2024年高考生物一轮复习知识清单知识清单23 生物技术的安全性与伦理问题（解析版）

宝典23生物技术的安全性与伦理问题内容概览第一部分高考考情速递第二部分知识导图第三部分考点清单（三大考点）第四部分易错易混（2大易错点）第五部分真题赏析常考考点真题举例生物技术的安全性和伦理问题综合2023·浙江·统考高考真题PCR扩增的原理与过程、转基因生物安全性2022·辽宁·统考高考真题基因表达载体的构建、转基因生物安全性2022·北京·统考高考真题基因分离定律的实质和应用、转基因生物安全性、新型冠状病毒及相关2021·北京·统考高考真题基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、转基因生物安全性2021·河北·统考高考真题考点一考点一转基因产品的安全性1．对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域，这是因为微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点。（P101）2．在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染。例如，我国科学家将来自玉米的α­淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α­淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。（P102“相关信息”）考点二考点二关注生殖性克隆人1．生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。（P106）2．有的伦理学家认为，生殖性克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用。（P107）3．我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。（P108）4．试管婴儿与设计试管婴儿试管婴儿与设计试管婴儿都是有性生殖，都要通过①体外受精，并进行②体外早期胚胎培养和③胚胎移植，不同的是设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断。（P109“思考·讨论”）考点三考点三禁止生物武器生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，例如，天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌都可以用来制造生物武器。生物武器的致病能力强、攻击范围广。它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。（P111）易错点1三个不同层次的克隆点拨：(1)分子水平：一般指DNA克隆，即DNA复制，如PCR技术。(2)细胞水平：是指由一个单一的共同祖先细胞分裂形成一个细胞群体的过程，如动物细胞培养。(3)个体水平：是指形成基因型完全相同的两个或更多的个体的过程，如扦插、嫁接等。易错点2比较“试管婴儿”与“设计试管婴儿”点拨：(1)“试管婴儿”和“设计试管婴儿”过程如图所示(2)“试管婴儿”和“设计试管婴儿”的异同点项目“试管婴儿”“设计试管婴儿”不同点过程无图中d过程多出图中d过程技术手段无须进行遗传学诊断进行遗传学诊断应用主要解决不孕夫妇的生育问题主要用于白血病、贫血症等遗传疾病的预测及治疗相同点二者都是先通过体外受精、体外进行早期胚胎培养，再经过胚胎移植。生殖方式上，二者都为有性生殖一、单选题1．（2023·浙江·统考高考真题）以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。对生物技术应用于人类，在安全与伦理方面有不同的观点，下列叙述正确的是（

）A．试管婴儿技术应全面禁止B．治疗性克隆不需要监控和审查C．生殖性克隆不存在伦理道德方面的风险D．我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验【答案】D【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。【详解】A、我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，但治疗性克隆可在有效监控和严格审查下实施，A错误；B、我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，B错误；C、生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念，C错误；D、我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，D正确。故选D。2．（2022·辽宁·统考高考真题）抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（

）A．预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制B．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分C．延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制D．转基因品种经检测含有目的基因后即可上市【答案】B【分析】PCR过程为：①变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链；②复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。【详解】A、预变性是使模板DNA充分变性，A错误；B、后延伸过程后延伸是为了让引物延伸完全并让单链产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，B正确；C、延伸过程需引物参与，C错误；D、转基因品种不只需要检测是否含有目的基因，还要检测是否表达，还有安全性问题，D错误；故选B。3．（2021·北京·统考高考真题）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（）A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的【答案】A【分析】血型分为四种，即A，B，AB，O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为O型。ABO血型受ABO三种基因控制，A基因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，O基因控制不产生A和B两种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每个人只有其中一对。【详解】A、维生素会受到高温破坏，加热、光照、长时间储存等都会造成维生素的流失和分解，A正确；B、转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性，B错误；C、消毒液只能杀死表面的病毒细菌，但无法清除体内的病毒，C错误；D、如果孩子的血型和父母都不一样，也可能是亲生的，如A型血和B型血的父母也可以生出O型血的孩子，D错误。故选A。二、综合题4．（2022·北京·统考高考真题）生态文明建设已成为我国的基本国策。水中雌激素类物质（E物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。原产南亚的斑马鱼，其肌细胞、生殖细胞等存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种经济且快速的水体E物质监测方法。(1)将表达载体导入斑马鱼受精卵的最佳方式是。(2)为监测E物质，研究者设计了下图所示的两种方案制备转基因斑马鱼，其中ERE和酵母来源的UAS是两种诱导型启动子，分别被E物质-受体复合物和酵母来源的Gal4蛋白特异性激活，启动下游基因表达。与方案1相比，方案2的主要优势是，因而被用于制备监测鱼（MO）。(3)现拟制备一种不育的监测鱼SM，用于实际监测。SM需经MO和另一亲本（X）杂交获得。欲获得X，需从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵，经培育后进行筛选。请将选项的序号填入相应的方框中。Ⅰ.启动子：。①ERE②UAS③使基因仅在生殖细胞表达的启动子（P生）④使基因仅在肌细胞表达的启动子（P肌）Ⅱ.基因：A．GFP

B．Gal4

C．雌激素受体基因（ER）

D．仅导致生殖细胞凋亡的基因（dg）(4)SM不育的原因是：成体SM自身产生雌激素，与受体结合后造成不育。(5)使拟用于实际监测的SM不育的目的是。【答案】(1)显微注射(2)监测灵敏度更高(3)②D(4)激活ERE诱导Gal4表达，Gal4结合UAS诱导dg表达，生殖细胞凋亡(5)避免转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题【分析】将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。【详解】（1）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，所以将表达载体导入斑马鱼受精卵的最佳方式是显微注射法。（2）由图可知，方案1E物质-受体复合物激活ERE，使GFP基因表达，方案2E物质-受体复合物先激活ERE获得Gal4蛋白，然后Gal4蛋白激活UAS启动子，使GFP基因表达，方案2GFP蛋白表达量大，更灵敏。（3）MO和另一亲本（X）杂交获得SM，MO是方案2获得，所以亲本X启动子选择UAS。要获得SM是不育个体，MO是可育的所以X必须有仅导致生殖细胞凋亡的基因（dg）。（4）成体SM自身产生雌激素，与受体结合后形成复合物，激活ERE诱导Gal4表达，Gal4与UAS启动子结合诱导dg表达，使生殖细胞凋亡。（5）监测鱼属于转基因生物，目前安全性不确定，为了避免转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题，需要SM不育。5．（2021·河北·统考高考真题）采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉（Cd）在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内，进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存），可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白（YCF1）基因导入受试植物，并检测了相关指标。回答下列问题：（1）为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体称为。（2）将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因，其作用是。（3）进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是。（4）将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株干重（图1）及不同器官中Cd含量（图2）。据图1可知，与野生型比，转基因植株对Cd具有更强的（填“耐性”或“富集能力”）；据图2可知，对转基因植株的进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。（5）已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是。相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于（写出两点即可）。【答案】基因组文库限制酶和DNA连接酶便于目的基因的筛选和鉴定农杆菌转化法避免目的基因在自然界中的扩散耐性茎叶YCF1可通过主动运输将Cd离子运到液泡中，提高了细胞液的浓度，有利于植株吸水杨树具有发达的根系和高大的树冠，更适应污染矿区等不良环境，同时可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便运输、利用【分析】1、基因文库包括基因组文库和cDNA文库，基因组文库包含该物种的全部基因，cDNA文库是部分基因文库。2、据图1可知，与野生型比，转基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加；据图2可知，转基因植株的茎、叶中Cd含量高于野生型。【详解】（1）为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体含有酵母菌的全部基因，称为基因组文库。（2）将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，需要用限制酶切割供体DNA和质粒，以产生相同的黏性末端，然后用DNA连接酶进行连接。基因表达载体中的标记基因可用于目的基因的筛选和鉴定。（3）农杆菌容易侵染双子叶植物，其质粒中的T-DNA可转移并插入到受体细胞DNA中，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是农杆菌转化法。考虑转基因技术的安全性，采用不育株系作为实验材料，可避免目的基因在自然界中的扩散。（4）根据分析可知，与野生型比，转基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加，说明转基因植株在Cd污染的土壤中生长较好，即对Cd具有更强的耐性；据图2分析，转基因植株的茎、叶中Cd含量高于野生型，因此对转基因植株的茎、叶进行后续处理，可使转基因植株持续发挥富集Cd的作用，对