生物技术的安全性和伦理问题.doc

专题4 生物技术的安全性和伦理问题
学习目标
1．关注生物技术安全性和伦理问题．了解转基因生物在食物安全、生物安全和环境安全可能存在的隐患。
2．了解克隆人、试管婴儿、基因身份证等技术可能对传统的伦理道德观念以及人权所带来的冲击。
3．了解生物武器对人类的威胁。
4．面对来自媒体和他人关于生物技术安全性和伦理问题的不同观点，能够运用已有的生物学知识进行辨析，初步形成客观的科学的评价能力。
5．养成关注社会问题讨论的参与意识，形成质疑、求实的科学态度，并能以理性的、积极的态度关注问题的解决——通过科技手段的进步、社会规范的建立等途径“趋利避害”。
学法点拨
1．注重与其他专题的联系。本专题中，同学们需要运用基因工程、细胞工程，以及胚胎工程等现代生物技术的基础知识，对生物技术的安全性和伦理问题进行反思和辨析。因此，要积极利用原有的知识构建新的知识。
2．运用活动体验法。本专题安排了较多的讨论(如“论坛”和“热点问题讨论”)、调查或进展追踪等活动。同学们要积极参加活动，理性地看待生物技术发展和应用对人类社会的影响，逐渐提高分析复杂问题的能力。
3．利用多种媒体。关注和搜集有关生物技术发展的信息。生物技术发展迅速，很多新成果不能及时出现在教科书中，同学们可充分利用各种媒体(如报纸、杂志、广播、电视、互联网等)关注和搜集有关的信息。
巩固提高
4．1转基因生物的安全性
一、基础达标
1．1982年，美国科学家将人的生长激素基因转移到了小鼠体内，得到了超级小鼠，此转基因技术的受体细胞是( )。
A．卵细胞 B．去核卵细胞 C．受精卵细胞 D．乳腺上皮细胞
2．将人的胰岛素基因，通过基因工程的方法转入大肠杆菌细胞内，结果在大肠杆菌细胞内表达而产生胰岛素，这说明不同种生物共用一套( )。
A．遗传信息 B．遗传密码 C．DNA D．RNA
3．下列关于基因成果的概述，错误的是( )。
A．在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病
B．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
C．在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物
D．在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化
4．生物工程技术可实现基因在微生物、动物、植物之间转移，甚至可将人工合成的基因导入植物体内，培养出自然界没有的新类型。针对这项技术，下列说法中不正确的是( )。
A．可丰富生物多样性
B．自然界生物共用一套遗传密码
C．转基因作物一旦成功，就可成为商品，丰富人们的食物
D．也可以破坏生物的多样性 -
5．1976年人类首次获得转基因生物．即将人的生长素抑制因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达。这里的表达是指该基因在大肠杆菌内( )。
A．能进行DNA复制 B．能进行转录和翻译
C．能合成生长素抑制因子 D．能合成人的生长激素
6．下列有关转基因生物与生物安全的叙述中，不正确的是( )。
A．导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些病毒杂交，重组出对其他生物有害的病原体
B．转基因植物的抗除草剂基因．有可能通过花粉传播进入杂草中，使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”
C．可丰富生物的多样性
D．转基因植物一定会破坏某区域生物的多样性
7．将人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。试分析回答：
(1)烟草转基因产品的获得属于( )。
A．基因工程 B．细胞工程 C．微生物工程 D．酶工程
(2)人的基因之所以能接到植物体中去，原因是：
(3)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生
．．．．．——O．从进化的角
(4)不同生物间基因移植成功，说明生物共有一套
度看，这些生物具有
O“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息
(5)烟草DNA分子被
的表达功能。这说明 。目前已取得了许
(6)该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，多成就．请列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例。
(7)有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如水能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点?如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例。
二、拓展创新
1．阅读以下材料，回答问题：
自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得长足进步。研究表明被转移基因可以整合、表达，并能遗传给后代。转生长激素(GH)基因研究发现，转GH基因鱼生长速度快，饵料转化率高。转基因鲤鱼最大个体为对照的最大个体的2倍．个别情况甚至可达对照的7．7倍，转GH基因大麻哈鱼个体可达对照的10～30倍。转基因鱼摄食能用于生长的部分高于非转基因鱼，饵料利用率高。转基因鱼蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼，转基因鱼比对照鱼能更有效的利用饲料蛋白质，在投喂低蛋白质(20％)饲料时，转基因鱼通过增加摄食率取得较高的特定生长率；投喂高蛋白质(40％)饲料时，转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率。转GH基因鱼体蛋白质含量增加。
但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。只有解决了生态安全性问题，才能真正使转基因鱼广泛应用于渔业生产。在多倍体育种方面，我国自20世纪70年代中期开始。已在草鱼、鲤鱼、鲢鱼、鳙鱼、水晶彩鲫和白鲫等近20种鱼类获得三倍体和四倍体试验鱼，从目前的研究来看，多倍体鱼类对控制过度繁殖、促进生长、延长寿命以及改进鱼肉品质等都是有效的。总的来说，我国鱼类多倍体育种研究进展较快，且开始进入实用性阶段，如刘筠等最近培育成功的三倍体“湘云鲫”。
(1)转基因鱼成功的物质基础是
(2)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率。；基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其原因是
(3)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的。试分析引起生态安全性问题的原因。
(4)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，如刘筠等最近培育成功的三倍体“湘÷鲫”。试分析三倍体“湘云鲫”的形成过程，以及如何保障生态安全性。
2．基因工程的发展已经给人类带来了巨大的社会和经济效益；但是不可否认，生7技术所具有的巨大力量也给人类带来了许多意想不到的冲击，有可能会带来人们始}不及的后果试各举一例加以说明。
4．2关注生物技术的伦理问题
一、基础达标
1．英国科学家应用哪一种关键的细胞工程技术，培育出著名的“克隆绵羊”——多利? ( )
A．细胞核移植 B．细胞融合
C．动物胚胎移植 D．细胞和组织培养
2．下列哪一项属于克隆? ( )
A．将鸡的某个DNA分子片段整合到小鼠的DNA分子中
B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D．将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系
3．下列哪项技术与“试管婴儿无关? ( )
A．体外受精 B．动物胚胎移植
C．细胞培养 D．细胞拆合技术
4．英国克隆羊“多利”的产生、 “抗虫棉”的培育、 “番茄马铃薯”的创造、单克隆抗体的制备、抗生素的生产依次是下列哪项生物技术取得的成果? ( )
①基因工程②细胞工程③发酵工程④酶工程
A．①②②③④ B．②①②②③
c．①②④③③ D．①②①③②
5．将甲绵羊体细胞的细胞核移入乙绵羊的去核卵细胞中，再将此卵细胞植入丙绵羊的子宫内发育，出生的小绵羊即“克隆绵羊”，此“克隆绵羊” ( )。
A．基因型与甲相同，性别一定与甲不同
B．基因型与乙相同，性别一定与乙相同
C．基因型与丙相同。性别一定与丙相同
D．基因型与甲相同，性别一定与甲相同
6．2003年2月14日。培育出世界上第一例体细胞克隆动物的苏格兰罗斯林研究所正式宣布：克隆羊“多利”死亡。此前，科学界一直流传着克隆动物早衰的说法。英国《新科学》杂志指出，克隆动物比普通动物体内缺少一种叫做调聚物的蛋白质。这种蛋白质能够保护细胞内的染色体，控制细胞衰老的进度。下列说法不正确的是( )。
A．“多利”的性别可以预先预测 ．
B．“多利”的染色体来自不同的亲本
C．体细胞克隆不遵循孟德尔遗传定律
D．“多利”体内可能缺乏合成“调聚物”的基因
7．“试管婴儿”技术是解决不孕症的有效手段，1978年世界上诞生了第一例“试管婴儿”。这项技术实际上是指受精卵在体外培养3—5d，形成胚胎后移植回母体子宫后继续发育形成胎儿直至分娩。请判断“试管婴儿”技术在生物上依据的原理是（ )。
A．有性生殖 B．无性生殖
C．克隆技术 D．基因工程
8．美国东部时间2002年12月27日消息，克隆人协会Clonaid会员、法国科学布里吉特·瓦瑟利耶26 日晚些时候在接受法新社的电话采访时表示，世界上第一个过克隆技术孕育的婴儿已经于当日降生。根据材料回答问题：
(1)克隆人的理论根据是：
(2)以下属于克隆的是( )。
A．生产单克隆抗体的杂交瘤细胞的大量增殖
B．将抗虫基因导入到棉花细胞中，获得抗虫棉
C．将去壁的萝卜和甘蓝细胞融合，成为杂种细胞
D．将绵羊甲的乳腺细胞的核移人绵羊乙去核的卵细胞中，最终培育出绵羊
“多利”(3)下图是克隆人的过程示意图：
卵细胞 体细胞

克隆人
①克隆人过程中应用了生物工程中的什么技术?
②克隆人的性别与——一致。试述理由。
⑥克隆人如果真的来到人间，你认为应该怎样正确对待他们?
二、拓展创新
1．材料一：世界上第一只克隆绵羊“多利”培养过程有以下几个步骤：①取成熟卵细胞
②制取一个具有活性但没有核遗传物质的卵细胞，即靠显微注射仪吸出核
③取得核移植的细胞，科学家从第二头6岁的芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出一个乳腺细胞(成年母羊体细胞)
④进行核移植，将乳腺细胞核和去核卵细胞在电流刺激作用下融为一体形成一个新细胞．
⑤核质融合的卵细胞体外培养成羊羔胚胎
⑥胚胎移植，将早期胚胎植入第三头绵羊子宫内，在此孕育成熟
多利的克隆成功说明。即使是高度分化的动物体细胞在一定条件下仍然具有细胞的“全能性”。
材料二：英国罗斯林研究所一项研究显示．利用克隆技术克隆“多利”羊的技术根本无法培养出完全相同的个体。
英国《星期日泰晤士报》报道说：坎贝尔教授等从一母羊胚胎中取出4个基因构造完全相同的细胞核，并将这四个细胞核注入来自其他母羊的四个去核卵细胞中，最终培育出4头克隆羊，但研究发现随着这些克隆羊年龄的增长，它们的外形和脾性上差异也随之增长，它们虽然外形上存在类似，但是如果不是指明，根本看不出它们彼此问是克隆的。根据上述材料回答下列问题：
(1)克隆过程表明， “多利”的产生过程从生殖方式看属于
此现象体现动物细胞的一个特性是
(2)克隆产生的后代出现类似，
原因是： o但亦存在明显的差异，并不是完全的复制，究其原因是
(3)你是否赞同克隆人?请谈谈你的看法?
2．为什么捐出一部分骨髓救治他(她)人，不会给捐献者的身体健康造成损伤?你愿意为救人一命而捐献自己一部分骨髓吗?为什么?
4．3禁止生物武器
一、基础达标
1．对人类有害的细菌是( )。
A．醋酸杆菌 B．乳酸菌 C．霍乱弧菌 D．根瘤菌
2．炭疽杆菌增殖的方式为( )。
A．分裂生殖 B．出芽生殖 C．孢子生殖 D．营养生殖
3．炭疽杆菌芽孢在普通条件下最长可存活( )。
A．几小时 B．几天 C．12个月 D．几年及至几十年
4．下列关于芽孢的叙述中，错误的是( )。
A．芽孢可以度过不良环境 B．芽孢是细菌的休眠体
C．芽孢可以萌发出一个细菌 D．芽孢是细菌用来繁殖的结构
5．炭疽热病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患的传染病。原本是一种在食草动物如羊、马、猪等动物身上发作的疾病。人类对炭疽病普遍易感染。从传染途径可以分为皮肤型、肠型、肺型三种。皮肤型炭疽是通过皮肤损伤而感染的．肠型炭疽则是通过胃、肠黏膜损伤而致，肺型炭疽则通过吸人炭疽芽孢而致。
由于炭疽杆菌容易部署而且杀伤力强，一些国家使用炭疽杆菌制造生化武器。美国技术局认为，如果用飞机把100 kg炭疽杆菌的培养液洒在华盛顿上空．就会造成100万人死亡。因此，自从佛罗里达州发现了近25年来美国第一例吸人性炭疽热以来。炭疽热病在美国造成了高度的心理恐慌。请回答下列问题：
(1)炭疽热的病原体是( )。
A．病毒 B．细菌 C．真菌 D．放线菌
(2)炭疽杆菌的同化作用类型为( )。
A．自养型 B．异养型 C．需氧型 D．厌氧型
(3)炭疽热病的传染途径可能有( )。
①通过食物传播 ②通过空气传播 ③通过接触传播 ④通过血液传播
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④
(4)炭疽杆菌在结构上与人体细胞相比，有什么区别?
6．美国曾以伊拉克发展大规模杀伤性生化武器等为由，对伊拉克动武。2001年美国就曾受到炭疽杆菌的袭击。炭疽病由炭疽杆菌引起，炭疽杆菌感染人体后能产生两种极厉害的毒素——致死因子和水肿因子，使动物和人致病或死亡。结合下页图人体免疫过程图解回答下列问题：
(1)炭疽杆菌感染人体后，其产生的毒素能刺激体内产生——，将其消灭，这种物质的化学本质是：
。
，这种免疫方式属于 免疫
(2)毒性极强的炭疽芽孢杆菌第一次进人人体之后作为抗原起作用，使其体内产生了具有免疫力的物质，与该物质产生有关的细胞有吞噬细胞、
(3)若多种病原体进入体内都能直接被吞噬细胞吞噬而消灭，这属于——免疫。有些毒性很强的细胞经过上述过程不能被清除，只是将其——暴露出来，呈递给记忆细胞，使之迅速增殖分化为效应B细胞或效应T
细胞，如果病原体是胞内寄生菌，则要通过免疫的方式才能将其消灭。
(4)记忆细胞对抗原的记忆、识别和免疫等是依赖于细胞膜上 实现的。
(5)若病毒等侵入T细胞并使之大量死亡，使人丧失免导致各种传染病的发生，这属于获得性

抗原一抗体结合
知识归类
转基因生物的安全性
转基因成果的简述
对安全性问题的争论
理性看待转基因技术
生物技术的伦理问题举例
食物安全：毒性蛋白、过敏源和营养成分改变等生物安全：对生物多样性的影响环境安全：对生态系统稳定性的影响正确的伦理舆论导向社会的监督法规的建立
克隆人 设计试管婴儿 基因歧视
禁止生物武器，尤其是转基因武器对人类的威胁
禁止生物武器公约及中国政府的态度

生物技术的安全性和伦理问题 二、非选择题
21．(1)AC (2)受体胎盘 (3)ABD
22．(1)相同一卵双生 (2)实体显微镜显微操作仪 (3)内细胞团
23．(1)有性生殖 (2)促性腺使供、受体处于相同的生理条件
(3)胚胎分割移植。 (4)提高优良种畜繁殖速度，提高濒危动物繁殖速度，加速育种工程和品种改良，大量节省买种畜的费用。 (其他答案正确也给分)
24．(1)囊胚 (2)多能专能 (3)不同细胞中，不同基因的表达(基因选择性表达) (4)神经 (5)使病人能根据需要自主地分泌胰岛素，免去每天注射之苦。
25．(1)细胞 全能性 (2)可能性 使后代细胞形成完整个体的潜能 全能性人体内的这些细胞的基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果受精卵(3)再生 了解生命的发生、与人体发育、衰老的奥秘，更重要的是可以利用干细胞再生组织，通过移植的方法来治疗许多目前人类认为无法治愈的疑难疾病 (4)可以克服和避免免疫排斥反应的风险
26．(1)①核移植技术和克隆技术 ②细胞的全能性 ③有丝分裂 ④使后代细胞形成完整个体 细胞全能性 ⑤将由健康人组装后的人类卵细胞形成的早期胚胎中的人类干细胞通过一定技术手段培养成健康正常的胰岛组织。然后移植到糖尿病患者体内达到治疗的目的。@Be
(2)①无性生殖 ②B ③适宜的温度、pH值和水环境④胚胎移植
⑤高度分化的动物细胞具有全能性 卵细胞质具有使高度分化的动物细胞去分化的能力 ⑥重组细胞 胚胎干细胞 胚胎分割移植
专题4生物技术的安全性和伦理问题
4．1转基因生物的安全性
一、基础达标
1．C 2．B 3．A 4．C 5．C 6．D
7．(1)A (2)人与植物结构组成相同 (3)抗病毒干扰素
(4)遗传密码共同的原始祖先
(5)基因是遗传物质结构和功能的基本单位
(6)将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种：将人的血型基因移人猪体内，培育人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。
(7)用于改良作物的抗不良环境的基因引人杂草，就将难以控制杂草。
二、拓展创新
1．(1)遗传物质都是DNA
(2)合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成
(3)转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机
(4)转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体。三倍体不能繁殖。可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交，竞争引起生态危机。
2．给人类带来社会和经济效益方面的例子：a．通过转基因工程可培育出具有抗虫、抗真菌、抗病毒、抗逆境等优良性状的高产农作物：b．创造出带有更多优良性状的家畜和其他动物；C．更加准确地诊断、预防或治愈传染病或遗传病。
可能给人类带来始料不及的后果的例子：a．使用和开发基因工程生物会降低自然界的遗传多样性；b．那些经过基因工程改造的生物体可能对其他的生物体或环境造成危害(如用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草，杂草就难以控制)。 (这是一个开放性小题，答案有道理都可以得分)
4．2关注生物技术的伦理问题
一、基础达标
1．A 2．D 3．D 4．B 5．D 6．B 7．A
8．(1)无性生殖和细胞全能性 (2)AD
(3)①运用了细胞核移植和胚胎移植
②提供体细胞的个体因为决定性别的性染色体在细胞核
③细胞质离开细胞核不能生存@ABCD
⑤不遵循。因为孟德尔遗传定律适用于进行有性生殖的生物．而克隆人是无性生殖过程。
⑥克隆人如果真的来到人间，到时候我们恐怕并没有必要去追究他是出于什么目的被克隆出来的，也没有必要去争论该成果有什么科学价值，而应该把克隆人当作我们社会中的一个普通成员，尊重他的人权、人格。要用他做实验时，必须征得他自愿同意，绝不能伤害他的身心健康。社会应该以平常心态看待克隆人。使克隆人获得和我们一样的生存和发展的条件。目前，克隆动物还那么困难，克隆人更加不易，当世界上有那么几个克隆人来到人间时，他们并不会破坏我们正常的生活秩序。
二、拓展创新
1．(1)无性繁殖 高度分化的动物细胞在一定的条件下仍具备全能性
(2)①去核卵细胞的细胞质中含有的DNA具有遗传性(细胞质遗传)；②操作过程中的环境因素；③发育过程中的细胞分裂，引起基因突变；④发育过程中DNA表达程度的不同
(3)参见教科书中的内容，可以从科学角度、伦理角度和社会需求角度讨论，现在不宜克隆人。我国明确禁止生殖性克隆人．一再重申的四不原则，体现了中国大多数人的价值观取向。
2．(1)所谓捐献骨髓，实际上医生只是从你的骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植。因为造血干细胞在人的骨髓中相对较多。而在外周血液中却很少。
(2)干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强，被分离走的那部分造血干细胞，很快就会被“补齐”。因此捐献骨髓不会影响捐献者身体健康。
(3)医生只是在医学公认的安全条件下，分离出捐献者有限数量的造血干细胞，而且整个抽取、分离过程。都是在设备良好的大医院中进行的，一般不会对捐献者造成意外伤害。
(4)捐献有限造血干细胞救人一命，对个人来说是一种美德、一种欣慰和快乐，是一种高尚的人道主义表现。
4．3禁止生物武器一、基础达标1．C 2．A 3．D 4．D5． (1)B (2)B (3)A(4)具有细胞壁；没有成形的细胞核；没有复杂的细胞器。6．(1)抗体蛋白质特异性(或体液)(2)T细胞(或①) B细胞(或②) 效应B细胞(或③)(3)非特异性抗原决定簇细胞 (4)糖蛋白(糖被) (5)免疫缺陷