2019年春高中生物 專題4 生物技術的安全性和倫理問題 4.1 轉基因生物的安全性課堂演練（含解析）新人教版選修3.doc

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4.1 轉基因生物的安全性 [隨堂檢測] 1．轉基因成果令人嘆為觀止，下面不是轉基因成果的是(　　) A．抗蟲棉花 B．能清除石油污染的假單胞桿菌 C．我國的主要奶牛品種——中國荷斯坦奶牛 D．抗除草劑玉米 解析：選C。抗蟲棉花、能清除石油污染的假單胞桿菌、抗除草劑玉米都屬于轉基因成果。中國荷斯坦奶牛，是將國外的荷斯坦奶牛引進后，在我國經過長期馴化，與當地黃牛進行雜交，經過不斷選育，逐漸形成的優(yōu)良品種，所以它屬于雜交育種成果。 2．(2018南昌高二檢測)“實質性等同”是指(　　) A．轉基因農作物中只要某些重要成分沒有發(fā)生改變，就可以認為與天然品種“沒有差別” B．轉基因農作物和天然品種沒有區(qū)別 C．轉基因農作物和天然品種只有細微區(qū)別，可以忽略不計，所以“沒有差別” D．轉基因農作物和天然品種雖然有區(qū)別，但沒有改變其物種的任何特性，所以“沒有差別” 解析：選A。轉基因農作物中“沒有差別”是相對的，只要某些重要成分沒有改變，就不必進行安全性檢測。 3．(2018菏澤鄄城一中高二期末)為了防止轉基因作物的目的基因通過花粉轉移到自然界中的其他植物中，科學家設法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中，其原因是(　　) A．葉綠體基因組不會進入到生殖細胞中 B．受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞 C．轉基因植物與其他植物間不能通過花粉發(fā)生基因交流 D．植物雜交的后代不會出現一定的性狀分離比 答案：B 4．(2018福建八縣一中高二期末)下列哪項明顯體現了轉基因生物引發(fā)的食品安全問題(　　) A．轉基因豬的細胞中含有人的生長激素基因，因而豬的生長速度快，個體大 B．轉基因大米中含有β胡蘿卜素，營養(yǎng)豐富，產量高 C．轉基因植物合成的某些新蛋白質，引起個別人過敏 D．讓轉基因牛為人類生產凝血因子，并在牛奶中提取 解析：選C。轉基因豬的細胞中含有人的生長激素基因，因而豬的生長速度快，個體大，是轉基因生物的優(yōu)點，不屬于食品安全問題，A錯誤；轉基因大米中含有β胡蘿卜素，營養(yǎng)豐富，產量高，是轉基因生物的優(yōu)點，不屬于食品安全問題，B錯誤；轉基因植物合成的某些新蛋白質，引起個別人過敏，屬于食品安全問題，C正確；讓轉基因牛為人類生產凝血因子，并在牛奶中提取，是轉基因生物的優(yōu)點，不屬于食品安全問題，D錯誤。 5．(2018四川成都七中期末)基因污染是指外源基因通過轉基因作物或家養(yǎng)動物擴散到其他栽培作物或自然野生物種中，并成為后者基因的一部分。下列有關基因污染的敘述中，錯誤的是(　　) A．基因污染是一種不能擴散的污染 B．轉基因生物有可能成為“外來物種”，影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 C．轉基因植物的抗除草劑基因有可能通過花粉傳播進入雜草，從而產生“超級雜草” D．雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 解析：選A。基因污染會隨著生物的繁殖過程不斷擴散，A錯誤；轉基因生物具有某些特殊性質，他們在某地區(qū)生存條件下的競爭能力較強，可能成為“外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的存在，從而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B正確；轉基因植物的抗除草劑基因有可能通過花粉傳播進入雜草，使雜草成為用除草劑除不掉的“超級雜草”，C正確；雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，具有新性狀，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D正確。 6．對番茄的研究發(fā)現，害蟲損傷番茄的葉片后，葉片細胞的細胞壁能釋放一種類激素因子，這種物質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。人們嘗試著將蛋白酶抑制劑基因導入玉米，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)。試分析回答以下問題： (1)番茄的蛋白酶抑制劑可能是在莖葉細胞的________上合成的。 (2)將番茄的蛋白酶抑制劑基因導入玉米體內，使玉米形成新的性狀，這種變異屬于________。 (3)能抗玉米螟的抗蟲玉米的生態(tài)效果顯著，有人認為抗蟲玉米就是無蟲玉米，不必防治害蟲，你是否贊成這種說法？________________，說明理由________________________。 (4)有人對食用這種轉基因玉米的安全性感到擔憂。你認為這種擔憂有必要嗎？________________，試用學過的知識進行簡要的分析說明___________________________。 解析：大多數酶的化學本質是蛋白質，它是在核糖體上合成的。將番茄的蛋白酶抑制劑基因導入到玉米體內，屬于基因工程范疇，它的原理是基因重組?？瓜x玉米只是轉入了特定的抗蟲基因，并不是對任何害蟲均有作用，另外隨著變異和選擇的進行，變異的害蟲個體會越來越適應環(huán)境，故也要防治害蟲。對于轉基因生物的安全性問題，是一個開放性的題目，根據教材中的觀點給出支持自己觀點的論據即可。 答案：(1)核糖體　(2)基因重組 (3)不贊成　因為轉基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害蟲(合理即可) (4)(答案不唯一)如：①有必要　這種轉基因玉米中可能含有蛋白酶抑制劑，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疾?。换颌跓o必要　因為人與害蟲消化酶的結構存在差異，玉米的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用，但對人可能無影響；或③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下已被破壞，因此不會對人的消化造成影響 7．(2018長沙高二檢測)閱讀下列材料并回答問題： 轉基因生物就是利用DNA重組技術，將外源基因(目的基因)導入受體生物(動物、植物、微生物)體內。當這些外源基因與受體生物的基因整合后，外源基因就能隨受體生物細胞的分裂而增殖，并能表達出受體生物原本沒有的性狀，且能遺傳給后代。1999年2月19日我國培育的首例轉基因牛誕生；2001年1月11日第一只轉基因羊在美國誕生；2001年2月轉基因新鯉魚(將大馬哈魚的生長激素基因轉移到普通鯉魚體內)在我國培育成功。此外，轉基因兔、羊及轉基因抗蟲棉等也已培育成功。 (1)不同生物間基因移植成功，說明生物共用一套________________；從生物進化的角度看，這些生物具有________________。 (2)轉基因技術將給農業(yè)、醫(yī)藥等諸多領域帶來革命，目前取得了許多成就，同時也可能給人類帶來災難性的后果。試各舉一至兩個實例。 (3)有人提出“吃基因補基因”，你是否贊成這種觀點？試從新陳代謝的角度簡要說明理由。 解析：不同生物間的基因之所以能夠移植成功，是因為不同的生物共用一套遺傳密碼(或密碼子)。吃基因不一定補基因，因為基因被吃入后，可能被消化酶消化而失去作用，但其分解產物可作為合成DNA的原料。 答案：(1)遺傳密碼(或密碼子)　親緣關系 (2)成就：將抗病基因轉移到水稻中形成抗病水稻新品種；將人的血型基因轉移到豬的體內，培育生產人血的豬。 不良后果：轉基因作物通過花粉傳播可與親緣關系較近的植物雜交，從而導致基因逃逸，可能產生優(yōu)勢種，危及生物多樣性。 (3)開放性題目，只要用生物學知識回答即可。(如不贊成，因為基因被吃入后，與其他生物大分子一樣被消化分解，不可能以原狀進入細胞，更不可能補充或整合到人體原有的基因中去；贊成，基因被吃下去后，消化分解為簡單物質，可以作為合成DNA的原料。) [課時作業(yè)] 一、選擇題 1．下列不屬于轉基因食品的優(yōu)點的是(　　) A．解決糧食短缺問題 B．減少農藥的使用量，避免環(huán)境污染 C．增加食品營養(yǎng)，提高食品附加值 D．可產生人體的抗原性物質 答案：D 2．下列有關轉基因生物引發(fā)的安全性問題的敘述，錯誤的是(　　) A．轉基因生物引發(fā)的安全性問題包括食物安全、生物安全、環(huán)境安全 B．轉基因生物引發(fā)安全性問題的原因之一是外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的 C．轉基因生物的安全性指轉移的基因對接受基因的生物是否安全 D．轉基因生物有可能引發(fā)安全性問題，但不能一概而論 解析：選C。轉基因生物的安全性包括食物安全、生物安全、環(huán)境安全，并不是指對轉基因生物自身是否安全。 3．對轉基因生物的安全性發(fā)生爭論，與科學發(fā)展水平的限制有密切關系。下面關于基因的相關知識中，不可能是爭論原因的是(　　) A．對基因的結構和調控機制等的了解仍相當有限 B．所轉移的基因有不少是異種生物的基因 C．外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的 D．DNA重組技術需要有精心設計的“分子工具” 解析：選D。公眾對轉基因生物的安全性有爭論是有多種原因的，生物科學的發(fā)展無論在基礎理論方面還是工程技術方面都還有很大的局限性，科學家對基因的研究并未究其根本，轉基因技術也只是在逐步完善和成熟，還有大量工作要做。因此對基因結構和功能的不完全了解，DNA重組中極大的隨機性，異種生物之間基因轉移后果具有不可預測性，都提醒人們不能不考慮轉基因生物是否安全。轉基因生物是否安全關鍵在轉移后的基因，而技術操作過程中所需的“分子工具”與轉基因生物的安全性的關系不大。 4．基因工程產物可能存在著一些安全性問題，但不必擔心(　　) A．三倍體轉基因鯉魚與正常鯉魚的雜交，進而導致自然種群被淘汰 B．運載體的標記基因(如抗生素基因)可能指導合成有利于抗性進化的產物 C．目的基因(如殺蟲基因)本身編碼的產物可能會對人體產生毒性 D．轉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 5．美國科學家在研究生長在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現，這種玉米含有包括蘇云金芽孢桿菌抗蟲毒蛋白基因在內的轉基因作物的基因，由此可見，下列說法正確的是(　　) ①轉基因作物的基因可傳播到野生植物中 ②轉基因作物可對天然植物的遺傳多樣性構成威脅 ③為防止基因污染，應當禁止轉基因作物的研究 ④自然雜交過程實質是一個長期的轉基因過程，兩者沒有任何區(qū)別 A．①②③④　　　　　 B．③ C．①② D．① 解析：選C。根據題意可知：轉基因植物的基因傳播到野生植物中，這樣會對植物遺傳多樣性構成威脅。自然雜交是通過受粉的方式實現的，與轉基因技術中通過重組質粒轉基因有一定區(qū)別。 6．目前科學家已成功培養(yǎng)出全球首例遺傳性穩(wěn)定且能自然繁殖的四倍體魚類種群，這在脊椎動物中是首例。雖然四倍體魚生長快、肉質好、抗病力強，但研究人員并不直接把它投入生產，而是將它與二倍體魚雜交的后代投入生產。你認為這樣做主要的意義是(　　) A．防止基因污染，保護物種多樣性 B．保護自身知識產權 C．避免出現新物種，維護生態(tài)平衡 D．充分利用雜種優(yōu)勢 解析：選A。四倍體與二倍體雜交后得到的是三倍體，三倍體是高度不育的，防止了基因污染。 7．下列關于轉基因生物與環(huán)境安全的敘述，錯誤的是(　　) A．重組的微生物在降解污染物的過程中可能會造成二次污染 B．種植抗蟲棉可以減少農藥的使用量，對環(huán)境沒有任何負面影響 C．如果轉基因花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，這些物質可能會通過食物鏈傳遞到人體內 D．轉基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的 解析：選B。重組的微生物在降解污染物的過程中有可能由重組的微生物或其分泌產物產生二次污染，A正確；種植抗蟲棉對環(huán)境可能存在潛在的負面影響，B錯誤；如果轉基因花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，則有可能通過食物鏈流入人體，從而造成傷害，C正確；轉基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以通過一定的技術手段及應對措施，逐步解決的，D正確。 8．(2018黑龍江雙鴨山一中高二期中)下列哪項不是轉基因食物潛在的安全隱患(　　) A．轉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 B．轉基因植物合成的某些新的蛋白質有可能成為某些人的過敏原 C．某些轉基因生物可以合成干擾素，進入人體后增強相應細胞的免疫力 D．某些基因足以使植物體內某些代謝途徑發(fā)生變化，導致轉基因農作物營養(yǎng)成分的改變 解析：選C。關于轉基因生物存在的食品安全問題主要體現在以下幾個方面：對食物安全檢測不全面、可能出現滯后效應、可能出現新的過敏原、營養(yǎng)成分可能改變等，C選項所述不是轉基因食物潛在的安全隱患。 9．轉基因作物是通過轉基因對農作物進行精確的改造而產生的，轉基因作物一方面在產量、抗逆性及品質等方面有顯著改進，極大地降低農業(yè)生產成本，另一方面，科學家通過動物實驗發(fā)現轉基因作物可能對人類健康存在著危害。就以上材料你認為下列說法欠妥的是(　　) A．轉基因技術應用的基本原理是基因重組，轉基因作物是轉基因技術的一種產物 B．如果轉基因作物產生了對人類健康及環(huán)境的負面影響，我們應該堅決抵制轉基因作物 C．科學家必須在現有知識與技術的基礎上，盡量考慮轉基因作物可能存在的風險并采取相應的防范措施 D．國家必須對轉基因作物的研究制定相應的法律法規(guī)，并進行嚴格管理與有效控制 解析：選B。轉基因技術的實質是基因重組，轉基因生物的成功培育是轉基因技術取得的豐碩成果。該技術具有雙刃劍效應，既可以造福人類，也可能給人類帶來災難，面對轉基因技術可能產生的負面影響，應理性看待，從多個方面，多個角度進行防范，嚴格管理，有效控制，趨利避害，不能因噎廢食。B項對待轉基因作物應該理性，并不是堅決抵制所有轉基因作物。 10．(2018甘肅天水二中高二月考)基因工程等生物高科技的廣泛應用，引發(fā)了許多關于科技與倫理的爭論。有人歡呼，科學技術的發(fā)展將改變一切；有人驚呼，它將引發(fā)道德危機。對此，我們應持有的正確態(tài)度是(　　) ①摒棄現有的道德規(guī)范，推動科技發(fā)展?、诎l(fā)揮道德規(guī)范的作用，限制負面效應?、劭萍嫉陌l(fā)展必須以現有道德規(guī)范為準繩　④趨利避害，不能因噎廢食 A．①③ B．②③ C．③④ D．②④ 解析：選D?？茖W技術是一把“雙刃劍”，一方面，科技的發(fā)展改善了人類的生活條件，解決了許多疑難問題，同時，如果運用不當，將會出現一系列社會問題，涉及道德與倫理。面對這一問題，我們應采取的積極措施是限制其負面效應，適當調整現有的道德規(guī)范，以適應科學技術快速發(fā)展的需求，要趨利避害，而不能因噎廢食。 二、非選擇題 11．(2018沈陽高二檢測)將人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子中，可使煙草獲得抗病毒的能力，形成轉基因產品。試分析回答： (1)煙草轉基因產品的獲得屬于(　　) A．基因工程 B．細胞工程 C．微生物工程 D．酶工程 (2)人的基因之所以能“嫁接”到植物體中去，原因是_________________________。 (3)煙草具有抗病毒能力，說明煙草體內產生了_______________________________。 (4)有人認為，轉基因產品也是一把雙刃劍，如水能載舟也能覆舟，甚至可能帶來災難性的后果，你是否支持這一觀點？如果支持，請你舉出一個可能出現的災難性后果的實例。 解析：(1)“生物工程”包含基因工程、細胞工程、酶工程等，其中以“基因工程”為核心。轉基因生物是基因工程的產物。(2)煙草DNA分子可以被“嫁接”上人的基因，是因為它們都具有相同的物質基礎——人與植物DNA分子組成成分相同。(3)煙草具有抗病毒能力，說明煙草體內產生了抗病毒干擾素。 答案：(1)A　(2)人與植物的DNA分子組成成分相同 (3)抗病毒干擾素 (4)支持。用于改良作物的抗不良環(huán)境的基因誤引入雜草，就將難以控制雜草的蔓延。 12．某學習小組的同學在對當地栽培作物種類進行調查時，發(fā)現有的地方種植了轉基因抗除草劑玉米，這種玉米在噴灑了除草劑的環(huán)境中生長良好，而雜草被除草劑殺死，給農民節(jié)省了很大的人力和物力。跟蹤調查還發(fā)現，這種轉基因玉米除被直接食用外，還被加工成食品擺在超市的貨架上。請回答下列問題： (1)一部分同學認為，這種轉基因玉米不會對當地的生物多樣性構成威脅。如果你同意這種觀點，請你列舉出三條理由： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 (2)用轉基因玉米加工制成的食品被擺在超市貨架上，生產廠商應根據我國的有關規(guī)定，對產品進行轉基因生物標注，這樣做是為了保護消費者的知情權。在有關標識中，應標注“________________”或“________________”。如果該產品中已不再含有或檢測不出轉基因成分，應標注“本產品為________加工制成，但本產品中________________________”。 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?、塾衩谆ǚ鄣拇婊顣r間有限(答案合理即可) (2)轉基因玉米加工品　加工原料為轉基因玉米　轉基因玉米　已不再含有轉基因成分 13．如今，從土豆、草莓到西紅柿，各種各樣的轉基因產品已經進入尋常百姓家，有資料顯示，我國餐桌上有50%以上的大豆色拉油屬于轉基因食品。然而近年來，有關轉基因食品是否影響健康的爭論不絕于耳。例如：1999年，美國康奈爾大學Losey等人將轉Bt基因玉米花粉撒在苦芭菜上喂食黑脈金斑蝶，4天后死亡率達44%，而對照組無一死亡，研究者認為該轉基因玉米對非靶生物有毒。 (1)據報道，轉基因作物大面積種植已達多年，食用轉基因食品的人群至少已有10億之多，至今沒有轉基因食品不安全的任何實例，轉基因食品是安全的。試分析原因。 ________________________________________________________________________。 (2)自1983年轉基因作物在美國問世以來，用生物技術改造農產品的研究與應用進展飛快。2001年全球轉基因作物的種植面積達到了5 000萬公頃。試問：轉基因技術到底有什么優(yōu)勢？______________________________________________________________________。 (3)有人認為轉基因生物會造成基因污染，危害生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。你是怎樣理解的？ ________________________________________________________________________。 (4)通過基因工程，科學家已經培育出了許多具有抗蟲、抗病、抗除草劑等全新性狀的農作物。但也有人對轉基因產品的安全性提出了疑問，試從正反兩方面闡述你對這一問題的認識。________________________________________________________________________。 解析：轉基因食品絕大多數是安全的，人們從食物中獲得的是可以吸收的小分子物質，這些物質在不同生物體內多數是相同的；轉基因食品只是增加了少量對人類無害的基因，產生了特定的蛋白質，不會從根本上改變生物的性質。人們可以按照自己的意愿定向地改造生物的遺傳特性，所以對于人類來說，轉基因技術有很大的好處。由于轉基因技術還不是很成熟，所以需要特別注意其副作用。 答案：(1)①轉基因食物被煮熟之后，細胞就被破壞了，進入人的消化系統(tǒng)后，基因被消化成小分子物質而失去遺傳作用；②人們食用轉基因食品已有若干年了，但食用后并未有不適和并未影響健康；③轉基因食品僅僅是在農作物品種中加入一兩個對人類無害的已知性狀的基因(只要合理即可)　(2)①可定向改造生物的性狀；②可提高糧食產量，解決糧食問題　(3)轉基因生物中所含的外源基因可能會通過雜交在環(huán)境中傳播，可能會由此產生超級雜草、超級害蟲以及其他超級動物等，使得生物多樣性等受到破壞(只要合理即可)　(4)轉基因產品是安全的：①多環(huán)節(jié)、嚴謹的安全性評價，可以保證轉基因食品的安全；②轉基因農作物要表現其新性狀，必須有一定的條件；③種植抗蟲轉基因農作物，可減少農藥用量。轉基因產品是不安全的：①可能會出現新的過敏原；②導入轉基因生物的外源基因有可能與感染轉基因生物的某些細菌或病毒雜交，從而重組出對人類或其他生物有害的病原體；③重組的微生物在降解某些化合物的過程中所產生的中間產物，可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染 14．來源于豇豆的胰蛋白酶抑制劑基因(CpTⅠ基因)具有廣譜的抗蟲特性。但直接把該基因轉入農作物后，發(fā)現轉基因植株中合成的CpTⅠ蛋白質的積累量并沒有達到強烈抑制害蟲的程度。于是，科研工作者在體外對CpT Ⅰ基因進行了修飾，在其兩端分別融合了“信號肽”序列和“內質網滯留信號”序列，在它們的共同作用下，CpTⅠ蛋白質在轉基因植株中的積累量得到了明顯提高。修飾和表達過程如圖所示： (1)在此項基因工程中，供體細胞是________________；CpTⅠ基因是人們所需要的特定基因，稱為____________________________________________________________。 (2)在體外對CpTⅠ基因進行修飾時，首先用________________處理，形成黏性末端。 (3)“信號肽”序列及“內質網滯留信號”序列的化學本質是________________。 (4)檢測修飾后的CpTⅠ基因是否表達的最好方法是_________________________。 (5)當前，轉基因大豆、轉基因棉花等轉基因農作物已經進入了我們的生活，請從生物學角度談談轉基因農作物可能帶來的利與弊(各舉一條)。 ①利：__________________________________________________________________。 ②弊：__________________________________________________________________。 解析：提供CpT Ⅰ基因的供體細胞是豇豆細胞，該基因為目的基因。在修飾時，首先用限制酶切割，形成黏性末端。從題干知“信號肽”序列和“內質網滯留信號”序列能與CpT Ⅰ基因結合，說明它們都是DNA。高科技是把雙刃劍，故分析轉基因農作物的利弊時可從兩個方面闡述。 答案：(1)豇豆細胞　目的基因　(2)限制酶　(3)DNA(脫氧核糖核酸)　(4)讓害蟲食用農作物葉片 (5)①可以讓人類獲得具有優(yōu)良品質的農作物，如蛋白質含量更高、抗逆性更強的作物；打破傳統(tǒng)育種界限，如植物表達微生物的抗蟲性狀等?、谵D基因農作物也可能變異成為對人類或環(huán)境有害的物種，如抗逆性極強的“超級雜草”會嚴重破壞生物多樣性；轉入的基因可能會導致某種尚不為人知的對人體健康有害的性狀的產生；造成基因污染；影響食品安全等(其他合理答案也可)