2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)知識清單知識清單23 生物技術(shù)的安全性與倫理問題（解析版）

寶典23生物技術(shù)的安全性與倫理問題內(nèi)容概覽第一部分高考考情速遞第二部分知識導(dǎo)圖第三部分考點清單（三大考點）第四部分易錯易混（2大易錯點）第五部分真題賞析常考考點真題舉例生物技術(shù)的安全性和倫理問題綜合2023·浙江·統(tǒng)考高考真題PCR擴(kuò)增的原理與過程、轉(zhuǎn)基因生物安全性2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題基因表達(dá)載體的構(gòu)建、轉(zhuǎn)基因生物安全性2022·北京·統(tǒng)考高考真題基因分離定律的實質(zhì)和應(yīng)用、轉(zhuǎn)基因生物安全性、新型冠狀病毒及相關(guān)2021·北京·統(tǒng)考高考真題基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、基因工程在農(nóng)牧業(yè)、制藥及環(huán)境等方面的應(yīng)用、轉(zhuǎn)基因生物安全性2021·河北·統(tǒng)考高考真題考點一考點一轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性1．對微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域，這是因為微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點。（P101）2．在轉(zhuǎn)基因研究工作中，科學(xué)家會采取很多方法防止基因污染。例如，我國科學(xué)家將來自玉米的α-淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻斷淀粉儲藏使花粉失去活性，因而可以防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播。（P102“相關(guān)信息”）考點二考點二關(guān)注生殖性克隆人1．生殖性克隆是指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個體。治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的。兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。（P106）2．有的倫理學(xué)家認(rèn)為，生殖性克隆人是在人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人，嚴(yán)重地違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用。（P107）3．我國政府一再重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗。（P108）4．試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒都是有性生殖，都要通過①體外受精，并進(jìn)行②體外早期胚胎培養(yǎng)和③胚胎移植，不同的是設(shè)計試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。（P109“思考·討論”）考點三考點三禁止生物武器生物武器包括致病菌類、病毒類和生化毒劑類等，例如，天花病毒、波特淋菌、霍亂弧菌和炭疽桿菌都可以用來制造生物武器。生物武器的致病能力強(qiáng)、攻擊范圍廣。它可以直接或者通過食物、生活必需品和帶菌昆蟲等散布，經(jīng)由呼吸道、消化道和皮膚等侵入人、畜體內(nèi)，造成大規(guī)模傷亡，也能大量損害植物。（P111）易錯點1三個不同層次的克隆點撥：(1)分子水平：一般指DNA克隆，即DNA復(fù)制，如PCR技術(shù)。(2)細(xì)胞水平：是指由一個單一的共同祖先細(xì)胞分裂形成一個細(xì)胞群體的過程，如動物細(xì)胞培養(yǎng)。(3)個體水平：是指形成基因型完全相同的兩個或更多的個體的過程，如扦插、嫁接等。易錯點2比較“試管嬰兒”與“設(shè)計試管嬰兒”點撥：(1)“試管嬰兒”和“設(shè)計試管嬰兒”過程如圖所示(2)“試管嬰兒”和“設(shè)計試管嬰兒”的異同點項目“試管嬰兒”“設(shè)計試管嬰兒”不同點過程無圖中d過程多出圖中d過程技術(shù)手段無須進(jìn)行遺傳學(xué)診斷進(jìn)行遺傳學(xué)診斷應(yīng)用主要解決不孕夫婦的生育問題主要用于白血病、貧血癥等遺傳疾病的預(yù)測及治療相同點二者都是先通過體外受精、體外進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，再經(jīng)過胚胎移植。生殖方式上，二者都為有性生殖一、單選題1．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）以哺乳動物為研究對象的生物技術(shù)已獲得了長足的進(jìn)步。對生物技術(shù)應(yīng)用于人類，在安全與倫理方面有不同的觀點，下列敘述正確的是（

）A．試管嬰兒技術(shù)應(yīng)全面禁止B．治療性克隆不需要監(jiān)控和審查C．生殖性克隆不存在倫理道德方面的風(fēng)險D．我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗【答案】D【分析】生殖性克隆是指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個體。治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的。兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。【詳解】A、我國政府一再重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗，但治療性克隆可在有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查下實施，A錯誤；B、我國政府同樣重視治療性克隆所涉及的倫理問題，主張對治療性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查，B錯誤；C、生殖性克隆人沖擊了現(xiàn)有的一些有關(guān)婚姻、家庭和兩性關(guān)系的倫理道德觀念，C錯誤；D、我國政府一再重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗，D正確。故選D。2．（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）抗蟲和耐除草劑玉米雙抗12-5是我國自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因品種。為給監(jiān)管轉(zhuǎn)基因生物安全提供依據(jù)，采用PCR方法進(jìn)行目的基因監(jiān)測，反應(yīng)程序如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．預(yù)變性過程可促進(jìn)模板DNA邊解旋邊復(fù)制B．后延伸過程可使目的基因的擴(kuò)增更加充分C．延伸過程無需引物參與即可完成半保留復(fù)制D．轉(zhuǎn)基因品種經(jīng)檢測含有目的基因后即可上市【答案】B【分析】PCR過程為：①變性，當(dāng)溫度上升到90℃以上時，氫鍵斷裂，雙鏈DNA解旋為單鏈；②復(fù)性，當(dāng)溫度降低到50℃左右是，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合；③延伸，溫度上升到72℃左右，溶液中的四種脫氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈。【詳解】A、預(yù)變性是使模板DNA充分變性，A錯誤；B、后延伸過程后延伸是為了讓引物延伸完全并讓單鏈產(chǎn)物完全退火形成雙鏈結(jié)構(gòu)，可使目的基因的擴(kuò)增更加充分，B正確；C、延伸過程需引物參與，C錯誤；D、轉(zhuǎn)基因品種不只需要檢測是否含有目的基因，還要檢測是否表達(dá)，還有安全性問題，D錯誤；故選B。3．（2021·北京·統(tǒng)考高考真題）社會上流傳著一些與生物有關(guān)的說法，有些有一定的科學(xué)依據(jù)，有些違反生物學(xué)原理。以下說法中有科學(xué)依據(jù)的是（）A．長時間燉煮會破壞食物中的一些維生素B．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能殺死害蟲就一定對人有毒C．消毒液能殺菌，可用來清除人體內(nèi)新冠病毒D．如果孩子的血型和父母都不一樣，肯定不是親生的【答案】A【分析】血型分為四種，即A，B，AB，O。血型是指紅細(xì)胞上所含的抗原不同而言，紅細(xì)胞上只含A抗原的稱A型，含有B抗原的稱B型，既有A抗原又有B抗原的稱為AB型，既沒有A抗原也沒有B抗原的稱為O型。ABO血型受ABO三種基因控制，A基因控制A抗原產(chǎn)生，B基因控制B抗原產(chǎn)生，O基因控制不產(chǎn)生A和B兩種抗原，而基因都是成對存在，控制ABO血型的基因可有六種不同組合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每個人只有其中一對?！驹斀狻緼、維生素會受到高溫破壞，加熱、光照、長時間儲存等都會造成維生素的流失和分解，A正確；B、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對非靶標(biāo)生物無毒性，B錯誤；C、消毒液只能殺死表面的病毒細(xì)菌，但無法清除體內(nèi)的病毒，C錯誤；D、如果孩子的血型和父母都不一樣，也可能是親生的，如A型血和B型血的父母也可以生出O型血的孩子，D錯誤。故選A。二、綜合題4．（2022·北京·統(tǒng)考高考真題）生態(tài)文明建設(shè)已成為我國的基本國策。水中雌激素類物質(zhì)（E物質(zhì)）污染會導(dǎo)致魚類雌性化等異常，并通過食物鏈影響人體健康和生態(tài)安全。原產(chǎn)南亞的斑馬魚，其肌細(xì)胞、生殖細(xì)胞等存在E物質(zhì)受體，且幼體透明?？茖W(xué)家將綠色熒光蛋白（GFP）等基因轉(zhuǎn)入斑馬魚，建立了一種經(jīng)濟(jì)且快速的水體E物質(zhì)監(jiān)測方法。(1)將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚受精卵的最佳方式是。(2)為監(jiān)測E物質(zhì)，研究者設(shè)計了下圖所示的兩種方案制備轉(zhuǎn)基因斑馬魚，其中ERE和酵母來源的UAS是兩種誘導(dǎo)型啟動子，分別被E物質(zhì)-受體復(fù)合物和酵母來源的Gal4蛋白特異性激活，啟動下游基因表達(dá)。與方案1相比，方案2的主要優(yōu)勢是，因而被用于制備監(jiān)測魚（MO）。(3)現(xiàn)擬制備一種不育的監(jiān)測魚SM，用于實際監(jiān)測。SM需經(jīng)MO和另一親本（X）雜交獲得。欲獲得X，需從以下選項中選擇啟動子和基因，構(gòu)建表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入野生型斑馬魚受精卵，經(jīng)培育后進(jìn)行篩選。請將選項的序號填入相應(yīng)的方框中。Ⅰ.啟動子：。①ERE②UAS③使基因僅在生殖細(xì)胞表達(dá)的啟動子（P生）④使基因僅在肌細(xì)胞表達(dá)的啟動子（P?。?基因：A．GFP

B．Gal4

C．雌激素受體基因（ER）

D．僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因（dg）(4)SM不育的原因是：成體SM自身產(chǎn)生雌激素，與受體結(jié)合后造成不育。(5)使擬用于實際監(jiān)測的SM不育的目的是?！敬鸢浮?1)顯微注射(2)監(jiān)測靈敏度更高(3)②D(4)激活ERE誘導(dǎo)Gal4表達(dá)，Gal4結(jié)合UAS誘導(dǎo)dg表達(dá)，生殖細(xì)胞凋亡(5)避免轉(zhuǎn)基因斑馬魚逃逸帶來生物安全問題【分析】將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法?！驹斀狻浚?）將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法，所以將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚受精卵的最佳方式是顯微注射法。（2）由圖可知，方案1E物質(zhì)-受體復(fù)合物激活ERE，使GFP基因表達(dá)，方案2E物質(zhì)-受體復(fù)合物先激活ERE獲得Gal4蛋白，然后Gal4蛋白激活UAS啟動子，使GFP基因表達(dá)，方案2GFP蛋白表達(dá)量大，更靈敏。（3）MO和另一親本（X）雜交獲得SM，MO是方案2獲得，所以親本X啟動子選擇UAS。要獲得SM是不育個體，MO是可育的所以X必須有僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因（dg）。（4）成體SM自身產(chǎn)生雌激素，與受體結(jié)合后形成復(fù)合物，激活ERE誘導(dǎo)Gal4表達(dá)，Gal4與UAS啟動子結(jié)合誘導(dǎo)dg表達(dá)，使生殖細(xì)胞凋亡。（5）監(jiān)測魚屬于轉(zhuǎn)基因生物，目前安全性不確定，為了避免轉(zhuǎn)基因斑馬魚逃逸帶來生物安全問題，需要SM不育。5．（2021·河北·統(tǒng)考高考真題）采礦污染和不當(dāng)使用化肥導(dǎo)致重金屬鎘（Cd）在土壤中過量積累。利用植物修復(fù)技術(shù)將土壤中的Cd富集到植物體內(nèi)，進(jìn)行后續(xù)處理（例如，收集植物組織器官異地妥善儲存），可降低土壤中Cd的含量。為提高植物對Cd污染土壤的修復(fù)能力，研究者將酵母液泡Cd轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（YCF1）基因?qū)胧茉囍参铮z測了相關(guān)指標(biāo)。回答下列問題：（1）為獲取YCF1基因，將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接，導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，這個群體稱為。（2）將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時，所需要的兩種酶是。構(gòu)建的重組基因表達(dá)載體中必須含有標(biāo)記基因，其作用是。（3）進(jìn)行前期研究時，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是。研究者進(jìn)一步獲得了轉(zhuǎn)YCF1基因的不育楊樹株系，采用不育株系作為實驗材料的目的是。（4）將長勢一致的野生型和轉(zhuǎn)基因楊樹苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后測定植株干重（圖1）及不同器官中Cd含量（圖2）。據(jù)圖1可知，與野生型比，轉(zhuǎn)基因植株對Cd具有更強(qiáng)的（填“耐性”或“富集能力”）；據(jù)圖2可知，對轉(zhuǎn)基因植株的進(jìn)行后續(xù)處理對于緩解土壤Cd污染最為方便有效。（5）已知YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上。據(jù)此分析，轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境的原因是。相較于草本植物，采用楊樹這種喬木作為Cd污染土壤修復(fù)植物的優(yōu)勢在于（寫出兩點即可）。【答案】基因組文庫限制酶和DNA連接酶便于目的基因的篩選和鑒定農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散耐性莖葉YCF1可通過主動運(yùn)輸將Cd離子運(yùn)到液泡中，提高了細(xì)胞液的濃度，有利于植株吸水楊樹具有發(fā)達(dá)的根系和高大的樹冠，更適應(yīng)污染礦區(qū)等不良環(huán)境，同時可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便運(yùn)輸、利用【分析】1、基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，基因組文庫包含該物種的全部基因，cDNA文庫是部分基因文庫。2、據(jù)圖1可知，與野生型比，轉(zhuǎn)基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加；據(jù)圖2可知，轉(zhuǎn)基因植株的莖、葉中Cd含量高于野生型。【詳解】（1）為獲取YCF1基因，將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接，導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，這個群體含有酵母菌的全部基因，稱為基因組文庫。（2）將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時，需要用限制酶切割供體DNA和質(zhì)粒，以產(chǎn)生相同的黏性末端，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接。基因表達(dá)載體中的標(biāo)記基因可用于目的基因的篩選和鑒定。（3）農(nóng)桿菌容易侵染雙子葉植物，其質(zhì)粒中的T-DNA可轉(zhuǎn)移并插入到受體細(xì)胞DNA中，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法?？紤]轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性，采用不育株系作為實驗材料，可避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散。（4）根據(jù)分析可知，與野生型比，轉(zhuǎn)基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加，說明轉(zhuǎn)基因植株在Cd污染的土壤中生長較好，即對Cd具有更強(qiáng)的耐性；據(jù)圖2分析，轉(zhuǎn)基因植株的莖、葉中Cd含量高于野生型，因此對轉(zhuǎn)基因植株的莖、葉進(jìn)行后續(xù)處理，可使轉(zhuǎn)基因植株持續(xù)發(fā)揮富集Cd的作用，對