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2019-2020年高中生物 專題4.1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3 1．想要獲得既高產(chǎn)又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草劑等多重優(yōu)點(diǎn)的農(nóng)作物，以下哪種方法能做到(　　) A．細(xì)胞融合技術(shù)　　　　　 B．轉(zhuǎn)基因技術(shù) C．組織培養(yǎng)技術(shù) D．人工誘變 解析：選B。理論上可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)移到高產(chǎn)作物中，并使之表達(dá)。 2．(xx青島高二質(zhì)檢)下列不屬于轉(zhuǎn)基因食品優(yōu)點(diǎn)的是(　　) A．解決糧食短缺的問題 B．減少農(nóng)藥的使用，避免污染環(huán)境 C．增加食品營(yíng)養(yǎng)，提高附加價(jià)值 D．可能產(chǎn)生人體的抗原性物質(zhì) 解析：選D。轉(zhuǎn)基因食品可能產(chǎn)生人體的抗原性物質(zhì)屬于轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的食物安全問題。 3．下列有關(guān)“外來物種”會(huì)造成危害的理由，錯(cuò)誤的是(　　) A．帶有當(dāng)?shù)卦緵]有的疾病 B．成為當(dāng)?shù)厣镄碌穆邮硨?duì)象 C．可能與本地物種雜交，影響種群基因頻率 D．大量繁殖，排擠當(dāng)?shù)卦猩锏纳? 解析：選B?！巴鈦砦锓N”由于在新的環(huán)境中缺少天敵而快速增殖，競(jìng)爭(zhēng)力超過當(dāng)?shù)匚锓N，而影響當(dāng)?shù)匚锓N的生存，也可能帶來當(dāng)?shù)卦緵]有的疾病，還可能與當(dāng)?shù)匚锓N雜交，影響原種群的基因頻率。由于缺乏天敵，因而難以成為當(dāng)?shù)厣锏穆邮硨?duì)象，否則外來物種將難以危害當(dāng)?shù)匚锓N。 4．下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．重組微生物在降解污染物的過程中可能產(chǎn)生二次污染 B．種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對(duì)環(huán)境沒有任何負(fù)面影響 C．如果轉(zhuǎn)基因植物的花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，可能通過食物鏈傳遞到人體內(nèi) D．轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的 解析：選B。轉(zhuǎn)基因生物給我們帶來了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也有可能會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞。 5．抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣帶來的巨大社會(huì)效益是(　　) ①在一定程度上使作物擺脫環(huán)境條件的限制 ②減少化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人畜的危害 ③減少了化肥的制造和使用量，有利于環(huán)境保護(hù) ④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 解析：選B?？鼓孓D(zhuǎn)基因作物體內(nèi)含有抵抗不良環(huán)境的基因，如抗病毒、抗蟲、抗鹽堿、抗除草劑、抗低溫等基因，但抗逆轉(zhuǎn)基因作物的生長(zhǎng)仍然需要從土壤中吸收必需的無機(jī)鹽，缺少了必需的無機(jī)鹽，任何作物都不能正常生長(zhǎng)發(fā)育，因而對(duì)化肥的制造和使用量無影響。 6．某種轉(zhuǎn)基因玉米能高效合成一種多肽類的蛋白酶抑制劑，積累于莖葉中，讓取食它的害蟲的消化酶受抑制無法消化食物而死。下列就該玉米對(duì)人類安全性的評(píng)論中，不符合生物學(xué)原理的是(　　) A．不安全。這種玉米的果實(shí)(種子)也可能含有蛋白酶抑制劑，食用后使人因無法消化食物而患病 B．不安全。該玉米的蛋白酶抑制劑基因可通過食物鏈富集并在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，使人體無法消化食物而患病 C．安全。因?yàn)槿伺c害蟲消化酶的結(jié)構(gòu)存在差異，玉米的蛋白酶抑制劑對(duì)人體很可能無影響 D．安全。人類通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制劑已被高溫破壞，不會(huì)影響人的消化 解析：選B。基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，屬于大分子有機(jī)物，外源基因進(jìn)入動(dòng)物和人體的消化道后會(huì)被消化成小分子物質(zhì)，不能直接進(jìn)入動(dòng)物和人體細(xì)胞內(nèi)，更談不上通過食物鏈富集和在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)。 7．人們對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，在哪些方面存在著爭(zhēng)論(　　) ①轉(zhuǎn)基因生物可能存在食物安全問題?、诒晦D(zhuǎn)移的基因不少是異種基因　③轉(zhuǎn)基因生物可能影響到環(huán)境安全?、苻D(zhuǎn)基因生物可能存在生物安全問題?、菘茖W(xué)家對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限 A．①②⑤ B．①③④ C．③④⑤ D．②③⑤ 解析：選B。轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題包括食物安全、生物安全和環(huán)境安全三方面。 8．下列哪項(xiàng)是對(duì)待生物技術(shù)的理性態(tài)度(　　) A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)是按照人們的意愿對(duì)生物進(jìn)行的設(shè)計(jì)，不存在負(fù)面影響 B．轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物對(duì)于解決糧食、能源等問題起了積極作用，同時(shí)也存在一定風(fēng)險(xiǎn) C．克隆技術(shù)如果被不合理利用將給社會(huì)造成災(zāi)難，應(yīng)禁止任何克隆研究 D．轉(zhuǎn)基因技術(shù)如果被恐怖分子利用將可能導(dǎo)致人類滅絕，應(yīng)停止轉(zhuǎn)基因研究 解析：選B。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是按照人們的意愿對(duì)生物進(jìn)行的設(shè)計(jì)，但由于技術(shù)方面的原因和人為因素的存在，仍有產(chǎn)生負(fù)面作用的可能；科學(xué)從來都是一把雙刃劍，任何科學(xué)進(jìn)步都有有益和有害兩個(gè)方面，是造福人類還是危害人類，關(guān)鍵在于人類如何對(duì)待和應(yīng)用它，而不能因?yàn)闀簳r(shí)不合情理就因噎廢食。 9．在轉(zhuǎn)基因生物或其產(chǎn)品研究過程中，必須遵循科學(xué)研究道德，其中不正確的是(　　) A．把重組DNA的轉(zhuǎn)移僅限制在遺傳上具有特定缺陷的生物上 B．對(duì)用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用在42 ℃便會(huì)死去的菌株 C．對(duì)外源DNA要進(jìn)行認(rèn)真選擇，避免產(chǎn)生對(duì)人體有害的或過敏的蛋白質(zhì) D．一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問題，要馬上停止實(shí)驗(yàn)，并銷毀重組生物 解析：選B。在轉(zhuǎn)基因生物或其產(chǎn)品研究過程中，必須遵循科學(xué)研究道德，其中對(duì)用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用在37 ℃便會(huì)死去的菌株。 10．下列哪項(xiàng)不利于轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的解決(　　) A．1993年，我國(guó)制定了《基因工程安全管理辦法》 B．xx年，我國(guó)農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》 C．加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的安全性檢測(cè) D．減少轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植面積 解析：選D。減少轉(zhuǎn)基因作物的種植面積對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的解決沒有幫助。 11．(xx南昌高二檢測(cè))來源于豇豆的胰蛋白酶抑制劑基因(CpTI基因)具有廣譜的抗蟲特性。但直接把該基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物后，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株中合成的CpTI蛋白質(zhì)的積累量并沒有達(dá)到強(qiáng)烈抑制害蟲的程度。于是，科研工作者在體外對(duì)CpTI基因進(jìn)行了修飾，在其兩端分別融合了“信號(hào)肽”序列和“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)”序列，在它們的共同作用下，CpTI蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)基因植株中的積累量得到了明顯提高。修飾和表達(dá)過程如圖所示： (1)在此項(xiàng)基因工程中，供體細(xì)胞是______________；CpTI基因是人們所需要的特定基因，稱為__________。 (2)在體外對(duì)CpTI基因進(jìn)行修飾時(shí)，首先要用____________________________處理，形成黏性末端。 (3)“信號(hào)肽”序列及“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)”序列的化學(xué)本質(zhì)是________。 (4)檢測(cè)修飾后的CpTI基因是否表達(dá)的最好方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)當(dāng)前，轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因棉花等轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物已經(jīng)進(jìn)入了我們的生活，請(qǐng)從生物學(xué)角度談?wù)勣D(zhuǎn)基因農(nóng)作物可能帶來的利與弊(各舉一條)。 ①利：________________________________________________________________________。 ②弊：________________________________________________________________________。 解析：提供CpTI基因的供體細(xì)胞是豇豆細(xì)胞，該基因?yàn)槟康幕?。在修飾時(shí)，首先用限制性核酸內(nèi)切酶切割，以形成黏性末端。從題干知“信號(hào)肽”序列和“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)”序列能與CpTI基因結(jié)合，說明它們都是DNA。高科技是雙刃劍，故分析轉(zhuǎn)基因作物的利弊時(shí)要從兩個(gè)方面闡述。 答案：(1)豇豆細(xì)胞　目的基因　(2)限制性核酸內(nèi)切酶 (3)DNA　(4)讓害蟲食用農(nóng)作物葉片，看農(nóng)作物是否抗蟲　(5)①可以讓人類獲得具有優(yōu)良品質(zhì)的作物，如蛋白質(zhì)含量更高、抗逆性更強(qiáng)；打破傳統(tǒng)育種界限，如植物表達(dá)微生物的抗蟲性狀等?、谵D(zhuǎn)基因農(nóng)作物也可能變異成為對(duì)人類或環(huán)境有害的物種，如抗逆性極強(qiáng)的“超級(jí)雜草”會(huì)嚴(yán)重破壞生物多樣性；轉(zhuǎn)入的基因可能會(huì)導(dǎo)致某種尚不為人知的對(duì)人體健康有害的性狀的產(chǎn)生；造成基因污染；影響食品安全等(其他合理答案也可) 12．(xx長(zhǎng)沙高二質(zhì)檢)閱讀以下材料，回答問題： 自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚在我國(guó)誕生以來，轉(zhuǎn)基因魚的研究取得了長(zhǎng)足發(fā)展，如轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)激素(GH)基因的魚生長(zhǎng)速度快，餌料轉(zhuǎn)化率高。但魚類易于逃逸、擴(kuò)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(duì)生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴(kuò)散問題。最近，我國(guó)科學(xué)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(gè)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)至少是____________個(gè)。 (3)轉(zhuǎn)基因魚通過較高的能量轉(zhuǎn)化效率取得了較高的特定生長(zhǎng)率，以至于生長(zhǎng)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(kuò)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)三倍體魚類對(duì)控制過度繁殖是有效的，三倍體轉(zhuǎn)基因魚的形成過程是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 試從保障生態(tài)安全性問題分析只投放三倍體魚的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)轉(zhuǎn)基因能夠進(jìn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)是各種細(xì)胞生物都以DNA分子作為遺傳物質(zhì)，DNA分子都具有相同組成和雙鏈結(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，控制合成含191個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)的基因至少含有脫氧核苷酸數(shù)為1916＝1 146個(gè)。 (3)轉(zhuǎn)基因魚體內(nèi)的目的基因得到表達(dá)，合成了大量的生長(zhǎng)激素，促進(jìn)了蛋白質(zhì)的合成，生長(zhǎng)較快。 (4)轉(zhuǎn)基因魚生長(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)，引起生態(tài)危機(jī)。 (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)1 146 (3)合成了大量生長(zhǎng)激素，生長(zhǎng)激素能促進(jìn)蛋白質(zhì)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，也具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，捕食量大增，與其他物種競(jìng)爭(zhēng)，引起生態(tài)危機(jī) (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(jìng)爭(zhēng)，引起生態(tài)危機(jī) 13．棉鈴蟲是一種嚴(yán)重危害棉花的害蟲。我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而此毒蛋白對(duì)人畜無害。通過基因工程的方法，我國(guó)已將該毒蛋白基因移入棉株細(xì)胞內(nèi)并實(shí)現(xiàn)成功表達(dá)。由于棉鈴蟲吃了這種轉(zhuǎn)基因棉花的植株后就會(huì)死亡，所以該棉花新品種在xx年推廣后，已取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。 請(qǐng)根據(jù)上述材料回答下列問題： (1)該項(xiàng)科學(xué)成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)科學(xué)家預(yù)言，此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨(dú)立種植若干代以后，也將出現(xiàn)不抗蟲的植株。發(fā)生此現(xiàn)象是因?yàn)開_______________________________________________________________________ ________。 (3)題中“毒蛋白基因移入棉株細(xì)胞內(nèi)并實(shí)現(xiàn)成功表達(dá)”中的“成功表達(dá)”含義是指________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)在培育“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是______________________，基因的“針線”是________________，基因的“運(yùn)載工具”是________。 (6)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊，請(qǐng)各舉一例加以說明： 有利方面：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 有害方面：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本題主要考查基因工程的優(yōu)點(diǎn)、目的基因的表達(dá)和基因工程的安全性問題等知識(shí)點(diǎn)?；蚬こ痰膬?yōu)點(diǎn)是目的性強(qiáng)、育種周期短，克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙?？瓜x棉的優(yōu)點(diǎn)是減少了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。其中毒蛋白基因的表達(dá)經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。 答案：(1)減少了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境 (2)基因突變 (3)毒蛋白基因在棉株細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了毒蛋白 (4)目的性強(qiáng)，育種周期短，克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 (5)限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶　運(yùn)載體(或質(zhì)粒等) (6)用于疾病的診斷和治療，生產(chǎn)傳統(tǒng)方法難以生產(chǎn)的藥物，用于培育優(yōu)良動(dòng)植物新品種等　不利于環(huán)境保護(hù)，可能引起環(huán)境問題、食物安全性問題、生物安全性問題等 14．(xx桂林高二質(zhì)檢)閱讀下列材料回答問題： 轉(zhuǎn)基因生物就是利用DNA重組技術(shù)，將外源基因(目的基因)導(dǎo)入受體生物(動(dòng)物、植物、微生物)體內(nèi)。當(dāng)這種外源基因與受體生物的基因整合后，外源基因就能隨受體生物細(xì)胞的分裂而增殖，并能表達(dá)出受體生物原本沒有的性狀，且能遺傳給后代。1999年2月19日我國(guó)培育的首例轉(zhuǎn)基因牛誕生；2001年1月11日第一只轉(zhuǎn)基因羊在美國(guó)誕生；xx年2月轉(zhuǎn)基因新鯉魚(將大馬哈魚的生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)移到普通鯉魚體內(nèi))在我國(guó)培育成功。此外，轉(zhuǎn)基因兔、羊及轉(zhuǎn)基因抗蟲棉等也已培育成功。 (1)基因是__________的功能單位和結(jié)構(gòu)單位，是有遺傳效應(yīng)的__________片段。 (2)不同生物間基因移植成功，說明生物共用一套____________；從生物進(jìn)化的角度看，這些生物具有________________。 (3)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將給農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域帶來革命，目前取得了許多成就，同時(shí)也可能給人類帶來災(zāi)難性的后果。試各舉一至兩個(gè)實(shí)例。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)有人提出“吃基因補(bǔ)基因”，你是否贊成這種觀點(diǎn)？試從新陳代謝的角度簡(jiǎn)要說明理由。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本題綜合考查了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的知識(shí)，以及基因、遺傳等知識(shí)。不同生物間的基因之所以能夠移植成功，是因?yàn)椴煌纳锕灿靡惶走z傳密碼。吃基因不一定補(bǔ)基因，因?yàn)榛虮怀匀牒?，可能被消化酶消化而失去作用，但其消化產(chǎn)物被人體吸收后可作為合成DNA的原料。 答案：(1)遺傳物質(zhì)　DNA (2)遺傳密碼　親緣關(guān)系 (3)成就：將抗病基因轉(zhuǎn)移到水稻中形成抗病水稻新品種；將人的血型基因轉(zhuǎn)移到豬的體內(nèi)，培育生產(chǎn)人血的豬。 不良后果：轉(zhuǎn)基因作物通過花粉傳播可與親緣關(guān)系較近的植物雜交，從而導(dǎo)致基因逃逸，可能產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)種，危及生物多樣性。 (4)開放性題目，只要用生物學(xué)知識(shí)回答即可。(如不贊成，因?yàn)榛虮怀匀牒螅推渌锎蠓肿右粯颖幌纸?，不可能以原狀進(jìn)入細(xì)胞，更不可能補(bǔ)充或整合到人體原有的基因中去；贊成，基因被吃下后，消化分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)，可以作為合成DNA的原料。)