第2單元-第2章-第1節(jié)

1、第二章生物安全與生物倫理第一節(jié)基因工程的風(fēng)險(xiǎn)1關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問(wèn)題。(重難點(diǎn))2搜集與交流生物技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的有關(guān)政策和法規(guī)。轉(zhuǎn) 基 因 生 物 的 安 全 性1生物安全的含義指現(xiàn)代生物技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用以及轉(zhuǎn)基因生物的跨國(guó)轉(zhuǎn)移可能會(huì)對(duì)生物多樣性、生態(tài)環(huán)境和人體健康所構(gòu)成的潛在的風(fēng)險(xiǎn)與威脅。2轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性主要包括內(nèi)容(1)受體生物的安全性：指導(dǎo)入的外源基因及其產(chǎn)物對(duì)受體生物是否有不利影響。(2)生態(tài)學(xué)上的安全性：有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物釋放或使用帶來(lái)的生態(tài)學(xué)上的安全性。(3)消費(fèi)領(lǐng)域的安全性：轉(zhuǎn)基因生物在食品、飼料和其他消費(fèi)領(lǐng)域的安全性。探討：具有抗蟲(chóng)特性的轉(zhuǎn)基因植物，只能對(duì)害蟲(chóng)

2、產(chǎn)生毒害嗎？提示：對(duì)許多有益生物也可能產(chǎn)生直接或間接的影響。探討：轉(zhuǎn)基因生物不屬于外來(lái)物種的入侵，對(duì)生物多樣性不會(huì)造成影響嗎？提示：轉(zhuǎn)基因生物往往帶有優(yōu)勢(shì)特征和較強(qiáng)的適應(yīng)性，會(huì)對(duì)生物多樣性造成影響。探討：什么是基因污染？提示：基因污染是指人工組合的基因，通過(guò)轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動(dòng)物擴(kuò)散到其他栽培作物或自然野生物種并成為后者基因的一部分。1轉(zhuǎn)基因生物與食物安全食用轉(zhuǎn)基因食品可能會(huì)對(duì)人體健康造成一些隱性傷害。如：(1)可能會(huì)出現(xiàn)滯后效應(yīng)。轉(zhuǎn)基因植物的DNA經(jīng)過(guò)重組后，有可能合成出對(duì)人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質(zhì)，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物所表達(dá)的某些蛋白質(zhì)，可能會(huì)潛移默化地影響人的免疫系統(tǒng)，從而對(duì)人體健康造成隱性

3、的傷害，食用者在過(guò)了若干年或一兩代之后，問(wèn)題才顯現(xiàn)出來(lái)。(2)可能會(huì)出現(xiàn)新的過(guò)敏原。轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新的蛋白質(zhì)，也許大多數(shù)人食用后沒(méi)事，但是具有過(guò)敏體質(zhì)的人群，食用后可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果。(3)轉(zhuǎn)基因后的農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)成分可能改變。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物盡管只是部分DNA發(fā)生重組，但這些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生改變。2轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全轉(zhuǎn)基因生物有可能會(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。如：(1)如果在轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有毒蛋白或過(guò)敏蛋白，通過(guò)蜜蜂的采集，很可能會(huì)進(jìn)入蜂蜜中，再經(jīng)過(guò)食物鏈的傳遞，最后有可能進(jìn)入其他動(dòng)物和人體內(nèi)。(2)重組的微生物在

4、降解某些化合物過(guò)程中所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可能會(huì)對(duì)人類生活環(huán)境造成二次污染。據(jù)報(bào)道，用來(lái)降解塑料的重組微生物就是這樣。3轉(zhuǎn)基因生物與生物安全將各類活的轉(zhuǎn)基因生物體釋放到環(huán)境中，可能會(huì)對(duì)生物多樣性構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)和威脅。如：(1)轉(zhuǎn)基因植物有可能會(huì)擴(kuò)散到種植區(qū)外變成野生種類，或者進(jìn)入新的生態(tài)區(qū)域，在破壞了這一區(qū)域生態(tài)平衡后，成為雜草。(2)科學(xué)家賦予了轉(zhuǎn)基因生物某些特殊性狀，增強(qiáng)了它們?cè)谠摰貐^(qū)生存條件的競(jìng)爭(zhēng)能力，它們就有可能成為“入侵的外來(lái)物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存。(3)導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細(xì)菌或病毒雜交，從而重組出對(duì)人類或其他生物有害的病原體。(4)轉(zhuǎn)基因植

5、物的抗除草劑基因，有可能通過(guò)花粉傳播而進(jìn)入雜草中，使雜草成為用除草劑除不掉的“超級(jí)雜草”。1自從第一株轉(zhuǎn)基因植物問(wèn)世以來(lái)，已有數(shù)十種乃至上百種轉(zhuǎn)基因植物在世界各地的實(shí)驗(yàn)室中誕生。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，“基因污染”應(yīng)運(yùn)而生。下列關(guān)于基因污染的說(shuō)法不正確的是()A轉(zhuǎn)基因植物的果實(shí)或其他部分作為食物可能會(huì)引起食用者產(chǎn)生不良反應(yīng)B轉(zhuǎn)基因植物可能與它們的近緣野生種發(fā)生自然雜交，從而破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性C基因污染是一種不可以增殖的污染D為了防止轉(zhuǎn)基因的擴(kuò)散，在大面積種植時(shí)，必須在周圍設(shè)置緩沖帶作物【解析】食用轉(zhuǎn)基因的食物時(shí)，可能會(huì)因外源基因表達(dá)產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)食用者造成不良反應(yīng)，A正確；轉(zhuǎn)基因植物可能與自然物

6、種雜交，從而危及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B正確；在大面積種植轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，應(yīng)在周圍設(shè)置緩沖帶作物以防轉(zhuǎn)基因的擴(kuò)散，D正確；基因污染是一種可增殖的污染，可通過(guò)繁殖而傳遞下去，C錯(cuò)?！敬鸢浮緾2請(qǐng)根據(jù)下述材料，回答問(wèn)題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：99310077】棉鈴蟲(chóng)是一種嚴(yán)重危害棉花的害蟲(chóng)。我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲(chóng)消化道內(nèi)的蘇云金桿菌，它能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲(chóng)致死，而此毒蛋白對(duì)人畜無(wú)害。通過(guò)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(chóng)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2019年推廣后，已取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。(1)害蟲(chóng)在噴灑農(nóng)藥進(jìn)行化學(xué)防治后抗藥性增強(qiáng)是

7、_的結(jié)果。(2)“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”抵抗害蟲(chóng)的遺傳信息表達(dá)過(guò)程可以表示為_(kāi)。(3)“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”的抗蟲(chóng)變異，屬于可遺傳變異類型中的_。(4)該項(xiàng)科學(xué)成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是_。(5)科學(xué)家預(yù)言，此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”獨(dú)立種植若干代以后，也將出現(xiàn)不抗蟲(chóng)的植株。此種現(xiàn)象來(lái)源于_。(6)題中“毒蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花植株內(nèi)并實(shí)現(xiàn)成功表達(dá)”中的“成功表達(dá)”含義是指_。(7)與雜交育種、誘變育種相比，通過(guò)基因工程培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是_。(8)在培育“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)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_。(9)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊，請(qǐng)各舉一例加以說(shuō)明。有利方面：_。有

8、害方面：_?！敬鸢浮?1)農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)的變異類型進(jìn)行選擇(2)抗蟲(chóng)基因mRNA蛋白質(zhì)(3)基因重組(4)減少了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境(5)基因突變(6)毒蛋白基因在棉花細(xì)胞內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了毒蛋白(7)目的性強(qiáng)，育種周期短，克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(8)限制性內(nèi)切酶DNA連接酶運(yùn)載體(9)用于疾病的診斷和治療；用于培育優(yōu)良動(dòng)、植物新品種可能引起環(huán)境問(wèn)題、食物安全性問(wèn)題、生物安全性問(wèn)題國(guó) 際 社 會(huì)對(duì)生物 技 術(shù) 安 全 性 的 關(guān) 注1制訂相應(yīng)的法規(guī)和條例為了達(dá)到趨利避害的目的，許多國(guó)家和國(guó)際組織在積極發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)的同時(shí)，也在積極進(jìn)行生物安全方面的研究，并制訂了一些相應(yīng)的法規(guī)和

9、條例。2我國(guó)與生物安全有關(guān)的法規(guī)如2019年國(guó)務(wù)院公布了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物管理?xiàng)l例等。3轉(zhuǎn)基因生物對(duì)人類和環(huán)境的影響轉(zhuǎn)基因生物的影響將會(huì)是長(zhǎng)期的，它們以特殊的生命形式，以超過(guò)自然進(jìn)化千百萬(wàn)倍的速度介入到自然界，在給人類帶來(lái)巨大利益的同時(shí)，也可能蘊(yùn)涵一定的危險(xiǎn)。探討：轉(zhuǎn)基因生物會(huì)不會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)中原有的動(dòng)態(tài)平衡？提示：可能性不大，但要提高警惕。隨著時(shí)間的推移，人們發(fā)現(xiàn)這類危險(xiǎn)似乎不大，因?yàn)榭茖W(xué)家轉(zhuǎn)入的僅是有限的一種或幾種基因；而轉(zhuǎn)入的基因是否可能會(huì)對(duì)其他生物或環(huán)境造成危害，都是經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析、實(shí)踐的，一旦發(fā)現(xiàn)有害后果，科學(xué)家就會(huì)停止實(shí)驗(yàn)。探討：轉(zhuǎn)基因生物有可能給人類帶來(lái)災(zāi)難，為以防萬(wàn)一，人類是否應(yīng)禁止

10、轉(zhuǎn)基因生物的科學(xué)研究？提示：不能禁止對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的科學(xué)研究。原因是社會(huì)的發(fā)展、國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)總是和技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，從促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的角度看，必須不斷發(fā)展生物技術(shù)，造福人類；同時(shí)通過(guò)多種措施，減少其負(fù)面作用，避免災(zāi)難發(fā)生。1理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)首先認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景是非常廣闊的，以基因工程為代表的一大批生物技術(shù)成果，進(jìn)入人類的生產(chǎn)和生活，特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用。(2)要正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來(lái)的安全性問(wèn)題，切實(shí)認(rèn)識(shí)到個(gè)別有害轉(zhuǎn)基因生物的危害性，要趨利避害，而不能因噎廢食。(3)完善相應(yīng)的法令法規(guī)，利用法制手段確保轉(zhuǎn)基因生物的安全性。(4)增強(qiáng)科學(xué)家的法制意識(shí)，提高科學(xué)家的研

11、究道德水平。2轉(zhuǎn)基因及對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)成果的態(tài)度(1)轉(zhuǎn)基因是指將一個(gè)基因片段從一種生物體中分離出來(lái)，通過(guò)修飾后導(dǎo)入到另一種生物體的基因組中，從而達(dá)到改造生物性狀的目的。(2)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)成果的態(tài)度：在生產(chǎn)和生活的某些方面，人類已離不開(kāi)轉(zhuǎn)基因技術(shù)成果，因此應(yīng)充分利用其優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)關(guān)注、限制它們的缺點(diǎn)。1下列哪項(xiàng)不利于轉(zhuǎn)基因生物安全性問(wèn)題的解決()A1993年，我國(guó)制定了基因工程安全管理辦法B2019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】轉(zhuǎn)基因技術(shù)代表高科技成果，正確的社會(huì)輿論導(dǎo)向?qū)⒂欣诳茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，相反錯(cuò)誤的輿論導(dǎo)向?qū)⒆璧K

12、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。要制定符合本國(guó)利益的政策和法規(guī)，應(yīng)該趨利避害，而不能因噎廢食?！敬鸢浮緿2如今，從土豆、草莓到西紅柿，各種各樣的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入尋常百姓家，更有資料顯示，我國(guó)餐桌上有50%以上的大豆色拉油屬于轉(zhuǎn)基因食品。然而近年來(lái)，有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品是否影響健康的爭(zhēng)論不絕于耳。例如：2019年，美國(guó)康奈爾大學(xué)Losey等人將轉(zhuǎn)Bt基因玉米花粉撒在苦芭菜上，喂食黑脈金斑蝶幼蟲(chóng)4天后死亡率達(dá)44%，而對(duì)照組無(wú)一死亡，研究者認(rèn)為該轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)非靶生物有毒。(1)自轉(zhuǎn)基因作物大面積種植以來(lái)至今沒(méi)有轉(zhuǎn)基因食品不安全的任何實(shí)例。轉(zhuǎn)基因食品是安全的，試分析原因。(2)自1983年轉(zhuǎn)基因作物在美國(guó)問(wèn)世以來(lái)，用生

13、物技術(shù)改造農(nóng)產(chǎn)品的研究與應(yīng)用進(jìn)展飛快。2019年全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積達(dá)到了5 000萬(wàn)公頃。試問(wèn)：轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品到底有什么優(yōu)勢(shì)？(3)你是怎樣理解轉(zhuǎn)Bt基因玉米花粉對(duì)非靶生物是有毒的？(4)有人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因生物會(huì)造成基因污染，危害生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。你是怎樣理解的？【答案】(1)轉(zhuǎn)基因食物被煮熟之后，細(xì)胞就被破壞了，進(jìn)入人腸胃系統(tǒng)后，基因被消化成小分子物質(zhì)而失去遺傳作用；轉(zhuǎn)基因食品僅是農(nóng)作物品種中加入一兩個(gè)對(duì)人類無(wú)害的已知性狀的基因。(只要合理即可)(2)縮短育種時(shí)間；定向改造生物的性狀；提高糧食產(chǎn)量，解決糧食問(wèn)題。(3)轉(zhuǎn)Bt基因玉米在培育過(guò)程中沒(méi)有對(duì)所有的生物進(jìn)行毒性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，在邏輯判斷上屬于

14、不完全歸納。(4)轉(zhuǎn)基因生物中所含的外源基因可能會(huì)通過(guò)雜交在環(huán)境中傳遞，可能會(huì)由此產(chǎn)生超級(jí)雜草、超級(jí)害蟲(chóng)以及其他超級(jí)動(dòng)物等，使得生物多樣性受到破壞等。(只要合理即可)1科學(xué)家研究生長(zhǎng)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桿菌抗蟲(chóng)毒蛋白基因在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物的基因，這一現(xiàn)象說(shuō)明()轉(zhuǎn)基因作物的基因可傳播到野生植物中轉(zhuǎn)基因作物可對(duì)生物的多樣性構(gòu)成威脅為防止基因污染，應(yīng)當(dāng)禁止轉(zhuǎn)基因作物的研究自然雜交過(guò)程實(shí)質(zhì)是一個(gè)長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)基因過(guò)程，兩者沒(méi)有任何區(qū)別ABCD【解析】轉(zhuǎn)基因作物可通過(guò)雜交將自身的基因傳播到野生植物中；基因污染可能會(huì)對(duì)生物的多樣性構(gòu)成威脅；雖然轉(zhuǎn)基因生物存在危害，但我們應(yīng)理性地看

15、待轉(zhuǎn)基因生物的研究；自然雜交是同種生物個(gè)體之間的基因交流，而轉(zhuǎn)基因是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的過(guò)程，即不同生物之間基因的交流。【答案】C2面對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利與弊，正確的做法是()A趨利避害，不能因噎廢食B不加區(qū)分，全盤(pán)接受C應(yīng)停止有關(guān)的實(shí)驗(yàn)D堅(jiān)決抵制轉(zhuǎn)基因生物【解析】轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊，我們對(duì)待它應(yīng)趨利避害，不能因噎廢物?！敬鸢浮緼3害蟲(chóng)損傷番茄的葉片后，組成葉片細(xì)胞的細(xì)胞壁能釋放出一種類激素物質(zhì)，這種物質(zhì)可以擴(kuò)散到番茄的其他部位，誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)蛋白酶抑制劑基因表達(dá)，合成蛋白酶抑制劑，導(dǎo)致害蟲(chóng)不能消化食物而死亡?？茖W(xué)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(chóng)性

16、狀，有效地抵御了玉米螟對(duì)玉米的危害。請(qǐng)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(xué)上稱為_(kāi)。(3)在種植了這種轉(zhuǎn)基因玉米的農(nóng)田中的雜草是否也會(huì)出現(xiàn)抗玉米螟性狀？原因是什么？_(4)抗玉米螟玉米具有顯著的生態(tài)效應(yīng)。你認(rèn)為種植該玉米的農(nóng)田是否還需要進(jìn)行防蟲(chóng)管理？理由是什么？_(5)有人對(duì)食用該玉米的安全性表示擔(dān)憂，你認(rèn)為這種擔(dān)憂有無(wú)道理？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。_【解析】(1)番茄蛋白酶抑制劑的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，其合成部位為核糖體，但還需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾

17、基體中加工才具有生物活性。(2)由材料可獲得信息，抗玉米螟玉米品種的培育運(yùn)用的是轉(zhuǎn)基因技術(shù)，這種技術(shù)的原理是基因重組。(3)屬于開(kāi)放性試題，答案不唯一，只要有道理即可。(4)抗玉米螟玉米能抗玉米螟，但不一定能抵抗其他害蟲(chóng)，故種植抗玉米螟玉米的農(nóng)田，仍需要進(jìn)行防蟲(chóng)管理。(5)屬于開(kāi)放性試題，答案不唯一，只要有道理即可?！敬鸢浮?1)核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(2)轉(zhuǎn)基因基因重組(3)(答案不唯一)不會(huì)；不同物種之間存在生殖隔離，玉米的花粉不能傳遞給雜草。(或會(huì)；蛋白酶抑制劑基因通過(guò)玉米的花粉傳遞給雜草，使雜草獲得抗蟲(chóng)基因，從而表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀。)(4)需要；轉(zhuǎn)基因玉米能夠抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他

18、玉米害蟲(chóng)。(5)(答案不唯一)有道理；這種玉米的子?？赡芎械鞍酌敢种苿?，人食用后可能抑制人體蛋白酶的活性，影響人體健康。(或沒(méi)有道理；人蛋白酶與玉米螟蛋白酶結(jié)構(gòu)不同，玉米中的蛋白酶抑制劑對(duì)人體蛋白酶無(wú)影響。)4在植物基因工程中，用土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒作為運(yùn)載體，把目的基因重組入Ti質(zhì)粒上的TDNA片段中，再將重組的TDNA插入植物細(xì)胞的染色體DNA中。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：99310078】(1)科學(xué)家在進(jìn)行上述基因操作時(shí)，要用一種_分別切割質(zhì)粒和目的基因，質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過(guò)_而黏合。(2)將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入二倍體油菜細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株含有抗除草劑特性的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)分析，該植株含有一個(gè)攜帶目的基因的TDNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉(zhuǎn)基因植株自交F1中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的_，原因是_。(3)種植上述轉(zhuǎn)基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過(guò)花粉傳遞給