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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
必备知识·素养奠基
一、转基因成果令人叹为观止
选一选。选出转基因微生物、动物、植物应用的实例。
1.转基因微生物方面_______。
2.转基因动物方面_______。
①⑤⑦
③④⑥
3.转基因植物方面___。
①减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒发酵周期
②培育具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物
③培育抵抗相应病毒的动物新品种
④培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜
⑤基因工程菌生产药物
⑥建立了某些人类疾病的转基因动物模型
⑦构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸
②
二、对转基因产品安全性的争论
1.产生争论的原因:
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、传统文化和伦理道德观念等的差异,决定了人们具有不同的
___________。
2.争论内容:
对于转基因技术产生不同的见解,特别是在___________________等方面发生激
烈的争论。
价值观取向
转基因食品的安全性
三、理性看待转基因技术
1.理性看待转基因技术的前提:
(1)清晰地了解转基因技术的_______________,看到人们的观点受到许多复杂
的政治、经济和文化等因素的影响。
(2)靠确凿的_____和严谨的_____进行思考和辩论。
2.我国对转基因技术的态度:
(1)研究上要_____,坚持自主创新。
(2)推广上要_____,做到确保安全。
(3)管理上要_____,坚持依法监管。
原理和操作规程
证据
逻辑
大胆
慎重
严格
3.我国相关部门制定了一系列的政策、法规并成立相关机构:
(1)维护了消费者对转基因产品的_______和_______。
(2)保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的_______。
(3)为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
知情权
选择权
安全性
4.判一判:基于我国对转基因生物的管理,判断下列说法的正误。
(1)针对转基因生物的管理,我国制定了一系列相关政策和法规。
(
)
(2)我国制定的相关法规维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,但是
不利于保证转基因食品的安全性。
(
)
提示:我国制定的相关法规最大限度地保证了转基因技术和转基因食品的安全
性。
(3)我国成立了国家农业转基因生物安全委员会,为保障农业转基因生物安全
提供重要的技术支撑。
(
)
√
×
√
(4)由于我们国家对转基因生物实行严格的管理,因此对转基因生物产品及其
加工没有必要进行标注。
(
)
提示:为了保护消费者的知情权,我国对转基因生物产品及其加工实行了标识
制度。
×
【激疑】用转基因大豆加工成的大豆油,是转基因食品吗?转基因产品需要标识吗?
提示:是。以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品都是转基因食品;需要标识。
关键能力·素养形成
知识点一
转基因成果
1.转基因微生物:
(1)微生物的优点: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。
(2)应用实例:
①被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期。
②构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸。
③用基因工程菌生产药物。
2.转基因动物的实例:
(1)将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。
(2)将某些抗病毒的基因导入动物体内,培育抵抗相应病毒的动物新品种。
(3)建立了某些人类疾病的转基因动物模型。
3.转基因植物:
科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。
(1)转基因耐储存番茄的培育过程:
(2)转基因作物的社会效益:
①解决饥饿和贫困问题。
②在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候的限制,提高产量。
③减少农药的使用,减轻环境污染。
4.转基因农作物的种植情况:
(1)种植面积较多的国家:美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度等。
(2)种植较多的植物:大豆、玉米、棉花、油菜。
【素养案例】
转基因技术在多个领域都发挥了重要作用,下列关于转基因技术成果的说法错误的是
( )
A.基因工程中研究最早、最广泛和取得成果最多的领域是对转基因微生物的应用
B.将青霉素基因导入青霉菌中,获得了高产青霉素菌株
C.种植较多的转基因农作物是大豆和玉米
D.将生长激素基因等转入动物体内,可以提高动物生长速率
【解题导引】解答本题的关键知识点:
(1)转基因技术在微生物、动物、植物等方面的应用实例。
(2)高产青霉素菌株的获取是应用人工诱变技术。
【解析】选B。基因工程中研究最早、最广泛和取得成果最多的领域是对转基因微生物的应用,例如减少啤酒酵母双乙酰的生成等,A正确;高产青霉素菌株是人工诱变育种的成果,不是转基因技术的成果,B错误;种植较多的转基因农作物是大豆和玉米,其次是棉花和油菜,C正确;将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜,D正确。
【误区警示】误认为高产青霉素菌株是通过基因工程实现的,原理是基因重组,实际上它是通过人工诱变技术获得的,原理是基因突变。
【素养·探究——母题追问】
(1)科学思维——归纳与总结
请你结合实例,分析转基因农作物有哪些优势。
提示:转基因抗虫棉可以减少农药的使用,从而减少了环境污染;转基因玉米中赖氨酸含量高,营养价值高。
(2)科学思维——分析与综合
转基因大豆和普通大豆属于同一物种吗?为什么?
提示:属于同一物种。转基因生物不是新物种,在转基因技术中,所转移的只是自然界中已存在的外源基因,它不会改变生物原有的分类地位,只能说是具有某种新特征的同一物种。
【素养·迁移】
科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述正确的是
( )
A.虽然转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子,但两者已属于不同的物种了
B.人工种植的转基因马铃薯种群的人奶蛋白基因频率将不会发生改变
C.马铃薯的叶肉细胞不可作为受体细胞
D.处理质粒和含有目的基因的DNA时通常用同一种限制酶
【解析】选D。转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子,因此属于同一物种;人工种植的转基因马铃薯种群因导入了人奶蛋白基因,该种群的基因频率将会发生改变而发生进化;基因工程中的受体细胞可以是植物细胞、动物细胞、微生物细胞,马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞。
【补偿训练】
关于转基因技术的应用,不正确的是( )
A.可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性
B.可以使用DNA重组的微生物,生产稀缺的基因药物
C.可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器,使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质
D.将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新物种
【解析】选D。可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性,A正确;可以使用DNA重组的微生物,生产稀缺的基因药物,B正确;可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器,使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质,C正确;将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新品种,但不能产生新物种,D错误。
知识点二 转基因产品的安全性
1.转基因食品的安全性问题:
(1)转基因植物的DNA经过重组后,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质。
(2)转基因农作物所表达的某些蛋白质、可能会影响人的免疫系统,从而对人体健康造成隐性的伤害,食用者在过了若干年或者一两代之后,问题才显现出来。
2.理性看待转基因技术:需要建立在完备的科学知识基础之上,既清晰地了解转基因技术的原理和操作规程,还应该看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响,最重要的是要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。
3.我国对转基因生物的态度:
(1)颁布和实施相关法规和政策:既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性。
(2)成立了国家农业转基因生物安全委员会:我国农业转基因生物安全管理权威的评价机构,为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
(3)我国对农业转基因生物实行标识制度。
产品
标注
转基因生物、含有转基因生物或者转基因生物成分的产品
直接标注“转基因××”
转基因农产品的直接加工品
“转基因××加工品(制成品)”或者“加工原料为转基因××”
用农业转基因生物或用含有农业转基因生物成分的产品加工制成的产品,但最终销售产品中已不再含有或检测不出转基因成分的产品
“本产品为转基因××加工制成,但本产品中已不再含有转基因成分”或者标注为“本产品加工原料中有转基因××,但本产品中已不再含有转基因成分”
【特别提醒】转基因生物≠入侵的外来物种
某些转基因生物的竞争能力强,可能会成为“入侵的外来物种”,但不是所有的转基因生物都会成为“入侵的外来物种”。
【素养案例】
(2020·西安高二检测)转基因食品存在“是否安全”的争议,有人认为转基因食品是有害的。比如抗“草甘膦(除草剂)”转基因农作物的种植,使喷洒除草剂的人患癌症。请用已学知识判断以下说法正确的是
( )
A.自古就有“吃啥补啥”的说法,所以吃了转基因食品,则其中的基因会整合到人的基因组中
B.严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位,则转基因食品安全性可以得到保障
C.若食用转基因大米,就一定会对人的健康造成危害
D.抗除草剂植物生产的食品会导致人患癌症
【解题导引】解答本题需掌握以下两个关键知识:
(1)食用转基因食品并不会导致外源基因进入人体细胞。
(2)食用转基因食品不一定会对人体健康造成危害。
【解析】选B。吃了转基因食品,其中的基因会被消化分解,因此不会整合到人的基因组中,A错误;严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位,则转基因食品安全性可以得到保障,B正确;食用转基因大米不一定会对人的健康造成危害,C错误;抗除草剂植物生产的食品不会导致人患癌症,D错误。
【误区警示】解答本题的两个易混点
(1)误认为转基因食品一定有害:转基因食品是依据国家法律生产的,符合相关标准,是不会对人体造成危害的。
(2)除草剂致癌≠抗除草剂植物致癌。
【素养·探究——母题追问】
(1)科学思维——分析与综合
转基因食品中是否含有目的基因?为什么?
提示:不一定。转基因食品大多是经过加工的产品,在加工过程中,基因可能被破坏,因此转基因食品中不一定含有目的基因。
(2)科学思维——批判性思维
有人认为转基因生物都是不安全的,应禁止一切转基因生物的推广,你怎么看待?
提示:正视转基因技术可能带来的安全性问题,但同时也要认识到转基因技术的成果。符合国家相关政策和法规的转基因产品应予以推广。
【素养·迁移】
下列关于看待转基因技术的观点中,不属于理性看待的是
( )
A.要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
B.只要有证据表明产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
C.要看到经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法
D.要在清晰地了解转基因技术的原理和操作规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题
【解析】选B。看待转基因技术要靠确凿的证据和严谨的逻辑,A不符合题意;转基因产品有害,就应该禁止这种转基因产品的应用,而不是禁止转基因技术的应用,B符合题意;经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法,C不符合题意;对转基因技术的分析,需要建立在完备的科学知识基础之上,清晰地了解转基因技术的原理和操作规程,D不符合题意。
【课堂回眸】
课堂检测·素养达标
【概念·诊断】
1.全球的转基因植物种植面积逐年增加,转基因产品的安全性受到了越来越多人的重视,下列有关转基因生物和转基因食品的描述,正确的是________。?
①通过转基因技术,培育了抗病毒的动物新品种
②通过基因工程,科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂等新性状的作物
③种植的转基因作物中,最多的是大豆和玉米;种植转基因作物最多的国家是美国和巴西。
④由转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市,所以转基因食品是绝对安全的
⑤我国针对转基因技术制定了相关法规,维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权
⑥我国对农业转基因生物实行了标识制度
【解析】选①②③⑤⑥。通过转基因技术,培育了抗病毒的动物新品种,①正确;通过基因工程,科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物,②正确;种植的转基因作物中,最多的是大豆和玉米,其次是棉花和油菜;种植转基因作物最多的国家是美国和巴西,③正确;由转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市,但并不能说明转基因食品是绝对安全的,④错误;我国针对转基因技术制定了相关法规,维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,⑤正确;我国对农业转基因生物实行了标识制度,⑥正确。
2.下列关于转基因食品的认识中,合理的是
( )
A.转基因食品对人体一定有害
B.转基因食品有益人体健康
C.应全面禁止转基因食品的生产
D.公众对转基因食品有选择权
【解析】选D。转基因食品对人体健康一般无影响,目前还没有转基因食品有害的报道,不应全面禁止,A、B、C不合理;公众对转基因食品有知情权和选择权,D合理。
3.农业部颁布的《农业转基因生物标识管理办法》中要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注,其目的是
( )
A.警告消费者,不要随意购买
B.维护消费者的知情权和选择权
C.告诉消费者,可放心购买
D.无任何实际意义
【解析】选B。加贴标注的目的是维护消费者的知情权和选择权,帮助消费者自行选择购买。
4.基因工程产物可能存在着一些安全性问题,但下列叙述不必担心的是( )
A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,会导致自然种群被淘汰
B.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(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.转基因生物体释放到环境中,可能会对生物多样性构成危害
【解析】选A。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,所以不必担心自然种群被淘汰,A符合题意;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,如抗除草剂的杂草,需要担心,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,需要担心,C不符合题意;目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,造成基因污染,从而可能打破生态平衡,需要担心,D不符合题意。
【思维·跃迁】
5.现在转基因技术已经相当成熟了,前不久美国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,不过这种转基因三文鱼目前只能在加拿大和巴拿马饲养。关于转基因技术,下列说法正确的是
( )
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很多难题,是有利无害的
C.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
D.转基因食品比传统食品营养更丰富,因此在不久之后转基因食品会替代传统食品
【解析】选C。转基因技术的原理是基因重组,选项A错误;转基因技术的应用解决了人类历史上很多难题,但转基因技术对人类既有有利的一面,也有不利的一面,选项B错误;现在很多转基因食品包装都有警示标志,就是提示其潜在的安全性,选项C正确;转基因食品和传统食品各有优缺点,转基因食品不会替代传统食品,选项D错误。
【拓展·探究】
6.自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来,转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素(GH)基因的鱼生长速度快,饵料转化率高,但鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究,需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近,我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
(1)转基因鱼成功的物质基础是
( )
A.遗传物质都是DNA,DNA结构相同
B.人和鱼亲缘关系最近
C.人和鱼体内都有核酸
D.人和鱼的基因在表达时所用的密码子不同
(2)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率,以至生长速度大于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是____________________________________________________。?
(3)鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究,试分析引起生态安全性问题的原因是______________________________________。?
(4)试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是什么?
【解析】(1)转基因技术就是通过基因拼接,把目的基因拼接到运载体上,实质上是DNA之间的连接。人和鱼的遗传物质都是DNA,而且DNA具有双螺旋结构。(2)该转基因鱼转入的是生长激素基因,生长激素能促进生长,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。(3)转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点,当这种鱼扩散到其他环境时,与其他种类的鱼杂交,被转入的基因就有可能转移到
其他的鱼体内,造成基因污染;同时,由于该种转基因鱼性情凶猛,使其捕食对象大量减少,与其他物种竞争时,优势明显,所以可能引起生态危机。(4)三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞,无法繁殖后代,因此不会造成生态危机。
答案:(1)A
(2)合成了大量生长激素,生长激素能促进蛋白质合成
(3)转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有转基因,具有生长优势,使其捕食对象大量减少,与其他物种竞争,引起生态危机
(4)三倍体鱼不能繁殖,可以人工控制养殖数量和范围,避免发生杂交、竞争,引起生态危机。
课时素养评价
一、选择题(共5小题,每小题5分,共25分)
1.转基因成果令人叹为观止,下面不是转基因成果的是
( )
A.抗虫棉花
B.产双乙酰少的酵母菌
C.我国的主要奶牛品种——中国荷斯坦奶牛
D.抗除草剂玉米
十六 转基因产品的安全性
(20分钟·50分)
【解析】选C。抗虫棉花、产双乙酰少的酵母菌、抗除草剂玉米都属于转基因成果。中国荷斯坦奶牛,是将国外的荷斯坦奶牛引进后,在我国经过长期驯化,与当地黄牛进行杂交,经过不断选育,逐渐形成的优良品种,所以它属于杂交育种成果。
2.我国为保证转基因产品的安全性,采取的措施不包括
( )
A.制定相关的技术规程
B.颁布了相关法律法规
C.减少转基因技术的研发
D.成立了国家农业转基因生物安全委员会
【解析】选C。我国为了保证转基因产品的安全性,颁布和实施相关法规和政策,制定相关的技术规程,成立了国家农业转基因生物安全委员会,并没有减少转基因技术的研发。
【补偿训练】
转基因抗虫棉可以有效地对抗棉铃虫。在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是
( )
A.维持棉田物种多样性
B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C.使食虫鸟有虫可食
D.维持棉田生态系统中的能量流动
【解析】选B。棉田是人工生态系统,主要目的是获取更多的棉花,不需要像自然生态系统那样维持物种多样性,选项A错误;减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度,从而延缓具有抗性基因的棉铃虫出现,选项B正确;棉田人工生态系统的主要目的是收获棉花,不是收获鸟类,大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食的主要目的不是使食虫鸟有虫可食,选项C错误;棉田人工生态系统的主要目的是收获棉花,应减少生态系统内的能量流向其他生物,选项D错误。
3.我国科学家通过转基因技术,将人亨廷顿舞蹈症基因插入猪成纤维细胞中,成功培育出亨廷顿舞蹈症的模型猪,为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想的动物模型。下列有关叙述正确的是
( )
A.外源基因插入猪成纤维细胞中,其变异类型属于染色体变异
B.以猪成纤维细胞作为受体细胞的主要原因是它具有特异性
C.模型猪的培育涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D.模型猪为老年痴呆等疾病的病理研究、药物研发提供实验材料
【解析】选D。外源基因插入猪成纤维细胞中,变异类型属于基因重组,A项错误;以猪成纤维细胞作为受体细胞的原因是该细胞分化程度低,全能性的表达能力高,B项错误;模型猪的培育未涉及体外受精技术,C项错误;模型猪为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想的动物模型,即能帮助研究老年痴呆等疾病的病理、为药物研发提供实验材料,D项正确。
4.下列关于基因工程及转基因食品安全性的叙述,正确的是
( )
A.基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因
B.种植转基因抗虫作物可减少农药的使用量
C.目的基因一定会转入食用转基因作物的动物细胞
D.转入外源基因的烟草不存在安全性问题
【解析】选B。基因工程经常以抗生素抗性基因作为标记基因,A错误;通过转基因技术可获得抗虫粮食作物,从而增加粮食产量,减少农药使用,B正确;转基因作物被动物食用后,目的基因会被水解,不会转入动物细胞中,C错误;若转入烟草中的外源基因来源于自然界,生产出来的烟草也存在安全性问题,D错误。
5.(2020·济南高二检测)下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是( )
A.科学家应科学地认识、评估和利用转基因生物
B.转基因生物有可能被用于制造“生物武器”
C.社会公众在购买相关产品时应享有知情权
D.转基因生物的研究和利用一定不会影响生态系统的稳定
【解析】选D。为了保障现代生物技术的安全性,需要开展风险评估、预警跟踪等措施,A正确;转基因生物有可能被用于制造“生物武器”,B正确;为了加强对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;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,D错误。
【互动探究】
如果某种食品的原料是转基因生物,但是原料经过加工后已经不再含有转基因成分,那么还需要进行标注吗?
提示:根据相关法规规定,这种情况仍然需要进行标注。
二、非选择题(共2小题,共25分)
6.(10分)(2020·烟台高二检测)害虫损伤番茄的叶片后,组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质,这种物质可以扩散到番茄的其他部位,诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达,合成蛋白酶抑制剂,导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中,玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,有效抵御了玉米螟对玉米的危害。
(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是__________,合成的化合物还需要在_____________________中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于转基因技术,这种变异在生物学上称为__________。科学家预言,此种“转基因玉米”独立种植若干代以后,也将出现不抗虫的现象,此种现象是因为玉米螟发生了_______________。?
(3)有人认为在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草不会出现抗玉米螟性状,分析可能的原因是_________________________________________________,?
玉米的花粉不能传递给杂草。
(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应,该项科技成果在环境保护上的重要作用是_______________________________________________________________;?
但是,种植该种玉米的农田还需要进行防虫管理,原因是__________________
______________________________________________________。?
(5)有人对食用该种玉米的安全性表示担忧,你认为这种担忧的理由是______
________________________________________________________________。?
【解析】(1)据题意可知,蛋白酶抑制剂为分泌蛋白,故合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是核糖体,合成后还需要在内质网和高尔基体中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于转基因技术,这种变异在生物学上称为基因重组。科学家预言,此种“转基因玉米”独立种植若干代以后,也将出现不抗虫的现象,此种现象是因为玉米螟发生了基因突变。
(3)有人认为在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草不会出现抗玉米螟性状,分析可能的原因是不同物种之间存在生殖隔离,玉米的花粉不能传递给杂草。
(4)抗玉米螟玉米因为具有抗虫性状,故在环境保护上的重要作用是减少了农药对环境的污染。但是,种植该种玉米的农田还需要进行防虫管理,原因是转基因玉米能够抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害虫。
(5)这种玉米的籽粒可能含有蛋白酶抑制剂,人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性,影响人体健康。
答案:(1)核糖体 内质网和高尔基体
(2)基因重组 基因突变
(3)不同物种之间存在生殖隔离
(4)减少了农药对环境的污染 转基因玉米能够抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害虫
(5)这种玉米的籽粒可能含有蛋白酶抑制剂,人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性,影响人体健康
7.(15分)阅读下列材料并回答问题:
转基因生物就是利用DNA重组技术,将外源基因(目的基因)导入受体生物(动物、植物、微生物)体内。当这些外源基因与受体生物的基因整合后,外源基因就能随受体生物细胞的分裂而增殖,并能表达出受体生物原本没有的性状,且能遗传给后代。
(1)不同生物间基因移植成功,说明生物共用一套__________;从生物进化的角度看,说明这些生物具有____________。?
(2)转基因技术将给农业、医药等诸多领域带来革命,目前取得了许多成就,同时也可能给人类带来灾难性的后果。试各举一至两个实例。
(3)有人提出“吃基因补基因”,你是否赞成这种观点?试从新陈代谢的角度简要说明理由。
【解题关键】解答本题,需从以下两点入手:
(1)明确转基因技术的原理及对人类的影响。
(2)找出关键词:基因、转基因技术的优缺点、新陈代谢。
【解析】本题综合考查了转基因技术的知识以及基因、遗传等知识。不同生物间的基因之所以能够移植成功,是因为不同的生物共用一套遗传密码(或密码子)。吃基因不一定补基因,因为基因被吃入后,可能被消化酶消化而失去作用,但其分解产物可作为合成DNA的原料。
答案:(1)遗传密码(或密码子) 亲缘关系(共同祖先)
(2)成就:将抗病基因转移到水稻中形成抗病水稻新品种;将人的干扰素基因转移到猪的体内,培育生产人干扰素的猪。
不良后果:转基因作物通过花粉传播可与亲缘关系较近的植物杂交,从而导致基因逃逸,可能产生优势种,危及生物多样性。
(3)开放性题目,只要用生物学知识回答即可。(如不赞成,因为基因被吃入后,与其他生物大分子一样被消化分解,不可能以原状进入细胞,更不可能补充或整合到人体原有的基因中去;赞成,基因被吃下去后,消化分解为简单物质,可以作为合成DNA的原料。)
【方法规律】关于开放性问题的解答方法
(1)认真读取题干中给予的信息,并且对信息进行加工,整合出题目考查的意图。
(2)联系已经学过的知识排查问题讨论的切入点。
(3)运用辩证思维方法,从正反两个方面讨论,找出支持观点的理论或事实证据。
(4)整理组织答案,并且进行审读。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
必备知识·素养奠基
一、转基因成果令人叹为观止
选一选。选出转基因微生物、动物、植物应用的实例。
1.转基因微生物方面①⑤⑦。
2.转基因动物方面③④⑥。
3.转基因植物方面②。
①减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒发酵周期
②培育具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物
③培育抵抗相应病毒的动物新品种
④培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜
⑤基因工程菌生产药物
⑥建立了某些人类疾病的转基因动物模型
⑦构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸
二、对转基因产品安全性的争论
1.产生争论的原因:
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、传统文化和伦理道德观念等的差异,决定了人们具有不同的价值观取向。
2.争论内容:
对于转基因技术产生不同的见解,特别是在转基因食品的安全性等方面发生激烈的争论。
三、理性看待转基因技术
1.理性看待转基因技术的前提:
(1)清晰地了解转基因技术的原理和操作规程,看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响。
(2)靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。
2.我国对转基因技术的态度:
(1)研究上要大胆,坚持自主创新。
(2)推广上要慎重,做到确保安全。
(3)管理上要严格,坚持依法监管。
3.我国相关部门制定了一系列的政策、法规并成立相关机构:
(1)维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权。
(2)保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的
安全性。
(3)为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
4.判一判:基于我国对转基因生物的管理,判断下列说法的正误。
(1)针对转基因生物的管理,我国制定了一系列相关政策和法规。
(√)
(2)我国制定的相关法规维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,但是不利于保证转基因食品的安全性。
(×)
提示:我国制定的相关法规最大限度地保证了转基因技术和转基因食品的安全性。
(3)我国成立了国家农业转基因生物安全委员会,为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
(√)
(4)由于我们国家对转基因生物实行严格的管理,因此对转基因生物产品及其加工没有必要进行标注。
(×)
提示:为了保护消费者的知情权,我国对转基因生物产品及其加工实行了标识制度。
用转基因大豆加工成的大豆油,是转基因食品吗?转基因产品需要标识吗?
提示:是。以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品都是转基因食品;需要标识。
关键能力·素养形成
知识点一
转基因成果
1.转基因微生物:
(1)微生物的优点: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。
(2)应用实例:
①被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期。
②构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸。
③用基因工程菌生产药物。
2.转基因动物的实例:
(1)将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。
(2)将某些抗病毒的基因导入动物体内,培育抵抗相应病毒的动物新品种。
(3)建立了某些人类疾病的转基因动物模型。
3.转基因植物:
科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。
(1)转基因耐储存番茄的培育过程:
转基因技术
抑制乙烯形成酶的活性
乙烯生成量降低
延长了番茄的储存期
(2)转基因作物的社会效益:
①解决饥饿和贫困问题。
②在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候的限制,提高产量。
③减少农药的使用,减轻环境污染。
4.转基因农作物的种植情况:
(1)种植面积较多的国家:美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度等。
(2)种植较多的植物:大豆、玉米、棉花、油菜。
转基因技术在多个领域都发挥了重要作用,下列关于转基因技术成果的说法错误的是
( )
A.基因工程中研究最早、最广泛和取得成果最多的领域是对转基因微生物的应用
B.将青霉素基因导入青霉菌中,获得了高产青霉素菌株
C.种植较多的转基因农作物是大豆和玉米
D.将生长激素基因等转入动物体内,可以提高动物生长速率
【解题导引】解答本题的关键知识点:
(1)转基因技术在微生物、动物、植物等方面的应用实例。
(2)高产青霉素菌株的获取是应用人工诱变技术。
【解析】选B。基因工程中研究最早、最广泛和取得成果最多的领域是对转基因微生物的应用,例如减少啤酒酵母双乙酰的生成等,A正确;高产青霉素菌株是人工诱变育种的成果,不是转基因技术的成果,B错误;种植较多的转基因农作物是大豆和玉米,其次是棉花和油菜,C正确;将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜,D正确。
【误区警示】误认为高产青霉素菌株是通过基因工程实现的,原理是基因重组,实际上它是通过人工诱变技术获得的,原理是基因突变。
【素养·探究——母题追问】
(1)科学思维——归纳与总结
请你结合实例,分析转基因农作物有哪些优势。
提示:转基因抗虫棉可以减少农药的使用,从而减少了环境污染;转基因玉米中赖氨酸含量高,营养价值高。
(2)科学思维——分析与综合
转基因大豆和普通大豆属于同一物种吗?为什么?
提示:属于同一物种。转基因生物不是新物种,在转基因
技术中,所转移的只是自然界中已存在的外源基因,它不会改变生物原有的分类地位,只能说是具有某种新特征的同一物种。
【素养·迁移】
科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述正确的是
( )
A.虽然转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子,但两者已属于不同的物种了
B.人工种植的转基因马铃薯种群的人奶蛋白基因频率将不会发生改变
C.马铃薯的叶肉细胞不可作为受体细胞
D.处理质粒和含有目的基因的DNA时通常用同一种限制酶
【解析】选D。转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子,因此属于同一物种;人工种植的转基因马铃薯种群因导入了人奶蛋白基因,该种群的基因频率将会发生改变而发生进化;基因工程中的受体细胞可以是植物细胞、动物细胞、微生物细胞,马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞。
【补偿训练】
关于转基因技术的应用,不正确的是( )
A.可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性
B.可以使用DNA重组的微生物,生产稀缺的基因药物
C.可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器,使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质
D.将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新物种
【解析】选D。可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性,A正确;可以使用DNA重组的微生物,生产稀缺的基因药物,B正确;可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器,使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质,C正确;将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新品种,但不能产生新物种,D错误。
知识点二 转基因产品的安全性
1.转基因食品的安全性问题:
(1)转基因植物的DNA经过重组后,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质。
(2)转基因农作物所表达的某些蛋白质、可能会影响人的免疫系统,从而对人体健康造成隐性的伤害,食用者在过了若干年或者一两代之后,问题才显现出来。
2.理性看待转基因技术:需要建立在完备的科学知识基础之上,既清晰地了解转基因技术的原理和操作规程,还应该看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响,最重要的是要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。
3.我国对转基因生物的态度:
(1)颁布和实施相关法规和政策:既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性。
(2)成立了国家农业转基因生物安全委员会:我国农业转基因生物安全管理权威的评价机构,为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
(3)我国对农业转基因生物实行标识制度。
产品
标注
转基因生物、含有转基因生物或者转基因生物成分的产品
直接标注“转基因××”
转基因农产品的直接加工品
“转基因××加工品(制成品)”或者“加工原料为转基因××”
用农业转基因生物或用含有农业转基因生物成分的产品加工制成的产品,但最终销售产品中已不再含有或检测不出转基因成分的产品
“本产品为转基因××加工制成,但本产品中已不再含有转基因成分”或者标注为“本产品加工原料中有转基因××,但本产品中已不再含有转基因成分”
【特别提醒】转基因生物≠入侵的外来物种
某些转基因生物的竞争能力强,可能会成为“入侵的外来物种”,但不是所有的转基因生物都会成为“入侵的外来物种”。
(2020·西安高二检测)转基因食品存在“是否安全”的争议,有人认为转基因食品是有害的。比如抗“草甘膦(除草剂)”转基因农作物的种植,使喷洒除草剂的人患癌症。请用已学知识判断以下说法正确的是
( )
A.自古就有“吃啥补啥”的说法,所以吃了转基因食品,则其中的基因会整合到人的基因组中
B.严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位,则转基因食品安全性可以得到保障
C.若食用转基因大米,就一定会对人的健康造成危害
D.抗除草剂植物生产的食品会导致人患癌症
【解题导引】解答本题需掌握以下两个关键知识:
(1)食用转基因食品并不会导致外源基因进入人体细胞。
(2)食用转基因食品不一定会对人体健康造成危害。
【解析】选B。吃了转基因食品,其中的基因会被消化分解,因此不会整合到人的基因组中,A错误;严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位,则转基因食品安全性可以得到保障,B正确;食用转基因大米不一定会对人的健康造成危害,C错误;抗除草剂植物生产的食品不会导致人患癌症,D错误。
【误区警示】解答本题的两个易混点
(1)误认为转基因食品一定有害:转基因食品是依据国家法律生产的,符合相关标准,是不会对人体造成危害的。
(2)除草剂致癌≠抗除草剂植物致癌。
【素养·探究——母题追问】
(1)科学思维——分析与综合
转基因食品中是否含有目的基因?为什么?
提示:不一定。转基因食品大多是经过加工的产品,在加工过程中,基因可能被破坏,因此转基因食品中不一定含有目的基因。
(2)科学思维——批判性思维
有人认为转基因生物都是不安全的,应禁止一切转基因生物的推广,你怎么看待?
提示:正视转基因技术可能带来的安全性问题,但同时也要认识到转基因技术的成果。符合国家相关政策和法规的转基因产品应予以推广。
【素养·迁移】
下列关于看待转基因技术的观点中,不属于理性看待的是
( )
A.要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
B.只要有证据表明产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
C.要看到经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法
D.要在清晰地了解转基因技术的原理和操作规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题
【解析】选B。看待转基因技术要靠确凿的证据和严谨的逻辑,A不符合题意;转基因产品有害,就应该禁止这种转基因产品的应用,而不是禁止转基因技术的应用,B符合题意;经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法,C不符合题意;对转基因技术的分析,需要建立在完备的科学知识基础之上,清晰地了解转基因技术的原理和操作规程,D不符合题意。
【课堂回眸】
课堂检测·素养达标
【概念·诊断】
1.全球的转基因植物种植面积逐年增加,转基因产品的安全性受到了越来越多人的重视,下列有关转基因生物和转基因食品的描述,正确的是________。?
①通过转基因技术,培育了抗病毒的动物新品种
②通过基因工程,科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂等新性状的作物
③种植的转基因作物中,最多的是大豆和玉米;种植转基因作物最多的国家是美国和巴西。
④由转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市,所以转基因食品是绝对安全的
⑤我国针对转基因技术制定了相关法规,维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权
⑥我国对农业转基因生物实行了标识制度
【解析】选①②③⑤⑥。通过转基因技术,培育了抗病毒的动物新品种,①正确;通过基因工程,科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物,②正确;种植的转基因作物中,最多的是大豆和玉米,其次是棉花和油菜;种植转基因作物最多的国家是美国和巴西,③正确;由转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市,但并不能说明转基因食品是绝对安全的,④错误;我国针对转基因技术制定了相关法规,维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,⑤正确;我国对农业转基因生物实行了标识制度,⑥正确。
2.下列关于转基因食品的认识中,合理的是
( )
A.转基因食品对人体一定有害
B.转基因食品有益人体健康
C.应全面禁止转基因食品的生产
D.公众对转基因食品有选择权
【解析】选D。转基因食品对人体健康一般无影响,目前还没有转基因食品有害的报道,不应全面禁止,A、B、C不合理;公众对转基因食品有知情权和选择权,D合理。
3.农业部颁布的《农业转基因生物标识管理办法》中要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注,其目的是
( )
A.警告消费者,不要随意购买
B.维护消费者的知情权和选择权
C.告诉消费者,可放心购买
D.无任何实际意义
【解析】选B。加贴标注的目的是维护消费者的知情权和选择权,帮助消费者自行选择购买。
4.基因工程产物可能存在着一些安全性问题,但下列叙述不必担心的是
( )
A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,会导致自然种群被淘汰
B.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(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.转基因生物体释放到环境中,可能会对生物多样性构成危害
【解析】选A。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,所以不必担心自然种群被淘汰,A符合题意;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,如抗除草剂的杂草,需要担心,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,需要担心,C不符合题意;目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,造成基因污染,从而可能打破生态平衡,需要担心,D不符合题意。
【思维·跃迁】
5.现在转基因技术已经相当成熟了,前不久美国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,不过这种转基因三文鱼目前只能在加拿大和巴拿马饲养。关于转基因技术,下列说法正确的是
( )
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很多难题,是有利无害的
C.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
D.转基因食品比传统食品营养更丰富,因此在不久之后转基因食品会替代传统食品
【解析】选C。转基因技术的原理是基因重组,选项A错误;转基因技术的应用解决了人类历史上很多难题,但转基因技术对人类既有有利的一面,也有不利的一面,选项B错误;现在很多转基因食品包装都有警示标志,就是提示其潜在的安全性,选项C正确;转基因食品和传统食品各有优缺点,转基因食品不会替代传统食品,选项D错误。
【拓展·探究】
6.自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来,转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素(GH)基因的鱼生长速度快,饵料转化率高,但鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究,需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近,我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
(1)转基因鱼成功的物质基础是
( )
A.遗传物质都是DNA,DNA结构相同
B.人和鱼亲缘关系最近
C.人和鱼体内都有核酸
D.人和鱼的基因在表达时所用的密码子不同
(2)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率,以至生长速度大于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是____________________________________________________。?
(3)鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究,试分析引起生态安全性问题的原因是____________________________________
________________________________________________。?
(4)试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是什么?
【解析】(1)转基因技术就是通过基因拼接,把目的基因拼接到运载体上,实质上是DNA之间的连接。人和鱼的遗传物质都是DNA,而且DNA具有双螺旋结构。(2)该转基因鱼转入的是生长激素基因,生长激素能促进生长,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。(3)转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点,当这种鱼扩散到其他环境时,与其他种类的鱼杂交,被转入的基因就有可能转移到其他的鱼体内,造成基因污染;同时,由于该种转基因鱼性情凶猛,使其捕食对象大量减少,与其他物种竞争时,优势明显,所以可能引起生态危机。(4)三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞,无法繁殖后代,因此不会造成生态危机。
答案:(1)A
(2)合成了大量生长激素,生长激素能促进蛋白质合成
(3)转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有转基因,具有生长优势,使其捕食对象大量减少,与其他物种竞争,引起生态危机
(4)三倍体鱼不能繁殖,可以人工控制养殖数量和范围,避免发生杂交、竞争,引起生态危机。
十六 转基因产品的安全性
(20分钟·50分)
一、选择题(共5小题,每小题5分,共25分)
1.转基因成果令人叹为观止,下面不是转基因成果的是
( )
A.抗虫棉花
B.产双乙酰少的酵母菌
C.我国的主要奶牛品种——中国荷斯坦奶牛
D.抗除草剂玉米
【解析】选C。抗虫棉花、产双乙酰少的酵母菌、抗除草剂玉米都属于转基因成果。中国荷斯坦奶牛,是将国外的荷斯坦奶牛引进后,在我国经过长期驯化,与当地黄牛进行杂交,经过不断选育,逐渐形成的优良品种,所以它属于杂交育种成果。
2.我国为保证转基因产品的安全性,采取的措施不包括
( )
A.制定相关的技术规程
B.颁布了相关法律法规
C.减少转基因技术的研发
D.成立了国家农业转基因生物安全委员会
【解析】选C。我国为了保证转基因产品的安全性,颁布和实施相关法规和政策,制定相关的技术规程,成立了国家农业转基因生物安全委员会,并没有减少转基因技术的研发。
【补偿训练】
转基因抗虫棉可以有效地对抗棉铃虫。在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是
( )
A.维持棉田物种多样性
B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C.使食虫鸟有虫可食
D.维持棉田生态系统中的能量流动
【解析】选B。棉田是人工生态系统,主要目的是获取更多的棉花,不需要像自然生态系统那样维持物种多样性,选项A错误;减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度,从而延缓具有抗性基因的棉铃虫出现,选项B正确;棉田人工生态系统的主要目的是收获棉花,不是收获鸟类,大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食的主要目的不是使食虫鸟有虫可食,选项C错误;棉田人工生态系统的主要目的是收获棉花,应减少生态系统内的能量流向其他生物,选项D错误。
3.我国科学家通过转基因技术,将人亨廷顿舞蹈症基因插入猪成纤维细胞中,成功培育出亨廷顿舞蹈症的模型猪,为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想的动物模型。下列有关叙述正确的是
( )
A.外源基因插入猪成纤维细胞中,其变异类型属于染色体变异
B.以猪成纤维细胞作为受体细胞的主要原因是它具有特异性
C.模型猪的培育涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D.模型猪为老年痴呆等疾病的病理研究、药物研发提供实验材料
【解析】选D。外源基因插入猪成纤维细胞中,变异类型属于基因重组,A项错误;以猪成纤维细胞作为受体细胞的原因是该细胞分化程度低,全能性的表达能力高,B项错误;模型猪的培育未涉及体外受精技术,C项错误;模型猪为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想的动物模型,即能帮助研究老年痴呆等疾病的病理、为药物研发提供实验材料,D项正确。
4.下列关于基因工程及转基因食品安全性的叙述,正确的是
( )
A.基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因
B.种植转基因抗虫作物可减少农药的使用量
C.目的基因一定会转入食用转基因作物的动物细胞
D.转入外源基因的烟草不存在安全性问题
【解析】选B。基因工程经常以抗生素抗性基因作为标记基因,A错误;通过转基因技术可获得抗虫粮食作物,从而增加粮食产量,减少农药使用,B正确;转基因作物被动物食用后,目的基因会被水解,不会转入动物细胞中,C错误;若转入烟草中的外源基因来源于自然界,生产出来的烟草也存在安全性问题,D错误。
5.(2020·济南高二检测)下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是
( )
A.科学家应科学地认识、评估和利用转基因生物
B.转基因生物有可能被用于制造“生物武器”
C.社会公众在购买相关产品时应享有知情权
D.转基因生物的研究和利用一定不会影响生态系统的稳定
【解析】选D。为了保障现代生物技术的安全性,需要开展风险评估、预警跟踪等措施,A正确;转基因生物有可能被用于制造“生物武器”,B正确;为了加强对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;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,D错误。
【互动探究】
如果某种食品的原料是转基因生物,但是原料经过加工后已经不再含有转基因成分,那么还需要进行标注吗?
提示:根据相关法规规定,这种情况仍然需要进行标注。
二、非选择题(共2小题,共25分)
6.(10分)(2020·烟台高二检测)害虫损伤番茄的叶片后,组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质,这种物质可以扩散到番茄的其他部位,诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达,合成蛋白酶抑制剂,导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中,玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,有效抵御了玉米螟对玉米的危害。
(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是__________,合成的化合物还需要在__?________________________________
中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于转基因技术,这种变异在生物学上称为__________。科学家预言,此种“转基因玉米”独立种植若干代以后,也将出现不抗虫的现象,此种现象是因为玉米螟发生了______________________。?
(3)有人认为在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草不会出现抗玉米螟性状,分析可能的原因是______________________________________________,?
玉米的花粉不能传递给杂草。
(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应,该项科技成果在环境保护上的重要作用是______________________________________________________________;?
但是,种植该种玉米的农田还需要进行防虫管理,原因是?________________
__________________________________________________________________。
(5)有人对食用该种玉米的安全性表示担忧,你认为这种担忧的理由是?_________________________________________________________。?
【解析】(1)据题意可知,蛋白酶抑制剂为分泌蛋白,故合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是核糖体,合成后还需要在内质网和高尔基体中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于转基因技术,这种变异在生物学上称为基因重组。科学家预言,此种“转基因玉米”独立种植若干代以后,也将出现不抗虫的现象,此种现象是因为玉米螟发生了基因突变。
(3)有人认为在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草不会出现抗玉米螟性状,分析可能的原因是不同物种之间存在生殖隔离,玉米的花粉不能传递给杂草。
(4)抗玉米螟玉米因为具有抗虫性状,故在环境保护上的重要作用是减少了农药对环境的污染。但是,种植该种玉米的农田还需要进行防虫管理,原因是转基因玉米能够抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害虫。
(5)这种玉米的籽粒可能含有蛋白酶抑制剂,人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性,影响人体健康。
答案:(1)核糖体 内质网和高尔基体
(2)基因重组 基因突变
(3)不同物种之间存在生殖隔离
(4)减少了农药对环境的污染 转基因玉米能够抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害虫
(5)这种玉米的籽粒可能含有蛋白酶抑制剂,人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性,影响人体健康
7.(15分)阅读下列材料并回答问题:
转基因生物就是利用DNA重组技术,将外源基因(目的基因)导入受体生物(动物、植物、微生物)体内。当这些外源基因与受体生物的基因整合后,外源基因就能随受体生物细胞的分裂而增殖,并能表达出受体生物原本没有的性状,且能遗传给后代。
(1)不同生物间基因移植成功,说明生物共用一套__________;从生物进化的角度看,说明这些生物具有____________。?
(2)转基因技术将给农业、医药等诸多领域带来革命,目前取得了许多成就,同时也可能给人类带来灾难性的后果。试各举一至两个实例。
(3)有人提出“吃基因补基因”,你是否赞成这种观点?试从新陈代谢的角度简要说明理由。
【解题关键】解答本题,需从以下两点入手:
(1)明确转基因技术的原理及对人类的影响。
(2)找出关键词:基因、转基因技术的优缺点、新陈代谢。
【解析】本题综合考查了转基因技术的知识以及基因、遗传等知识。不同生物间的基因之所以能够移植成功,是因为不同的生物共用一套遗传密码(或密码子)。吃基因不一定补基因,因为基因被吃入后,可能被消化酶消化而失去作用,但其分解产物可作为合成DNA的原料。
答案:(1)遗传密码(或密码子) 亲缘关系(共同祖先)
(2)成就:将抗病基因转移到水稻中形成抗病水稻新品种;将人的干扰素基因转移到猪的体内,培育生产人干扰素的猪。
不良后果:转基因作物通过花粉传播可与亲缘关系较近的植物杂交,从而导致基因逃逸,可能产生优势种,危及生物多样性。
(3)开放性题目,只要用生物学知识回答即可。(如不赞成,因为基因被吃入后,与其他生物大分子一样被消化分解,不可能以原状进入细胞,更不可能补充或整合到人体原有的基因中去;赞成,基因被吃下去后,消化分解为简单物质,可以作为合成DNA的原料。)
【方法规律】关于开放性问题的解答方法
(1)认真读取题干中给予的信息,并且对信息进行加工,整合出题目考查的意图。
(2)联系已经学过的知识排查问题讨论的切入点。
(3)运用辩证思维方法,从正反两个方面讨论,找出支持观点的理论或事实证据。
(4)整理组织答案,并且进行审读。
