2013版高中生物全程复习方略配套课件（中图版）：选修3.2.2生物安全与生物伦理.ppt

1、第二章生物安全与生物伦理转基因生物的安全性1.转基因生物存在安全性问题的原因(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。(2)目的基因往往是异种生物的基因。(3)外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。2.理性看待转基因生物(1)转基因生物的优缺点：优点缺点解决粮食短缺问题；大大减少农药的使用量，减少环境污染；增加食物营养，提高附加值；增加食物种类，提升食物品质；提高生产效率，带动相关产业发展可能出现新的过敏原或重组形成新病毒；可能产生抗除草剂的杂草；可能使疾病的传播跨越物种障碍；可能会损害生物多样性；可能会对人类生活环境造成二次污染(2)对待转基因生物的正确态度：对转基

2、因生物出现激烈的伦理方面的争论是正常的，关键是社会应有正确的舆论导向，从而促进科学技术的发展；国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规；在转基因生物或其产品研究过程中，科学家要自觉遵守科学研究道德。【高考警示钟】转基因生物及其产品的安全性主要包括三个方面(1)转基因生物在食品、饲料和其他消费领域的安全性(食物安全)；(2)各类活的转基因生物体释放到环境中，对生物多样性是否能构成潜在的风险和威胁(生物安全)；(3)转基因生物对生态系统的稳定性和人类的生活环境是否能造成破坏(环境安全)。生物技术中的伦理问题1.克隆人(1)克隆人的培育过程：(2)治疗性克隆和生殖性克隆的比较：治疗性克隆生殖性

3、克隆区别目的从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗用于生育，获得人的复制品水平细胞水平个体水平联系都属无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同项目类型2.试管婴儿和设计试管婴儿的比较如图，后者比前者多了过程：(1)不同点：所用技术手段：设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断，试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断。应用：试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。(2)相同点：都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。3.基因检测(1)概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子或蛋白 质进行检测，分析出被检测者所含

4、的各种致病基因和疾病易感基因情况的一种技术。(2)争论焦点：基因检测能否达到预防疾病的目的；是否引起基因歧视、个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。【高考警示钟】克隆人与试管婴儿有着本质的区别(1)克隆人的早期胚胎形成是通过细胞核移植，形成重组细胞培养得到的，过程中没有减数分裂和受精作用，属于无性生殖。(2)试管婴儿培育过程进行减数分裂和受精作用，属于典型的有性生殖，只是受精过程和早期胚胎培养发生在体外。转基因生物的安全性【典例训练1】研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死。为对付异常猖獗的玉米螟，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内

5、，在一定程度上遏制了玉米螟的爆发。(1)如果以玉米的叶肉细胞作为重组DNA的受体细胞，则需要通过_技术培育成工程植物。(2)如果把目的基因导入受体细胞叶绿体DNA中，将来产生的配子中是否含有该基因？_。(3)抗玉米螟的玉米就是无虫玉米，不必防治害虫。你赞成这种说法吗？为什么？(4)对于这种转基因玉米的食用安全性，引发了人们的争议，有人认为是安全的，有人认为是不安全的。你持什么观点？列举一个理由支持你的观点。【解题指南】1.考查实质：植物细胞工程、减数分裂、转基因生物安全性。2.知识储备：(1)植物组织培养技术。(2)叶绿体中的DNA不像染色体那样具有必然性。(3)抗一种虫并非抗全部的害虫。【解

6、析】(1)叶肉细胞培育成工程植物植株，应该利用植物组织培养技术经脱分化和再分化过程将细胞的全能性表达出来。(2)减数分裂过程中染色体数量的变化较有规律且亲子代相同，但细胞质中的DNA随机性比较大，进入配子的可能性不是100%。(3)玉米螟是玉米害虫的其中一种，在生长过程中还应该防止其他害虫的侵扰。蛋白酶抑制剂对其他害虫并不一定有效。(4)答案是开放的，支持与不支持均可，但理由必须能支持自己的观点。答案：(1)植物的组织培养(2)不一定，在减数分裂过程中细胞质DNA的分配具有随机性(3)不赞成，因为抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟，但不能抵抗所有的害虫。(4)只要理由能支持自己的观点就可以。例如不安全，

7、这种蛋白酶抑制剂被人食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法进行正常的消化作用而患病。安全，人与害虫的消化酶存在结构差异，蛋白酶抑制剂对人体的消化酶没有影响。安全，人食用玉米是煮熟后食用，高温破坏了蛋白酶抑制剂，进入人体后不能再起作用。生物技术中的伦理问题【典例训练2】下图所示为人类“治疗性克隆”的大致过程。请回答下列问题：(1)为_细胞，过程A是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术称为_。(2)能诱导分化出神经细胞、血细胞、肌肉细胞，其根本原因是_的结果。这样培育的组织器官移植回患者体内与异体器官移植最大的不同之处是_。(3)若应用转基因技术治疗遗传性糖尿病，可将健康人的控制胰岛素合成的基因

8、导入受体细胞。受体细胞可以用取自通过B过程得到的结构中的_，原因是这些细胞_。(4)我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究。为什么要反对生殖性克隆(即克隆人)呢？请你写出一条理由：_。【解题指南】1.考查实质：细胞核移植、胚胎发育、生物技术的伦理问题。2.解题关键：(1)明确图中A过程为核移植过程，C过程为细胞分化。(2)明确移植的组织器官来自自身，不会产生排异反应。【解析】(1)A是核移植过程，受体细胞是次级卵母细胞，但需要去核。(2)早期胚胎细胞能诱导分化，是选择性表达的结果；与异体器官移植相比，通过这样培育的组织器官自体移植的优点就是不会产生免疫排斥反应。原因是与受体的基因基本相同

9、。(3)在基因治疗时，核移植得到的重组细胞，在体外培养成内细胞团细胞，是因为它们分化程度极低(全能性高)，可使外源基因在相应组织细胞表达。(4)治疗性克隆目的是为了救治患者，而克隆人则不是，且存在一系列的问题。答案：(1)次级卵母(卵)核移植(2)基因选择性表达不会产生免疫排斥反应(3)内细胞团分化程度极低(全能性高或具有全能性)，可使外源基因在相应组织细胞表达(4)严重违反了人类伦理道德；冲击了现有婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人；克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子(答案符合题意即可)1.人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经

10、常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如图：请回答：(1)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的_所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行_比较，或用图中的_进行特异性结合检测。(2)一对表现正常的夫妇，其家族中都有遗传性囊性纤维化病(常染色体隐性遗传病)患者。医生对他们进行了遗传咨询后，决定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。医生首先为女性注射_，刺激卵泡成长，实现控制性超数排卵，然后在局部麻醉下从卵巢中吸取_，并在显微镜下将其移到含特殊培养液的培养皿中，

11、置于37培养箱中培养。再从男性体内采集精子，并对其进行获能处理，处理后的精子与卵子放在含有_的同一培养皿中完成_。然后将受精卵移入发育培养液中继续培养，检查受精状况和发育能力，待发育到_阶段时，分别对多个胚胎的细胞进行基因检测，选择出_的胚胎植入母亲子宫内，避免患有遗传病的孩子出生。(3)利用上述方法还可进行设计试管婴儿技术操作，试管婴儿技术与设计试管婴儿技术的目的分别是_；设计试管婴儿技术与试管婴儿技术在操作上主要的区别是_。【解析】(1)从病毒到A蛋白的产生是基因工程过程，A蛋白是病毒产生的特定抗原，引起小鼠特异性免疫应答。可通过核酸对照检测，也可通过产生特定的单克隆抗体检测。(2)促性腺

12、激素可控制超数排卵，处理后的精子和卵子可在体外进行受精作用，设计试管婴儿需要进行基因检测，确定无致病基因的胚胎才能进行继续培育，经过胚胎发育形成个体。(3)试管婴儿和设计试管婴儿的区别是进行遗传诊断与否，因为目的不同，前者是得到个体，后者是治疗疾病。相同点是体外受精、胚胎培养和移植。答案：(1)A蛋白核酸(基因)序列抗A蛋白的单克隆抗体(2)促性腺激素卵母细胞获能溶液(或专用的受精溶液)体外受精桑椹胚或囊胚无致病基因(3)解决不孕不育(不孕夫妇的生育)问题和用新生儿脐带中造血干细胞挽救患者的生命设计试管婴儿在胚胎移植前必须进行遗传学诊断2.一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时，发现

13、有的地方种植了转基因抗除草剂玉米，这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好。杂草被除草剂杀死，玉米还能正常生长，给农民节省了大量的人力和物力。跟踪调查还发现，这种转基因玉米除可直接食用外，还被加工成食品摆在超市的货架上。请完成下列问题：(1)一部分同学认为，这种转基因玉米不会对当地的生物多样性构成威胁，如果你同意这种观点，请你列举出三条理由：_。_。_。(2)转基因玉米的加工食品被摆在超市货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因生物标注，这样做是为了保护_；在有关标识中，应标注“_”或“_”；如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分，应标注为“本产品为_加工制成，但本产品中_”。(3

14、)随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确的是()A转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库B基因污染是一种不可以扩散的污染C杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性D转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存【解析】(1)转基因生物不会引起生物安全性问题的理由：扩散到种植区以外就会很快死亡，要表现出新性状必须具有一定的水、肥等条件，以及配套的种植技术；由于生殖隔离的存在，使它们很难与其他植物杂交；花粉传播的距离有限，存活时间有限。不引起环境安全性问题的理由：转基因生物不会改变生物原有的分类地位；不

15、会破坏生态系统的稳定性；转基因抗虫作物的种植，减少了农药的使用量；抗除草剂农作物的种植减轻了农田管理的负担，保护了农田土壤环境。(2)我国规定对转基因产品进行标注，是为了保护消费者对产品中是否以转基因作物为原料，产品中是否仍含有转基因成分的知情权。(3)基因污染是可以随着自然界中的生物扩散的，如转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库；杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性；转基因生物还有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存。答案：(1)玉米与其他植物之间存在生殖隔离玉米花粉的传播距离有限玉米花粉的存活时间有限(或其他理由合理即可)(

16、2)消费者的知情权转基因玉米加工品加工原料为转基因玉米转基因玉米已不再含有转基因成分(3)B3.“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵子取出在试管中完成受精，并在试管中培养使其发育到如图所示的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是()A.有性生殖B.组织培养C.克隆技术D.基因工程(2)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，并进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵裂的分裂方式是_。(3)该图示时期是胚胎发育的_期。(4)“试管婴儿”的

17、形成用到下列哪些技术？(填序号)_。体外培养 人工授精胚胎移植 核移植(5)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_。此种双胞胎的性别是否相同？_。(6)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是_。【解析】本题主要考查试管婴儿的培养和设计试管婴儿引发的伦理问题。(1)“试管婴儿”是由受精卵形成的，属于有性生殖。(2)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，并进而形成器官和系统，这些细胞的遗传物质完全相同，因此，从细胞水平看，卵裂的分裂方式是有丝分裂。(3)由题图可看出，胚胎出现了内细胞团，并且有透明带破裂的现象，应是胚胎发育的囊胚期。(4)培育“试管婴儿”时，需要进行人工体外授精

18、，形成早期胚胎后，进行体外培养，然后进行胚胎移植，最后生下试管婴儿，在该过程中不会用到核移植技术。(5)要得到“同卵双胞胎”，先采用胚胎分割技术，即将桑椹胚或囊胚进行均等分割，再进行胚胎移植，由于来自同一个胚胎，因此，此种双胞胎的性别相同。(6)由于会破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德，现在大多数人反对设计婴儿性别。答案：(1)A (2)有丝分裂(3)囊胚(4)(5)胚胎分割移植相同(6)会破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德4.供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图是治疗性克隆的过程图解。(1)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核

19、仍然具有_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因_的结果。(2)重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用_技术。(3)若将上述技术用于白血病病人的骨髓移植，图中患者是O型血，提供卵子的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是_型。(4)科学家为何要将患者体细胞的核植入去核的卵子，而不直接用体细胞进行细胞培养?_。(5)按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是_。【解析】(1)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞核仍然具有全能性。相同的胚胎干细胞，能够分化形成不同的细胞，究其本质原因是基因选

20、择性表达的结果。(2)重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用胚胎分割技术。(3)图中患者是O型血，提供卵子的女性是AB型血，骨髓移植成功后患者的血型不会发生改变，仍是O型血。(4)卵子体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质，因此，要将患者体细胞的核植入去核的卵子，而不直接用体细胞进行细胞培养。(5)由于器官是来自患者本人的细胞核移植得到的胚胎干细胞，因此，克隆器官在器官移植方面的主要优点是解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。答案：(1)全能性选择性表达(2)胚胎分割(3)O(4)卵子体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质(答出含有与核基因表达有关的物质即可)(5)解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题