第二章 生物安全与生物伦理

【考纲考情】 最新考纲及要求 三年考情(以山东高考卷为例) 2014年 2013年 2012年 转基因生物的安全性　Ⅰ 无 生物武器对人类的威胁　Ⅰ 生物技术中的伦理问题　Ⅰ

【知识梳理】 考点一 转基因生物的安全性问题  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 ①解决粮食短缺问题 ②大大减少农药的使用量，减少环境污染 ③增加食物营养，提高附加值 ④增加食物种类，提升食物品质 ⑤提高生产效率，带动相关产业发展 ①可能出现新的过敏原或重组形成新病毒 ②可能产生抗除草剂的杂草 ③可能使疾病的传播跨越物种障碍 ④可能会损害生物多样性 ⑤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。 ①对转基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。 ②国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。 ③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】 (1)引入外来物种不一定会增加生物的多样性。如果引进的生物会 破坏环境或者对当地生物造成生存影响，可能会造成生物多样性 的锐减。 (2)转基因的危害源于人们对基因功能及作用方式不能完全掌握。 (3)我们应用正确态度对待转基因技术，不能因为可能的危害而阻 止技术的发展。

考点二 生物武器及其特点 1.生物武器概况：生物武器是生物战剂及其施放装置的总称。生物战剂是军事行动中用以杀死人、畜和破坏农作物的微生物、毒素和其他生物活性物质的统称。

2.生物武器的特点： (1)传染性强：生物战剂多为烈性传染性致病生物，少量使用即可使人患病。 (2)污染面广：直接喷洒生物气溶胶，可随风飘到较远的地区，杀伤范围比较大。 (3)难以防治：生物战剂可通过气溶胶、动物、植物、信件等多种形式传播。

考点三 生物技术中的伦理问题分析 1.试管婴儿与克隆人的比较： 一般过程 实质 说明 试管 婴儿 体外授精、体外一定程度的胚胎发育、胚胎移植到子宫内继续发育 有性 生殖 与人类正常生殖情况相比，主要是改变了受精和初期发育的场所 克隆人 将体细胞的核物质移到去核的卵细胞中，将重组卵细胞移植到子宫内，逐渐发育为新个体 体细胞 繁殖， 属于无 性生殖 克隆过程证明了动物细胞核的全能性

2.克隆的分类： 　类型 项目　　　 治疗性克隆 生殖性克隆 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

3.试管婴儿和设计试管婴儿的比较： (1)不同点。 ①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。 ②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：都是体外授精，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。 4.基因检测： (1)原理：DNA分子杂交。 (2)争论焦点。 ①基因检测能否达到预防疾病的目的。 ②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】 (1)设计试管婴儿和基因检测在应用方面并非完全不同，两者都可用于避免遗传病患儿的出生，从而降低人类遗传病发病率。 (2)试管婴儿和克隆人的形成过程并不相同：前者进行减数分裂和受精作用，而后者只进行有丝分裂。

类型一 转基因生物的安全性 【典例1】(2015·济宁模拟)阅读以下材料，回答问题：自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，如转入生长激素(GH)基因的鱼生长速度快，饵料转化率高。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问题，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。目前，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。

(1)转基因鱼成功的物质基础是______________________________。 (2)已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基 因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是________ _________________________________________________________。 (3)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，以至 生长快于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其 可能的原因是______________________________________________

(4)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 研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因是______________ __________________________________________________________ _________________________________________________________。 (5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，试从保障生态安全性问题 分析只投放三倍体鱼的原因是________________________________

【解题指南】解答本题需明确： (1)GH的作用：GH能够促进鱼类生长。 (2)三倍体鱼的特点：高度不育，基因不会扩散到其他物种。

【解析】(1)鱼类的遗传物质都是DNA，DNA是转基因鱼成功的物质基础。(2)控制含有191个氨基酸的蛋白质合成的基因中，含有的脱氧核苷酸数至少为191×6=1 146。(3)转基因鱼转入了生长激素(GH)基因，合成大量的生长激素，使蛋白质的转换效率提高，结果鱼的生长速度加快。(4)鱼类易于逃逸、扩散，与同种野生鱼杂交，容易引起生态危机。(5)三倍体鱼由于减数分裂过程中联会紊乱而不能产生正常的生殖细胞，表现为高度不育，这样就保障了生态安全性。

答案：(1)遗传物质都是DNA　(2)1 146 (3)合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成 (4)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 (5)三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争而引起生态危机

【延伸探究】 (1)题中所涉及的安全性属于转基因生物安全性的哪一个方面？ 提示：环境安全。 (2)将GH基因导入鱼的适宜方法是什么？ 提示：显微注射法。

【加固训练】如今，从土豆、草莓到西红柿，各种各样的转基因产品已经潜入寻常百姓家，有资料显示，我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来，有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如，美国康奈尔大学Losey等人将转Bt基因(苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭菜上，喂食黑脉金斑蝶4天后死亡率达44%，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对生物有毒。

(1)据报道，转基因作物大面积种植已达7年，食用转基因食品的人群 至少已有10亿之多，至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因 食品是安全的，试分析原因：________________________________ _________________________________________________________。 (2)自1983年转基因农作物在美国问世以来，用生物技术改造农产品 的研究与应用进展飞快。试问：转基因产品到底有什么优势？____ (3)有人认为转基因生物会造成基因污染，危害生态系统的稳定性。 你是怎样理解的？_________________________________________。

【解析】(1)转基因食品绝大多数是安全的，人们从食物中获得的是可以吸收的小分子物质，这些物质在不同生物体内多数是相同的，对人类无害；转基因食品只是增加了少量对人类无害的基因，产生了特定蛋白质，不会从根本上改变生物的性质。 (2)转基因生物可以按照人们的意愿定向地改造其遗传特性，所以对人们来说，有很大的好处。 (3)由于转基因技术还不是很成熟，需要特别控制其副作用。

答案：(1)转基因食品被煮熟之后，细胞就被破坏了，进入人肠胃系统后，基因被消化成小分子物质而失去遗传作用；我们所吃的非转基因改良谷物是长期人工选择的结果，人们食用后并未有不适和影响健康；转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等 (2)可缩短育种时间；可定向改造生物的性状；可提高粮食产量，解决粮食问题 (3)转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递，可能会由此产生超级杂草、超级害虫以及其他超级生物等，使得生物多样性受到破坏等

类型二 生物技术中的伦理问题 【典例2】(2015·德州模拟)“试管婴儿”技术是将不 孕夫妇的精子和卵细胞取出，在体外完成受精，并在 体外培养，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，进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵裂的分裂方式是 ____________。 (3)图示时期是胚胎发育的________期。 (4)在该图下一时期，b细胞最可能成为____胚层的一部分。

(5)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是______________________。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，其原因是什么？ ______________________________________________________。 【解题指南】解答本题应关注以下两个方面： (1)明确内细胞团和滋养层的发育方向。 (2)“试管婴儿”技术和“设计试管婴儿”技术的区别。

【解析】(1)试管婴儿技术实际是体外授精，即经过精卵结合，所以是有性生殖。 (2)卵裂是指在透明带中进行的早期胚胎发育，细胞数目不断增多，此时的细胞分裂方式为有丝分裂。 (3)图示时期的特点是含有一个腔，即囊胚腔，所以称为囊胚期。 (4)图示胚胎发育过程中，b细胞从囊胚表面运动到内部，形成一层内层细胞，最终形成内胚层。

(5)将一个受精卵发育形成的早期胚胎一分为二，再移植到母体子宫发育，可形成两个婴儿，即同卵双胞胎，性别相同。 (6)滥用设计试管婴儿技术设计婴儿性别会引起性比失调，且违反了伦理道德。 答案：(1)A　(2)有丝分裂　(3)囊胚　(4)内 (5)胚胎分割移植　相同 (6)破坏了人类正常的性比，违反了伦理道德

【延伸探究】 (1)题干所述的卵细胞应该是哪种细胞？ 提示：次级卵母细胞。 (2)治疗性克隆与克隆人在操作技术上的区别是什么？ 提示：克隆人形成过程是将早期胚胎培育成个体，而治疗性克隆是将早期胚胎定向分化成特定的组织器官。

【加固训练】克隆羊“多利”的问世引起了许多人对“治疗性克隆”的关注。下图所示为人类“治疗性克隆”的大致过程，请据图回答下列问题。

(1)A过程表示________________________，由此产生的重组细胞② 的主要遗传物质来自图中的________________。 (2)图中B过程表示的生物技术名称是_________________________； C过程表示定向诱导技术，其诱导的对象是[　]________________。 (3)如果进行生殖性克隆，则不需要进行定向诱导，但必须进行___ ________________，使得胚胎能正常发育成完整个体，该操作一般 在________________________________期进行。

(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病， 医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法 符合伦理道德吗？为什么？__________________________________ _________________________________________________________。

【解析】(1)A过程表示细胞核移植技术，得到的重组细胞的遗传物质主要来自乙。 (2)B过程是重组细胞经过动物细胞培养发育成胚胎的过程，C过程是将从囊胚内细胞团中获得的胚胎干细胞诱导分化形成不同组织、器官的过程，即治疗性克隆过程。 (3)胚胎在囊胚或桑椹胚阶段可以通过胚胎移植技术转移到其他母体内继续发育，直至形成完整的个体，这是生殖性克隆。 (4)脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体细胞(或脐带血是身外之物，属于废物利用)，故用脐带血治疗白血病符合伦理道德。

答案：(1)细胞核移植　乙 (2)动物细胞培养　[④]内细胞团(或胚胎干细胞) (3)胚胎移植　桑椹胚或囊胚 (4)符合。因为脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体细胞(或脐带血是身外之物，属于废物利用，符合伦理道德)