高中生物专题4生物技术的安全性和伦理问题4.1转基因生物的安全性检测新人教版选修3课件_41转基因生物安全性
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专题4 生物技术的安全性和伦理问题
4.1 转基因生物的安全性
1．转基因生物的安全性问题主要包括()①食物安全 ②生物安全 ③环境安全 ④社会安全 A．①②③
C．①②④
B．②③④ D．①②③④
解析：转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、生物安全和环境安全三个方面。答案：A 2．自从1983年第一株转基因植物问世以来，已有数十种乃至上百种转基因植物在世界各地的实验室中诞生，随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确的是()A．转基因植物的果实或其他部分作为食物可能会引起食用者产生不良反应 B．转基因植物可能与它们的近缘野生种发生自然杂交，可能破坏生态系统的稳定性 C．基因污染是一种不可以增殖的污染
D．为了防止转基因的扩散，在大面积种植时，必须在周围设置缓冲带作物
解析：食用转基因的食物时，可能会因外源基因产生的性状对食用者不适而造成不良反应，故A对；转基因植物是人造物种，可能与自然物种杂交，而危及生态系统的稳定性，故B对；在大面积种植转基因植物时，要在周围设置缓冲带作物以防转入基因的扩散，故D对；基因污染是一种可增殖的污染，可通过繁殖而传递下去，故C错。
答案：C 3．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：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。答案：D 4．下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是()A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度 B．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上
解析：本题考查了转基因生物安全性的有关知识。目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性两个方面；因对转基因生物的安全性还处于争论阶段，故不可能在转基因食品标签上警示性注明可能的危害；但我国已对转基因食品和农产品强制实施了产品标识制度，以维护消费者对转基因产品的知情权和选择权；开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提。
答案：B 5．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，随后，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。这些病毒能将人员基因植入新产下的鸡蛋的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，繁殖出下一化小鸡。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放在超市的货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因标注，这样做是为了保护____________________；在其标识中应标注________________。
解析：(1)基因工程中的目的基因与载体病毒结合，重组的DNA借助病毒的侵染性进入宿主细胞胚胎干细胞内部。(2)因为病毒都是寄生的，不能独立进行新陈代谢，所以目的基因在病毒体内无法表达，而必须在宿主细胞内部才能表达。(3)检测目的基因常用的方法是DNA分子杂交技术，也可以通过检测载体上的标记基因来看目的基因是否导入受体细胞。(4)基于对转基因生物安全性的考虑，保护消费者的知情权，应该对转基因的生物进行标注。答案：(1)胚胎干细胞内部 作为载体
(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都是在宿主细胞内完成的(3)DNA分子杂交技术
(4)消费者的知情权 转基因鸡蛋
A级 基础巩固
1．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C．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 D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
解析：本题主要考查转基因生物安全性的相关问题。种植转基因作物时为了避免基因污染，应与传统农业种植区隔离，故A对；转基因作物被动物食用后，目的基因会被动物消化，不会转入动物体细胞中，故B错；转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中，从而影响野生植物的遗传多样性，故C对；转基因植物的目的基因可被微生物利用，故D对。
答案：B 2．下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D．如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：转入到油菜的抗除草剂基因可能会通过花粉被油菜的近缘物种接受，造成意料之外的抗除草剂基因传播，形成基因污染，有可能会对生态系统的平衡和稳定构成威胁，A项正确；在转入抗虫基因后，不能适应这种抗虫植物的昆虫的死亡率将大大增加，只有存在对应的抗性基因的昆虫才能生存下来，增加了昆虫群体中抗性基因的频率，B项错误；生物界中所有物种基因的转录和翻译用同一套密码子和相同的氨基酸，所以动物的生长激素基因可以在植物体内得到表达，C项错误；即便转基因植物的外源基因来自于自然界，通过转基因工程后，可能会使目标生物出现非正常进化过程中的性状改变，有可能会影响生态系统的稳定性，D项错误。
答案：A 3．美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现，这种玉米含有包括苏云金芽孢杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物的基因，由此可见：①转基因作物的基因可传播到野生植物中 ②转基因作物可对天然植物的遗传多样性构成威胁 ③为防止基因污染，应当禁止转基因作物的研究 ④自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程，两者没有任何区别。其中说法正确的是()A ①②③④
C．①②
B．③ D．①
解析：根据题意可知：转基因植物的基因传播到野生植物中，这样会对植物遗传多样性构成威胁。自然杂交是通过授粉的方式实现转基因过程的，与转基因技术中通过重组质粒转基因有一定区别。
答案：C 4．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
解析：“转基因生物”导入了外源基因，其生存、竞争能力大大提高，增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力。外来物种进入新的生态系统之后，由于没有天敌，极易造成生长失控，破坏生态系统的结构。故正确答案为C。
答案：C 5．目前一部分人对“转基因微生物”的产生有激烈的争论，如果正方认为对人类是有利的，反方认为转基因微生物的产生是有潜在风险的。下列观点中能支持正方的是()A．转基因微生物会合成出“超级病菌”危害人类健康 B．转基因微生物的扩散会威胁生物的多样性 C．利用转基因微生物可以生产某些药用蛋白或抗生素 D．毒性基因通过基因漂移而造成“基因污染”
解析：A、B、D所述均反映出转基因生物的产生是有风险的，只有C选项所述可支持“转基因微生物对人类有利”这一观点。
答案：C
B级 能力训练
6．目前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其产量，具有重要意义。在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白afp基因对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。请根据材料，回答下面的问题。(1)如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。
(2)在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？(列举两点)_______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。
解析：要想获得抗寒能力提高的香蕉植株，就要想办法使香蕉获得抗寒基因，通过一定的操作把抗寒基因转移到香蕉的基因组中，并使之表达。目前通常采用的方法是将目的基因插入土壤农杆菌的质粒，构建基因表达载体，通过农杆菌的转化导入受体细胞，再利用成功转化的受体细胞通过组织培养形成植株。转基因香蕉是原生态系统中不存在的作物，可能会带来一些生态问题。
答案：(1)将afp基因插入土壤农杆菌的质粒，构建基因表达载体，通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞，将成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株
(2)生态安全问题包括：①外源基因扩散到其他物种 ②转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能 ③转基因植株扩散对生物多样性的影响 ④转基因植物残体或分泌物对环境的影响(列举其中两点即可)7．应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下面的问题。
(1)在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶是 _______________________________________________________ ______________________________________________________，②过程常用的方法是_________________________________。
(2)可通过转人生长激素基因牛分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有_____________。③过程培养到桑葚胚或囊胚阶段，可以采用 5 ________________技术，培育出多头相同的转基因牛犊。
(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体时，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有__________________________________的特点。
(4)在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，则与采用叶肉细胞相比较，其优点是________，⑤过程采用的技术是__________________________________________________。
(5)要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：
_______________________________________________________ _____________________________________________________。
解析：(1)①是目的基因与载体结合的过程，需要限制酶和DNA连接酶；②是重组质粒导入受体细胞的过程，常用的方法是显微注射法。(2)基因表达载体的首端必须有启动子；桑葚胚或囊胚阶段可以进行胚胎分割，这种方法可以培育出更多相同的转基因牛犊。(3)从图中看，Ⅱ最可能是浆细胞，Ⅲ是导入prG的重组细胞，具有无限增殖和产生特异性抗体的特点。(4)愈伤组织细胞与叶肉细胞相比较，其优点是全能性高。
答案：(1)限制酶、DNA连接酶 显微注射法
(2)(乳腺蛋白基因的)启动子 胚胎分割移植(胚胎分割和胚胎移植)(3)浆 既能无限增殖又能产生特异性抗体(4)全能性高 植物组织培养
(5)让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定该转基因棉花是否具有抗虫性状
8．材料 饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中，猪、禽等动物由于缺乏有关的酶，无法有效利用植酸，造成磷资源浪费，而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成为目前重要的饲料添加剂之一。
(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的________________________________________，然后改变植酸酶 的______________________________，从而得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是________________。请简述获得转基因植株的完整过程：______________________________ _____________________________________________________。
(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过____________法转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过________________的方法，从而一次得到多个转基因猪个体。
(4)若这些转基因动植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？ _______________________________________________________ ______________________________________________________。
解析：转基因技术有四个基本步骤，常采用农杆菌转化法，因为农杆菌容易侵染植物细胞，重组质粒被导入受体细胞时，常用到显微注射法，而胚胎分割移植能快速繁育优良种畜，基因工程能够使个体表现出人们所需要的性状，减少环境中磷的污染，但可能会随个体的杂交扩散到环境中，造成基因污染。
答案：(1)空间结构 氨基酸序列(2)农杆菌转化法 外源植酸酶基因→农杆菌→大豆细胞→大豆植株再生→鉴定(3)显微注射 胚胎分割移植(4)减少环境中磷的污染，但该基因可能扩散到环境中，造成基因污染
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