高中生物人教版現(xiàn)代生物科技專題專題4生物技術(shù)的安全性和倫理問題

專題4一、選擇題1．下列哪項不是轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患()A．轉(zhuǎn)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(zhì)B．轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過敏原C．某些轉(zhuǎn)基因生物可以合成干擾素，進入人體增強相應(yīng)細胞的免疫力D．某些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化，導致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物營養(yǎng)成分的改變解析：轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)食物安全的主要理由如下：對食物的安全性檢測不夠；擔心出現(xiàn)滯后效應(yīng)；擔心出現(xiàn)新的過敏原；擔心營養(yǎng)成分改變等。因此，A、B、D三項都屬于轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患，只有C項是基因在制藥方面的應(yīng)用。答案：C2．為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物，科學家設(shè)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(zhì)幾乎全部來自卵細胞C．轉(zhuǎn)基因植物與其他植物間不能發(fā)生基因交流D．植物雜交的后代不會出現(xiàn)一定的性狀分離比解析：花粉產(chǎn)生的精子中主要是細胞核，葉綠體基因?qū)儆诩毎|(zhì)基因。它具有母系遺傳的特點，它不會通過花粉轉(zhuǎn)移給其他植物。答案：B3．科學家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述正確的是()A．雖然轉(zhuǎn)基因馬鈴薯與普通馬鈴薯之間可以相互授粉并產(chǎn)生可育的種子，但兩者已屬于不同的種了B．人工種植的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯種群的人奶蛋白基因頻率將不會發(fā)生改變C．馬鈴薯的葉肉細胞不可作為受體細胞D．處理質(zhì)粒和含有目的基因的DNA時通常用同一種限制酶解析：轉(zhuǎn)基因馬鈴薯與普通馬鈴薯之間可以相互授粉并產(chǎn)生可育的種子，因此屬于同一物種；人工種植的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯種群因?qū)肓巳四痰鞍谆颍摲N群的基因頻率將會發(fā)生改變而發(fā)生進化；基因工程中的受體細胞可以是植物細胞、動物細胞、微生物細胞，馬鈴薯的葉肉細胞可作為受體細胞。答案：D4．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(xiàn)，這種玉米含有包括蘇云金芽孢桿菌抗蟲毒蛋白基因在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物的基因，由此可見：①轉(zhuǎn)基因作物的基因可傳播到野生植物中②轉(zhuǎn)基因作物可對天然植物的遺傳多樣性構(gòu)成威脅③為防止基因污染，應(yīng)當禁止轉(zhuǎn)基因作物的研究④自然雜交過程實質(zhì)是一個長期的轉(zhuǎn)基因過程，兩者沒有任何區(qū)別。其中說法正確的是()A．①②③④ B．③C．①② D．①解析：根據(jù)題意可知：轉(zhuǎn)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(gòu)成威脅。自然雜交是通過授粉的方式實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因過程的，與轉(zhuǎn)基因技術(shù)中通過重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)基因有一定區(qū)別。答案：C5．下列選項中明顯體現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的食物安全問題的是()A．轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因大米中含有β-胡蘿卜素，營養(yǎng)豐富，產(chǎn)量高C．轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新蛋白質(zhì)，引起個別人過敏D．讓轉(zhuǎn)基因牛為人類生產(chǎn)凝血因子，并在牛奶中提取解析：轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)食物安全的理由是：對食物的安全性檢測不夠，擔心出現(xiàn)滯后效應(yīng)，擔心出現(xiàn)新的過敏原，擔心營養(yǎng)成分改變；把動物蛋白基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物，侵犯宗教信仰者或素食者權(quán)益。C項體現(xiàn)出轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的食物安全問題，A、B、D三項均不能體現(xiàn)。答案：C6．目前一部分人對“轉(zhuǎn)基因微生物”的產(chǎn)生有激烈的爭論，正方認為對人類是有利的，反方認為轉(zhuǎn)基因微生物的產(chǎn)生是有潛在風險的。下列觀點中能支持正方觀點的是()A．轉(zhuǎn)基因微生物會合成出“超級病菌”危害人類健康B．轉(zhuǎn)基因微生物的擴散會威脅生物的多樣性C．利用轉(zhuǎn)基因微生物可以生產(chǎn)某些藥用蛋白或抗生素D．毒性基因通過基因漂移而造成“基因污染”解析：支持正方觀點就是認為轉(zhuǎn)基因微生物對人類是有利的；選項A、B、D都認為轉(zhuǎn)基因微生物對人類是不利的，可能危害人類健康、可能威脅生物的多樣性、可能造成基因污染等，只有C項是對人類有利的，可以利用轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)藥用蛋白等藥物。答案：C7．抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣帶來的巨大社會效益是()①在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制②減少了化學農(nóng)藥對環(huán)境的污染和人畜的危害③減少了化肥的制造量和使用量，有利于環(huán)境保護④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長，提高產(chǎn)量A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④解析：抗逆轉(zhuǎn)基因作物是指通過基因工程技術(shù)使農(nóng)作物具有抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲、抗病毒、抗干早、抗鹽堿等)，因此抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育和推廣在一定程度上可以使農(nóng)作物擺脫土壤和氣候條件的限制，使得作物在不良環(huán)境中更好地生長，提高產(chǎn)量，同時還可以減少農(nóng)藥的使用量，減輕對環(huán)境的污染和對人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不會使土壤中無機鹽的含量增加，因此不可能減少化肥的制造量和使用量。答案：B8．下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述，正確的是()A．轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中B．轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物，不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加C動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達D．如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題解析：轉(zhuǎn)基因的抗蟲植物在長期栽培過程中，會導致以該植物為食物來源的昆蟲的抗性基因頻率增加。動物和植物共用一套遺傳密碼，因此轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)的動物生長激素基因也能進行表達。轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，也可能存在食物安全、生物安全和環(huán)境安全等安全性問題。答案：A二、非選擇題9．閱讀以下材料，回答下面的問題。自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚在我國誕生以來，轉(zhuǎn)基因魚的研究取得了長足進步，如轉(zhuǎn)入生長激素(GH)基因的魚生長速度快，餌料轉(zhuǎn)化率高。但魚類易于逃逸、擴散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題，需研究轉(zhuǎn)基因魚對生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴散問題。最近，我國科學家只是將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚投入自然系統(tǒng)。(1)轉(zhuǎn)基因魚成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是_______________________________________________。(2)已知人的GH是含有191個氨基酸的蛋白質(zhì)，若將人的GH基因轉(zhuǎn)移到魚體內(nèi)，則轉(zhuǎn)基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)目至少是________。(3)轉(zhuǎn)基因魚通過較高的能量轉(zhuǎn)化效率取得了較高的生長速率，以至于生長速率高于非轉(zhuǎn)基因魚，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換效率也顯著高于非轉(zhuǎn)基因魚。其可能的原因是__________________________________________________________________________________________。(4)魚類易于逃逸、擴散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題。試分析引起生態(tài)安全性問題的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)多倍體魚類對控制過度繁殖是有效的，我國科學家最近培育成功的三倍體“湘云鯽”，其形成過程是____________________________________________________________________________________________________________________________。試從保障生態(tài)安全性問題分析只投放三倍體魚的原因是_____________________________________________________________________________________________。解析：(1)轉(zhuǎn)基因能夠進行的物質(zhì)基礎(chǔ)是各種細胞生物都以DNA分子作為遺傳物質(zhì)，DNA分子都具有相同的物質(zhì)組成和雙鏈結(jié)構(gòu)。(2)氨基酸數(shù)與基因中的脫氧核苷酸數(shù)的比值是1∶6，控制合成191個氨基酸的蛋白質(zhì)的基因至少含有脫氧核苷酸數(shù)為191×6＝1146(個)。(3)轉(zhuǎn)基因魚體內(nèi)的目的基因得到表達，合成了大量的生長激素，促進了蛋白質(zhì)的合成，生長較快。(4)轉(zhuǎn)基因魚生長較快，能夠迅速占領(lǐng)生活的空間，獲取大量食物，被捕食的生物迅速減少，與其他物種競爭，引起生態(tài)危機。(5)三倍體魚的培育過程是，先將二倍體轉(zhuǎn)基因魚加倍得到四倍體魚，然后用二倍體魚與四倍體魚雜交得到三倍體魚，三倍體魚高度不育，可人工控制魚的數(shù)量，避免引發(fā)生態(tài)災(zāi)難。答案：(1)遺傳物質(zhì)都是DNA(2)1146(3)合成了大量生長激素，生長激素能促進蛋白質(zhì)的合成(4)轉(zhuǎn)基因魚與同種野生魚雜交，使野生魚帶有轉(zhuǎn)基因，具有生長優(yōu)勢，使其捕食對象大量減少，與其他物種競爭，引起生態(tài)危機(5)二倍體轉(zhuǎn)基因魚加倍為四倍體轉(zhuǎn)基因魚，然后二倍體魚與四倍體魚雜交形成三倍體魚三倍體魚不能繁殖，可以人工控制養(yǎng)殖數(shù)量和范圍，避免發(fā)生雜交、競爭，引起生態(tài)危機10．一個學習小組的同學在對當?shù)卦耘嘧魑锓N類進行調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)有的地方種植了轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米，這種玉米在噴灑除草劑的環(huán)境中生長良好，雜草被除草劑殺死，玉米還能正常生長，給農(nóng)民節(jié)省了很大的人力和物力。跟蹤調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，這種轉(zhuǎn)基因玉米除直接食用外，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(zhuǎn)基因玉米不會對當?shù)厣锒鄻有詷?gòu)成威脅，如果你同意這種觀點，請列舉出三條理由；A．_____________________________________________________________________；B．_____________________________________________________________________；C．_____________________________________________________________________。(2)用轉(zhuǎn)基因玉米加工的食品被擺在超市貨架上，生產(chǎn)廠商根據(jù)我國的有關(guān)規(guī)定，對產(chǎn)品進行轉(zhuǎn)基因生物標注，這樣做是為了保護______________。在有關(guān)標識中，應(yīng)標注“______________”或“______________”。如果該產(chǎn)品中已不再含有或檢測不出轉(zhuǎn)基因成分，應(yīng)標注為“本產(chǎn)品為______________加工制成，但本產(chǎn)品中________________”。解析：不引起生物安全的理由：轉(zhuǎn)基因植物擴散到種植區(qū)以外會很快死亡；要表現(xiàn)出新性狀必須具有一定的水、肥等條件，以及配套的種植技術(shù)；由于生殖隔離的存在，使它們很難與其他植物雜交；花粉傳播的距離有限，存活時間有限。不引起環(huán)境安全的理由：轉(zhuǎn)基因生物不會改變生物原有的分類地位，不會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；轉(zhuǎn)基因抗蟲農(nóng)作物的種植，減少了農(nóng)藥的使用量；抗除草劑農(nóng)作物的種植減輕了農(nóng)田管理的負擔，保護了農(nóng)田土壤環(huán)境。答案：(1)玉米與其他植物之間存在生殖隔離玉米的花粉傳播距離有限玉米花粉的存活時間有限(其他合理答案也可)(2)消費者的知情權(quán)轉(zhuǎn)基因玉米加工品加工原料為轉(zhuǎn)基因玉米轉(zhuǎn)基因玉米已不再含有轉(zhuǎn)基因成分11．材料：飼料原料中的磷元素有相當一部分存在于植酸中，豬、禽等動物由于缺乏有關(guān)酶，無法有效利用植酸，造成磷源浪費，而且植酸隨糞便排出后易造成環(huán)境有機磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成為目前重要的飼料添加劑之一。(1)飼料加工過程溫度較高，要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對其進行改造時，首先必須了解植酸酶的____________，然后改變植酸酶的____________，從而得到新的植酸酶。(2)培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆，可提高其作為飼料原料磷的利用率。將植酸酶基因?qū)氪蠖辜毎Ｓ玫姆椒ㄊ莀_____________。請簡述獲得轉(zhuǎn)基因植株的完整過程：________________________________________。(3)為了提高豬對飼料中磷的利用率，科學家將帶有植酸酶基因的重組質(zhì)粒通過__________法轉(zhuǎn)入豬的受精卵中。該受精卵培養(yǎng)至一定時期可通過________________的方法，從而一次得到多個轉(zhuǎn)基因豬個體。(4)若這些轉(zhuǎn)基因動植物進入生態(tài)環(huán)境中，對生態(tài)環(huán)境有何影響？解析：轉(zhuǎn)基因技術(shù)有四個基本步驟，常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，因為農(nóng)桿菌容易侵染植物細胞，重組質(zhì)粒被導入受體細胞時，常用到顯微注射法，而胚胎分割移植能快速繁育優(yōu)良種畜，基因工程能夠使個體表現(xiàn)出人們所需要的性狀，減少環(huán)境中磷的污染，但可能會隨個體的雜交擴散到環(huán)境中，造成基因污染。答案：(1)空間結(jié)構(gòu)氨基酸序列(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法外源植酸酶基因→農(nóng)桿菌→大豆細胞→大豆植株再生→鑒定(3)顯微注射胚胎分割移植(4)減少環(huán)境中磷的污染，但該基因可能擴散到環(huán)境中，造成基因污染。12．害蟲損傷番茄的葉片后，組成葉片細胞的細胞壁能釋放出一種類激素物質(zhì)，這種物質(zhì)可以擴散到番茄的其他部位，誘導細胞內(nèi)蛋白酶抑制劑基因表達，合成蛋白酶抑制劑，導致害蟲不能消化食物而死亡?？茖W家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)把番茄的蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)移到玉米中，使玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀，有效抵御了玉米螟對玉米的危害。請結(jié)合上面的材料回答：(1)轉(zhuǎn)移了番茄蛋白酶抑制劑基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制劑的具體部位是________，合成的化合物還需要在________________中加工才具有生物活性。(2)這種抗玉米螟玉米品種的培育技術(shù)屬于________技術(shù)，這種變異在生物學上稱