【创新方案】-2022届高三生物一轮复习教师用书-选修3-专题4-4.1转基因生物的安全性

一、丰硕的转基因成果1．微生物方面(1)制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的假单胞杆菌。(2)使用DNA重组的微生物生产稀缺的生化药物，即基因制药。2．转基因动物方面(1)在培育生长快速、养分品质优良的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就，如转基因牛、猪、鸡、鲤鱼、鲫鱼等。(2)科学家把转基因动物变成生物反应器，让它们的奶中富含某种养分物质、贵重药物或人类所需的蛋白质。3．转基因植物方面科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。二、对转基因生物平安性的争辩1．转基因生物存在平安性的缘由(1)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)转移的基因多是异种生物的基因。(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。2．转基因生物与食物平安(1)引起食物平安问题的理由①反对“实质性等同”。②担忧消灭滞后效应。③担忧消灭新的过敏原。④担忧养分成分转变。⑤把动物蛋白基因转入农作物，是否侵害了宗教信仰者或素食者的权益。(2)不引起食物平安问题的理由①多环节、严谨的平安性评估。②科学家的负责态度可以防止过敏原的产生。③若干年来尚未发觉一例因食用转基因食品而影响人体健康的实例。3．转基因生物与生物平安观点引起生物平安问题不引起生物平安问题论据①可能变成野生种类或杂草②可能成为“入侵的外来物种”③可能重组出新的有害病原体④有可能形成用除草剂除不去的“超级杂草”①进入非种植区生命力很差，很快死亡②新性状的表现必需具有肯定水、肥等条件和配套的种植技术③存在生殖隔离，难与其他植物杂交④花粉的传播距离和存活时间有限4.转基因生物与环境平安(1)引起环境平安问题的理由①打破自然物种的原有界限，转变生态系统中的能量流淌和物质循环。②重组的微生物在降解某些化合物的过程中所产生的中间产物可能造成二次污染。③重组DNA可能会与微生物杂交，产生出对动植物和人类有害的病原微生物。④某些有毒蛋白或过敏蛋白会通过食物链的传递进入其他动物和人体内。(2)不引起环境平安问题的理由①转基因生物不会转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，削减了农药的使用量，爱护了环境和人畜平安。③抗除草剂农作物的种植，减轻了农田管理负担，爱护了农田土壤环境。三、理性看待转基因技术正确的态度：趋利避害，不能因噎废食。一、转基因成果阅读教材P87～88内容，联系目前社会存在的粮食短缺、环境污染等问题，探讨下列问题：1．转基因生物与非转基因生物相比有哪些优点？提示：(1)解决粮食短缺问题；(2)削减农药使用，从而削减环境污染；(3)节省生产成本，降低粮食售价；(4)增加食物养分，提高附加价值；(5)增加食物种类，提升食物品质；(6)促进生产效率，带动相关产业进展。2．转基因生物与一般非转基因生物相比的缺点有哪些？提示：(1)可能产生新病毒和新的过敏原；(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)可能会损害农作物的多样性；(5)可能干扰生态系统的稳定性。二、转基因生物与生物平安阅读教材P88～91论坛1～3内容，探讨下列问题：1．试写出转基因生物及其产品的平安性主要包括哪些方面。提示：(1)生物平安：导入的外源基因及其产物对受体生物是否有不利影响；(2)环境平安：有关转基因生物释放或使用带来的生态学上的平安性；(3)食物平安：转基因生物在食品、饲料和其他消费领域的平安性。2．依据人类对转基因生物的平安性争辩结合当今社会存在的资源短缺等问题总结对待转基因生物的正确态度。提示：对待转基因生物的正确态度是趋利避害，不能因噎废食。(1)首先生疏到转基因技术的应用前景是格外宽敞的，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，特殊是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。(2)要正视转基因技术带来的平安性问题，切实生疏到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害。(3)完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的平安性。(4)增加科学家的法制意识，提高科学家的争辩道德水平。下列哪项不是转基因食物潜在的平安隐患()A．转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为新的过敏原C．某些转基因生物可以合成干扰素，进入人体后可增加相应细胞的免疫力D．某些基因会使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物养分成分的转变[解析]担忧转基因食物平安性的主要理由如下：对食物的平安性检测不够；担忧消灭滞后效应；担忧消灭新的过敏原；担忧养分成分转变等。A、B、D三项都属于转基因食物潜在的平安隐患，C项是基因工程在制药方面的应用。[答案]C下列哪项是对待生物技术的理性态度()A．转基因技术是依据人们的意愿对生物进行的设计，不存在负面影响B．转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了乐观作用，同时也存在肯定风险C．克隆技术假如被不合理利用将给社会造成灾难，应禁止任何克隆争辩D．转基因技术假如被恐怖分子利用将可能导致人类灭亡，应停止转基因争辩[解析]转基因技术是依据人们的意愿对生物进行的设计，但由于技术方面的缘由和人为因素的存在，仍有产生负面作用的可能；科学从来都是一把双刃剑，任何科学进步都有有益和有害两个方面，是造福人类还是危害人类，关键在于人类如何对待和应用它，而不能由于临时不合情理就因噎废食。[答案]B——————————————[课堂归纳]——————————————————[网络构建][关键语句]1．转基因生物存在平安性问题的缘由(1)目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制了解有限。(2)目的基因往往是异种生物的基因。(3)外源基因插入宿主基因组的部位是随机的。2．转基因生物主要在食物平安、生物平安和环境平安三个方面存在争辩。3．转基因生物在食物平安方面可能存在的问题(1)消灭滞后效应。(2)消灭新的过敏原。(3)养分成分可能转变。(4)把动物蛋白转入农作物会侵害宗教信仰者或素食者的权益。4．转基因生物在生物平安和环境平安方面可能会破坏生态平衡，危害生物多样性。5．对待转基因技术的正确做法是：趋利避害，不能因噎废食。1．下列哪项不是转基因成果()A．清除石油污染的假单胞杆菌B．青霉素高产菌株C．转基因抗虫棉D．巨型小鼠解析：选B青霉素高产菌株是通过诱变育种培育的。2．2002年，我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理方法》，下列哪项所述的内容违反了该法规()A．转基因农作物的种子应直接标注B．转基因微生物应直接标注C．转基因农产品的直接加工品，应标注D．由转基因生物制成的产品，若检测不到转基因成分可不标注解析：选D《农业转基因生物标识管理方法》规定，用农业转基因生物或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，标注为“本产品为转基因××加工制成，但本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”。3．关于转基因食品的平安性评价应做到多环节，下面哪些属于转基因食品平安性评价的环节()①转基因农作物的争辩②转基因农作物的农田试种③转基因农作物的大面积种植④转基因食品的商品化A．①②B．①②③C．②③D．①②③④解析：选D转基因农作物从争辩到商品化的各个环节，都要进行平安性评价。只有都无问题，才可保证转基因食物的平安。4．下列哪项明显体现了转基因生物引发的食物平安问题()A．转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因，因而猪的生长速度快，个体大B．转基因大米中含有β－胡萝卜素，养分丰富，产量高C．转基因植物合成的某些新蛋白质，引起个别人过敏D．让转基因牛为人类生产凝血因子，并在牛奶中提取解析：选CA、D为转基因动物方面的成果，B项为转基因植物方面的成果，这三项成果均为人类带来经济效益，而C项则体现了转基因植物为人类带来了平安隐患。5．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。在某些深海鱼中发觉的抗冻蛋白afp基因对提高农作物的抗寒力量有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。请依据材料，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力量提高的香蕉植株？(2)在运用转基因香蕉的过程中，在生态平安方面可能会消灭什么问题？(列举两点)解析：要想获得抗寒力量提高的香蕉植株，就要想方法使香蕉获得抗寒基因，通过肯定的操作把抗寒基因转移到香蕉的基因组中，并使之表达。目前通常接受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育形成植株。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育形成植株。(2)生态平安问题包括：①外源基因集中到其他物种；②转基因植株集中影响生态系统的结构和功能；③转基因植株集中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)(时间：25分钟；满分：50分)一、选择题(每小题2分，共20分)1．目前我国转基因农作物()A．在争辩、农田试种阶段要进行严格的平安性评价B．在争辩、农田试种和商品化阶段要进行严格的平安性评价C．在争辩、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的平安性评价D．有的阶段需核发批准证书后才允许进入下一阶段解析：选C目前我国转基因农作物在争辩、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的平安性评价，在各阶段需核发批准证书后才允许进入下一阶段。2．基因工程产物可能存在着一些平安性问题，但不必担忧。下列有关说法不正确的是()A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而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．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡解析：选A三倍体转基因鲤鱼不能与正常鲤鱼杂交，即使能杂交后代也是不育的，不会导致自然种群被淘汰。3．所谓“实质性等同”是指()A．转基因农作物中的成分完全没有发生转变B．转基因农作物中的部分成分没有发生转变C．转基因农作物中只要某些重要成分没有发生转变，就可以认为与自然 品种“没有差别”D．“实质性等同”是对转基因农作物平安性的最终评价解析：选C“实质性等同”是指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生转变，就可以认为与自然 品种“没有差别”。这仅仅是对转基因农作物平安性评价的起点。4．如图表示一种转基因鼠的培育过程，有关叙述不正确的是()A．该过程中目的基因的受体细胞是胚胎干细胞B．转基因细胞导入的部位应当是内细胞团C．该项技术不会引起伦理、道德、平安性等方面的问题D．转基因鼠通过自由交配后可以获得纯种转基因鼠解析：选C转基因鼠中的外来基因有可能会在近缘物种之间通过杂交而传播，从而引起生物的平安性问题。5．某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂，积累于茎叶中，让取食它的害虫的消化酶受抑制无法消化食物而死。下列就该玉米对人类平安性的评论中，不符合生物学原理的是()A．担忧全。这种玉米的果实(种子)也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后使人因无法消化食物而患病B．担忧全。该玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链富集并在人体细胞内表达，使人体无法消化食物而患病C．平安。由于人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对人体很可能没有影响D．平安。人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏，不会影响人的消化解析：选B基因是有遗传效应的DNA片段，属于大分子有机物，外源基因进入动物和人体的消化道后会被消化成小分子物质，不能直接进入动物和人体细胞内，更谈不上通过食物链的富集和在细胞内表达。6．(江苏高考)下列关于转基因生物平安性的叙述中，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平安的前提D．目前对转基因生物平安性的争辩主要集中在食用平安性和环境平安性上解析：选B我国对转基因生物平安性迈出了重要一步，对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度，A项正确。目前对转基因食品的平安性存在较大的争议，还没有哪个国家在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，B项错误。为了保障转基因生物平安，必需开展风险评估、预警跟踪和风险管理，C项正确。转基因生物的食品平安和环境平安至关重要，也是目前对转基因生物平安性争议的集中点，D项正确。7．下列哪项支持转基因生物引发生物平安性问题()A．生殖隔离使转基因生物不会引发生物平安性问题B．花粉的传播距离有限，不会引发生物平安性问题C．植物花粉存活时间有限，不会散失到其他环境，威逼其他生物D．转基因植物有可能像“入侵的外来物种”解析：选D转基因植物有可能与其他生物竞争激烈，而类似“入侵的外来物种”，从而引发生物平安性问题。8．基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了很多关于科技与伦理的争辩。有人欢呼，科学技术的进展将转变一切；有人惊呼，它将引发道德危机。对此，我们应持的正确态度是()①摒弃现有的道德规范，推动科技进展②发挥道德规范的作用，限制负面效应③科技的进展必需以现有道德规范为准绳④适当调整现有道德规范，适应科技进展A．①②B．②③C．③④D．②④解析：选D科学技术是一把“双刃剑”，一方面，科技的进展改善了人类的生活条件，解决了很多疑难问题……。同时，假如运用不当，将会消灭一系列社会问题，道德、伦理……。面对这一问题，我们应实行的乐观措施是，限制其负面效应，适当调整现有的道德规范，以适应科学技术飞速进展的需要。9．转基因技术就是对某一物种具有特殊性状的基因进行分别，并把它移到另一物种上去，从而使这一物种具有组合基因。然而转基因技术也会带来负面影响。从下列选项中选出不是由转基因生物可能带来的弊端()A．对生物多样性的影响，如抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性B．使近亲野生物种具有抗性基因，可能会变成“超级杂草”C．转基因生物的食品加工带来食品污染D．转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵解析：选A由于科学进展水平的限制，目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制都了解得相当有限，转基因生物有可能带来弊端，如转基因植物的抗除草剂基因可能传播给杂草，从而产生“超级杂草”，而抗除草剂作物本身不会破坏生物多样性。10．下列关于转基因生物与环境平安的叙述不正确的是()A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染B．种植抗虫棉可以削减农药的使用量，对环境没有任何负面影响C．假如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D．转基因生物所带来的环境平安问题是可以解决的解析：选B种植抗虫棉虽可以削减农药的使用量，但长期种植抗虫棉可以转变棉铃虫等生物的进化频率，也可能会与亲缘关系较近的野生生物之间发生自然杂交，导致抗虫基因转移到野生生物体内，因而种植抗虫棉对环境可能有影响。二、非选择题(共30分)11．(10分)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，造成磷资源铺张，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，首先必需了解植酸酶的____________，然后转变植酸酶的____________________，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。该受精卵培育至肯定时期可通过________________________________________________________________________________________________________________________________________________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，常接受农杆菌转化法，由于农杆菌简洁侵染植物细胞，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，削减环境中磷的污染，但可能会随个体的杂交集中到环境中，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)削减环境中磷的污染，但该基因可能集中到环境中，造成基因污染。12．(10分)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，这种物质可以集中到番茄的其他部位，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，使玉米获得了与番茄相像的抗虫性状，有效抵挡了玉米螟对玉米的危害。请结合上面的材料回答：(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________技术，这种变异在生物学上称为________________________________________________________________________。(3)在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草是否也会消灭抗玉米螟性状？缘由是什么？(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理？理由是什么？解析：番茄蛋白酶抑制剂的本质为蛋白质，其合成部位为核糖体，但还需要在内质网、高尔基体中加工才具有生物活性。由材料可获得信息，抗玉米螟玉米品种的培育运用的是转基因技术，这种技术的原理是基因重组。抗玉米螟玉米能抗玉米螟，但不肯定能抵制其他害虫，故种植抗玉米螟玉米的农田，仍需要进行防虫管理。答案：(1)核糖体内质网和高尔基体(2)转基因基因重组(3)(答案不唯一)不会。不同物种之间存在生殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草。(或会。蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草，使杂草获得抗虫基因，从而表现出抗虫性状。)(4)需要。转基因玉米能够抵制玉米螟，但不肯定能抵制其他玉米