人教版高中生物选择性必修3第4章生物技术的安全性与伦理问题质量评估含答案

第4章质量评估

(时间:75分钟　满分:100分)

一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.下列有关基因工程的说法,正确的是 (　　)

A.抗病毒辣椒用常规育种方法也较容易培育

B.若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题

C.抗虫基因只要成功地插入植物细胞的染色体中就都能正常表达

D.基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物

解析:辣椒本身缺少抗病毒基因,用常规育种方法较难培育,A项错误;即使转基因植物的外源基因来源于自然界,也可能存在安全性问题,B项错误;目的基因导入受体细胞后不一定都能正常表达,C项错误;基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物,D项正确。

答案:D

2.下列能体现出转基因生物引发食品安全问题的是 (　　)

A.转基因牛的细胞中含有人的生长激素基因,因而其生长得更快

B.β-胡萝卜素基因导入水稻得到转基因水稻,其产量高,营养丰富

C.转基因植物合成的某些新蛋白质,引起某些人过敏

D.让转基因牛为人类生产凝血因子

解析:转基因牛的细胞中含有人的生长激素基因,因而其生长得更快,这是基因工程在提高动物生长速率方面的应用实例;β-胡萝卜素基因导入水稻得到转基因水稻,其产量高,营养丰富,这是基因工程在改良植物品质方面的应用实例;转基因植物合成的某些新蛋白质,引起某些人过敏,属于食品安全问题;让转基因牛为人类生产凝血因子,这是基因工程在生产药物方面的应用实例。

答案:C

3.转基因生物的安全性引起人们争论的原因是 (　　)

①目的基因的功能往往未知　②目的基因的结构往往未知　③目的基因插入宿主基因组的部位往往是随机的　④目的基因往往是异种生物的基因

A.①②                  B.②③

C.③④                  D.①③

解析:由于科学水平的限制,目前科学家对基因间的相互作用以及基因的调控机制了解有限;转移的基因虽然功能、结构已知,但不少是异种生物的基因;外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。

答案:C

4.对转基因生物的安全性发生争论,与科学发展水平的限制有密切关系。下列关于基因的叙述,不可能是争论原因的是 (　　)

A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限

B.所转移的基因有不少是异种生物的基因

C.外源基因导入宿主基因组的部位往往是随机的

D.重组DNA技术需要有精心设计的“分子工具”

解析:对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限,所转移的基因有不少是异种生物的基因,外源基因导入宿主基因组的部位往往是随机的,这些都是对转基因技术存在争议的原因。在重组DNA技术中使用的“分子工具”包括限制酶、DNA连接酶和载体,人们可以根据需要选择使用,不可能是争论的原因。

答案:D

5.随着基因工程的兴起,人们越来越关注转基因生物和转基因食品的安全性问题。下列相关叙述错误的是 (　　)

A.公众应科学理性地对待转基因生物和转基因食品

B.基因工程在农牧业、医药卫生及食品工业等领域具有广阔的应用前景

C.在我国生产及销售转基因食品的行为都是违法的

D.我国十分重视转基因生物及其产品的安全性问题

解析:在我国生产及销售转基因食品的行为有些是合法的。

答案:C

6.面对转基因生物的安全性问题,下列解决方法中合理的是 (　　)

A.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要求马上停止实验,并封存重组生物

B.要求对外源DNA进行认真选择,避免产生对人体有毒害作用的蛋白质

C.对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用40 ℃下便会死去的菌株

D.把重组DNA的转移限制在遗传上没有缺陷的生物上来

解析:一旦发现转基因生物出现了安全性问题,应马上停止实验,并销毁重组生物,A项不合理。要求对外源DNA进行认真选择,避免产生对人体有毒害作用的蛋白质是合理的解决方法,B项合理。大肠杆菌作为转基因受体菌株,可能对人体造成威胁,所以必须选择37 ℃人体体温下就会死亡的菌株,C项不合理。重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上,D项合理。

答案:B

7.某地木薯业遭到了病害的毁灭性打击,科学家究其原因发现,是一种新的病毒引发的疾病造成的,而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点? (　　)

A.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

B.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细菌或病原体杂交,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体

C.转基因植物的抗除草剂基因,有可能通过花粉传播而进入杂草中,使杂草成为除不掉的“超级杂草”

D.抗虫棉能抵抗棉铃虫,但随着棉铃虫抗性的增强,抗虫棉有可能被淘汰

解析:这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的,说明两种病毒的基因可以重新组合形成新的病毒,即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细菌或病原体杂交,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体。

答案:B

8.科学家成功将人体皮肤细胞培育成iPS细胞,该细胞可以形成人体多种组织细胞,说明iPS细胞 (　　)

A.具有细胞分化能力

B.没有染色质

C.分裂时易发生突变

D.能进行无丝分裂

解析:iPS细胞能形成多种组织细胞,说明具有细胞分化能力。

答案:A

9.“设计试管婴儿”与试管婴儿均用到的生物技术手段有 (　　)

①胚胎移植技术　②体外受精技术　③遗传学诊断技术

④重组DNA技术

A.①②③               B.②③④

C.①②               D.③④

解析:试管婴儿和“设计试管婴儿”均需要经过体外受精、胚胎移植,后者还需要经过遗传学诊断,二者不需要用到重组DNA技术。

答案:C

10.(2021·广东)下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述,错误的是 (　　)

A.理性看待转基因技术最重要的是要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论

B.“设计试管婴儿”实质是选择性移植体外受精形成的胚胎,应予以禁止

C.由于克隆人严重违反人类伦理道德且克隆技术尚不成熟,多数人对其持否定态度

D.基因筛检可能帮助人类及早预防某些遗传性疾病,但也会引发基因歧视问题

解析:理性看待转基因技术需要建立在完备的科学知识基础之上,既要清晰地了解转基因技术的原理和操作规程,又要看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响,最重要的是,要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论;“设计试管婴儿”实质是选择性移植体外受精形成的胚胎,应正确判断其利与弊,有利方面如提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法等;克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用,克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念,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,严重违反人类伦理道德,且克隆技术尚不成熟,多数人对其持否定态度;基因筛检可能帮助人类及早预防某些遗传性疾病,但也会引发基因歧视问题。

答案:B

11.下列关于现代生物技术的说法,合理的是 (　　)

A.转基因食品与天然食品没太大的区别,非常安全,人们可以放心食用

B.转基因生物是人类改造自然、治理环境污染的一个非常有效的举措,不会对其他生物或生态环境造成不利影响

C.从目前的理论和技术来看,生殖性克隆人是不可能实现的

D.生物技术的发展在为人类带来巨大利益的同时,也带来了潜在的威胁和负面的影响

解析:用转基因技术生产的转基因食品对人有没有危害、有怎样的危害还需要继续深入研究,A项不合理;转基因生物也会对其他生物或生态环境造成不利影响,B项不合理;克隆羊多莉问世后,科学家们已陆续克隆出多种动物,从目前的理论和技术来看,生殖性克隆人是能实现的,但限于伦理问题,各国禁止生殖性克隆人,C项不合理;生物技术的发展给人类带来巨大利益,如实现昂贵药品的商品化生产,同时也存在负面影响,如转基因食品的安全性问题等,我们应该正确地看待生物技术,并合理研究和利用现代生物技术,D项合理。

答案:D

12.利用转基因技术制造的全新致病菌比一般的生物武器危害性大,其原因是 (　　)

①人类从来没有接触过这种致病菌　②无药可医　③只有具有某种易感基因的民族容易感染,而施放国的人却不易感染

A.①③                     B.①②③

C.②③                     D.①②

解析:对于转基因技术制造的全新致病菌,由于人类从来没有接触过,缺乏对其的抵抗力,且缺乏针对性的药物,因而比一般的生物武器危害性大。

答案:D

13.由于乙型肝炎病毒不能用动物细胞培养,因此无法用细胞培养的方法生产疫苗,但可用基因工程的方法进行生产。现已知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列,乙型肝炎疫苗的生产过程示意图如下所示。下列相关说法错误的是 (　　)

A.生产乙型肝炎疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的

B.在①②过程中需要限制酶和DNA聚合酶

C.用于生产疫苗的目的基因可编码表面抗原蛋白

D.这种转基因细菌可能会带来安全问题

解析:将乙型肝炎病毒的有关基因导入细菌,让细菌生产乙型肝炎疫苗,达到了定向改造细菌的目的,A项正确;①②过程中需用限制酶切割获取目的基因,用DNA连接酶把目的基因和载体连接起来,B项错误;用于生产疫苗的目的基因可编码表面抗原蛋白,C项正确;这种转基因细菌可能会带来安全问题,需严格控制,D项正确。

答案:B

14.(2023·珠海)下列关于克隆人的叙述,错误的是 (　　)

A.克隆分为生殖性克隆和治疗性克隆两种

B.生殖性克隆的目的是产生新的个体,而治疗性克隆的目的是治疗疾病

C.生殖性克隆人不能丰富人类基因的多样性

D.生殖性克隆人和试管婴儿一样均属于无性繁殖

解析:根据目的不同将克隆分为生殖性克隆和治疗性克隆两种,A项正确;生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的个体,而治疗性克隆是指通过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,B项正确;生殖性克隆人属于无性生殖,不能丰富人类基因的多样性,C项正确;试管婴儿是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而出生的婴儿,试管婴儿技术属于有性生殖范畴,生殖性克隆属于无性生殖,D项错误。

答案:D

15.据报道,科研人员已经研发出了一种获得诱导多能干细胞(iPS细胞)的新方法,在这些细胞中不含外来且可能有害的DNA。下页左上图为该技术在人体细胞中应用的实验示意图,图中①~⑦为不同阶段的细胞,a~f表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是 (　　)

A.过程d、e、f细胞核内遗传物质不变

B.过程d、e、f形成⑤⑥⑦细胞是iPS细胞中基因选择性表达的结果

C.图中所示过程中细胞内染色体组最多可达到4个

D.在人体内,⑤⑥⑦细胞内可完成遗传信息的复制和表达

解析:由题图可知,过程d、e、f是细胞分化,遗传物质没变,A项正确;⑤⑥⑦细胞的形成是基因选择性表达的结果,B项正确;人体细胞正常含有2个染色体组,若细胞处于有丝分裂后期,则含有4个染色体组,C项正确;神经细胞和心肌细胞是高度分化的细胞,不会再进行分裂,不再进行遗传信息的复制,肝细胞是暂时不增殖的细胞,在某种刺激下还会有分裂能力,D项错误。

答案:D

16.将生物武器运用于战争或恐怖活动,其后果将更加可怕。下列关于生物武器及相关约定的阐述,错误的是 (　　)

A.生物武器的类型包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等

B.利用转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点

C.生物武器与常规武器相比,具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点

D.我国对生物武器的态度是不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散

解析:生物武器的类型包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等,A项正确;利用转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点,B项正确;生物武器容易受地形、风向等多种自然条件的影响,C项错误;我国对生物武器的态度是不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,D项正确。

答案:C

二、非选择题:本题共5小题,共60分。

17.(12分)阅读材料,思考并回答下列问题。

自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来,转基因鱼的研究取得了长足发展,如导入生长激素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。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)已知人的生长激素是含有191个氨基酸的蛋白质,若将人的生长激素基因转移到鱼体内,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了较高的特定生长速率,以至于生长速率高于非转基因鱼,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。试分析引起生态安全性问题的原因:　　　                   　　。 

(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的,科学家最近培育成功了三倍体“湘云鲫”,其形成过程是　　　　　　　　　　　　　。试从保障生态安全性问题的角度分析,只投放三倍体转基因鱼的原因是　                 。 

解析: (1)转基因鱼能够成功的前提是鱼和高等动物的遗传物质均是DNA。(2)人的生长激素是含有191个氨基酸的蛋白质,则人的生长激素基因含有的脱氧核苷酸数至少为191×6=1 146。 (3)导入生长激素基因的鱼合成了较多的生长激素,生长激素能促进蛋白质的合成,使转基因鱼的生长速率高于非转基因鱼。(4) 转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有生长激素基因,具有生长优势,捕食量增加,在与其他物种的竞争中具有生存优势,对生物多样性和生态系统的稳定不利。(5)培育三倍体“湘云鲫”,可先使二倍体转基因鱼染色体加倍成为四倍体转基因鱼,然后二倍体转基因鱼与四倍体转基因鱼杂交形成三倍体转基因鱼。三倍体转基因鱼减数分裂时联会紊乱,不能繁殖后代,可以人工控制养殖数量和范围,避免与其他个体发生杂交,引起生态危机。

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的合成　(4)转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有转基因,也具有生长优势,捕食量大增,与其他物种竞争,引起生态危机　(5)二倍体转基因鱼加倍为四倍体转基因鱼,然后二倍体转基因鱼与四倍体转基因鱼杂交形成三倍体转基因鱼　三倍体转基因鱼不能繁殖,可以人工控制养殖数量和范围,避免发生杂交,引起生态危机

18.(12分)叶绿体基因工程是将外源基因导入叶绿体中的一项工程技术,烟草叶绿体基因工程在基础研究、遗传改良以及生物反应器研究等方面都发挥了极为重要的作用,表现出巨大的应用前景。请分析并回答下列问题。

(1)叶绿体基因组分为基因区和基因间隔区,叶绿体中基因间隔区序列通常被作为插入位点,其目的是 　                   。 检测目的基因是否成功导入的方法是 　　　　　　　　    　　。 

(2)烟草对壮观霉素(又名奇霉素,一种抗生素)具有较强的敏感性,构建基因表达载体时,质粒上的壮观霉素抗性基因可作为　　　　  　　,其作用是　　　　　　　　　　   　　　　;用于筛选和培养的培养基中应加入　　　　　　　　。 

(3)与细胞核基因工程相比,叶绿体基因工程能防止细胞质内的蛋白酶对目标蛋白的消化作用。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　,并且由于　　　　　　　　　　　　　　　,不会造成基因污染。 

解析:(1)叶绿体基因组分为基因区和基因间隔区,为了避免外源基因插入后对叶绿体内源基因表达造成影响,常选择基因间隔区序列作为插入位点。可以用DNA分子杂交技术检测目的基因是否成功导入。(2)烟草对壮观霉素具有较强的敏感性,构建基因表达载体时,质粒上的壮观霉素抗性基因可作为标记基因,以便于目的基因的筛选和鉴定;可以在培养基中加入壮观霉素用于筛选和培养含目的基因的受体细胞。(3)与细胞核基因工程相比,叶绿体基因工程将目的基因导入叶绿体中,叶绿体具有双层膜,将表达的蛋白质束缚在叶绿体内,能防止细胞质内的蛋白酶对目标蛋白的消化作用,并且由于外源基因不会随花粉传播扩散,不会造成基因污染。

答案:(1)避免外源基因插入后对叶绿体内源基因表达造成影响　DNA分子杂交技术　(2)标记基因　便于目的基因的筛选和鉴定　壮观霉素　(3)叶绿体具有双层膜,将表达的蛋白质束缚在叶绿体内　外源基因不会随花粉传播扩散　

19.(16分)治疗性克隆是把患者的体细胞核移植到去核的卵母细胞中,经过一定的处理使其发育到囊胚,再利用囊胚建立胚胎干细胞(ES细胞),然后在体外将其诱导分化成特定的细胞、组织或器官,再将其移植到病人身上。请分析并回答下列问题。

(1)治疗性克隆过程中运用了　　　　技术,该技术中选用去核卵母细胞作为受体细胞的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)ES细胞除了来自早期胚胎,如囊胚中的内细胞团外,还可以来自　　　　　;胚胎干细胞在形态上具有　　　　　　　　　　　　　等特性,在功能上具有　　　　　　　　(特性)。 

(3)目前生殖性克隆人因涉及伦理问题被各国所禁止,但治疗性克隆已获得不少国家的默许,请列举治疗性克隆与生殖性克隆的不同点:　        。 

治疗性克隆的优点主要表现在:①　                              ; 

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

解析:(1)治疗性克隆是把患者的体细胞核移植到去核的卵母细胞中,应用了核移植技术;去核卵母细胞中含有诱导核基因表达的物质,因此可以作为受体细胞。(2)ES细胞可以从原始性腺和早期胚胎中获取;胚胎干细胞在形态上具有体积小、细胞核大、核仁明显等特性;在功能上具有发育的全能性。(3)治疗性克隆的终点是细胞、组织或器官,目的是用于替代治疗,而生殖性克隆的终点是个体,目的是用于繁殖后代;治疗性克隆可以解决同种异体器官移植过程中的免疫排斥反应以及器官移植中供体来源不足的问题。

答案:(1)核移植　卵母细胞中含有诱导核基因表达的物质　(2)原始性腺　体积小、细胞核大、核仁明显　发育的全能性　(3)治疗性克隆的终点是细胞、组织或器官,目的是用于替代治疗,而生殖性克隆的终点是个体,目的是用于繁殖后代　解决同种异体器官移植过程中的免疫排斥反应　解决器官移植中供体来源不足的问题

20.(10分)科学家利用逆转录病毒将4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达,可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。下图为该技术在人体细胞中的实验示意图,请分析回答下列问题。

(1)iPS细胞具有全能性的根本原因是　　　　　　　　　　　　　。由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为　　　　。 

(2)利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复,与传统器官移植相比成功率更高的原因是其可避免　　　　　　　　　。 

(3)目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题,如有研究发现iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有　　　细胞的特征。结合题干信息分析,产生这种变化最可能的原因是　                    。 

解析:(1)iPS细胞内具有本物种的全套遗传信息,因此具有全能性。由iPS细胞产生其他种类细胞的过程是细胞分化。(2)用iPS细胞诱导分化成需要的器官后进行自体移植,没有免疫排斥反应,故提高了器官移植的成功率。(3)iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有癌细胞的特征。结合题干信息分析,产生这种变化最可能的原因是逆转录病毒或导入的4个关键基因中含有致癌基因(或与致癌有关的核酸序列),整合进入体细胞中诱发细胞癌变。

答案:(1)细胞内具有本物种的全套遗传信息　细胞分化　(2)免疫排斥(排异反应)　(3)癌　逆转录病毒或导入的4个关键基因中含有致癌基因(或与致癌有关的核酸序列),整合进入体细胞中诱发细胞癌变

21.(2021·东莞)(10分)现代生物技术在造福人类的同时,也可能引起一系列的安全性和伦理问题,请回答以下有关问题。

(1)为了减少转基因技术对人类的危害,在对转基因生物或其产品的研究过程中若用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在　　　　条件下便会死去的菌株。 

(2)生物武器包括　　　　  、病毒类和生化毒剂类。 

(3)我国对克隆人总体上来说是禁止　　　性克隆人,但不反对　　　　性克隆。 

(4)试管婴儿技术中为了某些需要,需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效,最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是从被测的囊胚中取出几个　　　　(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针结合出现阳性反应者,胚胎性别为　　　　。 

(5)“设计试管婴儿”与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行　　　　　　。 

解析:(1)在对转基因生物或其产品的研究过程中若用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在37 ℃(人体温度)条件下便会死去的菌株。(2)生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类。(3)我国对“克隆人”这一技术总体上来说是禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。(4)试管婴儿技术中需要对胚胎的性别进行鉴定时,从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针结合出现阳性反应者,说明其含有Y染色体,故胚胎性别为男性。(5)“设计试管婴儿”是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行某些基因检测,当检测结果符合人们需要时,再把胚胎植入母体孕育。因此“设计试管婴儿”与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断。

答案:(1)37 ℃(人体温度)　(2)致病菌类　(3)生殖　治疗　(4)滋养层　男性　(5)遗传学诊断