【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习 专题四 生物技术的安全性、伦理问题与生态工程

【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习选3-4专题四生物技术的安全性、伦理问题与生态工程考题反馈抓落实自主演练我成功1.2022年1月英国罗斯林研究所研究人员培育出一种特殊的母鸡，这种母鸡下的蛋中含有能够抗癌和抗其他疾病的蛋白质。具体过程是：研究人员首先选定了两种蛋白质，一种是能用于治疗皮肤癌的抗体miR24，它对关节炎也有疗效；另一种是人体干扰素b—1a，它属于免疫系统蛋白，能够攻击肿瘤和病毒，阻止病毒在细胞中复制。随后，研究人员培育出可携带能合成上述两种蛋白质的人类基因的病毒，并用病毒感染小鸡早期胚胎。这些病毒能将人类基因植入新产下鸡蛋的DNA中。然后研究人员再孵化这些鸡蛋，并找出其精液中携带人类基因的公鸡。这些公鸡与母鸡交配后，繁育出下一代小鸡。依此类推，通过多次繁殖，最后培育出的转基因母鸡所产下的鸡蛋蛋清中就携带了抗癌及其他疾病的药物。根据以上资料回答下列问题：(1)当携带能控制合成两种蛋白质的人类基因的病毒感染小鸡早期胚胎时，病毒主要进入了__________，资料中的病毒所起的作用是__________。(2)能控制合成两种蛋白质的人类基因在病毒体内能否得到表达？__________，原因是__________________________________________。(3)找出精液中携带人类基因的公鸡常用的方法是__________。(4)转基因母鸡下的鸡蛋被摆在超市的货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因标注，这样是为了保护__________；在其标识中应标注__________。答案：(1)胚胎干细胞内部　运载体(2)不能　病毒不能独立生活，病毒基因和能合成两种蛋白质的人类基因的表达是在宿主细胞内完成的(3)DNA分子杂交技术(4)消费者知情权　转基因鸡蛋解析：病毒在基因工程中起到运载体的作用；用人类基因单链作探针(荧光或放射性元素标记)，用DNA分子杂交原理鉴定；不仅要认识到科技进步给人类和社会进步带来的巨大效益，也要认识到科学是一把双刃剑，目前虽然有些转基因食品没有表现出对人体有害，但从保护消费者知情权来说，要对这些食品进行转基因标注，只有这样才符合相应的法律法规。2．阅读下列材料，根据材料信息运用所学知识回答问题：8\n材料一　1990年对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，再将这些转基因淋巴细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。材料二　将合成的基因导入患者体内，这个基因可存活数年并产生大量正常的建造肌肉的化学物质，促进骨骼肌再生并增加其力量，防止退化。这项研究的本意是治疗长期困扰人类的重症肌无力，以提高肌肉强度和运动能力。然而，一些运动员和教练员也将目光投向基因治疗这项科技，作弊者将可以提高身体素质的基因植入体内，借助基因疗法进行不公平的竞赛，基因兴奋剂由此诞生了。2022年的北京奥运会面临基因兴奋剂(尤其是肌肉基因兴奋剂)的严峻挑战！(1)在对该女孩进行基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的__________，此基因工程中的目的基因是__________，在获取目的基因后，常用到PCR技术(DNA聚合酶链式反应技术)，通过这一技术，可以获得大量的目的基因。如图所示：加热至95℃的目的是使DNA样品的__________断裂，这一过程在生物体细胞内是通过__________酶的作用来完成的。(2)腺苷脱氨酶基因的受体细胞是__________；将转基因细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了腺苷脱氨酶，产生这种物质的两个基本步骤是__________。(3)如果你是2022年北京奥运会兴奋剂检测组成员，请你说出对运动员进行基因兴奋剂检测的设计方案。(4)目前对基因治疗安全性的认识相当有限，而在只完成了初步动物实验的情况下进行人体实验是极其危险的。请你说出其潜在的危险。答案：(1)运载体　正常腺苷脱氨酶基因　氢键　解旋(2)造血干细胞(或淋巴细胞)　转录、翻译(3)运动员全身体细胞的基因应该相同。由于外源基因仅存在于运动员的肌肉细胞，因此可以根据DNA分子杂交原理，采用DNA(基因)分子探针技术来检测。[其他说法也可，比如根据外源基因的差异性原理、mRNA的差异性原理、蛋白质(刺激因子)的差异性原理等。](4)肌肉在短时间内增长速度太快，可能会引起骨折或肌腱断裂；新基因所产生的物质可能影响免疫系统而导致人死亡；由于细胞的遗传物质发生了变化，具有诱发肿瘤的危险。解析：(1)(2)由材料可知，目的基因是正常腺苷脱氨酶基因，逆转录病毒相当于运载体。加热到95℃目的是打开氢键以解开双螺旋。目的基因的受体细胞是造血干细胞(或淋巴细胞)，目的基因在受体内经转录、翻译合成蛋白质。(3)基因检测可通过DNA分子杂交的方法。(4)此题是开放性题目，只要答案合理即可。3．生物技术就像一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难。例如用克隆技术制造出克隆人，用转基因技术制造生物武器等。面对生物技术可能产生的负面影响，8\n公众不可避免地产生了疑虑。近年来，生物技术引发的社会争论涉及面越来越广。(1)目前我国是种植转基因作物较多的国家之一，关于转基因生物的安全性的争论也越来越多，转基因生物的安全性主要涉及__________、__________、__________等方面。(2)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在对人类作用上的区别是____________________________，在技术手段上的区别是____________________________。(3)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是________________________________________________________________________。(4)若克隆人则需要用到下列哪些技术？__________。(填序号)①体外培养　②体外受精　③胚胎移植　④核移植(5)如何对流感病毒进行改造做生物武器？危害性与一般生物武器相比怎样？原因是什么？答案：(1)食物安全　生物安全　环境安全(2)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病　后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断(3)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德(4)①③④(5)将流感病毒基因与生物毒素分子基因拼接或对流感病毒基因进行改造。利用基因重组技术获得的生物武器较一般生物武器危害大，原因是人类从未接触过该致病微生物且无药可医。解析：(1)转基因生物的安全性主要表现在食物安全、生物安全和环境安全等方面。(2)“试管婴儿”的主要目的是解决人类的某些不孕问题，而“设计试管婴儿”则是用于治疗疾病等特殊目的。(3)有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死及滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等引起性别比例失调，违反了伦理道德。(4)要克隆人需要进行核移植、细胞培养和胚胎移植等技术。(5)流感病毒基因可与生物毒素分子基因拼接，可用基因工程大批量生产，也可对流感病毒基因进行改造，制造新型危害性更强的生物病毒。4．下图为矿区废弃地生态恢复工程流程图，请据图回答：8\n(1)该恢复工程中，①②分别指__________措施。(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？________________________________。(3)该生态工程所遵循的主要原理是________________。答案：(1)工程机械、制造表土、压实等(2)矿区废弃地土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长(3)整体性原理、协调与平衡原理解析：考查矿区废弃地恢复工程的相关知识。(1)由于矿区废弃地水分状况很差，养分贫瘠，因此在植树、种草以前需平整压实土地、人工制造表土，主要借助工程机械。(2)矿区废弃地土壤条件太恶劣，不适宜农作物生长。(3)该生态工程建设时，要考虑生物适应性问题即协调与平衡原理，还要考虑生态效益与经济效益等相结合，即整体性原理。5．珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基鱼塘和桑基鱼塘。下图是蔗基鱼塘和桑基鱼塘的模式图，据图回答下列问题：(1)该系统中最基本的成分是__________，要使它长期稳定发展，除了有稳定的__________来源，各类生物要__________。(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量________________________；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有______________________________________的特点。(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过__________作用，释放出__________，被植物利用。8\n(4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于_______________。(5)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循____________________的原理。答案：(1)生产者　能量　保持相对稳定(2)流向对人类最有益的部分　食物链短及能量多级利用(3)分解者的分解　矿质离子和CO2(4)生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡(5)系统的结构决定功能解析：本题给出的是南方水网地区农民建立的农业生态系统，建立的目的是调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分，并通过设立鱼塘和加工厂等实现了物质的循环利用和能量的多级利用，把许多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，改善和优化了系统的结构和功能，大大提高了系统生产力，体现了系统的结构决定功能的原理。6．江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构(部分)示意图，回答问题。(1)该农业生态系统的能量流动从__________开始，图中属于消费者的生物有__________。(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是__________。(3)该农业生态系统为何能提高经济效益？_________________。(4)从生态系统稳定性看，该农业生态系统与简单的农田生态系统相比不易发生虫害的原因是__________，请说出两种根据生物学原理防治害虫的方法：________________________。答案：(1)桑等生产者固定太阳能　蚕、禽、畜(2)粪便等“废弃物”被及时利用(3)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业投入)(4)抵抗力稳定性较高(或营养结构较复杂，自动调节能力较强)　天敌防治、激素防治、种植转基因抗虫作物解析：本题主要考查生态工程的原理及生态农业的建立，充分体现了物质和能量的多级利用。(8\n1)生态系统的能量输入是由生产者固定太阳能开始，例如桑等植物；直接或间接以生产者为食的为消费者，如蚕、畜、禽。(2)与传统农业相比该系统对物质进行了多级利用，如利用粪便等合成有机肥，减少了对化肥的使用，降低了成本，减轻了对环境的污染。(3)投入减少，物质循环利用，使产量提高。(4)该生态系统生物群落结构相对复杂，从而使抵抗力稳定性增强，自动调节能力提高。利用生物的种内关系或种间关系来诱杀害虫，如利用捕食关系引入天敌，利用性引诱剂进行害虫防治等。7．(广东高考)为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如图。请用箭头和文字补充虚线框中的碳转化途径。(2)一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游动物的增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭，为城市增添自然气息。请写出可能存在的食物链(两条)。(3)如果含有重金属的工业废水进入该系统，请根据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响。答案：(1)(2)绿藻―→轮虫―→鱼　黑藻―→鱼―→鸭(3)重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法降解，易发生二次污染。解析：(1)碳在无机环境和生物群落之间主要以CO2的形式进行循环。CO2通过黑藻、绿藻等呼吸作用及分解者(如好氧细菌、厌氧细菌)的分解作用，由生物群落进入无机环境。(2)由“轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物的增殖”可知，轮虫与绿藻之间为捕食关系，鸭捕食鱼，鱼捕食黑藻。(3)若含有重金属的工业废水进入该系统，通过黑藻、绿藻等生产者的自养过程，重金属就会进入食物链，依据生物富集原理，重金属可能对人的健康产生影响。因重金属无法降解，8\n故易造成二次污染。1.(2022·浙江联考)“粮桑渔畜”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，下图表示这一农业生态系统的基本模式。据图示判断下列说法错误的是(　　)A．沼气池的建立既充分发挥资源的生产潜力，又防止了环境污染B．通过巧接食物链使原本流向分解者的能量更多地流向了人，提高了能量的传递效率C．这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区，这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理D．上述生态农业系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的效果答案：B解析：沼气池的建立使物质得以充分利用，实现了能量的多级利用，同时减少了环境污染；该生态农业调整食物链实现了物质的循环利用，提高了能量利用率，没有改变能量传递效率。2．(2022·新课标)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过________呼吸将有机物分解。(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了________(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于________所固定的________能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、________和________等原理。(4)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。答案：(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落　一　生产者　太阳(3)物质循环再生　物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)解析：厌氧沉淀池中微生物进行无氧呼吸，兼氧池中微生物进行无氧和有氧呼吸。植物池中各种生物组成群落，8\n植物处于生态系统的第一营养级。植物池中生物获得的能量来源于生产者光合作用固定的太阳能。8