高中生物 專題4 生物技術的安全性和倫理問題 第1節(jié) 轉(zhuǎn)基因生物的安全性課時作業(yè) 新人教版選修3

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第1節(jié) 轉(zhuǎn)基因生物的安全性 一、選擇題 1．一部分公眾認為不必擔心轉(zhuǎn)基因食物的安全性，下面哪項不是他們的理由(　　) A．“實質(zhì)性等同”是對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物安全性評價的起點，而不是終點 B．擔心出現(xiàn)新的過敏原 C．多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u價可保證轉(zhuǎn)基因食物的安全 D．[JP3]轉(zhuǎn)基因食物進入市場以來，未發(fā)現(xiàn)影響人體健康的實例[JP] [答案]　B [解析]　轉(zhuǎn)基因植物特別是農(nóng)作物在世界范圍內(nèi)被廣泛種植，并被加工成一系列產(chǎn)品，因而引起公眾的特別注意。認為不必擔心其安全性的公眾列舉對轉(zhuǎn)基因食物認可的理由，從安全性評價的起點到終點是全程的、嚴謹?shù)?，而且自從轉(zhuǎn)基因食物進入市場以來，未發(fā)現(xiàn)影響人體健康的實例，因此不必擔心。 2．目前我國轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物(　　) A．在研究、農(nóng)田試種階段要進行嚴格的安全性評價 B．在研究、農(nóng)田試種和商品化階段要進行嚴格的安全性評價 C．在研究、農(nóng)田試種、大面積種植和商品化等各階段都要進行嚴格的安全性評價 D．有的階段需核發(fā)批準證書后才允許進入下一階段 [答案]　C [解析]　目前我國轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物在研究、農(nóng)田試種、大面積種植和商品化等各階段都要進行嚴格的安全性評價，在各個階段都需要核發(fā)批準證書后才允許進入下一階段。 3．下列選項中不是由轉(zhuǎn)基因生物可能帶來的弊端的是(　　) A．對生物多樣性的影響，如抗除草劑作物的產(chǎn)生會破壞農(nóng)田的生物多樣性 B．使近親野生物種具有抗性基因，可能會變成“超級雜草” C．轉(zhuǎn)基因生物的食品加工帶來食品污染 D．轉(zhuǎn)基因生物的大規(guī)模繁殖導致生態(tài)入侵 [答案]　C [解析]　由于基因表達的產(chǎn)物一般為蛋白質(zhì)，轉(zhuǎn)基因食品進入人體內(nèi)，其所表達出的蛋白質(zhì)會被分解，即使有部分表達的基因進入體內(nèi)，也同樣會被酶水解，所以不可能帶來食品污染。 4．缺乏科學依據(jù)的觀點是(　　) A．由于存在生殖隔離，轉(zhuǎn)基因植物很難與其他植物雜交 B．[JP3]轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物一定能夠表現(xiàn)出轉(zhuǎn)入的基因控制的性狀 [JP]C．植物花粉的存活時間有限，一般不會對其他生物造成危害 D．轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物若缺乏配套的種植技術，也會造成減產(chǎn) [答案]　B [解析]　轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物在一定的條件下，如提供水、肥等條件，有可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)入的基因控制的性狀。 5．下列有關生物技術安全性的敘述，錯誤的是(　　) A．生物技術既可造福人類，也能威脅社會 B．轉(zhuǎn)基因生物帶來的安全性問題主要包括食物安全、生物安全和環(huán)境安全 C．人們對轉(zhuǎn)基因食品的擔心，從某些實例來看并非是多余的 D．在嚴格控制和檢驗下培育的轉(zhuǎn)基因生物絕對不會危害其他生物體的生存和環(huán)境 [答案]　D [解析]　生物技術的發(fā)展有其兩面性，既能造福人類，也能威脅社會；轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題包括三個方面：食物安全、生物安全和環(huán)境安全；轉(zhuǎn)基因食品確實存在一定的問題，因此，人們對轉(zhuǎn)基因食品的擔心，從某些實例來看并非是多余的；在嚴格控制和檢驗下培育的轉(zhuǎn)基因生物并不能保證不會危害其他生物體的生存和環(huán)境。 6．20世紀90年代，烏干達木薯業(yè)遭到了病害的毀滅性打擊?？茖W家研究其原因，發(fā)現(xiàn)一種新病毒引發(fā)的疾病，而這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的。這一事實有力地支持了下列哪一觀點(　　) A．轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存 B．導入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細菌或病原體雜交，從而重組出對人類或其他生物有害的病原體 C．轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因，有可能通過花粉傳播進入雜草中，使雜草成為用除草劑除不掉的“超級雜草” D．抗蟲棉能抵抗棉鈴蟲，但隨著棉鈴蟲抗性的增強，抗蟲棉有可能被淘汰 [答案]　B [解析]　由題干信息可知，這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的，說明兩種病毒的基因可以重新組合，形成新的生物。而B項正說明外源基因與某些細菌或病毒重組可形成新的生物，因此這一事實是對B項的有力支持。 二、非選擇題 7．對番茄的研究中發(fā)現(xiàn)，害蟲損傷番茄葉片后，葉上的細胞壁釋放出一種類激素因子；這種物質(zhì)通過細胞組織擴散到莖和其他葉片上，啟動了蛋白酶抑制劑的基因，開始高效合成蛋白酶抑制劑，并在莖葉中迅速積累，以對付害蟲的再次侵襲。蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用，因此害蟲取食后，就會因無法消化食物而被殺死。 人們嘗試著將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩?，讓玉米獲得與番茄相似的抗蟲性狀，以對付異常猖獗的玉米螟(一種玉米害蟲)。試分析回答下列問題： (1)番茄的蛋白酶抑制劑很可能是在莖葉細胞的________處合成的。 (2)將番茄的蛋白酶抑制基因成功地導入玉米內(nèi)，使玉米形成新的性狀，這種變異屬于________。 (3)有人對食用的這種轉(zhuǎn)基因玉米的安全性感到擔憂。你認為這種擔憂有道理嗎？試用已學過的知識進行簡要的分析說明。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ [答案]　(1)核糖體 (2)基因重組 (3)①有道理。這種轉(zhuǎn)基因玉米的果實(種子)中也可能含有蛋白酶的抑制劑，食用后可能抑制人體消化酶的活性，使人無法對食物進行消化而出現(xiàn)病患。②無必要。這種轉(zhuǎn)基因玉米的蛋白酶抑制劑主要集中在莖葉中，而人類食用的是其果實(種子)加工而成的食品，因此不會影響人體對食物的消化。③無必要。因為人與害蟲消化酶的結構是存在差異的，玉米的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用，但對人很可能無影響。④無必要。人類食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制劑在高溫中已經(jīng)被破壞，因此不會對人的消化造成不良影響。(以上4種答案任選一種即可) [解析]　基因能夠控制蛋白質(zhì)的合成，而蛋白質(zhì)的合成場所在細胞內(nèi)的核糖體上。轉(zhuǎn)基因技術所依據(jù)的原理為基因重組。我們需要理性看待轉(zhuǎn)基因技術，正確的倫理輿論導向、社會監(jiān)督、法律建立等。 8．閱讀下列材料，回答問題： 一個學習小組的同學在對當?shù)卦耘嘧魑锓N類進行調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)有的地方種植了轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米，這種玉米在噴灑除草劑的環(huán)境中生長良好，雜草被除草劑殺死，玉米還能正常生長，給農(nóng)民節(jié)省了很大的人力和物力。跟蹤調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，這種轉(zhuǎn)基因玉米除可直接食用外，還被加工成食品擺在超市的貨架上。 (1)一部分同學認為，這種轉(zhuǎn)基因玉米不會對當?shù)氐纳锒鄻有詷嫵赏{。如果你同意這種觀點，請你列舉出三條理由： ①___________________________________________________________________； ②_________________________________________________________________； ③__________________________________________________________________。 (2)用轉(zhuǎn)基因玉米加工的食品擺在超市貨架上，生產(chǎn)廠商根據(jù)我國的有關規(guī)定，對產(chǎn)品進行轉(zhuǎn)基因生物標注，這樣做是為了保護________。在有關標識中，應標注“________”或“________”。如果該產(chǎn)品中已不再含有或檢測不出轉(zhuǎn)基因成分，應標注為“本產(chǎn)品為________加工制成，但本產(chǎn)品中________?！? [答案]　(1)①玉米與其他植物之間存在生殖隔離?、谟衩谆ǚ鄣膫鞑ゾ嚯x有限　③玉米花粉的存活時間有限(或其他理由) (2)消費者的知情權　轉(zhuǎn)基因玉米加工品　加工原料為轉(zhuǎn)基因玉米　轉(zhuǎn)基因玉米　已不再含有轉(zhuǎn)基因成分 一、選擇題 1．下列選項不屬于轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患的是(　　) A．轉(zhuǎn)基因植物有可能合成出對人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質(zhì) B．轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過敏原 C．某些轉(zhuǎn)基因生物可以產(chǎn)生干擾素，進入人體增強相應細胞的免疫力 D．某些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化，導致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物營養(yǎng)成分的改變 [答案]　C [解析]　轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)食物安全的主要理由如下：對食物的安全性檢測不夠；擔心出現(xiàn)滯后效應；擔心出現(xiàn)新的過敏原；擔心營養(yǎng)成分改變等。只有C項不是，它是基因在制藥方面的應用。 2．基因污染是指在天然物種的DNA中嵌入了人工重組基因，這些外來基因可隨被污染生物的繁殖、傳播而發(fā)生擴散。下列敘述錯誤的是(　　) A．基因工程間接導致了基因污染 B．基因工程破壞生物原有的基因組成 C．基因工程是通過染色體的重組發(fā)生基因交換，從而獲得了生物的新性狀 D．人類在發(fā)展基因工程作物時，沒能充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響 [答案]　C [解析]　基因工程是將外源基因?qū)胨拗骷毎麅?nèi)，從而使生物獲得新的性狀。而染色體的重組發(fā)生在有性生殖過程中，基因工程并沒有涉及減數(shù)分裂和受精作用。 3．有人認為轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存。他的依據(jù)是(　　) A．轉(zhuǎn)入的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細菌雜交，形成新的病原體 B．轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因，有可能通過花粉傳播而進入雜草中，使雜草成為“超級雜草” C．科學家賦予了轉(zhuǎn)基因生物某些特殊性狀，增強了它們在該地區(qū)生存條件下的競爭能力 D．轉(zhuǎn)基因技術打破物種原有的界限，改變了生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán) [答案]　C [解析]　轉(zhuǎn)基因生物由于被賦予了某些特殊性狀，增強了它們在該地區(qū)生存條件下的競爭能力，有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存。 4．如果轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有毒蛋白，將引起的安全性問題包括(　　) ①生物安全 ②環(huán)境安全 ③食物安全 ④倫理道德安全 A．①②③ B．①② C．②③ D．①②③④ [答案]　A [解析]　若轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有毒蛋白或過敏蛋白，通過蜜蜂采集，很可能進入蜂蜜中，再經(jīng)食物鏈傳遞，最后有可能進入其他動物或人體中。本過程涉及食物安全(如蜂蜜及其加工產(chǎn)品)、生物安全(引起動物及人體過敏或毒害)、環(huán)境安全(生物又會對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響)。 5．基因工程產(chǎn)物可能存在著一些安全性問題，但下列敘述不必擔心的是(　　) A．三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚與正常鯉魚雜交，會導致自然種群被淘汰 B．載體的標記基因(如抗生素基因)可能指導合成有利于抗性進化的產(chǎn)物 C．目的基因(如殺蟲基因)本身編碼的產(chǎn)物可能會對人體產(chǎn)生毒性 D．轉(zhuǎn)基因生物體釋放到環(huán)境中，可能會對生物多樣性構成危害 [答案]　A [解析]　三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，因此，三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚與正常鯉魚不能進行雜交，所以不會導致自然種群被淘汰。 6．下列關于轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全的敘述不正確的是(　　) A．重組的微生物在降解污染物的過程中可能產(chǎn)生二次污染 B．種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對環(huán)境沒有任何負面影響 C．如果轉(zhuǎn)基因花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，可能會通過食物鏈傳遞到人體內(nèi) D．轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的 [答案]　B [解析]　種植抗蟲棉雖可以減少農(nóng)藥的使用量，但長期種植抗蟲棉可以改變棉鈴蟲等生物的進化頻率，也可能會與親緣關系較近的野生生物之間發(fā)生自然雜交，導致抗蟲基因轉(zhuǎn)移到野生生物體內(nèi)，因而種植抗蟲棉對環(huán)境可能有影響。 二、非選擇題 7．閱讀下列材料，回答問題： 自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚在我國誕生以來，轉(zhuǎn)基因魚研究取得長足進步，如轉(zhuǎn)入生長激素(GH)基因的魚生長速度快，餌料轉(zhuǎn)化率高。但魚類易于逃逸、擴散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題，需研究轉(zhuǎn)基因魚對生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴散問題。最近，我國科學家只是將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚投入自然系統(tǒng)。 (1)轉(zhuǎn)基因魚成功的物質(zhì)基礎是________。 (2)已知人的GH是一個含有191個氨基酸的蛋白質(zhì)，若將人的GH基因轉(zhuǎn)移到魚體內(nèi)，則轉(zhuǎn)基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是________個。 (3)轉(zhuǎn)基因魚通過較高的能量轉(zhuǎn)化效率取得較高的特定生長率，以至于生長高于非轉(zhuǎn)基因魚，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換效率也顯著高于非轉(zhuǎn)基因魚。其可能的原因是__________________________________。 (4)魚類易于逃逸、擴散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題，試分析引起生態(tài)安全性問題的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)多倍體魚類對控制過度繁殖是有效的，培育成功的三倍體“湘云鯽”，其形成過程是________________________________________________________________________ __________________________________________________________________， 試從保障生態(tài)安全性問題分析只投放三倍體魚的原因是________________________ ________________________________________________________________________。 [答案]　(1)遺傳物質(zhì)都是DNA (2)1146 (3)合成了大量生長激素，生長激素能促進蛋白質(zhì)合成 (4)轉(zhuǎn)基因魚與同種野生魚雜交，使野生魚帶有轉(zhuǎn)基因，具有生長優(yōu)勢，使其捕食對象大量減少，與其他物種競爭，引起生態(tài)危機 (5)轉(zhuǎn)基因的二倍體個體加倍為四倍體轉(zhuǎn)基因個體，然后二倍體與四倍體雜交形成三倍體　三倍體不能繁殖，可以人工控制養(yǎng)殖數(shù)量和范圍，避免發(fā)生雜交競爭引起生態(tài)危機 8．飼料原料中的磷元素有相當一部分存在于植酸中，豬、禽等動物由于缺乏有關酶，無法有效利用植酸，造成磷源浪費，而且植酸隨糞便排出后易造成環(huán)境有機磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成為目前重要的飼料添加劑之一。 (1)飼料加工過程溫度較高，要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性。利用蛋白質(zhì)工程技術對其進行改造時，首先必須了解植酸酶的________________，然后改變植酸酶的__________，從而得到新的植酸酶。 (2)培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆，可提高其作為飼料原料磷的利用率。將植酸酶基因?qū)氪蠖辜毎Ｓ玫姆椒ㄊ莀___________。請簡述獲得轉(zhuǎn)基因植株的完整過程： ________________________________________________________________________。 (3)為了提高豬對飼料中磷的利用率，科學家將帶有植酸酶基因的重組質(zhì)粒通過__________________法轉(zhuǎn)入豬的受精卵中。該受精卵培養(yǎng)至一定時期可通過________________________的方法，從而一次得到多個轉(zhuǎn)基因豬個體。 (4)若這些轉(zhuǎn)基因動植物進入生態(tài)環(huán)境中，對生態(tài)環(huán)境有何影響？ [答案]　(1)空間結構　氨基酸序列 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　外源植酸酶基因→農(nóng)桿菌→大豆細胞→大豆植株再生→鑒定 (3)顯微注射　胚胎分割移植 (4)減少環(huán)境中磷的污染，但該基因可能擴散到環(huán)境中，造成基因污染。 [解析]　常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎驗檗r(nóng)桿菌容易侵染植物細胞，重組質(zhì)粒被導入動物受體細胞時，常用到顯微注射法，而胚胎分割移植能快速繁育優(yōu)良種畜，基因工程能夠使個體表現(xiàn)出人們所需要的性狀，減少環(huán)境中磷的污染，但可能會隨個體的雜交擴散到環(huán)境中，造成基因污染。