学年第二学期高二生物专题4《转基因产品的安全性》学案含答案.docx

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学年第二学期高二生物专题4《转基因产品的安全性》学案含答案

转基因产品的安全性

[学习目标]　1.举例说明转基因产品取得的重要成果。

2.说出转基因产品安全性问题的不同观点及论据，形成对待转基因产品安全性问题的理性、求实的态度。

[核心素养]　1.科学思维：

在互联网上查阅和收集转基因产品安全性的相关信息，能够对不同的观点运用生物学知识加以理解和辨析。

2.社会责任：

关注转基因产品的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性。

一、转基因成果

1.微生物方面

（1）优点：

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；这是因为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转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期。

②用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸。

③用基因工程菌来生产药物。

2.转基因动物方面

（1）培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。

（2）培育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.转基因植物方面

（1）培育具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。

（2）种植最多的转基因作物有大豆和玉米，转基因棉花和油菜次之。

归纳总结　抗逆转基因作物的社会效益

（1）解决饥饿和贫困问题。

（2）在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候的限制，提高产量。

（3）减少农药的使用，减轻环境污染。

1.2018年3月，我国科学家宣布首次利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，精准地将人亨廷顿舞蹈症基因插入猪成纤维细胞中，成功培育出亨廷顿舞蹈症的模型猪，为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想的动物模型。

下列有关叙述正确的是（　　）

A.外源基因插入猪成纤维细胞中，其变异类型属于染色体变异

B.以猪成纤维细胞作为受体细胞的主要原因是它具有全能性

C.模型猪的培育涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术

D.模型猪为老年痴呆等疾病的病理研究、药物研发提供试验材料

答案　D

解析　外源基因插入猪成纤维细胞中，变异类型属于基因重组，A项错误；以猪成纤维细胞作为受体细胞的原因是该细胞分化程度低，全能性的表达能力高，B项错误；模型猪的培育未涉及体外受精技术，C项错误；模型猪为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想的动物模型，即能帮助研究老年痴呆等疾病的病理、为药物研发提供试验材料，D项正确。

2.（2019·辽宁鞍山一中高二期中）下列关于基因工程应用的叙述中，错误的是（　　）

A.科学家可以利用转基因技术抑制乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量来延长番茄的储藏时间

B.将某些抗病毒的基因导入动物体内，使获得的转基因动物能抵抗相应病毒

C.抗虫基因只要成功地插入到植物细胞染色体上就都能正常表达

D.可利用工程菌大规模生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等药物

答案　C

解析　目的基因导入了受体细胞不一定就都能正常表达，C错误。

二、转基因产品安全性的争论和理性看待转基因技术

1.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需要建立在完备的科学知识基础之上，既清晰地了解转基因技术的原理和操作规程，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。

3.我国针对转基因技术，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。

3.下列观点支持转基因产品会引发安全性问题的是（　　）

A.生殖隔离使转基因作物与其他植物很难杂交

B.花粉的传播距离有限，不会引起安全性问题

C.植物花粉存活时间有限，不会散失到其他环境，威胁其他生物

D.转基因产品有可能成为“入侵的外来物种”

答案　D

解析　D项是转基因产品可能会引发的安全性问题之一。

模块链接　结合生态平衡理解“外来物种入侵”

（1）概念：

外来物种是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入，在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力，给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。

（2）危害

①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。

②外来物种在新的生态系统中，直接影响本地物种的生存，加速某些生命力较弱的物种消失，即入侵的外来物种可能会造成生物多样性降低。

③外来物种进入新的生态系统后，作为掠夺者、寄生者或病原体，会使受害者或寄主的数量发生变化，往往会对当地的农业或林业带来严重的损害，即爆发所谓的生物灾害。

④有些外来植物产生的花粉是当地居民从未接触过的物质，可能成为对人类健康造成威胁的新过敏原。

4.基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。

下列叙述错误的是（　　）

A.基因工程间接导致了基因污染

B.基因工程破坏了生物原有的基因组成

C.基因工程是通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状

D.人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响

答案　C

解析　基因工程是将外源基因导入受体细胞内，从而使生物获得新的性状；染色体的重组发生在有性生殖过程中，基因工程并没有涉及减数分裂和受精作用。

社会责任　基因污染

（1）概念：

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。

1.判断正误：

（1）目前，种植的转基因植物中以水稻和小麦最多，其次是转基因棉花和油菜（　　）

（2）转基因生物可能会破坏生态平衡（　　）

（3）人们培育转基因作物的主要目的是提高作物的产量和质量（　　）

（4）转基因玉米在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染（　　）

（5）理性看待转基因技术，就是听之任之，不管不问（　　）

答案　

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）√　（5）×

2.（2019·河北高二月考）下列不属于基因工程应用实例的是（　　）

A.抗烟草花叶病毒的转基因烟草

B.含鱼抗冻基因的番茄

C.含抗生素合成基因的转基因植物

D.X射线处理得到的突变高产青霉菌

答案　D

解析　培育抗烟草花叶病毒的转基因烟草，属于基因工程的应用，A不符合题意；含鱼抗冻基因的番茄，属于基因工程的应用，B不符合题意；含抗生素合成基因的转基因植物，属于基因工程的应用，C不符合题意；X射线处理得到的突变高产青霉菌属于诱变育种，不属于基因工程的应用，D符合题意。

3.（2019·天津模拟）运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt毒蛋白基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能减轻菜青虫对油菜的危害。

下列叙述错误的是（　　）

A.转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因

B.目的基因的受体细胞可以是油菜受精卵，也可以是体细胞

C.转基因抗虫油菜的种植过程中减少了农药等的使用量，降低了生产成本

D.转基因抗虫油菜种植时，菜青虫不会产生抗性，这样可以彻底消灭菜青虫

答案　D

解析　转基因抗虫油菜由于具有Bt毒蛋白基因，能够表达出特异的杀虫蛋白，A正确；由于植物细胞具有全能性，所以目的基因的受体细胞可以是油菜受精卵，也可以是体细胞，都可以发育成完整植物体，B正确；转基因抗虫油菜的种植过程中减少了农药等的使用量，降低了生产成本，C正确；基因突变是不定向的，菜青虫会产生各种各样的变异，可能会产生具有抗性的菜青虫，D错误。

4.（2019·昆山模拟）下列关于转基因产品安全性的叙述中，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.针对转基因技术，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策

D.目前对转基因产品安全性的争论主要集中在食用安全性上

答案　B

解析　对转基因食品只要求标注“转基因**”等字样，并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，B项错误。

5.害虫损伤番茄的叶片后，叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫因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似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。

请结合上面的材料回答下列问题：

（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，杂草是否也会出现抗玉米螟性状？

原因是什么？

________________________________________________________________________。

（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？

________________________________________________________________________。

（5）有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧有无道理？

请简要说明理由。

________________________________________________________________________。

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；转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫　（5）（答案不唯一）有道理：

这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性，影响人体健康（或没有道理：

人体蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同，玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响）

解析　

（1）番茄蛋白酶抑制剂的化学本质为蛋白质，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。

（2）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。

（3）（5）属于开放性试题，答案不唯一，合理即可。

（4）抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他害虫，故种植抗玉米螟玉米的农田，仍需要进行防虫管理。

题组一　转基因成果

1.下列有关植物基因工程的成果的叙述，正确的是（　　）

A.转基因抗虫棉改善了作物品质

B.将毒素蛋白基因直接导入水稻的受精卵，可以得到抗虫水稻

C.转入调节细胞渗透压的基因，有利于植物抗盐碱、抗干旱

D.植物细胞中没有质粒，所以不能利用质粒作为植物基因工程的载体

答案　C

解析　转基因抗虫棉使得棉花具有了抗虫的能力，没有改善作物的品质，A错误；将毒素蛋白基因导入水稻的受精卵前，需要先构建基因表达载体，才可能得到抗虫水稻，B错误；利用可以调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，C正确；可以利用质粒作为植物基因工程的载体，如植物的农杆菌转化法，将目的基因导入农杆菌，再转入植物细胞，D错误。

2.从目前来看，下列哪一生物科技成果没有运用基因工程技术（　　）

A.试管动物技术，克隆羊多莉

B.抗虫棉、转基因玉米

C.利用大肠杆菌生产胰岛素

D.利用酵母菌细胞生产乙肝病毒疫苗

答案　A

解析　试管动物技术又称体外受精—胚胎移植，其原理是有性生殖。

克隆羊“多莉”利用了核移植技术。

两者没有运用基因工程技术。

故选A。

3.人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选，利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。

下列叙述错误的是（　　）

A.卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死的雌鼠卵巢中获取

B.图中的高血压相关基因作为目的基因，质粒作为载体，二者一定要用不同种限制性核酸内切酶切割后连接成重组载体

C.子代大鼠如果检测到体内有相关蛋白、出现高血压，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达

D.在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植

答案　B

题组二　转基因产品安全性的争论和理性看待转基因技术

4.下列说法正确的是（　　）

①由于科学家不断的努力，目前转基因技术已经达到炉火纯青的地步

②由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果

③由于人们生活的国家或社会、政治制度、意识形态等差异，因此有人对于转基因成果持怀疑态度

④在转基因产品的研究过程中科学家都能够自觉遵守科学研究道德

A.①②③B.②③

C.①②④D.全部正确

答案　B

解析　由于科学发展水平的限制，目前科学家对基因结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等了解得相当有限，这些都限制了转基因技术的进行，①错误；由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果，②正确；由于人们生活的国家或社会、政治制度、意识形态等差异，因此有人对于转基因成果持怀疑态度，③正确；在转基因产品的研究过程中，有些科学家并不能自觉遵守科学研究道德，④错误。

因此正确的是②③，故选B。

5.下列有关转基因食品及其安全性的叙述，正确的是（　　）

A.目前已证实，转基因食品对人体发育和健康不会产生诸多危害

B.食用转基因食品会导致外源基因转入人体细胞

C.种植转基因植物有可能因扩散而影响野生植物的基因多样性

D.食用含抗生素抗性基因的转基因食品可显著增强人体抵抗病菌的能力

答案　C

解析　目前对转基因食品的安全性仍然存在争议，A错误；食用转基因食品经人体消化道消化后一般不会导致外源基因转入人体细胞，B错误；种植转基因植物有可能因扩散而影响野生植物的基因多样性，C正确；食用含抗生素抗性基因的转基因食品经人体消化道消化后相关抗生素可能不被直接吸收利用，所以不可能显著增强人体抵抗病菌的能力，D错误。

6.（2019·吉林白城一中高一期末）下面关于基因工程的应用的说法错误的是（　　）

A.抗虫转基因作物的使用有利于降低生产成本，减少农药对环境的污染

B.基因工程生产药品具有高效率、低成本的特点

C.转基因食品都经过严格实验，安全性是毋庸置疑的

D.把外源基因转入叶绿体DNA中有助于防止基因污染

答案　C

解析　抗虫转基因作物的使用，减少了农药的使用，降低了生产成本，同时减少了对环境的污染，A正确；利用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品，B正确；转基因食品虽然都经过严格实验，但是可能出现滞后效应或出现新的过敏原，C错误；把外源基因转入叶绿体DNA中，有助于防止花粉传播引起的基因污染，D正确。

7.2018年5月初，美国农业部公布了美国国家生物工程食品信息披露标准中关于生物工程食品标识的拟定规则，对食品中含有多少“生物工程加工成分”须标注为生物工程产品等规定征求公众意见。

文件建议食品生产商使用“生物工程”来标注这些食品，而非常用的“转基因”。

下列有关转基因食品的叙述，错误的是（　　）

A.转基因生物体内导入了外源基因

B.转基因食品一定对人体健康有害

C.转基因食品的营养成分不一定改变

D.我国十分重视转基因食品的安全性

答案　B

解析　转基因生物是指体内导入了外源基因的生物，A项正确；没有明确的证据表明转基因食品对人类健康有害，B项错误；转基因食品和非转基因食品的化学本质、基本单位一般相同，营养成分不一定改变，C项正确；我国十分重视转基因食品的安全性，D项正确。

8.将人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。

请分析回答下列问题：

（1）烟草转基因产品的获得属于________。

A.基因工程B.细胞工程

C.微生物工程D.酶工程

（2）烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了__________________，不同生物间基因移植成功，说明生物共用一套____________。

烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能，这说明_____________________________________。

（3）该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请列举你所知道的或你所设想的应用该工程的三个具体实例。

________________________________________________________________________。

（4）有人认为，转基因技术是一把双刃剑，犹如船能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？

如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例。

________________________________________________________________________。

答案　

（1）A

（2）抗病毒干扰素　遗传密码　基因是遗传物质控制生物性状的结构和功能的基本单位

（3）将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移入猪体内，培育产生与人血型相同的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌

（4）支持这一观点。

例如：

用于改良作物的抗除草剂基因引入杂草，就将难以控制杂草

解析　基因工程导入的基因之所以能导入并表达，是因为人与其他生物的基因都是由脱氧核苷酸组成的，并且生物共用一套遗传密码。

基因是有遗传效应的DNA片段，并且是控制生物性状的结构和功能的基本单位，所以DNA分子被插入或切割掉某个基因都不会影响遗传信息的表达功能。