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高中生物人教版 (2019)选择性必修3转基因产品的安全性测试题
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3转基因产品的安全性测试题,共36页。试卷主要包含了转基因产品成果令人叹为观止等内容,欢迎下载使用。
自主梳理
一、转基因产品成果令人叹为观止
1.转基因微生物
是基因工程中研究最早、最广泛和既得实际应用成果最多的领域。
(1)优点:微生物具有 和 简单、 、对 敏感和 等优点。
(2)成果
①减少 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 。
③基因工程菌生产药物。
2.转基因动物
(1)培育了一批 、 的转基因家禽、家畜。
(2)培育了 的动物新品种。
(3)建立了某些 的转基因动物模型。
3.转基因植物
(1)培育出了大批具有 、 、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。
(2)种植较多的国家主要是美国、巴西、阿根廷等。种植最多的转基因作物是大豆和玉米,其次是棉花和 。
二、对转基因产品安全性的争论和理性看待转基因技术
1. 对转基因产品安全性的争论:
人们的价值观取向不同,对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。
2.理性看待转基因技术
(1)理性看待转基因技术需要以 为基础,即清晰地了解转基因技术的 ;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 和严谨的逻辑进行思考和辩论。
(2)我国对转基因技术的方针是研究上要大胆,坚持 ;推广上要慎重,做到 ;管理上 ,坚持 。
(3)我国针对转基因技术的应用,颁布和实施了一系列法规和政策,既维护了消费者对转基因产品的 和 ,又最大程度地保证了 和已经上市的 的安全性。
预习检测(限时10分钟)
1.为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害,生物安全已纳入国家安全体系。以下选项中会给我国带来生物安全风险的是( )
A.将新冠患者的血浆采集后注射到危重患者体内
B.试管婴儿通过基因筛查技术阻断遗传疾病的遗传
C.规范管理下,利用工程菌获得大量的抗生素
D.克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆
2.科学家在研究了生长在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中的基因,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基因多样性构成威胁 ③为防止基因污染,应当禁止转基因作物的研究 ④自然杂交过程的实质是一个长期的“转基因”过程,与基因工程没有任何区别。其中说法正确的是( )
A.①②③④B.③C.①②D.①
3.下列关于基因工程安全性的说法,不正确的是( )
A.转基因作物的基因可通过花粉扩散到它的近亲植物上,可能出现对农业不利的“超级杂草”
B.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
C.转基因在自然条件下可能发生增殖和扩散,形成基因污染
D.转基因食品转入的新基因产生的是自然界已存在的蛋白质,不会引起人体食物过敏
4.对转基因生物的安全性发生争论,与科学发展水平的限制有密切关系。下面关于基因的相关知识中,不可能是争论原因的是( )
A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限
B.所转移的基因有不少是异种生物的基因
C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
D.重组DNA技术需要有精心设计的“分子工具”
5.基因工程技术刚兴起的时候,都以微生物作为实验材料,且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是( )
A.防止重组基因的生物进入人体或逃逸到外界,从而对环境造成基因污染
B.提高微生物的基因突变频率
C.加快微生物的繁殖速度
D.避免其他微生物对实验材料的污染
6.下列关于转基因技术的叙述中,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.社会公众在购买相关产品时应享有知情权
C.转基因生物有可能被用于制造生物武器
D.转基因生物的研究和利用不会影响生态系统的稳定性
7.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。下列关于转基因技术及其安全性的说法正确的是( )
A.转基因食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.将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物可防止转基因花粉的传播
C.将药用蛋白基因与特异性启动子重组后注射到哺乳动物的乳腺可制备乳腺生物反应器
D.我国政府坚持不赞成、不允许、不支持、不接受任何形式的转基因生物实验
8.下列有关基因工程技术和蛋白质工程技术叙述正确的是( )
A.DNA连接酶具有特异性,只能连接同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端
B.若能在植物细胞中检测到相应的目的基因,则说明基因工程项目获得成功
C.蛋白质工程需构建基因表达载体,改造后的蛋白质的性状可遗传给后代
D.将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中,可通过花粉传播,从而引起基因污染
9.目前,转基因产品的安全性引发社会的广泛关注,下列分析错误的是( )
A.转基因食品可能诱发过敏反应
B.转基因作物与近缘野生种间会发生基因漂移
C.转基因生物进入环境可能成为超级杂草或害虫
D.转基因生物若经国家批准进行生产,就不存在任何安全风险
10.下列关于转基因农作物对人类造成危害的叙述错误的是( )
A.可能会产生对人类有害的物质
B.可能会产生导致人体过敏的物质
C.可能会破坏当地的生态平衡
D.可能会直接增加当地物种的多样性
11.当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时,我们需要理性地表明观点和参与讨论。下列不属于理性看待转基因技术的是( )
A.对转基因产品进行标识管理,让消费者有知情权和选择权
B.要以相关科学知识为基础去讨论转基因技术的相关问题
C.只要有证据表明转基因产品有害,就应该禁止转基因技术的研究
D.历史背景、知识文化、道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法
12.面对转基因产品的安全性问题,以下解决的方法中合理的是( )
A.一旦发现转基因产品出现了安全性问题,要求马上停止实验,并封存转基因产品
B.要求对外源DNA进行认真选择,避免产生对人体有毒害的或过敏的蛋白质
C.对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用40 ℃以下便会死去的菌株
D.把重组DNA的转移限制在遗传上没有缺陷的生物上
►环节 理性看待转基因作物
【情景材料】
资料1:转基因作物的现状:科学研究表明,运用转基因技术能够培育出高产、优质、多抗、高效的作物新品种。美国是转基因技术的发祥地,也是转基因技术最为先进、应用最为广泛的国家。据报道,美国大豆和玉米生产中的90%以上已经转基因化,转基因大豆也已用于制作数百种食品,食用油、糖果和人造黄油都应用了转基因产品。原先对转基因作物持强烈反对态度的欧盟,也已批准种植多种转基因作物。国际农业生物技术应用服务组织统计数据表明,28个国家种植了转基因作物。联合国粮农组织2011年公布的数据显示,世界市场上82%的棉花和75%的大豆都已经转基因化。
资料2:各国对转基因作物严格监控:为加强对转基因作物安全性的监管,美国立法规定,每一种转基因食品上市前要经过农业部、环保部、药管局三个部门的审查。欧盟和世界其他实施转基因生物标识制度的国家,大都也设置了标识阈值。我国也已形成根据国情并与国际惯例相衔接的法律法规、技术规程和管理体系。2001年,国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》,农业部和国家质量监督检验检疫总局先后制定了5个配套规章,发布了转基因生物标识目录,建立了研究、试验、生产、加工、经营、进口许可审批和标识管理制度;国家农业转基因生物安全委员会发布了62项转基因生物安全技术标准,按照实验研究、中间试验、环境释放、生产性试验和申请安全证书5个阶段进行安全评价。2007年,卫生部制定了《新资源食品管理办法》。
【问题探究】
1.资料是认同转基因作物还是反对转基因作物?
2.根据资料并联系基因工程的有关内容,讨论转基因作物的价值。
3.我们应如何正确对待转基因技术取得的成果?
4.探讨从哪些方面保证理性看待转基因技术。
5.你认为怎样做才能体现出对转基因食品的理性态度?
典例精讲
【例1】草莓在生长过程中易感染病毒,通过无性繁殖易传播给后代。草莓体内病毒的逐年积累,是导致产量降低、品质变差的原因。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。有关说法错误的是( )
A.方法一、二均利用了植物细胞具有全能性的特点
B.方法二中的草莓细胞可取自A过程中产生的细胞
C.两种方法均需进行个体生物学水平的病毒接种实验鉴定
D.相比方法一,方法二更可能引起安全性问题
【例2】转基因食品已大量进入我们的日常生活,如转基因西红柿、转基因草莓等,涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争,如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述,正确的是( )
A.培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B.目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵,也可以是体细胞
C.转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量,生产成本更低
D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
【例3】下列有关转基因产品的说法,正确的是( )
A.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B.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
C.抗虫基因只要成功地插入植物细胞的染色体上就都能正常表达
D.基因工程在农业生产上的应用主要是培育抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏的作物
【例41】下列不属于转基因动物方面的研究成果的是( )
A.培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽
B.培育抵抗相应病毒的动物新品种
C.建立了某些人类疾病的转基因动物模型
D.制备单克隆抗体
【例5】下列叙述中支持“种植转基因农作物对人类是有利的”观点的是( )
A.转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白
B.转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性
C.推广种植抗虫棉可减少农药使用对环境的污染
D.转基因生物可打破自然物种的原有界限,破坏生态系统的稳定性
【例6】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,下列有关叙述中正确的是( )
A.转基因作物的基因可传播到野生植物中
B.转基因作物不可能对天然植物的遗传多样性构成威胁
C.为防止基因污染,应当禁止转基因作物的研究
D.自然杂交与转基因过程没有任何区别
【例7】海南作为中国唯一的热带岛屿省份,其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南,从常见的杂交水稻、高产玉米,到转基因抗虫棉花、耐热菊花,诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是( )
A.转基因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
B.我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格
C.我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性
D.对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域
【例8】我国自主研发将苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因转入棉花,培育出抗虫棉。有研究表明,转Bt基因抗虫棉对第一、第二代棉铃虫有很好的抵抗作用,但第三代、第四代棉铃虫已对该转基因棉产生了抗性。下列叙述正确的是( )
A.种植地所有棉铃虫的抗虫基因构成了一个基因库
B.转Bt基因抗虫棉诱导棉铃虫产生了抗转基因棉的抗性基因
C.间隔种植少量非转基因棉可减缓棉铃虫对转基因棉抗性增强的速度
D.转Bt基因抗虫棉中的抗虫基因只作用于棉铃虫不会对其他生物产生危害
【例9】叶绿体基因组为环状双链DNA分子,利用基因工程技术将目的基因插入叶绿体基因组的方法具有多种优点。下列叙述正确的是( )
A.叶绿体内的双链DNA分子不能与蛋白质结合
B.叶绿体具有母系遗传的特点,可有效防止转基因植物造成的花粉污染
C.将目的基因插入叶绿体基因组,叶绿体基因组不会进入生殖细胞
D.叶绿体基因组发生的基因突变无法遗传给后代,属于不可遗传变异
【例10】基因漂移指转入受体细胞的基因可能从转基因生物体内扩散到环境中,是一种潜在危险。下列关于基因漂移的叙述错误的是( )
A.基因漂移是在分子水平发生的,不容易清除
B.基因漂移可能导致“超级害虫”、“超级杂草”的形成
C.杂草、害虫可从它的近亲获得抗性基因,从而抵抗杀虫剂或除草剂的杀灭
D.转基因作物被动物食用后,目的基因会整合到动物体细胞的核基因组中
要点归纳
1.转基因生物的优缺点分析
2.基因污染
(1)概念: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。
(2)途径
①转基因植物的相关基因通过花粉传播而进入附近的野生植物或邻近的非转基因农作物。
②转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的转基因植物。
③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。
3.引发争论的原因
(1)由于科学发展水平的限制,目前,科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限。
(2)转移的基因虽然是功能已知的基因,但不少是异种生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,因此在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果。
4.转基因产品引发的安全性争议
5.理性看待转基因技术的原因
(1)生物技术和其他科学技术一样具有两面性,是一把双刃剑,既能推动社会发展和技术进步,也可能带来灾难。
(2)社会的发展总是和技术的发展密切联系,从促进社会发展的角度看,必须不断发展生物技术,造福人类,同时尽量避免灾难。
2.理性看待转基因技术
(1)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)正视转基因技术带来的安全性问题,切实认识到个别有害转基因生物的危害性,要趋利避害,而不能因噎废食。
(3)完善相应的法律法规,利用法制手段确保转基因生物的安全性。
(4)我国保证转基因食物的安全性的监控和预防措施
①立法监控是保证转基因生物安全的有力措施。
②多环节监控。转基因农作物研究、从实验室走向大田试验各阶段以及产品商品化都有相应法规进行严格的监控,只有在每一阶段试验获得认可证书后,才可进入下一阶段。
【易错提示】
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.通过转基因技术构建的抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒,而不可以抵抗所有的病毒,并且不能抗虫。
5.引入外来物种≠增加生物多样性:如果引入的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响,可能会引起生物多样性的锐减。
6.转基因生物具有危害≠阻止技术的发展:应用正确的态度对待转基因技术,不能因为可能的危害而阻止技术的发展。
7.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。
(1)通过转基因技术构建的抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒,而不可以抵抗所有的病毒,并且不能抗虫。
(2)引入外来物种≠增加生物多样性:如果引入的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响,可能会引起生物多样性的锐减。
(3)转基因生物具有危害≠阻止技术的发展:应用正确的态度对待转基因技术,不能因为可能的危害而阻止技术的发展。
1.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
2.转基因产品是指利用基因工程技术获得的生物制品,其安全性问题一直是大众关注和争论的热点。下列叙述错误的是( )
A.通过转基因育种可增加或消除原有生物品种的某些性状
B.转基因食品风险评估时还需考虑标记基因的安全性问题
C.严格选择种植区域可减少转基因作物发生外源基因扩散的可能性
D.只要有证据表明某种转基因食品有害,就应全面禁止转基因技术在食品上的应用
3.普通番茄细胞中多聚半乳糖醛酸酶基因(PG基因)控制合成的多聚半乳糖醛酸酶,能使番茄细胞壁破坏而不耐贮藏。科学家将抗PG基因导入番茄细胞,使抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合,从而培育出抗软化的转基因番茄。下列叙述错误的是( )
A.PG基因与抗PG基因的区别是基因中的碱基序列不同
B.抗PG基因能阻止PG基因表达的翻译过程,使细胞不能合成PG
C.常用显微注射法将抗PG基因表达载体导入番茄体细胞
D.为了避免转基因植物花粉污染周围植物,可将抗PG基因整合到叶绿体DNA上
4.生物技术应用广泛,下列有关叙述正确的是( )
A.杂交瘤细胞培养过程中,会出现细胞贴壁和接触抑制现象
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
5.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。下列观点不符合生物学原理的是( )
A.外源基因随机插入宿主基因组可能出现意想不到的结果
B.转基因食品中的基因组可能会整合进入人体基因组
C.转基因生物合成的某些蛋白可能成为新的过敏原
D.转基因植物对当地生态安全的影响可能是长远的
6.人们对转基因生物安全性的关注,随着转基因成果的不断涌现而与日俱增,下列不属于理性看待转基因技术的是( )
A.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,同时也存在一定风险
B.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
C.转基因技术是按照人们的意愿对生物进行的设计,不存在负面影响
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
7.苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转基因作物种植区,发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对棉铃虫幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是( )
A.利用PCR或抗原抗体杂交技术可对植株的抗虫性状进行检测
B.单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同
C.种植转双基因的烟草可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度
D.转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
8.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注。下列有关生物技术应用的做法正确的是( )
A.培养病毒的培养基经消毒后可直接丢弃
B.进行转基因研究要采取措施防止基因污染
C.转基因技术主要应用于制造新型的致病菌
D.销售转基因生物的产品不含转基因成分可不用标注
9.目前科学家培育出了大批具有抗虫、抗病和耐储藏等新性状的作物,下列相关说法错误的是( )
A.转基因耐储藏番茄的原理是抑制乙烯合成
B.目的基因本身编码的产物可能会对人体有害
C.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
D.转基因作物成果令人喜悦且商业化范围广,不用担心其安全性
10.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
11.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
12.(多选)实验人员将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后,植入大肠杆菌,制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中,错误的是( )
A.转基因技术可以制造某些微生物,用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等
B.由于存在生殖隔离,因此人造生命进入自然界一般不会破坏生物多样性
C.转基因技术还可用来增加啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
D.通过转基因技术将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,可以防止转基因花粉的传播
13.(多选)以下应用实例中,不涉及生物技术安全性与伦理问题的是( )
A.利用基因编辑技术获得身体健康和智力超群的“完美婴儿”
B.利用克隆人解决不孕不育患者的生育难题
C.利用人体的胚胎干细胞治疗阿尔茨海默症
D.利用自己出生时保留的脐带血治疗白血病
14.(多选)蚊虫分布范围广,生物量大,其中的雌蚊会叮咬人类,可传播多种传染病。研究者利用CRISPR/Cas9基因编辑系统(可以实现对双链DNA的精确切割)和同源重组修复技术修改了蚊虫受精卵的某个基因,使拥有该基因的受精卵发育成雄蚊,且该基因可遗传给子代,使群体中雄蚊比例升高。下列有关说法错误的是( )
A.CRISPR/Cas9基因编辑系统与DNA连接酶的功能相似
B.转基因灭蚊技术通过提高蚊虫的死亡率来达到灭蚊的目的
C.转基因灭蚊技术有效果显著、可持续等特点
D.该技术有可能造成目的基因扩散到自然界其他生物中,导致基因污染
15.分析下图通过基因工程培育抗虫棉的过程,探究下列问题:
(1)抗虫棉能抗病毒、细菌和真菌吗? 为什么?
(2)转基因植物和转基因动物的制备用到的技术主要有哪些?
(3)从环境保护角度出发,分析转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面的优越性有哪些?
(4)种植转基因抗虫棉若干年后,害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性? 为什么?
16.抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给转基因生物安全的监管提供依据,采用PCR方法进行目的基因监测,反应程序如图所示。请回答下列问题:
(1)培育转基因玉米将目的基因插入质粒构建重组载体时,所需要的工具酶是 。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因,其作用是 。
(2)图示预变性及后延伸的作用分别是 、 。
(3)利用PCR技术体外扩增目的基因时,需要有 ,以便根据这一序列合成引物。PCR35次循环共需引物 个。
(4)有人认为对于转基因品种经检测含有目的基因后即可上市,这种说法 (填“正确”或“错误”),原因是 。
17.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 。
4.1 转基因产品的安全性
Part1目标任务:对接课标,了解目标
Part2预习导学:自主梳理+预习检测,掌握基本知识点
Part3探究提升:代入情景+典例精讲,深入学习知识要点
理性看待转基因作物
Part4网络梳理:建立知识间的联系
Part5强化训练:必刷经典试题,能力提升
内容
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自主梳理
一、转基因产品成果令人叹为观止
1.转基因微生物
是基因工程中研究最早、最广泛和既得实际应用成果最多的领域。
(1)优点: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。
(2)成果
①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基因工程菌生产药物。
2.转基因动物
(1)培育了一批生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。
(2)培育了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
(1)培育出了大批具有抗病、抗虫、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。
(2)种植较多的国家主要是美国、巴西、阿根廷等。种植最多的转基因作物是大豆和玉米,其次是棉花和油菜。
二、对转基因产品安全性的争论和理性看待转基因技术
1. 对转基因产品安全性的争论:
人们的价值观取向不同,对转基因技术就会产生不同的见解,特别是在转基因食品的安全性等方面发生激烈的争论。
2.理性看待转基因技术
(1)理性看待转基因技术需要以完备的相关科学知识为基础,即清晰地了解转基因技术的原理和操作规范;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。
(2)我国对转基因技术的方针是研究上要大胆,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。
(3)我国针对转基因技术的应用,颁布和实施了一系列法规和政策,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。
预习检测(限时10分钟)
1.为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害,生物安全已纳入国家安全体系。以下选项中会给我国带来生物安全风险的是( )
A.将新冠患者的血浆采集后注射到危重患者体内
B.试管婴儿通过基因筛查技术阻断遗传疾病的遗传
C.规范管理下,利用工程菌获得大量的抗生素
D.克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆
【答案】A
【详解】A、新冠患者的血浆中可能含有病毒,采集后是不可以直接输入到任何人身体里的,输入到危重患者身体里存在安全隐患,与题意相符,A正确;
B、试管婴儿可以通过基因筛选技术来阻断遗传疾病的遗传,因此经过一定的技术手段可以避免安全风险,与题意不符,B错误;
C、规范管理下,利用生物技术改造的工程菌获得大量的抗生素已经投入生产,一般不会带来生物安全风险,与题意不符,C错误;
D、克隆技术可以克隆器官,但是不可以进行人体克隆,这样可以避免影响伦理道德,与题意不符,D错误。
故选A。
2.科学家在研究了生长在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中的基因,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基因多样性构成威胁 ③为防止基因污染,应当禁止转基因作物的研究 ④自然杂交过程的实质是一个长期的“转基因”过程,与基因工程没有任何区别。其中说法正确的是( )
A.①②③④B.③C.①②D.①
【答案】C
【详解】①②转基因作物在抗虫、抗逆方面具有较强的优势,在与天然植物的竞争中处于优势,转基因作物的基因传播到了野生植物中,会对植物的基因多样性构成威胁,①②正确;
③转基因作物有可能造成基因污染,但不是所有的转基因作物都这样,应理性看待,③错误;
④自然杂交过程是通过受粉的方式实现转基因的,而转基因技术是通过重组载体完成“转基因”的,二者过程不同,④错误。
综上分析,供选答案组合,C正确,ABD错误。
故选C。
3.下列关于基因工程安全性的说法,不正确的是( )
A.转基因作物的基因可通过花粉扩散到它的近亲植物上,可能出现对农业不利的“超级杂草”
B.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
C.转基因在自然条件下可能发生增殖和扩散,形成基因污染
D.转基因食品转入的新基因产生的是自然界已存在的蛋白质,不会引起人体食物过敏
【答案】D
【详解】A、转基因作物可通过花粉扩散到它的近亲作物上,可能出现对农业不利的“超级植物”,进而可能对生物多样性造成威胁,A正确;
B、杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因,可能成为超级植物或动物,进而可能破坏生态系统的稳定性,B正确;
C、转基因在自然条件下可随着花粉的产生而增殖和扩散,形成基因污染,C正确;
D、转基因食品转入的蛋白质有可能使人引起食物过敏,D错误。
故选D。
4.对转基因生物的安全性发生争论,与科学发展水平的限制有密切关系。下面关于基因的相关知识中,不可能是争论原因的是( )
A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限
B.所转移的基因有不少是异种生物的基因
C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
D.重组DNA技术需要有精心设计的“分子工具”
【答案】D
【详解】A、对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限,这是对转基因技术存在争议的原因之一,A正确;
B、所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移,这是对转基因技术存在争议的原因之一,B正确;
C、外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,这是对转基因技术存在争议的原因之一,C正确;
D、在DNA重组技术中使用的“分子工具”包括限制性内切酶、DNA连接酶和运载体,人们可以根据需要选择使用,这不是争论的原因,D错误。
故选D。
5.基因工程技术刚兴起的时候,都以微生物作为实验材料,且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是( )
A.防止重组基因的生物进入人体或逃逸到外界,从而对环境造成基因污染
B.提高微生物的基因突变频率
C.加快微生物的繁殖速度
D.避免其他微生物对实验材料的污染
【答案】A
【详解】由于转基因生物对人类影响的正负效应很难在短时间内发现,为了安全起见,将实验材料放在负压条件下操作与培养,目的是防止重组基因的生物进入人体或逃逸到外界,从而避免造成基因污染,A正确。
故选A。
6.下列关于转基因技术的叙述中,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.社会公众在购买相关产品时应享有知情权
C.转基因生物有可能被用于制造生物武器
D.转基因生物的研究和利用不会影响生态系统的稳定性
【答案】D
【详解】A、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,因此科学家应科学地认识、评估和利用转基因生物,A正确;
B、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,B正确;
C、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等,转基因生物有可能被用于制造“生物武器”,C正确;
D、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。
故选D。
7.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。下列关于转基因技术及其安全性的说法正确的是( )
A.转基因食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.将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物可防止转基因花粉的传播
C.将药用蛋白基因与特异性启动子重组后注射到哺乳动物的乳腺可制备乳腺生物反应器
D.我国政府坚持不赞成、不允许、不支持、不接受任何形式的转基因生物实验
【答案】B
【详解】A、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;
B、α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物得以表达可产生α-淀粉酶,该α淀粉酶可降解花粉粒中的淀粉,造成植物转基因花粉不育,有效避免了转基因作物通过花粉将转基因传播给其它作物品种,B正确;
C、将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起构建基因表达载体导入动物受精卵中可制备乳腺生物反应器,而不是导入乳腺中,C错误;
D、我国政府禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人,并不是不接受任何形式的转基因生物实验,D错误。
故选B。
8.下列有关基因工程技术和蛋白质工程技术叙述正确的是( )
A.DNA连接酶具有特异性,只能连接同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端
B.若能在植物细胞中检测到相应的目的基因,则说明基因工程项目获得成功
C.蛋白质工程需构建基因表达载体,改造后的蛋白质的性状可遗传给后代
D.将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中,可通过花粉传播,从而引起基因污染
【答案】C
【详解】A、DNA连接酶可以将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来,而产生相同的黏性末端可以是同一种限制性核酸内切酶也可以是两种限制性核酸内切酶,A错误;
B、基因工程通常需要表达产物形成,通常通过蛋白质检测和个体生物学水平检测等进行鉴定,在植物细胞中检测到相应的目的基因,不能说明基因工程项目获得成功,B错误;
C、蛋白质工程是第二代基因工程,也需构建基因表达载体,改造后的蛋白质的性状可遗传给后代,C正确;
D、受精时只有精子的头部进入卵细胞,将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中,不会通过花粉传播而引起基因污染,D错误。
故选C。
9.目前,转基因产品的安全性引发社会的广泛关注,下列分析错误的是( )
A.转基因食品可能诱发过敏反应
B.转基因作物与近缘野生种间会发生基因漂移
C.转基因生物进入环境可能成为超级杂草或害虫
D.转基因生物若经国家批准进行生产,就不存在任何安全风险
【答案】D
【详解】A、转基因食品可能出现新的过敏源,诱发过敏反应,A正确;
B、转基因作物与近缘野生种间发生基因交流,进而发生基因漂移,使一些近缘物种表现出转基因的性状,B正确;
C、转基因生物进入环境可能成为超级杂草或害虫,进而可能破坏生态系统的稳定型,引起生态危机,C正确;
D、转基因生物经过重重检测之后,国家才会批准进行生产,尽管如此,依然可能存在一些潜在的安全风险,D错误。
故选D。
10.下列关于转基因农作物对人类造成危害的叙述错误的是( )
A.可能会产生对人类有害的物质
B.可能会产生导致人体过敏的物质
C.可能会破坏当地的生态平衡
D.可能会直接增加当地物种的多样性
【答案】D
【详解】A、转基因农作物可能产生对人类有害的物质: 如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白,可能会通过食物链传递到人体内,A正确;
B、在食物安全方面,不能对转基因食物安全性掉以轻心,有可能出现新的过敏源,存在安全隐患,B正确;
CD、转基因植物有可能不受天敌的限制从而破坏生态平衡,导致生物多样性降低,对生物多样性存在安全隐患,C正确,D错误。
故选D。
11.当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时,我们需要理性地表明观点和参与讨论。下列不属于理性看待转基因技术的是( )
A.对转基因产品进行标识管理,让消费者有知情权和选择权
B.要以相关科学知识为基础去讨论转基因技术的相关问题
C.只要有证据表明转基因产品有害,就应该禁止转基因技术的研究
D.历史背景、知识文化、道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法
【答案】C
【详解】A、对转基因产品进行标识管理,让消费者有知情权和选择权,属于理性看待转基因技术,A不符合题意;
B、理性看待转基因技术一方面要做到以相关科学知识为基础去讨论转基因技术的相关问题,B不符合题意;
C、若有证据证明转基因产品不安全,则该产品不能进行应用,但可以根据实际情况决定是否进行转基因技术的研究,C符合题意;
D、由于历史背景、知识文化、道德观念等的不同,人们对转基因技术有不同的看法,而不是搞一刀切,这是理性看待转基因技术的一种表现,D不符合题意。
故选C。
12.面对转基因产品的安全性问题,以下解决的方法中合理的是( )
A.一旦发现转基因产品出现了安全性问题,要求马上停止实验,并封存转基因产品
B.要求对外源DNA进行认真选择,避免产生对人体有毒害的或过敏的蛋白质
C.对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用40 ℃以下便会死去的菌株
D.把重组DNA的转移限制在遗传上没有缺陷的生物上
【答案】B
【详解】A、一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要马上停止试验,并销毁重组生物,A错误;
B、对外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质,确保转基因产品的安全性,B正确;
C、大肠杆菌作为转基因受体菌株,可能对人体造成威胁,所以必须选择37℃人体体温下就会死亡的菌株,C错误;
D、重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上,D错误。
故选B。
►环节 理性看待转基因作物
【情景材料】
资料1:转基因作物的现状:科学研究表明,运用转基因技术能够培育出高产、优质、多抗、高效的作物新品种。美国是转基因技术的发祥地,也是转基因技术最为先进、应用最为广泛的国家。据报道,美国大豆和玉米生产中的90%以上已经转基因化,转基因大豆也已用于制作数百种食品,食用油、糖果和人造黄油都应用了转基因产品。原先对转基因作物持强烈反对态度的欧盟,也已批准种植多种转基因作物。国际农业生物技术应用服务组织统计数据表明,28个国家种植了转基因作物。联合国粮农组织2011年公布的数据显示,世界市场上82%的棉花和75%的大豆都已经转基因化。
资料2:各国对转基因作物严格监控:为加强对转基因作物安全性的监管,美国立法规定,每一种转基因食品上市前要经过农业部、环保部、药管局三个部门的审查。欧盟和世界其他实施转基因生物标识制度的国家,大都也设置了标识阈值。我国也已形成根据国情并与国际惯例相衔接的法律法规、技术规程和管理体系。2001年,国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》,农业部和国家质量监督检验检疫总局先后制定了5个配套规章,发布了转基因生物标识目录,建立了研究、试验、生产、加工、经营、进口许可审批和标识管理制度;国家农业转基因生物安全委员会发布了62项转基因生物安全技术标准,按照实验研究、中间试验、环境释放、生产性试验和申请安全证书5个阶段进行安全评价。2007年,卫生部制定了《新资源食品管理办法》。
【问题探究】
1.资料是认同转基因作物还是反对转基因作物?
2.根据资料并联系基因工程的有关内容,讨论转基因作物的价值。
3.我们应如何正确对待转基因技术取得的成果?
4.探讨从哪些方面保证理性看待转基因技术。
5.你认为怎样做才能体现出对转基因食品的理性态度?
【答案】
1.认同,但对转基因作物的研发和推广要严格监管。
2.转基因作物比普通作物抗逆性强、产量高、生化品质好,能为人们提供质优、价廉、营养价值高的食物等。
3.在生产和生活的某些方面,人类已离不开转基因技术成果,因此应充分利用其优点,同时关注并限制它们的缺点。
4.①正确的社会舆论导向:人们对科学发展产生不同见解是正常的社会现象,正确的舆论导向对科学技术的发展起促进作用。②社会监督:建立良好的社会监督机制是减少转基因技术负面作用的有效措施。③建立相应的法律法规:完善的法律法规是保证转基因技术健康发展的重要措施。
5.趋利避害,不能因噎废食。例如,对顺利经过安全性检测并处在有关部门监管之下的转基因食品放心消费,对来源不明的转基因食品持谨慎态度。
典例精讲
【例1】草莓在生长过程中易感染病毒,通过无性繁殖易传播给后代。草莓体内病毒的逐年积累,是导致产量降低、品质变差的原因。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。有关说法错误的是( )
A.方法一、二均利用了植物细胞具有全能性的特点
B.方法二中的草莓细胞可取自A过程中产生的细胞
C.两种方法均需进行个体生物学水平的病毒接种实验鉴定
D.相比方法一,方法二更可能引起安全性问题
【答案】C
【详解】A、方法一是把已分化的植物组织或细胞培养成个体,方法二是把目的基因受体细胞培养成个体,两种方法均利用了植物细胞具有全能性的特点,A正确;
B、据图可知,方法二的B过程表示将病毒基因导入到受体细胞,方法一中A属于再分化诱导形成胚状体或形成芽、根,最终形成完整的无病毒苗过程。已分化的细胞在离体条件下可培育成个体,目的基因的受体细胞可以是已分化的细胞,因此,方法二中的草莓细胞可取自A过程中产生的细胞,B正确;
C、方法二为用基因工程选育高品质的抗病毒的草莓,其选育方法的效果需要通过病毒接种实验;方法一培育的是脱毒苗而非抗病毒苗,不需要接种病毒,C错误;
D、与方法一相比,方法二多了对离体的草莓细胞基因改造的过程,方法二的草莓细胞中导入了病毒的基因,相比方法一,更容易引起安全问题,D正确。
故选C。
【例2】转基因食品已大量进入我们的日常生活,如转基因西红柿、转基因草莓等,涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争,如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述,正确的是( )
A.培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B.目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵,也可以是体细胞
C.转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量,生产成本更低
D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
【答案】D
【详解】A、转基因培育大豆过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因,A正确;
B、为育成转基因大豆,受体细胞可以是大豆受精卵,也可以是体细胞,B正确;
C、转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量,既保护了环境又降低了生产成本,C正确;
D、固氮菌与大豆共生,不需要将固氮基因导入大豆细胞中,D错误。
故选D。
【例3】下列有关转基因产品的说法,正确的是( )
A.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B.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
C.抗虫基因只要成功地插入植物细胞的染色体上就都能正常表达
D.基因工程在农业生产上的应用主要是培育抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏的作物
【答案】D
【详解】A、用基因工程培育出的抗虫植物(如抗虫棉)只能抗虫,不能抗病毒,A错误;
B、即使转基因植物的外源基因来源于自然界,也可能存在安全性问题,B错误;
C、抗虫基因即使成功地插入植物细胞的染色体上,也不一定能正常表达,C错误;
D、基因工程在农业生产上的应用主要是培育抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏的作物,进而使作物品种和产品更加符合人类的需要,D正确。
故选D。
【例41】下列不属于转基因动物方面的研究成果的是( )
A.培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽
B.培育抵抗相应病毒的动物新品种
C.建立了某些人类疾病的转基因动物模型
D.制备单克隆抗体
【答案】D
【详解】A、科学家将外源生长激素基因等优良基因导入动物体内,成功的培育出了一批生长速度、营养品质优良的转基因家禽、家畜,不符合题意,A错误;
B、科学家将某些病毒的基因导入动物体内,其病毒的编码外源性抗原的基因在动物体内中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答,增强了动物体的免疫功能,成功的培育出了抵抗相应病毒的动物新品种,不符合题意,B错误;
C、科学家通过建立某些人类疾病的转基因动物模型,通过研究转基因动物,为研究疾病的致病机制和开发药物提供了依据,不符合题意,C错误;
D、制备单克隆抗体涉及的生物技术包括动物细胞融合和动物细胞培养等技术,不涉及转基因技术,符合题意,D正确。
故选D。
【例5】下列叙述中支持“种植转基因农作物对人类是有利的”观点的是( )
A.转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白
B.转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性
C.推广种植抗虫棉可减少农药使用对环境的污染
D.转基因生物可打破自然物种的原有界限,破坏生态系统的稳定性
【答案】C
【详解】A、转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白对人类有害,不符合题意,A错误;
B、转基因农作物的花粉扩散到近缘物种,进而会威胁生物的多样性,不符合题意,B错误;
C、推广种植抗虫棉可减少农药使用,进而减少对环境的污染,对人类有利,也能提高经济效益,符合题意,C正确;
D、转基因生物可能会导致基因污染,进而打破自然物种的原有界限,破坏生态系统的稳定性都是对人类不利的,不符合题意,D错误。
故选C。
【例6】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,下列有关叙述中正确的是( )
A.转基因作物的基因可传播到野生植物中
B.转基因作物不可能对天然植物的遗传多样性构成威胁
C.为防止基因污染,应当禁止转基因作物的研究
D.自然杂交与转基因过程没有任何区别
【答案】A
【详解】A、转基因作物可通过花粉散落到它的近亲野生植物中,从而污染生物基因库,A正确;
B、转基因植物可能会与野生植物杂交,造成基因污染,因而可能会对天然植物的遗传多样性构成威胁,B错误;
C、虽然转基因生物存在危害,但我们应理性地看待转基因生物的研究,C错误;
D、自然杂交是同种生物个体之间的基因交流,而转基因是将外源基因导入受体细胞的过程,即不同生物之间基因的交流,D错误。
故选A。
【例7】海南作为中国唯一的热带岛屿省份,其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南,从常见的杂交水稻、高产玉米,到转基因抗虫棉花、耐热菊花,诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是( )
A.转基因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
B.我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格
C.我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性
D.对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域
【答案】D
【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的,由这项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,A正确;
B、针对转基因技术的应用,各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。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,B正确;
C、国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》,这些法规的制定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,C正确;
D、对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域,D错误。
故选D。
【例8】我国自主研发将苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因转入棉花,培育出抗虫棉。有研究表明,转Bt基因抗虫棉对第一、第二代棉铃虫有很好的抵抗作用,但第三代、第四代棉铃虫已对该转基因棉产生了抗性。下列叙述正确的是( )
A.种植地所有棉铃虫的抗虫基因构成了一个基因库
B.转Bt基因抗虫棉诱导棉铃虫产生了抗转基因棉的抗性基因
C.间隔种植少量非转基因棉可减缓棉铃虫对转基因棉抗性增强的速度
D.转Bt基因抗虫棉中的抗虫基因只作用于棉铃虫不会对其他生物产生危害
【答案】C
【详解】A、基因库是指一个种群所有个体的全部基因,种植地所有棉铃虫的抗虫基因不能构成一个基因库,A错误;
B、抗性基因的产生在抗虫棉之前就已发生,抗虫棉的种植只是选择并保存抗性强的个体,B错误;
C、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新品种的出现,C正确;
D、转Bt基因抗虫棉中的抗虫基因可能扩散到非转基因生物中,进而对其它生物产生危害,D错误。
故选C。
【例9】叶绿体基因组为环状双链DNA分子,利用基因工程技术将目的基因插入叶绿体基因组的方法具有多种优点。下列叙述正确的是( )
A.叶绿体内的双链DNA分子不能与蛋白质结合
B.叶绿体具有母系遗传的特点,可有效防止转基因植物造成的花粉污染
C.将目的基因插入叶绿体基因组,叶绿体基因组不会进入生殖细胞
D.叶绿体基因组发生的基因突变无法遗传给后代,属于不可遗传变异
【答案】B
【详解】A、叶绿体内的双链DNA分子可与DNA聚合酶结合形成核酸—蛋白质复合体,A错误;
B、叶绿体具有母系遗传的特点,利用叶绿体基因组进行转基因操作可使插入的目的基因不会随着花粉广泛传播,有效防止转基因花粉的传播即防止基因污染,增加了转基因产品的生物安全性,B正确;
C、叶绿体具有母系遗传的特点,将目的基因插入叶绿体基因组,叶绿体基因组会进入卵细胞,C错误;
D、叶绿体基因随着细胞质遗传给后代,叶绿体基因组的基因突变属于可遗传变异,D错误。
故选B。
【例10】基因漂移指转入受体细胞的基因可能从转基因生物体内扩散到环境中,是一种潜在危险。下列关于基因漂移的叙述错误的是( )
A.基因漂移是在分子水平发生的,不容易清除
B.基因漂移可能导致“超级害虫”、“超级杂草”的形成
C.杂草、害虫可从它的近亲获得抗性基因,从而抵抗杀虫剂或除草剂的杀灭
D.转基因作物被动物食用后,目的基因会整合到动物体细胞的核基因组中
【答案】D
【详解】A、基因是分子水平,则基因漂移是在分子水平发生的,不容易清除,A正确;
BC、杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因,导致“超级害虫”、“超级杂草”的形成,从而抵抗杀虫剂或除草剂的杀灭,可能破坏生态系统的稳定性,BC正确;
D、转基因作物被动物食用后,目的基因会被消化,不会被整合到动物体细胞的核基因组中,D错误。
故选D。
要点归纳
1.转基因生物的优缺点分析
2.基因污染
(1)概念: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。
(2)途径
①转基因植物的相关基因通过花粉传播而进入附近的野生植物或邻近的非转基因农作物。
②转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的转基因植物。
③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。
3.引发争论的原因
(1)由于科学发展水平的限制,目前,科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限。
(2)转移的基因虽然是功能已知的基因,但不少是异种生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,因此在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果。
4.转基因产品引发的安全性争议
5.理性看待转基因技术的原因
(1)生物技术和其他科学技术一样具有两面性,是一把双刃剑,既能推动社会发展和技术进步,也可能带来灾难。
(2)社会的发展总是和技术的发展密切联系,从促进社会发展的角度看,必须不断发展生物技术,造福人类,同时尽量避免灾难。
2.理性看待转基因技术
(1)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)正视转基因技术带来的安全性问题,切实认识到个别有害转基因生物的危害性,要趋利避害,而不能因噎废食。
(3)完善相应的法律法规,利用法制手段确保转基因生物的安全性。
(4)我国保证转基因食物的安全性的监控和预防措施
①立法监控是保证转基因生物安全的有力措施。
②多环节监控。转基因农作物研究、从实验室走向大田试验各阶段以及产品商品化都有相应法规进行严格的监控,只有在每一阶段试验获得认可证书后,才可进入下一阶段。
【易错提示】
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.通过转基因技术构建的抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒,而不可以抵抗所有的病毒,并且不能抗虫。
5.引入外来物种≠增加生物多样性:如果引入的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响,可能会引起生物多样性的锐减。
6.转基因生物具有危害≠阻止技术的发展:应用正确的态度对待转基因技术,不能因为可能的危害而阻止技术的发展。
7.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。
(1)通过转基因技术构建的抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒,而不可以抵抗所有的病毒,并且不能抗虫。
(2)引入外来物种≠增加生物多样性:如果引入的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响,可能会引起生物多样性的锐减。
(3)转基因生物具有危害≠阻止技术的发展:应用正确的态度对待转基因技术,不能因为可能的危害而阻止技术的发展。
1.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
【答案】D
【详解】A、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;
B、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;
C、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;
D、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。
2.转基因产品是指利用基因工程技术获得的生物制品,其安全性问题一直是大众关注和争论的热点。下列叙述错误的是( )
A.通过转基因育种可增加或消除原有生物品种的某些性状
B.转基因食品风险评估时还需考虑标记基因的安全性问题
C.严格选择种植区域可减少转基因作物发生外源基因扩散的可能性
D.只要有证据表明某种转基因食品有害,就应全面禁止转基因技术在食品上的应用
【答案】D
【详解】A、基因工程可创造出更符合人们需要的新的生物类型和产品;转基因产品是指利用基因工程技术而获得的生物制品,故通过转基因育种,按照人们的需要,可增加或消除原有生物品种的某些性状,A正确;
B、在基因表达载体上,除了有目的基因、启动子、终止子等外,还需要标记基因,故转基因食品风险评估时还需考虑标记基因的安全性问题,B正确;
C、转基因作物所携带的外源基因在使得作物高产的同时,也可能会向自然界扩散,从而打破自然界原有的物种平衡,严格选择种植区域可减少转基因作物发生外源基因扩散的可能性,C正确;
D、若有证据表明某种转基因食品是有害的,可以禁止相关食品生产,但也可以利用该转基因食品进行进一步的科学研究,而不是全面禁止,D错误。
故选D。
3.普通番茄细胞中多聚半乳糖醛酸酶基因(PG基因)控制合成的多聚半乳糖醛酸酶,能使番茄细胞壁破坏而不耐贮藏。科学家将抗PG基因导入番茄细胞,使抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合,从而培育出抗软化的转基因番茄。下列叙述错误的是( )
A.PG基因与抗PG基因的区别是基因中的碱基序列不同
B.抗PG基因能阻止PG基因表达的翻译过程,使细胞不能合成PG
C.常用显微注射法将抗PG基因表达载体导入番茄体细胞
D.为了避免转基因植物花粉污染周围植物,可将抗PG基因整合到叶绿体DNA上
【答案】C
【详解】A、真核细胞中基因是有遗传信息的DNA片段,其碱基对的排列顺序决定了遗传信息,故PG基因与抗PG基因的区别是基因中的碱基序列不同,A正确;
B、翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合,从而阻止了PG基因的mRNA和核糖体结合,不能进行翻译过程,使细胞不能合成PG,B正确;
C、目的基因导入植物细胞的最常用方法是农杆菌转化法,显微注射法通常是将目的基因转入动物细胞(受精卵),C错误;
D、由于精子中几乎不含有细胞质,所以如果将抗PG基因整合到叶绿体DNA上,则花粉中不含有抗PG基因,避免基因污染,D正确。
故选C。
4.生物技术应用广泛,下列有关叙述正确的是( )
A.杂交瘤细胞培养过程中,会出现细胞贴壁和接触抑制现象
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
【答案】D
【详解】A、杂交瘤细胞具有癌细胞特点,能无限增殖,不会发生接触抑制现象,A错误;
B、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;
C、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;
D、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。
5.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。下列观点不符合生物学原理的是( )
A.外源基因随机插入宿主基因组可能出现意想不到的结果
B.转基因食品中的基因组可能会整合进入人体基因组
C.转基因生物合成的某些蛋白可能成为新的过敏原
D.转基因植物对当地生态安全的影响可能是长远的
【答案】B
【详解】A、外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,有可能会出现意想不到的后果,A不符合题意;
B、转基因食品被食用后,其成分会被消化道中的酶内水解并被人体吸收,其基因不会进入人体基因组,B符合题意;
C、转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原,C不符合题意;
D、转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流,对当地生态安全的影响可能是长远的,D不符合题意。
故选B。
6.人们对转基因生物安全性的关注,随着转基因成果的不断涌现而与日俱增,下列不属于理性看待转基因技术的是( )
A.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,同时也存在一定风险
B.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
C.转基因技术是按照人们的意愿对生物进行的设计,不存在负面影响
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
【答案】C
【详解】A、转基因技术是一把双刃剑,转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,同时也存在一定风险,A正确;
B、由于不同的人在经济、文化和伦理道德观念等方面存在差异,所以不同的人对转基因技术会有不同的看法,B正确;
C、转基因技术存在一定的负面影响,C错误;
D、转基因技术是一把双刃剑,最重要的是要科学合理的利用这项技术,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,D正确。
故选C。
7.苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转基因作物种植区,发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对棉铃虫幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是( )
A.利用PCR或抗原抗体杂交技术可对植株的抗虫性状进行检测
B.单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同
C.种植转双基因的烟草可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度
D.转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
【答案】A
【详解】A、利用PCR技术可以检测目的基因,但是不能检测植株的抗虫性状,A错误;
B、单基因抗性筛选与双基因抗性筛选由于导入的基因不同导致棉铃虫种群基因库不同,B正确;
C、种植转双基因的烟草与只种植含Bt蛋白的一种转基因植物相比,能够存活下的不仅是含抗虫基因的植物,因此可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度,C正确;
D、转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险,D正确。
故选A。
8.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时,会引起人们对它安全性的关注。下列有关生物技术应用的做法正确的是( )
A.培养病毒的培养基经消毒后可直接丢弃
B.进行转基因研究要采取措施防止基因污染
C.转基因技术主要应用于制造新型的致病菌
D.销售转基因生物的产品不含转基因成分可不用标注
【答案】B
【详解】A、为避免对环境和人类造成危害,培养病毒的培养基应经彻底灭菌后再处理,A错误;
B、进行转基因研究要采取措施防止基因污染,以避免转基因产品对于环境、食物的安全性造成危害,B正确;
C、新型的致病菌属于生物武器的一种,应坚决杜绝转基因技术应用于制造新型的致病菌,C错误;
D、销售转基因生物的产品不含转基因成分也需要标注,以确保消费者的知情权,D错误。
故选B。
9.目前科学家培育出了大批具有抗虫、抗病和耐储藏等新性状的作物,下列相关说法错误的是( )
A.转基因耐储藏番茄的原理是抑制乙烯合成
B.目的基因本身编码的产物可能会对人体有害
C.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
D.转基因作物成果令人喜悦且商业化范围广,不用担心其安全性
【答案】D
【详解】A、乙烯可促进果实成熟,成熟的果实不耐储藏,因此转基因耐储藏番茄的原理是抑制乙烯合成,延缓成熟,A正确;
B、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,令人担心,B正确;
C、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,如转基因植物竞争能力强,可能成为“入侵的外来物种”,可能存在安全问题,C正确;
D、转基因作物的推广种植,大幅度提高了粮食产量,取得了巨大的经济效益和生态效益硕果累累的转基因成果在带给人们喜悦的同时,也促使人们关注转基因生物的安全性问题,D错误。
故选D。
10.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
【答案】D
【详解】A、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;
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,一定程度上可说明转基因食品是安全的,B不符合题意;
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,说明转基因食品安全,C不符合题意;
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,说明了转基因食品存在不安全因素,D符合题意。
故选D。
11.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
【答案】B
【详解】A、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;
B、“基因污染”是一种可以扩散的污染,B错误;
C、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;
D、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。
12.(多选)实验人员将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后,植入大肠杆菌,制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中,错误的是( )
A.转基因技术可以制造某些微生物,用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等
B.由于存在生殖隔离,因此人造生命进入自然界一般不会破坏生物多样性
C.转基因技术还可用来增加啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
D.通过转基因技术将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,可以防止转基因花粉的传播
【答案】BC
【详解】A、通过导入不同的目的基因,可用于生产药品、制造染料、降解有毒物质,A正确;
B、“新的生命”是一个新的物种,由于其没有天敌,进入自然界后,会破坏生物的多样性,B错误;
C、转基因技术还可用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,C错误;
D、在转基因研究工作中,科学家会采取很多方法防止基因污染,例如,我国科学家将来自玉米的-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,由于淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,因而可以防止转基因花粉的传播,D正确。
故选BC。
13.(多选)以下应用实例中,不涉及生物技术安全性与伦理问题的是( )
A.利用基因编辑技术获得身体健康和智力超群的“完美婴儿”
B.利用克隆人解决不孕不育患者的生育难题
C.利用人体的胚胎干细胞治疗阿尔茨海默症
D.利用自己出生时保留的脐带血治疗白血病
【答案】CD
【详解】A、利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,A不符合题意;
B、禁止生殖性克隆人,存在生物技术安全性与伦理问题,B不符合题意;
C、利用人体的胚胎干细胞治疗阿尔茨海默症,属于治疗性克隆不涉及生物技术安全性与伦理问题,C符合题意;
D、利用自己出生时保留的脐带血治疗白血病,属于治疗性克隆不涉及生物技术安全性与伦理问题,D符合题意。
故选CD。
14.(多选)蚊虫分布范围广,生物量大,其中的雌蚊会叮咬人类,可传播多种传染病。研究者利用CRISPR/Cas9基因编辑系统(可以实现对双链DNA的精确切割)和同源重组修复技术修改了蚊虫受精卵的某个基因,使拥有该基因的受精卵发育成雄蚊,且该基因可遗传给子代,使群体中雄蚊比例升高。下列有关说法错误的是( )
A.CRISPR/Cas9基因编辑系统与DNA连接酶的功能相似
B.转基因灭蚊技术通过提高蚊虫的死亡率来达到灭蚊的目的
C.转基因灭蚊技术有效果显著、可持续等特点
D.该技术有可能造成目的基因扩散到自然界其他生物中,导致基因污染
【答案】AB
【详解】A、CRISPR/Cas9基因编辑系统与限制性内切核酸酶的功能相似,都可对DNA进行切割,A错误;
B、转基因灭蚊技术通过提高蚊虫群体中雄蚊比例,从而降低蚊虫群体出生率,B错误;
C、由题意可知,转基因蚊的基因可遗传给子代,使群体中雄蚊比例升高,具有效果显著、可持续等特点,C正确;
D、转基因雄蚊可能与近缘物种杂交,导致目的基因扩散到自然界其他生物中,导致基因污染,D正确。
故选AB。
15.分析下图通过基因工程培育抗虫棉的过程,探究下列问题:
(1)抗虫棉能抗病毒、细菌和真菌吗? 为什么?
(2)转基因植物和转基因动物的制备用到的技术主要有哪些?
(3)从环境保护角度出发,分析转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面的优越性有哪些?
(4)种植转基因抗虫棉若干年后,害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性? 为什么?
【答案】(1) 不能 抗虫基因具有专一性
(2)转基因植物:基因工程、植物组织培养。转基因动物:基因工程、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植
(3)减少了化学农药的使用量,降低了环境污染
(4) 会 害虫会因生存条件的改变,引起自身遗传物质发生改变产生对转基因抗虫棉的抗性
【详解】(1)由于抗虫基因具有专一性,因此抗虫棉不能抗 病毒、细菌和真菌;
(2)转基因植物的制备用到的技术主要有基因工程、植物组织培养;转基因动物的制备用到的技术主要有基因工程、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植;
(3)从环境保护角度出发,转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面的优越性有减少了化学农药的使用量,降低了环境污染;
(4)害虫会因生存条件的改变,引起自身遗传物质发生改变产生对转基因抗虫棉的抗性,因此害虫就会产生对转基因抗虫棉的抗性。
16.抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给转基因生物安全的监管提供依据,采用PCR方法进行目的基因监测,反应程序如图所示。请回答下列问题:
(1)培育转基因玉米将目的基因插入质粒构建重组载体时,所需要的工具酶是 。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因,其作用是 。
(2)图示预变性及后延伸的作用分别是 、 。
(3)利用PCR技术体外扩增目的基因时,需要有 ,以便根据这一序列合成引物。PCR35次循环共需引物 个。
(4)有人认为对于转基因品种经检测含有目的基因后即可上市,这种说法 (填“正确”或“错误”),原因是 。
【答案】(1) 限制酶和DNA连接酶 便于筛选含有重组基因表达载体的受体细胞
(2) 促进模板DNA解旋 使目的基因的扩增更加充分
(3) 一段已知目的基因的核苷酸序列 236-2
(4) 错误 转基因品种经检测含有目的基因并能稳定表达,且有生物活性后才能上市
【详解】(1)构建重组载体时,需要用限制酶切割供体DNA和质粒以产生相应的黏性末端,然后用DNA连接酶进行连接,所以需要限制酶和DNA连接酶;构建的重组基因表达载体中的标记基因,可用于检测目的基因是否导入受体细胞,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(2)图示中预变性及后延伸的作用分别是促进模板DNA解旋,使目的基因的扩增更加充分。
(3)利用PCR技术体外扩增目的基因时,需要有一段已知目的基因的核苷酸序列作为引物;35次循环,共形成235个DNA分子,共有2×235条链,除开原来的两条链,新形成的链都需要引物,故需2×235-2=236-2个引物。
(4)转基因品种经检测含有目的基因并能稳定表达,且有生物活性后才能上市,所以该说法是错误的。
17.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 。
【答案】(1)耐高温
(2) 基因表达载体的构建(构建基因表达载体) 启动子、终止子
(3) 农杆菌转化法 (植物)组织培养 植物细胞的全能性
(4)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
【详解】(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,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。
新课程标准
学习目标
1.举例说出日常生活中的转基因产品。
2.探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。
1.关注转基因生物的安全性。
2.举例说出关于转基因生物安全性问题的不同观点及论据。
3.形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。
优点
缺点
①解决粮食短缺问题
②减少农药使用,减少环境污染
③增加食物营养,提高附加值
④增加食物种类,提升食物品质
⑤提高生产效率,带动相关产业发展
①可能产生新病毒或新过敏原
②可能产生抗除草剂的杂草
③可能使疾病的传播跨越物种障碍
④可能会损害生物多样性
⑤可能干扰生态系统的多样性
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
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
环境
安全
①打破物种原有界限,改变生态系统中的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
新课程标准
学习目标
1.举例说出日常生活中的转基因产品。
2.探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。
1.关注转基因生物的安全性。
2.举例说出关于转基因生物安全性问题的不同观点及论据。
3.形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。
优点
缺点
①解决粮食短缺问题
②减少农药使用,减少环境污染
③增加食物营养,提高附加值
④增加食物种类,提升食物品质
⑤提高生产效率,带动相关产业发展
①可能产生新病毒或新过敏原
②可能产生抗除草剂的杂草
③可能使疾病的传播跨越物种障碍
④可能会损害生物多样性
⑤可能干扰生态系统的多样性
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
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
环境
安全
①打破物种原有界限,改变生态系统中的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
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