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1、专题04 生物技术的平安性和伦理问题及生态工程1转基因生物的平安性1转基因成果2对平安性问题的争论转基因生物与食物平安a反对“实质性等同。b担忧出现滞后效应。c担忧出现新的过敏原。d担忧营养成分改变。e侵犯宗教信仰者或素食者的权益。转基因生物与生物平安a可能扩散到新的生态区域，破坏生态平衡。b成为“入侵的外来物种，威胁其他生物的生存。c可能与某些细菌或病毒杂交，重组出有害的病原体。d可能通过花粉传播进入杂草，形成“超级杂草。转基因生物与环境平安：转基因生物可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏。3理性看待转基因技术正视转基因技术可能带来的平安性问题，要趋利避害，不能因噎废食。制定政策和
2、法规，最大程度保证转基因技术和产品的平安性。2关注生物技术的伦理问题反对支持克隆人伦理方面违反了人类的伦理道德观念，中国禁止生殖性克隆中国不反对治疗性克隆技术方面技术不成熟，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术问题设计试管婴儿胚胎也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤基因检测技术方面很难用在具体医疗中有一些遗传性疾病可以通过基因检测后在早期采取预防措施道德方面可能引起基因歧视通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法，解决基因歧视现象3禁止生物武器1生物武器的种类(连线)2我国政府观点：在任何情况下不开展、不生产
3、、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。4生态工程建设的目的遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，到达经济效益和生态效益的同步开展。5生态工程的特点少消耗、多效益、可持续的工程体系。6生态工程的根本原理1物质循环再生原理：物质在生态系统中循环往复、分层分级利用。2物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。3协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。4整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。5系统学和工程学原理：包括系统的结构决定功能原理和
4、系统整体性原理。7生态工程实例(连线)8生态工程的开展前景1“生物圈2号生态工程实验的启示：使我们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。2开展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。2530分钟一、选择题1以下有关生物技术平安性和伦理问题的观点，不合理的是A对转基因技术应该趋利避害、理性看待B我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆C我国不开展、不生产、不储存生物武器D对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权【答案】B【解析】对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待，A正确；中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，坚持四不原那么不赞
5、成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，不反对治疗性克隆，B错误；中国在任何情况下不开展、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，C正确；对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权，D正确。2以下关于生物工程的表达，正确的选项是A沼气池实现了物质和能量的多级利用，提高了能量传递效率B以一株植物的叶片或花药为材料培育的植株基因型相同C三北防护林松毛虫肆虐主要是由于违背了协调与平衡的原理D种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性【答案】D【解析】沼气池实现了对能量的多级利用，大大提高了能量利用率，但能量传递效率不变，A错误；以一株植物的叶片与体细胞基因型相
6、同或花药与配子基因型相同为材料培育的植株基因型不同，B错误；三北防护林单一种植了大片松林，由于没有一条昆虫与其天敌相生相克的食物链，使松毛虫肆虐一时，主要是由于违背了物种多样性的原理，C错误；转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流，影响野生植物的遗传多样性，D正确。3转基因技术就是对某一物种具有特别性状的基因进行别离，并把它移到另一物种上去，从而使这一物种具有组合基因。然而转基因技术也会带来负面影响。从以下选项中选出不是转基因生物可能带来的弊端A转基因生物的食品加工带来食品污染B转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵C使近亲野生物种具有抗性基因，可能会变成“超级杂草D对生物多样性的影响，如
7、抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性【答案】A【解析】 “食品加工带来食品污染应属“加工过程而非转基因技术自身带来的负面影响，A符合题意；转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵属于转基因生物带来的弊端，B不符合题意；使近亲野生物种具有抗性基因，可能会变成“超级杂草属于转基因生物带来的弊端，C不符合题意；对生物多样性的影响，如抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性属于转基因生物带来的弊端，D不符合题意。应选A。4基因工程产物可能存在着一些平安性问题，但不必担忧的是A三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰B运载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物C目的基因(如
8、杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性D目的基因被应用于生物武器【答案】A【解析】三倍体转基因鲤鱼不能产生可育配子，不能与正常鲤鱼杂交，A符合题意；运载标记基因如抗生素基因多为抗生素基因，可能指导合成有利于抗性进化的产物，B不符合题意；目的基因如杀虫基因，本身编码的产物可能会对人体产生毒性，C不符合题意；生物武器的类型包括致病菌、病毒、生物毒剂及基因重组的致病菌等，转基因生物有可能被用于制造生物武器，D不符合题意。应选A。5生态工程可以帮助我们构筑尊崇自然、绿色开展的生态体系。以下相关表达错误的选项是A生态工程是生态学与系统工程学的结合B到达经济、生态和社会的同步开展是生态工程的目的C整
9、体大于局部之和表达了生态工程的整体性原理D考虑环境承载力表达了生态工程的协调与平衡原理【答案】C【解析】生态工程是生态学与系统工程学的结合，A正确；生态工程建设的目的是遵循物质循环规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，到达经济效益和生态效益同步开展，B正确；系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各局部之和的效果，即“，C错误；协调与平衡原理：生态系统的生物要适应环境，且生物的数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度，D正确。应选C。6以下事例与其所表达的生态工程原理搭配不正确的选项是A将单一树种的人工林改造成混合林
10、 物种多样性原理B确定草原合理的载畜量，不过度放牧 协调与平衡原理C林业生态工程建设中既要考虑树种也要考虑居民生活问题 系统学和工程学原理D引进物种要考虑适应环境问题 协调与平衡原理【答案】C【解析】将单一树种改为混合林，增加了生物种类，表达了物种多样性的原理，A正确；合理放牧表达了协调与平衡原理，B正确；林业工程考虑种树、又兼顾居民的生活，即将经济、自然、社会作为一个整体，表达了整体性原理，C错误；引进物种需要适应环境，表达了协调与平衡原理，D正确。7以下图为利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘即氧化塘。请根据图分析，以下表达错误的选项是A图中A可以表示氧气，B可以表示二
11、氧化碳、无机盐等B由图示看，氧化塘净化污水途径有物理沉降和生物的分解作用C氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类间的寄生关系来分解有机污染物D随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的异化作用类型变化顺序可能是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型【答案】C 【解析】由图可知，藻类能为细菌提供氧气和有机物细菌所需的有机物还可来自污水，细菌那么分解有机物为藻类提供二氧化碳和无机盐，二者为互利共生的关系，故A可以表示氧气，B可以表示二氧化碳、无机盐等，A项正确；由图示看，氧化塘净化污水途径有物理沉降和生物的分解作用，B项正确；氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类互利共生的关系来分解有机污染物，C
12、项错误；水体越深，与空气进行气体交换越困难，氧含量越低，所以生活在水体外表的微生物为需氧型生物，底层为厌氧型生物，中间的那么为兼性厌氧型生物，D项正确。8以下图是某农业生态系统模式图，以下关于该系统的表达正确的选项是A食用菌是该生态系统中的生产者B多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率C沼渣、沼液作为肥料还田可以促进有机物被农作物的吸收D微生物利用的是农作物通过光合作用储存的能量【答案】D【解析】食用菌、甲烷菌及蚯蚓能将有机物分解成无机物，是该生态系统中的分解者，故A错误；多途径利用农作物并不能提高该系统中能量的传递效率，故B错误；沼渣、沼液作为肥料还田可以促进无机盐被农作物的吸收，故C
13、错误；微生物利用的能量，归根结底还是农作物通过光合作用储存的能量，故D正确；综上所述，选D项。二、非选择题920世纪70年代以后，以基因工程为代表的一大批生物技术成果进入人类的生产和生活，发挥了极大的作用。但是，与其他高新技术一样，生物技术既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来负面影响甚至灾难。根据所学知识答复以下有关问题：1目前关于转基因生物平安性的争论主要集中在_平安、_平安和_平安三个方面，而这三个方面的争论发生的原因主要还是因为转基因生物的特性及其对现存生物和自然环境的影响具有很大的不确定性。例如，由于_，因此在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果。21996年7月5
14、日诞生的克隆羊大大促进了克隆技术的开展，但是“多莉也陆续表现出一些“早衰迹象。对于克隆动物的“早衰原因，目前大体有如下的两种观点：A克隆动物的遗传物质和普通动物有本质上的差异如端粒过短、基因异常等，因此其早衰是一种本质现象，不可防止。B克隆动物的遗传物质是正常的，目前的早衰迹象是一些技术问题造成的，或者是发育中由于变异而出现的偶然现象，是可以防止的。请在以下研究结果后的横线上，写出其支持的上述观点的标号：美国科学家采用细胞核移植技术，连续培育出6代克隆鼠，每一代的端粒长度都比上一代略长。支持_。在上述连续克隆实验中，每一代克隆都比上一代更加困难，总体成功率低于一般水平。支持_。美国哈佛医学院一
15、个研究团队通过多种手段修复染色体组蛋白上的某些异常，可以将小鼠克隆的成功率从不到1提高到8左右。支持_。3多个克隆动物研究团队发现，利用胚胎干细胞作为细胞核供体进行克隆的成功率大大高于利用体细胞作为核供体进行克隆。该实验中所用的胚胎干细胞通常来源于_，你认为这个结果所支持的观点和理由是_。【答案】1食物 生物 环境 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的转移的基因不少都是异种生物的基因 2B A B 3早期胚胎或原始性腺 支持A观点，理由是：胚胎干细胞的染色体端粒长度高于体细胞其他对DNA改变做出的合理猜想也可或支持B观点，理由是：体细胞是胚胎干细胞分化而来，其基因与胚胎干细胞没有差异答案中
16、指明两者DNA一致即可 【解析】1目前关于转基因生物平安性的争论主要集中在食物平安、生物平安和环境平安三个方面。由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，加之转移的基因不少都是异种生物的基因，因此在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果。2美国科学家采用细胞核移植技术，连续培育出6代克隆鼠，每一代的端粒长度都比上一代略长，说明克隆过程并不一定会导致端粒缩短，因此支持B观点。在上述连续克隆实验中，每一代克隆都比上一代更加困难，总体成功率低于一般水平，此现象不排除存在的一种可能性，即克隆成功的实验动物，都来自那些染色体端粒本身就特别长的细胞，但随着克隆代数的增加，染色体端粒逐渐变短，
17、说明克隆动物的“早衰，是因其遗传物质和普通动物有本质上的差异，所以支持A观点。美国哈佛医学院一个研究团队通过多种手段修复染色体组蛋白上的某些异常，可以将小鼠克隆的成功率从不到1提高到8左右，说明克隆动物的成功率与采用的技术手段有关，因此支持B观点。3胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中别离出来的一类细胞。由于胚胎干细胞的染色体端粒长度高于体细胞，所以利用胚胎干细胞作为细胞核供体进行克隆的成功率大大高于利用体细胞作为核供体进行克隆，此结果支持A观点或由于体细胞是胚胎干细胞分化而来，其基因与胚胎干细胞没有差异，所以利用胚胎干细胞作为细胞核供体进行克隆的成功率大大高于利用体细胞作为核供体进行克隆，此结
18、果支持B观点。102022年11月一对基因编辑先天免疫艾滋病的双胞胎婴儿在中国诞生。其基因编辑免疫艾滋病的原理：CCR5基因是HIV病毒入侵机体细胞的主要辅助受体之一，通过基因敲除技术让CCR5基因失效，从而产生对支滋病的免疫作用。该成果有望让那些感染艾滋病毒的夫妇有时机生一个能免于感染艾滋病的孩子。请答复：1CCR5基因在_(“T细胞、“B细胞、“T细胞和B细胞)中能表达。2医学专家首先向卵子捐献者注射_，已获得足够数量的卵子。在体外受精前，需要对精子进行_处理。3基因敲除是把Cas9蛋白和特定的引导序列通过_技术导入到还处于单细胞的受精卵里，使CCR5基因失效。4早期胚胎发育的过程大致为：
19、受精卵_囊胚原肠胚，囊胚中的_层细胞将发育成胎膜和胎盘。5中国政府对设计试管婴儿的态度是：_。【答案】1T细胞 2促性腺激素 获能 3显微注射 4桑椹胚 滋养层 5禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。或四不原那么：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。 【解析】1因为HIV入侵的是机体的T细胞，CCR5基因所表达的蛋白是H入侵机体细胞的主要辅助受体之一，因此CCR5基因在T细胞中能表达。2对雌性个体注射促性腺激素，可以起到超数排卵的作用，以获得足够数量的卵子。在体外受精前，需要对精子进行获能处理。3基因敲除是把Cas9蛋白和特定的引导序列通过显微注射技术导入到还处于单细胞的受精
20、卵里，使CCR5基因失效。4早期胚胎发育的过程大致为：受精卵桑椹胚囊胚原肠胚，囊胚中的滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘。5中国政府对设计试管婴儿的态度是：禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。或四不原那么：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。11答复以下与生态工程有关的问题：1生态工程所遵循的根本原理有物质循环再生、协调与平衡、_、物种多样性、系统学和工程学等原理。人、畜粪便用于农作物的生产主要符合_原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了_原理。2一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。与传统的工程相比，生
21、态工程具有少消耗、多效益、_等特点。3“猪沼果是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同开展。该生态农业中的所有生物共同组成了_(填“生态系统“群落或“种群)；该生态农业模式能实现能量的_。4在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少_，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。【答案】1整体性原理 物质循环再生 物种多样性 2破坏的生态系统 可持续 3群落 多级利用 4人为干扰 【解析】1生态工程所遵循的根本原理主要有物质循环再生、协调与平衡、整体性、系统学与工程学原理和物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合物质循环再生原理，降低
22、了生产本钱；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了物种多样性原理。2生态工程的主要任务是对已被破坏的生态系统进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点。3生态系统中的所有生物共同组成了群落；“猪一沼一果生态农业模式农业模式能实现能量的多能利用，提高了农产品的产量。4在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。12以下图表示我国南方比拟常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析答复以下问题：1在不考虑人工投入的情况下，流经该生态系统的总能量总初级生产
23、量是_。人们将蚕沙蚕的粪便投入鱼塘，被鱼等水生生物食用，蚕沙中所含的能量主要属于第_营养级。2鱼等水生生物的排泄物及未被利用的有机物和底泥，其中一局部经过_作用后可作为肥料，返回桑基，培育桑树。池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等，从群落结构分析，这种养殖模式的优点是_。3建立该人工生态系统的目的是实现对能量的_，提高能量的利用率。与种植单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力_。4建立该生态系统遵循的原理主要是_、_。【答案】1生产者或桑树通过光合作用固定的太阳能总量 一 2分解者或微生物的分解 充分利用了生态系统的空间和食
24、物资源 3多级或充分利用 较强 4物质循环再生原理 生物多样性原理 【解析】1据图示分析，生产者通过光合作用固定的太阳能总量，是流经此生态系统的总能量；蚕的粪便中的能量是上一个营养级的同化的能量，而蚕的上一个营养级是桑树，桑树属于第一营养级。2鱼等水生生物的排泄物及未被利用的有机物和底泥，其中一局部经过分解者的分解作用后可作为肥料，返回桑基，培育桑树；池塘养鱼时，通常采用上中下式的多鱼种混合放养模式，是因为该模式充分利用了生态系统的空间和食物资源。3建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率；与种植单一作物的农田相比，该生态系统生物种类丰富，故生态系统的自我调节能力较强。
25、4建立该生态系统遵循的原理主要是物质循环再生原理和生物多样性原理。13以下图为某综合开展生态工程示意图。请据图答复：1生态工程所遵循的根本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、_、系统学和工程学原理等原理。该工程主要运用了_、_和整体性原理。2蓝绿萍的代谢类型是_，在生态系统中的地位是_。3一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。4在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是_。单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭
26、受害虫危害，这表达了生态工程的_原理。【答案】1物种多样性 物质循环再生原理 物种多样性原理 2自养需氧型 生产者 3已被破坏的生态环境(或受损的生态环境) 4整体性原理 物种多样性 【解析】1生态工程所遵循的根本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。图中该综合开展生态工程是以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程，该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。2蓝绿萍能进行光合作用和有氧呼吸，代谢类型是自养需氧型，属于生态系统中的生产者。3一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。4在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法不但考虑到了自然生态系统的规律，还考虑到了经济和社会等系统的影响力，因此依据的生态工程原理是整体性原理。单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这是忽略了物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性而导致的，表达了生态工程的物种多样性原理。 10