第4章 第1节
基 础 题 组
一、选择题
1.(2023·浙江温州乐清市知临中学校考二模)基因工程技术在给我们带来便利的同时,转基因生物及其相关产品的安全性问题也引起了人们的重视。下列叙述错误的是( )
A.转基因生物的研究和利用不会影响生态系统的稳定
B.转基因食品可能会出现营养成分发生改变的现象
C.社会公众在购买相关产品时应享有知情权
D.转基因生物有可能被用于制作“生物武器”
2.(2023·陕西汉中高二校联考阶段练习)下列不属于人们对转基因生物安全性的争议内容的是( )
A.食物安全 B.环境安全
C.空气安全 D.生物安全
3.有人认为“转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制”,以下各项中支持此观点的是( )
A.转基因作物产量提高,能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿
B.转基因食品与非转基因食品一样,都是由脂肪、蛋白质和碳水化合物等物质组成的
C.对转入了苏云金杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响
D.帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育
4.下列关于转基因植物的叙述,不正确的是( )
A.转入到油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
B.转抗虫基因植物可能导致昆虫群体抗性基因频率增加
C.转基因植物可能会成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存
D.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
5.随着转基因技术的发展,“基因污染”也越来越引起人们的关注。关于“基因污染”的下列说法不正确的是( )
A.外源基因可通过花粉传递到它的近亲作物上
B.“基因污染”是一种不可以扩散的污染
C.为了防止害虫抗性基因频率的升高,在种植抗虫作物的同时应种植少量非抗虫作物
D.转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统的稳定性
6.下列关于我国对转基因技术的方针的说法,不正确的是( )
A.我国对转基因技术的方针是随着国家的政治、经济、科学发展水平的提升不断变化
B.研究上要大胆,坚持自主创新
C.推广上要慎重,做到确保安全
D.管理上要严格,坚持依法监管
7.现在转基因技术已经相当成熟了,美国已批准转基因三文鱼进入市场,旨在利用生物技术提升水产产业水平,不过这种转基因三文鱼只能在特定区域饲养。下列关于转基因技术的说法,正确的是( )
A.转基因技术的原理是基因突变
B.转基因技术的应用解决了人类历史上的很多难题,是有利无害的
C.现在很多转基因食品包装上都有警示标志,就是提示潜在的安全性
D.转基因食品比传统食品营养丰富,因此在不久之后转基因食品会替代传统食品
二、非选择题
8.西红柿怕冻,生活在寒带的比目鱼却因体内有一种抗冻蛋白质而不怕冻。科学家将比目鱼的抗冻蛋白质基因转移到西红柿里,培育出了抗冻西红柿。这种西红柿可以在冬季或较寒冷的地区种植,一年四季都能获得西红柿。下图为培育转基因抗冻西红柿的过程示意图。据图回答下列问题:
(1)通过过程①可以构建该种比目鱼的__文库。该文库与其基因组文库相比,基因的结构中缺少___。
(2)过程②要用SmaⅠ限制酶切割抗冻蛋白质基因和质粒,所需的DNA连接酶是___(“E.coli DNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。
(3)过程②构建的重组质粒通过农杆菌的___作用,使抗冻蛋白质基因进入西红柿组织细胞并插入到___上,此过程有利于目的基因的___。
(4)过程③④所属细胞工程技术及其原理是___。
(5)针对转基因产品,我国制定了很多法规,既维护了消费者对转基因产品的___的权利,又保证了转基因技术和已上市的产品的安全性。
能 力 提 升
一、选择题
1.有人认为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。他的依据是( )
A.转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交,形成新的病原体
B.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“超级杂草”
C.科学家赋予了转基因生物某些特殊性状,增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力
D.转基因植物花粉传播的距离有限,只能在种植区以内繁殖
2.(2023·江苏省前黄高级中学校考模拟预测)生物技术应用广泛,下列有关叙述正确的是( )
A.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,发育成的个体没有形态学差异
B.动物细胞体外培养均需贴附在某些基质表面才能生长增殖
C.可通过脱分化和再分化过程获得胚状体,提取紫杉醇等次生代谢物
D.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响自然界原有植物的遗传多样性
3.(2023·张家口高二第一中学校联考期中)当今,公众从网络和自媒体获得的信息众多。请利用生物学知识甄别以下信息合理的是( )
A.转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
B.消费者对转基因食品有知情权和选择权
C.凡是害虫喜欢吃的蔬菜和果实都是非转基因的
D.转基因食品中含有外源基因,食用后能进入人体细胞并改变人体遗传物质
4.(2023·河南高二校联考阶段练习)转基因在微生物方面、动物方面和植物方面的成果令人叹为观止,其中对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得成果最多的领域。不是其原因的是( )
A.微生物都是原核生物且是单细胞生物
B.微生物繁殖速度快,世代周期短
C.微生物结构简单,容易进行基因工程操作
D.微生物遗传物质少且遗传物质简单
5.(2023·山东菏泽高二统考期中)转基因产品的安全性一直是大众关注和争论的热点。下列说法错误的是( )
A.将目的基因导入农作物的叶绿体基因组,可以有效防止基因污染
B.转基因食品被食用后,其基因会进入人体基因组完成转基因过程
C.分析转基因技术的影响要以相关科学知识为基础,靠证据和严谨的逻辑进行思考
D.我国发放了部分转基因作物的生产应用安全证书,批准少数转基因作物商业化种植
6.(2023·山东菏泽一中高二统考期中)某地转基因木瓜市场占有量达九成,其中不少转基因木瓜为非法品种,在没有获得国家农业部授予的安全证书或审批进口的前提下就流向了市场。我国批准发放了转基因棉花、番木瓜、水稻和玉米等作物的生产应用安全证书。下列说法正确的是( )
A.转基因食物产品生产的都是自然界中存在的物质,安全检测是不必要的
B.转基因玉米在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染
C.种植转基因植物不会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.我国通过减少农业转基因技术的研发来保证转基因产品的安全
二、非选择题
7.(2023·广西校联考模拟预测)黄金大米是一种新型转基因大米,其β-胡萝卜素含量是普通大米的23倍,因大米在抛光后呈黄色而得名。八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtⅠ表示)参与β-胡萝卜素的合成。图是科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻,使水稻胚乳中含有β-胡萝卜素,生产出“黄金大米”的过程。请据图回答问题:
(1)若用PCR技术扩增psy基因和crtⅠ基因需要Taq酶,该酶最大的特点是___。
(2)___是培育转基因“黄金大米”植株的核心步骤,其除含有目的基因外,还必须含有___、标记基因、复制原点等。
(3)据图可知,将目的基因导入水稻细胞的方法是___;过程④需要用到___技术,该技术依据的生物学原理是___。
(4)基因工程中,除了可以将外源基因导入染色体基因组外,还可以将外源基因导入叶绿体基因组中,后者最大的优点是可避免外源基因随花粉扩散产生基因污染,原因是___。
第4章 第1节
基 础 题 组
一、选择题
1.(2023·浙江温州乐清市知临中学校考二模)基因工程技术在给我们带来便利的同时,转基因生物及其相关产品的安全性问题也引起了人们的重视。下列叙述错误的是( A )
A.转基因生物的研究和利用不会影响生态系统的稳定
B.转基因食品可能会出现营养成分发生改变的现象
C.社会公众在购买相关产品时应享有知情权
D.转基因生物有可能被用于制作“生物武器”
解析: 生物安全是指担心转基因生物会影响到生物多样性,从而影响生态系统的稳定,A错误;转基因食物潜在的安全隐患有转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为新的过敏原、产生毒性物质、营养成分改变等,B正确;为了加强对农业转基因生物的标识管理,保护消费者的知情权,我国对农业转基因生物实行了标识制度,C正确;转基因生物有可能被用于制造生物武器,如经过基因重组的致病病菌等,D正确。故选A。
2.(2023·陕西汉中高二校联考阶段练习)下列不属于人们对转基因生物安全性的争议内容的是( C )
A.食物安全 B.环境安全
C.空气安全 D.生物安全
解析: 人类对转基因生物安全性的争议集中在食物安全、生物安全和环境安全方面,不包括空气安全,C符合题意,A、B、D不符合题意。故选C。
3.有人认为“转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制”,以下各项中支持此观点的是( D )
A.转基因作物产量提高,能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿
B.转基因食品与非转基因食品一样,都是由脂肪、蛋白质和碳水化合物等物质组成的
C.对转入了苏云金杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响
D.帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育
解析: 转基因作物能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿是转基因生物的优点,A不符合题意;转基因食品与非转基因食品一样,都是由脂肪、蛋白质和碳水化合物等物质组成的,一定程度上可说明转基因食品是安全的,B不符合题意;对转入了苏云金杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响,说明转基因食品安全,C不符合题意;帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后,近一半的个体死亡,幸存的也不能正常发育,说明了转基因食品存在不安全因素,D符合题意。故选D。
4.下列关于转基因植物的叙述,不正确的是( D )
A.转入到油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
B.转抗虫基因植物可能导致昆虫群体抗性基因频率增加
C.转基因植物可能会成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存
D.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
解析: 转基因植物的抗除草剂基因,可能通过油菜的花粉散播到环境中,A正确;由于转抗虫基因植物对昆虫的选择作用,可能导致昆虫群体抗性基因频率增加,B正确;转基因植物可能会成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存,C正确;外源基因虽然来源于自然界,但是其往往是在异种生物之间进行的基因的转移,因此也可能存在安全性问题,D错误。故选D。
5.随着转基因技术的发展,“基因污染”也越来越引起人们的关注。关于“基因污染”的下列说法不正确的是( B )
A.外源基因可通过花粉传递到它的近亲作物上
B.“基因污染”是一种不可以扩散的污染
C.为了防止害虫抗性基因频率的升高,在种植抗虫作物的同时应种植少量非抗虫作物
D.转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统的稳定性
解析: 外源基因可通过花粉传递到它的近亲作物上,造成“基因污染”,A正确;“基因污染”是一种可以扩散的污染,B错误;在种植抗虫作物的同时种植少量非抗虫作物,可以减缓抗性基因频率的增加,C正确;转基因生物带有外来基因,有可能成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统的稳定性,D正确。故选B。
6.下列关于我国对转基因技术的方针的说法,不正确的是( A )
A.我国对转基因技术的方针是随着国家的政治、经济、科学发展水平的提升不断变化
B.研究上要大胆,坚持自主创新
C.推广上要慎重,做到确保安全
D.管理上要严格,坚持依法监管
解析: 我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格,坚持依法监管,A错误,B、C、D正确。故选A。
7.现在转基因技术已经相当成熟了,美国已批准转基因三文鱼进入市场,旨在利用生物技术提升水产产业水平,不过这种转基因三文鱼只能在特定区域饲养。下列关于转基因技术的说法,正确的是( C )
A.转基因技术的原理是基因突变
B.转基因技术的应用解决了人类历史上的很多难题,是有利无害的
C.现在很多转基因食品包装上都有警示标志,就是提示潜在的安全性
D.转基因食品比传统食品营养丰富,因此在不久之后转基因食品会替代传统食品
解析: 转基因技术是体外重组DNA分子的技术,其原理是基因重组,A错误;转基因技术的应用解决了人类史上很多难题,但既有有利的一面,也有弊端,应辩证的看待和利用,B错误;现在很多转基因食品包装都有警示标志,就是提示潜在的安全性,以保护消费者的知情权,C正确;转基因食品和传统食品各有优缺点,且转基因食品的安全性存在争议,故转基因食品不会替代传统食品,D错误。故选C。
二、非选择题
8.西红柿怕冻,生活在寒带的比目鱼却因体内有一种抗冻蛋白质而不怕冻。科学家将比目鱼的抗冻蛋白质基因转移到西红柿里,培育出了抗冻西红柿。这种西红柿可以在冬季或较寒冷的地区种植,一年四季都能获得西红柿。下图为培育转基因抗冻西红柿的过程示意图。据图回答下列问题:
(1)通过过程①可以构建该种比目鱼的_cDNA__文库。该文库与其基因组文库相比,基因的结构中缺少_启动子、内含子__。
(2)过程②要用SmaⅠ限制酶切割抗冻蛋白质基因和质粒,所需的DNA连接酶是_T4DNA连接酶__(“E.coli DNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。
(3)过程②构建的重组质粒通过农杆菌的_转化__作用,使抗冻蛋白质基因进入西红柿组织细胞并插入到_染色体DNA__上,此过程有利于目的基因的_遗传特性得以稳定维持和表达__。
(4)过程③④所属细胞工程技术及其原理是_植物组织培养、植物细胞的全能性__。
(5)针对转基因产品,我国制定了很多法规,既维护了消费者对转基因产品的_知情和选择__的权利,又保证了转基因技术和已上市的产品的安全性。
解析:(1)过程①是指mRNA逆转录得到cDNA,建立cDNA文库;由于转录而来的mRNA已经剪切掉了内含子对应的部分,且不包含启动子,因此cDNA文库比基因组文库缺少启动子、内含子。(2)既能连接黏性末端又能连接平末端的DNA连接酶是T4DNA连接酶。(3)因为农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞的染色体DNA上,如果将目的基因插入到T-DNA质粒上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞,并将其整合到受体细胞的染色体DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。(4)过程③④是利用离体的植物组织培养成完整植株的过程,属于植物组织培养技术,植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。(5)基因工程育种与传统杂交育种相比,最显著的特点是能定向改变生物的遗传特性。我国制定很多保护转基因产品的法规,可以维护消费者对转基因产品的知情和选择的权利,又保证了转基因技术和已上市的产品的安全性。
能 力 提 升
一、选择题
1.有人认为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。他的依据是( C )
A.转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交,形成新的病原体
B.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“超级杂草”
C.科学家赋予了转基因生物某些特殊性状,增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力
D.转基因植物花粉传播的距离有限,只能在种植区以内繁殖
解析: “外来物种入侵”一般是由于该生物在适宜的环境和缺乏天敌的情况下能够大量繁殖,并且对当地的生物多样性产生影响。转基因生物往往是改良的品种,因而具有较强的适应能力和竞争力,很可能使当地的生物多样性受到影响。
2.(2023·江苏省前黄高级中学校考模拟预测)生物技术应用广泛,下列有关叙述正确的是( D )
A.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,发育成的个体没有形态学差异
B.动物细胞体外培养均需贴附在某些基质表面才能生长增殖
C.可通过脱分化和再分化过程获得胚状体,提取紫杉醇等次生代谢物
D.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响自然界原有植物的遗传多样性
解析: 分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,但个体的性状还受到环境的影响,因此发育成的个体有形态学差异,A错误;体外培养的动物细胞一类能悬浮在培养液中生长增殖,另一类需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,B错误;红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织,一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体,进而培养成红豆杉植株;另一方面,愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞,从愈伤组织细胞中提取紫杉醇,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。故选D。
3.(2023·张家口高二第一中学校联考期中)当今,公众从网络和自媒体获得的信息众多。请利用生物学知识甄别以下信息合理的是( B )
A.转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
B.消费者对转基因食品有知情权和选择权
C.凡是害虫喜欢吃的蔬菜和果实都是非转基因的
D.转基因食品中含有外源基因,食用后能进入人体细胞并改变人体遗传物质
解析: 转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性,A错误;转基因食品的安全性尚存争议,消费者对转基因食品有知情权和选择权,B正确;转基因作物与非转基因作物的化学组成没有本质区别,害虫喜欢吃的蔬菜和果实不一定都是非转基因的,C错误;转基因食品中含有外源基因,但通过食用不会整合到人体的DNA而改变人体遗传物质,D错误。故选B。
4.(2023·河南高二校联考阶段练习)转基因在微生物方面、动物方面和植物方面的成果令人叹为观止,其中对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得成果最多的领域。不是其原因的是( A )
A.微生物都是原核生物且是单细胞生物
B.微生物繁殖速度快,世代周期短
C.微生物结构简单,容易进行基因工程操作
D.微生物遗传物质少且遗传物质简单
解析: 酵母菌属于微生物,是单细胞真核生物,A错误;微生物结构简单,繁殖速度快,世代周期短,B正确;微生物进行基因工程操作容易,C正确;微生物遗传物质少且遗传物质简单,D正确。故选A。
5.(2023·山东菏泽高二统考期中)转基因产品的安全性一直是大众关注和争论的热点。下列说法错误的是( B )
A.将目的基因导入农作物的叶绿体基因组,可以有效防止基因污染
B.转基因食品被食用后,其基因会进入人体基因组完成转基因过程
C.分析转基因技术的影响要以相关科学知识为基础,靠证据和严谨的逻辑进行思考
D.我国发放了部分转基因作物的生产应用安全证书,批准少数转基因作物商业化种植
解析: 将目的基因导入农作物的叶绿体基因组,可以有效防止基因污染,因为花粉中几乎不含有质基因,进而可避免目的基因进入到近缘物种中,A正确;转基因食品被食用后,其成分会被消化道中的酶水解并被人体吸收,其基因不会进入人体基因组,B错误;人类对转基因生物安全性的争议集中在食物安全、生物安全和环境安全方面,生物技术的安全性要有确凿的证据和严谨的逻辑来思考,要有健全的法律法规做约束,要有科学的舆论导向,C正确;我国发放了转基因作物的生产应用安全证书,但并未批准所有转基因作物都能商业化种植,只是批准少数转基因作物商业化种植,D正确。故选B。
6.(2023·山东菏泽一中高二统考期中)某地转基因木瓜市场占有量达九成,其中不少转基因木瓜为非法品种,在没有获得国家农业部授予的安全证书或审批进口的前提下就流向了市场。我国批准发放了转基因棉花、番木瓜、水稻和玉米等作物的生产应用安全证书。下列说法正确的是( B )
A.转基因食物产品生产的都是自然界中存在的物质,安全检测是不必要的
B.转基因玉米在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染
C.种植转基因植物不会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.我国通过减少农业转基因技术的研发来保证转基因产品的安全
解析: 转基因食物产品通常导入了外来基因,由于基因间的互作机制等原因,安全检测是必需的,A错误;转基因玉米由于导入了抗虫基因,故其在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染,B正确;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,故应在种植时划分区域,注意其与非转基因植物的距离等,C错误;保证转基因产品的安全应是趋利避害,不能因噎废食,故不能通过减少农业转基因技术的研发来保证转基因产品的安全,D错误。故选B。
二、非选择题
7.(2023·广西校联考模拟预测)黄金大米是一种新型转基因大米,其β-胡萝卜素含量是普通大米的23倍,因大米在抛光后呈黄色而得名。八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtⅠ表示)参与β-胡萝卜素的合成。图是科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻,使水稻胚乳中含有β-胡萝卜素,生产出“黄金大米”的过程。请据图回答问题:
(1)若用PCR技术扩增psy基因和crtⅠ基因需要Taq酶,该酶最大的特点是_耐高温__。
(2)_基因表达载体的构建(构建基因表达载体)__是培育转基因“黄金大米”植株的核心步骤,其除含有目的基因外,还必须含有_启动子、终止子__、标记基因、复制原点等。
(3)据图可知,将目的基因导入水稻细胞的方法是_农杆菌转化法__;过程④需要用到_(植物)组织培养__技术,该技术依据的生物学原理是_植物细胞的全能性__。
(4)基因工程中,除了可以将外源基因导入染色体基因组外,还可以将外源基因导入叶绿体基因组中,后者最大的优点是可避免外源基因随花粉扩散产生基因污染,原因是_受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,精子中几乎不含叶绿体基因组,叶绿体中的目的基因不会通过花粉传递给下一代__。
解析:(1)用PCR扩增目的基因时需要用到Taq酶,由于PCR过程中温度可达90 ℃左右,故Taq酶最大的特点是耐高温。(2)基因工程的核心步骤是第二步,即基因表达载体的构建;基因表达载体除含有目的基因外,还必须含有启动子(RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录)、终止子(用于结束基因的转录)、标记基因、复制原点等。(3)据图可知,将目的基因导入水稻细胞用到了农杆菌,该方法是农杆菌转化法;过程④是将水稻细胞培育为水稻植株,用到了植物组织培养技术,该技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性。(4)由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,精子中几乎不含叶绿体基因组,即叶绿体中的目的基因不会通过花粉传递给下一代,从而避免外源基因随花粉扩散产生基因污染。(共33张PPT)
第4章 生物技术的安全性与伦理问题
第1节 转基因产品的安全性
1.举例说出日常生活中的转基因产品。
2.通过辩论、调查等活动,理性看待转基因产品的安全性和转基因技术。
1.生命观念——关注转基因产品的安全性。
2.社会责任——坚持正确的社会舆论导向,理性看待转基因产品的安全性。
知识点
课堂达标 巩固训练
指点迷津 拨云见日
知识点 转基因产品引发的安全性争论与理性看待转基因技术
基础知识 双基夯实
一、转基因成果令人叹为观止
成果
转基因 微生物 减少________________的生成,缩短啤酒的发酵周期;构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸;用_____________生产药物
转基因 动物 a.将_______________、促生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育了一批生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜;b.将某些抗病毒的基因导入动物体内,培育了抵抗相应病毒的动物新品种;c.建立某些人类疾病的_________________,为研究疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据
转基因 植物 培育出大批具有_____________、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物
啤酒酵母双乙酰
基因工程菌
生长激素基因
转基因动物模型
抗虫、抗病
特别提醒:微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点。
引发争论的原因:人们所生活的国家或社会,政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和______________等的差异,决定了人们具有不同的价值观取向,因此对于转基因技术就会产生不同的见解,特别是在_____________的安全性等方面发生激烈的争论。
伦理道德观念
转基因食品
二、对转基因产品安全性的争论
1.了解转基因技术的原理和操作规程。
2.要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。
3.建立相应的法规和政策,最大限度地保证转基因技术和转基因产品的安全性。
4.我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持___________;推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格,坚持___________。
自主创新
依法监管
三、理性看待转基因技术
活 | 学 | 巧 | 练
1.通过转基因技术生产药物只是转基因微生物方面的应用。( )
2.转基因抗虫植物也抗病,种植过程中可以不施农药。( )
3.种植的转基因植物中以大豆和玉米最多,其次是转基因棉花和油菜。( )
4.高产青霉素菌株属于转基因成果。( )
×
×
√
×
合 | 作 | 探 | 究
1.假如外源基因是转移到农作物的叶绿体DNA上的,能通过花粉传播吗?为什么?
提示:不能。因为叶绿体DNA存在于细胞质中,精原细胞通过减数分裂形成的精子几乎不含细胞质,不含有叶绿体DNA。
2.科学家将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中能防止转基因花粉的传播,这是为什么?
提示:由于α-淀粉酶基因控制合成的淀粉酶能分解淀粉,阻止花粉中淀粉的储藏,使花粉失去活性。
课内探究 名师点睛
1.转基因产品引发的安全性争议
争论焦点 反对者观点 赞成者观点
食物安全 ①担心出现滞后效应,担心出现新的过敏原,担心营养成分改变; ②担心会侵犯宗教信仰者或素食者的权益 ①多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食物的安全;
②科学家负责任的态度可以防止新的过敏原产生;
③尚未发现因食用转基因食物而影响人体健康的实例
争论焦点 反对者观点 赞成者观点
生物安全 ①可能成为“入侵的外来物种”; ②可能重组出有害病原体; ③有可能使杂草成为除不掉的“超级杂草” ①转基因农作物生命力有限,扩散到种植区外,会很快死亡;
②要表现出被赋予的新性状,必须具有一定的条件和种植技术;
③由于生殖隔离,难以与其他植物杂交;
④花粉传播距离有限,存活时间有限
争论焦点 反对者观点 赞成者观点
环境安全 ①打破物种原有界限,改变生态系统中能量流动和物质循环; ②重组的微生物可能造成二次污染; ③有毒蛋白或过敏蛋白可能通过食物链进入其他动物和人体内 ①转基因并不会改变生物原有的分类地位,不会破坏生态系统的稳定性;
②转基因抗虫作物的种植可减少农药的使用;
③抗除草剂作物的种植,可保护农田土壤环境
2.转基因生物的优点
(1)解决粮食短缺问题。
(2)减少农药使用,从而减轻环境污染。
(3)节省生产成本,降低粮食售价。
(4)增加食物营养,提高附加价值。
(5)增加食物种类,提升食物品质。
(6)促进生产效率,带动相关产业发展。
3.理性看待转基因技术
(1)要认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的,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,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。
(2)要正视转基因技术带来的安全性问题,要趋利避害。
(3)完善相应的法规,利用法规手段确保转基因生物的安全性。
(4)增强科学家的法规意识,提高科学家的道德水平。
某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂,积累于茎叶中,让取食它的害虫的消化酶受抑制无法消化食物而死。下列就该玉米对人类安全性的评论中,不符合生物学原理的是( )
A.不安全。这种玉米的果实(种子)中也可能含有蛋白酶抑制剂,食用后使人因无法消化食物而患病
B.不安全。这种玉米的蛋白酶抑制剂可通过食物链富集并在人体细胞内表达,使人体无法消化食物而患病
C.安全。因为人与害虫消化酶的结构存在差异,玉米的蛋白酶抑制剂对人体很可能无影响
D.安全。人类通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏,不会影响人的消化
典例1
B
解析:该玉米合成的蛋白酶抑制剂有可能在玉米果实中存在,可能对人的消化酶有影响,也可能没有影响,因为人的消化酶与害虫的消化酶的结构不同,A、C正确;蛋白酶抑制剂是多肽类,不会在人体细胞内表达,而且很容易被消化降解,很难通过食物链进行富集,B错误;蛋白酶抑制剂能被高温破坏空间结构,不会对人造成影响,D正确。
下列有关转基因产品的安全性的叙述,正确的是( )
A.转基因产品不会带来任何不利影响
B.应尽可能不选择食用转基因食品
C.科学家应科学地认识、评估和利用转基因产品,以保证转基因产品的安全性
D.转基因产品引发的安全问题是完全不能弥补的
变式训练
C
解析: 转基因产品存在安全性问题,A项错误;对转基因农作物安全性应理性看待,B项错误;科学家应科学地认识、评估和利用转基因产品,C项正确;对待转基因技术,应趋利避害,这样可以避免转基因产品引发的安全性问题,D项错误。
指点迷津 拨云见日
1.基因污染是指人工组合的基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分。经过基因改造后的生物由于具有“杂交”优势,当它们回到自然环境中往往会获得更多的生存机会,同时还有可能对其相关和相互依存的生物产生影响,破坏原有的生态平衡,进而使被改造过的基因较快地扩散到它的后代中去,使原有种群面临灭种的危险。
2.基因污染可能在以下情况发生:
(1)附近生长的野生相关植物被转基因作物授粉;
(2)邻近农田的非转基因作物被转基因作物授粉;
(3)转基因作物在自然条件下存活并发育成野生的、杂草化的转基因植物;
(4)土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后获得外源基因。
基因污染是指外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中,并成为后者基因的一部分。下列有关基因污染的叙述中,错误的是( )
A.基因污染是一种不能扩散的污染
B.转基因生物有可能成为“外来物种”,影响生态系统的稳定性
C.转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
D.杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因,可能破坏生态系统的稳定性
典例2
A
解析: 基因污染会随着生物的繁殖而不断扩散,A项错误;转基因生物具有某些特殊性质,他们在某地区的竞争能力较强,可能成为“外来物种”,威胁生态系统中其他生物的存在,从而影响生态系统的稳定性,B项正确;转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”,C项正确;杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因,具有新性状,可能破坏生态系统的稳定性,D项正确。
学 | 霸 | 记 | 忆
1.对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域。
2.可用基因工程菌工业化生产氨基酸、药物等。
3.生活的国家或社会不同决定了人们具有不同的价值观取向,对转基因技术就会产生不同的见解,对食品的安全性等方面发生激烈的争论。
4.制定相应的法规和政策,最大程度保证了转基因技术和转基因产品的安全性。
课堂达标 巩固训练
1.目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群,这在脊椎动物中是首例。虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强,但研究人员并不直接把它投入生产,而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。你认为这样做主要的意义是( )
A.防止基因污染,保护物种多样性
B.保护自身知识产权
C.避免出现新物种,维护生态平衡
D.充分利用杂种优势
解析: 四倍体与二倍体杂交后得到的是三倍体,三倍体是高度不育的,防止了基因污染。
A
2.下列观点缺乏科学依据的是( )
A.转基因植物与其他物种的植物存在生殖隔离
B.许多农作物花粉的传播距离有限,绝对不会造成其他生物的安全问题
C.尽管植物花粉的存活时间有限,但也可能会对其他生物造成危害
D.转基因抗虫棉往往与非抗虫棉间行种植
解析: 尽管农作物的花粉传播的距离有限,花粉存活时间有限,但转基因植物的外源基因还是有可能通过花粉传播而进入其他植物中,使其他植物具有某些特殊性状。
B
3.如今,从土豆、草莓到西红柿,各种各样的转基因产品已经进入寻常百姓家,有资料显示,我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来,有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如:1999年,美国康奈尔大学Losey等人将转Bt基因玉米花粉撒在苦芭菜上喂食黑脉金斑蝶,4 d后死亡率达44%,而对照组无一死亡,研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。
(1)据报道,转基因作物大面积种植已达多年,食用转基因食品的人群至少已有10亿之多,至今没有转基因食品不安全的任何实例,转基因食品是安全的。试分析该说法的原因。
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①转基因食物被煮熟之后,细胞就被破坏了,进入人的消化系统后,基因被消化成小分子物质而失去遗传作用;②人们食用转基因食品已有若干年了,但食用后并未有不适,并未影响健康;③转基因食品仅仅是在农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因(只要合理即可)
(2)自1983年转基因作物在美国问世以来,用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。2001年全球转基因作物的种植面积达到了5 000万hm2。试问:转基因技术到底有什么优势?
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①可定向改造生物的性状;②可提高农作物的产量
解析:(1)转基因食品绝大多数是安全的,人们从食物中获得的是可以吸收的小分子物质,这些物质在不同生物体内多数是相同的;转基因食品只是增加了少量对人类无害的基因,产生了特定的蛋白质,不会从根本上改变生物的性质。(2)人们可以按照自己的意愿定向地改造生物的遗传特性,所以对于人类来说,转基因技术有很大的好处。由于转基因技术还不是很成熟,所以需要特别注意其副作用。