第4章 第1节 转基因产品的安全性(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材生物选择性必修三同步学习指导(人教版2019)

第４章　 生物技术的安全性与伦理问题 第 １ 节　 转基因产品的安全性 课标要求 １. 举例说出日常生活中的转基因产品ꎮ ２. 通过辩论、调查等活动ꎬ理性看待转基因产品的安全性和转基因技术ꎮ 核心素养 １. 生命观念———关注转基因产品的安全性ꎮ ２. 社会责任———坚持正确的社会舆论导向ꎬ理性看待转基因产品的安全性ꎮ 知识点　 转基因产品引发的安全性争论与理性看待转基因技术 基础知识􀅰双基夯实 　 　 一、转基因成果令人叹为观止 成果 转基因 微生物 减少　 啤酒酵母双乙酰 　 的生成ꎬ缩短啤酒 的发酵周期ꎻ构建高产、优质的基因工程菌来 生产氨基酸ꎻ用　 基因工程菌　 生产药物 转基因 动物 ａ. 将　 生长激素基因 　 、促生长激素释放激 素基因等转入动物体内ꎬ培育了一批生长迅 速、营养品质优良的转基因家禽、家畜ꎻｂ. 将 某些抗病毒的基因导入动物体内ꎬ培育了抵 抗相应病毒的动物新品种ꎻｃ. 建立某些人类 疾病的 　 转基因动物模型 　 ꎬ为研究疾病的 致病机制和开发治疗药物提供依据 转基因 植物 培育出大批具有　 抗虫、抗病　 、抗除草剂和 耐储藏等新性状的作物 　 　 特别提醒: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ꎮ 　 　 二、对转基因产品安全性的争论 引发争论的原因:人们所生活的国家或社 会ꎬ政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水 平、历史背景、传统文化和　 伦理道德观念　 等 的差异ꎬ决定了人们具有不同的价值观取向ꎬ因 此对于转基因技术就会产生不同的见解ꎬ特别 是在　 转基因食品　 的安全性等方面发生激烈 的争论ꎮ 三、理性看待转基因技术 １. 了解转基因技术的原理和操作规程ꎮ ２. 要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考 和辩论ꎮ ３. 建立相应的法规和政策ꎬ最大限度地保 证转基因技术和转基因产品的安全性ꎮ ４. 我国对转基因技术的方针是一贯的、明 确的ꎬ就是研究上要大胆ꎬ坚持 　 自主创新 　 ꎻ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 098 推广上要慎重ꎬ做到确保安全ꎻ管理上要严格ꎬ 坚持　 依法监管　 ꎮ 活 学 巧 练 　 　 １. 通过转基因技术生产药物只是转基因微 生物方面的应用ꎮ ( × ) ２. 转基因抗虫植物也抗病ꎬ种植过程中可 以不施农药ꎮ ( × ) ３. 种植的转基因植物中以大豆和玉米最 多ꎬ其次是转基因棉花和油菜ꎮ ( √ ) ４. 高产青霉素菌株属于转基因成果ꎮ ( × ) 合 作 探 究 　 　 １. 假如外源基因是转移到农作物的叶绿体 ＤＮＡ 上的ꎬ能通过花粉传播吗? 为什么? ２. 科学家将玉米的 α￣淀粉酶基因与目的基 因一起转入植物中能防止转基因花粉的传播ꎬ 这是为什么? 课内探究􀅰名师点睛 　 　 １. 转基因产品引发的安全性争议 争论焦点 反对者观点 赞成者观点 食物安全 ①担心出现滞后效 应ꎬ担心出现新的 过敏原ꎬ担心营养 成分改变ꎻ ②担心会侵犯宗教 信仰者或素食者的 权益 ①多环节、严谨的安 全性评价ꎬ可以保证 转基因食物的安全ꎻ ②科学家负责任的态 度可以防止新的过敏 原产生ꎻ ③尚未发现因食用转 基因食物而影响人体 健康的实例 生物安全 ①可能成为 “入侵 的外来物种”ꎻ ②可能重组出有害 病原体ꎻ ③有可能使杂草成 为除不掉的 “超级 杂草” ①转基因农作物生命 力有限ꎬ扩散到种植 区外ꎬ会很快死亡ꎻ ②要表现出被赋予的 新性状ꎬ必须具有一 定的条件和种植技术ꎻ ③由于生殖隔离ꎬ难 以与其他植物杂交ꎻ ④花粉传播距离有 限ꎬ存活时间有限 环境安全 ①打破物种原有界 限ꎬ改变生态系统 中能量流动和物质 循环ꎻ ②重组的微生物可 能造成二次污染ꎻ ③有毒蛋白或过敏 蛋白可能通过食物 链进入其他动物和 人体内 ①转基因并不会改变 生物原有的分类地 位ꎬ不会破坏生态系 统的稳定性ꎻ ②转基因抗虫作物的 种植可减少农药的 使用ꎻ ③抗除草剂作物的种 植ꎬ可保护农田土壤 环境 　 　 ２. 转基因生物的优点 (１)解决粮食短缺问题ꎮ (２)减少农药使用ꎬ从而减轻环境污染ꎮ (３)节省生产成本ꎬ降低粮食售价ꎮ (４)增加食物营养ꎬ提高附加价值ꎮ (５)增加食物种类ꎬ提升食物品质ꎮ (６)促进生产效率ꎬ带动相关产业发展ꎮ ３. 理性看待转基因技术 (１)要认识到转基因技术的应用前景是非 常广阔的ꎬ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ꎬ特别是在医药 和农业生产上发挥了极大的作用ꎮ (２)要正视转基因技术带来的安全性问题ꎬ 要趋利避害ꎮ (３)完善相应的法规ꎬ利用法规手段确保转 基因生物的安全性ꎮ (４)增强科学家的法规意识ꎬ提高科学家的道 德水平ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 099 　 　 典例 １ 某种转基因玉米能高效合成一 种多肽类的蛋白酶抑制剂ꎬ积累于茎叶中ꎬ让取 食它的害虫的消化酶受抑制无法消化食物而 死ꎮ 下列就该玉米对人类安全性的评论中ꎬ不 符合生物学原理的是 ( Ｂ ) Ａ. 不安全ꎮ 这种玉米的果实(种子)中也 可能含有蛋白酶抑制剂ꎬ食用后使人因无法消 化食物而患病 Ｂ. 不安全ꎮ 这种玉米的蛋白酶抑制剂可通过 食物链富集并在人体细胞内表达ꎬ使人体无法消化 食物而患病 Ｃ. 安全ꎮ 因为人与害虫消化酶的结构存在差 异ꎬ玉米的蛋白酶抑制剂对人体很可能无影响 Ｄ. 安全ꎮ 人类通常食用煮熟的玉米食品ꎬ 玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏ꎬ不会影响 人的消化 　 　 变式训练❶ 下列有关转基因产品的安 全性的叙述ꎬ正确的是 ( Ｃ ) Ａ. 转基因产品不会带来任何不利影响 Ｂ. 应尽可能不选择食用转基因食品 Ｃ. 科学家应科学地认识、评估和利用转基 因产品ꎬ以保证转基因产品的安全性 Ｄ. 转基因产品引发的安全问题是完全不能 弥补的 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 指点迷津􀅰拨云见日 　 　 １. 基因污染是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ꎮ 经过基因 改造后的生物由于具有“杂交”优势ꎬ当它们回 到自然环境中往往会获得更多的生存机会ꎬ同 时还有可能对其相关和相互依存的生物产生影 响ꎬ破坏原有的生态平衡ꎬ进而使被改造过的基 因较快地扩散到它的后代中去ꎬ使原有种群面 临灭种的危险ꎮ ２. 基因污染可能在以下情况发生: (１)附近生长的野生相关植物被转基因作 物授粉ꎻ (２)邻近农田的非转基因作物被转基因作 物授粉ꎻ (３)转基因作物在自然条件下存活并发育 成野生的、杂草化的转基因植物ꎻ (４)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ꎮ 　 　 典例 ２ 基因污染是指外源基因通过转 基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自 然野生物种中ꎬ并成为后者基因的一部分ꎮ 下 列有关基因污染的叙述中ꎬ错误的是 ( Ａ ) Ａ. 基因污染是一种不能扩散的污染 Ｂ. 转基因生物有可能成为“外来物种”ꎬ影 响生态系统的稳定性 Ｃ. 转基因植物的抗除草剂基因有可能通过 花粉传播进入杂草ꎬ从而产生“超级杂草” Ｄ. 杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因ꎬ可 能破坏生态系统的稳定性 学 霸 记 忆 　 　 １. 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ꎮ ２. 可用基因工程菌工业化生产氨基酸、药 物等ꎮ ３. 生活的国家或社会不同决定了人们具有 不同的价值观取向ꎬ对转基因技术就会产生不 同的见解ꎬ对食品的安全性等方面发生激烈的 争论ꎮ ４. 制定相应的法规和政策ꎬ最大程度保证 了转基因技术和转基因产品的安全性ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 100 课堂达标􀅰巩固训练 １. 目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳 定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群ꎬ这在脊 椎动物中是首例ꎮ 虽然四倍体鱼生长快、肉 质好、抗病力强ꎬ但研究人员并不直接把它投 入生产ꎬ而是将它与二倍体鱼杂交的后代投 入生产ꎮ 你认为这样做主要的意义是 ( Ａ ) Ａ. 防止基因污染ꎬ保护物种多样性 Ｂ. 保护自身知识产权 Ｃ. 避免出现新物种ꎬ维护生态平衡 Ｄ. 充分利用杂种优势 ２. 下列观点缺乏科学依据的是 ( Ｂ ) Ａ. 转基因植物与其他物种的植物存在生殖 隔离 Ｂ. 许多农作物花粉的传播距离有限ꎬ绝对不 会造成其他生物的安全问题 Ｃ. 尽管植物花粉的存活时间有限ꎬ但也可能 会对其他生物造成危害 Ｄ. 转基因抗虫棉往往与非抗虫棉间行种植 ３. 如今ꎬ从土豆、草莓到西红柿ꎬ各种各样的转 基因产品已经进入寻常百姓家ꎬ有资料显示ꎬ 我国餐桌上有 ５０％ 以上的大豆色拉油属于转 基因食品ꎮ 然而近年来ꎬ有关转基因食品是 否影响健康的争论不绝于耳ꎮ 例如:１９９９ 年ꎬ 美国康奈尔大学 Ｌｏｓｅｙ 等人将转 Ｂｔ 基因玉米 花粉撒在苦芭菜上喂食黑脉金斑蝶ꎬ４ ｄ 后死 亡率达 ４４％ ꎬ而对照组无一死亡ꎬ研究者认为 该转基因玉米对非靶生物有毒ꎮ (１)据报道ꎬ转基因作物大面积种植已达多 年ꎬ食用转基因食品的人群至少已有 １０ 亿之 多ꎬ至今没有转基因食品不安全的任何实例ꎬ 转基因食品是安全的ꎮ 试分析该说法的 原因ꎮ 　 ①转基因食物被煮熟之后ꎬ细胞就被破坏 了ꎬ进入人的消化系统后ꎬ基因被消化成小分 子物质而失去遗传作用ꎻ②人们食用转基因 食品已有若干年了ꎬ但食用后并未有不适ꎬ并 未影响健康ꎻ③转基因食品仅仅是在农作物 品种中加入一两个对人类无害的已知性状的 基因(只要合理即可)　 ꎮ (２)自 １９８３ 年转基因作物在美国问世以来ꎬ 用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞 快ꎮ ２００１ 年全球转基因作物的种植面积达到 了 ５ ０００ 万 ｈｍ２ꎮ 试问:转基因技术到底有什 么优势? 　 　 ꎮ 请同学们认真完成练案[１６] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第 ２ 节　 关注生殖性克隆人 课标要求 １. 举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题ꎮ ２. 分析说明我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验的原因ꎮ 核心素养 １. 生命观念———简述克隆人、试管婴儿等生物技术在应用中可能和已经带来的利与弊ꎬ关注 伦理问题ꎮ ２. 社会责任———运用科学的原理、严谨的逻辑表述自己的观点ꎬ遵循本国的道德规范和法规ꎮ 101 确的检测结果ꎬ正确的操作顺序应该是④采集病人组织样本 →②从病人组织样本中提取 ＤＮＡ→③利用 ＰＣＲ 扩增 ＤＮＡ 片段→①分析 ＰＣＲ 扩增结果ꎮ (２)在用 ＰＣＲ 技术扩增 ＤＮＡ 时ꎬＤＮＡ 的复制过程与细胞内 ＤＮＡ 的复制类似ꎬ操作③中使 用的酶是 Ｔａｑ 酶(热稳定 ＤＮＡ 聚合酶)ꎬＰＣＲ 反应中的每次 循环可分为变性、复性、延伸三步ꎬ其中复性的结果是 Ｔａｑ 酶 从引物起始进行互补链的合成(引物通过碱基互补配对和单 链 ＤＮＡ 结合)ꎮ (３)ＤＮＡ 复制需要引物ꎬ为了做出正确的诊 断ꎬＰＣＲ 反应所用的引物应该能与两条单链 ＤＮＡ 特异性结 合ꎮ (４)据分析可知ꎬＰＣＲ(多聚酶链式反应)技术是指一项 在生物体外复制特定 ＤＮＡ 片段的核酸合成技术ꎮ 该技术目 前被广泛地应用于疾病诊断等方面ꎮ １３. (１)限制性内切核酸(或限制)　 核苷酸序列 (２)磷酸二酯键　 ＤＮＡ 单链　 以 ＤＮＡ 为模板的 ＤＮＡ 子链的 延伸 (３)②④ (４)Ｂ 解析:(１)ＥｃｏＲ Ｉ 是一种限制性内切核酸酶ꎬ它通过识别特定 的核苷酸序列切割特定的位点ꎮ (２)ＤＮＡ 连接酶可催化相 邻核苷酸之间的 ３′—羟基和 ５′—磷酸之间形成磷酸二酯键ꎻ ＰＣＲ 循环中ꎬ升温到９５ ℃时ꎬＤＮＡ 受热变性后解旋为单链ꎻ ＴａｑＤＮＡ 聚合酶是一种耐高温的依赖于 ＤＮＡ 模板的 ＤＮＡ 聚 合酶ꎬ能催化以 ＤＮＡ 链为模板的 ＤＮＡ 子链的延伸ꎮ (３)引 物是一小段单链 ＤＮＡꎬ引物 ５′端的碱基可以与 ＤＮＡ 两条链 的 ３′端的碱基进行碱基互补配对ꎬ可作为 ＤＮＡ 复制的起始 点ꎬ子链的延伸方向从 ５′→３′ꎬ据题图分析ꎬ结合已知序列可 知ꎬ能与片段 Ｆ 左边配对的引物为④ꎬ与右边配对的引物为 ②ꎬ故步骤Ⅲ选用的 ＰＣＲ 引物应当为②④ꎮ (４)对 ＰＣＲ 产物 测序ꎬ得到片段 Ｆ 的完整序列ꎬ因为片段 Ｆ 是被限制酶 ＥｃｏＲ Ｉ 剪切的两端ꎬ它识别的序列是 ＧＡＡＴＴＣꎬ且在 Ｇ 与 Ａ 之间切 割ꎬ所以 ５′端应该是 ＡＡＴＴＣꎬ３′端是 ＧＡＡＴＴꎬ故选 Ｂꎮ １４. (１)从基因文库中获取、人工合成法 (２)盐析法、酶解法或高温变性 (３)感受态　 抗原—抗体杂交技术 (４)有的酶失活而使反应中断　 基因的碱基序列 解析:(１)分析题意ꎬ研究人员从土壤微生物基因组中扩增得 到目标酶基因采用了 ＰＣＲ 技术ꎬ此外获得酶基因的方法还 有从基因文库中获取和人工合成法ꎮ (２)高质量的 ＤＮＡ 模 板是成功扩增出目的基因的前提条件之一ꎮ 在制备高质量 ＤＮＡ 模板时必须除去蛋白ꎬ可根据 ＤＮＡ 和蛋白质的溶解性 以及对酶、高温和洗涤剂的耐受性去除蛋白质ꎬ方法有盐析、 酶解法或高温变性法等ꎮ (３)研究人员使用大肠杆菌 ＢＬ２１ 作为受体细胞、ｐＥＴ２０ｂ 为表达载体分别进行 ４ 种酶的表达ꎮ 表达载体转化大肠杆菌时ꎬ首先应制备感受态细胞ꎬ 即利用 钙离子处理大肠杆菌ꎬ使其成为感受态细胞ꎬ使其易于接受 外来的 ＤＮＡ 分子ꎮ 基因工程中ꎬ酶基因(目的基因)成功表 达的产物酶蛋白的化学本质是蛋白质ꎬ常用抗原—抗体杂交 技术进行检测ꎮ (４)依图所示流程ꎬ在一定的温度、ｐＨ 等条 件下ꎬ将 ４ 种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系ꎮ 由于酶的作用条件较温和ꎬ若这些酶最适反应条件不同ꎬ则 可能导致有的酶失活而使反应中断ꎮ 在分子水平上ꎬ可以通 过改变基因的碱基序列ꎬ从而改变蛋白质的结构ꎬ实现对酶 特性的改造和优化ꎮ １５. (１)限制性内切核酸酶和 ＤＮＡ 连接酶　 转化 (２)ＲＮＡ 聚合酶与启动子的识别和结合　 不发生　 编码直 链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子 (３)逆转录(或反转录)　 引物是根据 Ｗｘ 基因的一段已知序 列设计合成的(或:引物能与 Ｗｘ 基因的 ｃＤＮＡ 特异性结合) (４)品系 ３　 品系 ３ 的 Ｗｘ ｍＲＮＡ 最少ꎬ控制合成的直链淀粉 合成酶最少ꎬ直链淀粉合成量最少ꎬ糯性最强 解析:(１)将目的基因与 Ｔｉ 质粒构建基因表达载体时ꎬ需要 限制酶的切割ꎬ将目的基因插入载体时需要 ＤＮＡ 连接酶的 连接ꎬ重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的 过程称为转化ꎮ (２)根据以上分析可知ꎬ启动子是 ＲＮＡ 聚合 酶识别并结合的位点ꎬ如果启动子序列改变将会影响 ＲＮＡ 聚合酶与之结合和识别ꎬ进而影响基因的转录水平ꎮ 在真核 生物中ꎬ编码蛋白质的序列是基因中编码区ꎬ编码区中不包 括启动子序列ꎬ因此直链淀粉合成酶的基因碱基序列中不含 有启动子ꎬ因此 ３ 个突变品系中 Ｗｘ 基因中控制合成直链淀 粉酶的氨基酸序列不发生改变ꎮ (３)以 ｍＲＮＡ 为模板合成 ｃＤＮＡ 的过程为逆转录ꎬ利用 ＰＣＲ 技术扩增 Ｗｘ 基因的 ｃＤ￣ ＮＡꎬ需要以 Ｗｘ 基因合成的引物ꎬ这样引物能够在总 ｃＤＮＡ 中与 Ｗｘ 基因的 ｃＤＮＡ 特异性结合ꎬ从而利用 ＰＣＲ 扩增技术 专一性扩增出 Ｗｘ 基因的 ｃＤＮＡꎮ(４)识图分析可知ꎬ图中品 系 ３ 的 Ｗｘ 基因的 ｍＲＮＡ 的含量最少ꎬ那么合成的直链淀粉 酶最少ꎬ直链淀粉合成量最少ꎬ因此该水稻胚乳中含的直链 淀粉比例最小ꎬ糯性最强ꎮ １６. (１)基因组文库 (２)限制酶和 ＤＮＡ 连接酶　 便于目的基因的筛选和鉴定 (３)农杆菌转化法　 避免目的基因在自然界中的扩散 (４)耐性　 茎、叶 (５)ＹＣＦ１ 可通过主动运输将 Ｃｄ 离子运到液泡中ꎬ提高了细 胞液的浓度ꎬ有利于植株吸水　 杨树具有发达的根系和高大 的树冠ꎬ更适应污染矿区等不良环境ꎬ同时可充分吸收土壤 中的 Ｃｄꎬ木材也方便运输、利用 解析:(１)为获取 ＹＣＦ１ 基因ꎬ将酵母细胞的全部 ＤＮＡ 提取、 切割后与载体连接ꎬ导入受体菌的群体中储存ꎬ这个群体含 有酵母菌的全部基因ꎬ称为基因组文库ꎮ (２)将 ＤＮＡ 序列插 入 Ｔｉ 质粒构建重组载体时ꎬ需要用限制酶切割供体 ＤＮＡ 和 质粒ꎬ以产生相同的黏性末端ꎬ然后用 ＤＮＡ 连接酶进行连 接ꎮ 基因表达载体中的标记基因可用于目的基因的筛选和 鉴定ꎮ (３)农杆菌容易侵染双子叶植物ꎬ其质粒中的 Ｔ － ＤＮＡ 可转移并插入到受体细胞染色体 ＤＮＡ 中ꎬ将含有 ＹＣＦ１ 基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜ꎬ采用最多的 方法是农杆菌转化法ꎮ 考虑转基因技术的安全性ꎬ采用不育 株系作为实验材料ꎬ可避免目的基因在自然界中的扩散ꎮ (４)根据分析可知ꎬ与野生型比ꎬ转基因植株地上部分、地下 部分和整株干重均增加ꎬ说明转基因植株在 Ｃｄ 污染的土壤 中生长较好ꎬ即对 Ｃｄ 具有更强的耐性ꎻ据图 ２ 分析ꎬ转基因 植株的茎、叶中 Ｃｄ 含量高于野生型ꎬ因此对转基因植株的 茎、叶进行后续处理ꎬ可使转基因植株持续发挥富集 Ｃｄ 的作 用ꎬ对于缓解土壤 Ｃｄ 污染最为方便有效ꎮ (５)ＹＣＦ１ 特异定 位于转基因植物细胞的液泡膜上ꎬ可通过主动运输将 Ｃｄ 离 子运到液泡中ꎬ提高了细胞液的浓度ꎬ有利于植株吸水ꎬ所以 转基因杨树比野生型能更好地适应高 Ｃｄ 环境ꎮ 相较于草本 植物ꎬ杨树具有发达的根系和高大的树冠ꎬ更适应污染矿区 等不良环境ꎬ同时可充分吸收土壤中的 Ｃｄꎬ木材也方便运 输、利用ꎬ作为 Ｃｄ 污染土壤修复植物更具有优势ꎮ 第 ４ 章　 生物技术的安全性与伦理问题 第 １ 节　 转基因产品的安全性 知识点 基础知识􀅰双基夯实 　 　 一、啤酒酵母双乙酰　 基因工程菌　 生长激素基因　 转基 因动物模型　 抗虫、抗病 二、伦理道德观念　 转基因食品 三、４. 自主创新　 依法监管 活学巧练 　 　 １. × 　 ２. × 　 ３. √　 ４. × 合作探究 　 　 １. 不能ꎮ 因为叶绿体 ＤＮＡ 存在于细胞质中ꎬ精原细胞通过 减数分裂形成的精子几乎不含细胞质ꎬ不含有叶绿体 ＤＮＡꎮ ２. 由于 α￣淀粉酶基因控制合成的淀粉酶能分解淀粉ꎬ阻止 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — １９９ — 花粉中淀粉的储藏ꎬ使花粉失去活性ꎮ 课内探究􀅰名师点睛 　 　 典例 １:Ｂ　 该玉米合成的蛋白酶抑制剂有可能在玉米果实 中存在ꎬ可能对人的消化酶有影响ꎬ也可能没有影响ꎬ因为人的 消化酶与害虫的消化酶的结构不同ꎬＡ、Ｃ 正确ꎻ蛋白酶抑制剂是 多肽类ꎬ不会在人体细胞内表达ꎬ而且很容易被消化降解ꎬ很难 通过食物链进行富集ꎬＢ 错误ꎻ蛋白酶抑制剂能被高温破坏空间 结构ꎬ不会对人造成影响ꎬＤ 正确ꎮ 　 　 变式训练 １:Ｃ　 转基因产品存在安全性问题ꎬＡ 项错误ꎻ对 转基因农作物安全性应理性看待ꎬＢ 项错误ꎻ科学家应科学地认 识、评估和利用转基因产品ꎬＣ 项正确ꎻ对待转基因技术ꎬ应趋利 避害ꎬ这样可以避免转基因产品引发的安全性问题ꎬＤ 项错误ꎮ 指点迷津􀅰拨云见日 　 　 典例 ２:Ａ　 基因污染会随着生物的繁殖而不断扩散ꎬＡ 项 错误ꎻ转基因生物具有某些特殊性质ꎬ他们在某地区的竞争能力 较强ꎬ可能成为“外来物种”ꎬ威胁生态系统中其他生物的存在ꎬ 从而影响生态系统的稳定性ꎬＢ 项正确ꎻ转基因植物的抗除草剂 基因有可能通过花粉传播进入杂草ꎬ使杂草成为用除草剂除不 掉的“超级杂草”ꎬＣ 项正确ꎻ杂草、害虫从它的近亲获得抗性基 因ꎬ具有新性状ꎬ可能破坏生态系统的稳定性ꎬＤ 项正确ꎮ 课堂达标􀅰巩固训练 １. Ａ　 四倍体与二倍体杂交后得到的是三倍体ꎬ三倍体是高度不 育的ꎬ防止了基因污染ꎮ ２. Ｂ　 尽管农作物的花粉传播的距离有限ꎬ花粉存活时间有限ꎬ 但转基因植物的外源基因还是有可能通过花粉传播而进入其 他植物中ꎬ使其他植物具有某些特殊性状ꎮ ３. (１)①转基因食物被煮熟之后ꎬ细胞就被破坏了ꎬ进入人的消 化系统后ꎬ基因被消化成小分子物质而失去遗传作用ꎻ②人们 食用转基因食品已有若干年了ꎬ但食用后并未有不适ꎬ并未影 响健康ꎻ③转基因食品仅仅是在农作物品种中加入一两个对 人类无害的已知性状的基因(只要合理即可) (２)①可定向改造生物的性状ꎻ②可提高农作物的产量 解析:(１)转基因食品绝大多数是安全的ꎬ人们从食物中获得 的是可以吸收的小分子物质ꎬ这些物质在不同生物体内多数 是相同的ꎻ转基因食品只是增加了少量对人类无害的基因ꎬ产 生了特定的蛋白质ꎬ不会从根本上改变生物的性质ꎮ (２)人们 可以按照自己的意愿定向地改造生物的遗传特性ꎬ所以对于 人类来说ꎬ转基因技术有很大的好处ꎮ 由于转基因技术还不 是很成熟ꎬ所以需要特别注意其副作用ꎮ 练案[１６] 基础题组 １. Ａ　 生物安全是指担心转基因生物会影响到生物多样性ꎬ从而 影响生态系统的稳定ꎬＡ 错误ꎻ转基因食物潜在的安全隐患有 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、 产生毒性物质、营养成分改变等ꎬＢ 正确ꎻ为了加强对农业转 基因生物的标识管理ꎬ保护消费者的知情权ꎬ我国对农业转基 因生物实行了标识制度ꎬＣ 正确ꎻ转基因生物有可能被用于制 造生物武器ꎬ如经过基因重组的致病病菌等ꎬＤ 正确ꎮ故选 Ａꎮ ２. Ｃ　 人类对转基因生物安全性的争议集中在食物安全、生物安 全和环境安全方面ꎬ不包括空气安全ꎬＣ 符合题意ꎬＡ、Ｂ、Ｄ 不 符合题意ꎮ 故选 Ｃꎮ ３. Ｄ　 转基因作物能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿是转基因 生物的优点ꎬＡ 不符合题意ꎻ转基因食品与非转基因食品一 样ꎬ都是由脂肪、蛋白质和碳水化合物等物质组成的ꎬ一定程 度上可说明转基因食品是安全的ꎬＢ 不符合题意ꎻ对转入了苏 云金杆菌基因的西红柿进行毒性分析表明ꎬ这种转基因西红 柿对人体健康没有影响ꎬ说明转基因食品安全ꎬＣ 不符合题 意ꎻ帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛 奶草叶子后ꎬ近一半的个体死亡ꎬ幸存的也不能正常发育ꎬ说 明了转基因食品存在不安全因素ꎬＤ 符合题意ꎮ 故选 Ｄꎮ ４. Ｄ　 转基因植物的抗除草剂基因ꎬ可能通过油菜的花粉散播到 环境中ꎬＡ 正确ꎻ由于转抗虫基因植物对昆虫的选择作用ꎬ可 能导致昆虫群体抗性基因频率增加ꎬＢ 正确ꎻ转基因植物可能 会成为“入侵的外来物种”ꎬ威胁生态系统中其他生物的生 存ꎬＣ 正确ꎻ外源基因虽然来源于自然界ꎬ但是其往往是在异 种生物之间进行的基因的转移ꎬ因此也可能存在安全性问题ꎬ Ｄ 错误ꎮ 故选 Ｄꎮ ５. Ｂ　 外源基因可通过花粉传递到它的近亲作物上ꎬ造成“基因 污染”ꎬＡ 正确ꎻ“基因污染”是一种可以扩散的污染ꎬＢ 错误ꎻ 在种植抗虫作物的同时种植少量非抗虫作物ꎬ可以减缓抗性 基因频率的增加ꎬＣ 正确ꎻ转基因生物带有外来基因ꎬ有可能 成为“入侵的外来物种”ꎬ威胁生态系统的稳定性ꎬＤ 正确ꎮ 故 选 Ｂꎮ ６. Ａ　 我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的ꎬ就是研究上 要大胆ꎬ坚持自主创新ꎻ推广上要慎重ꎬ做到确保安全ꎻ管理上 要严格ꎬ坚持依法监管ꎬＡ 错误ꎬＢ、Ｃ、Ｄ 正确ꎮ 故选 Ａꎮ ７. Ｃ　 转基因技术是体外重组 ＤＮＡ 分子的技术ꎬ其原理是基因 重组ꎬＡ 错误ꎻ转基因技术的应用解决了人类史上很多难题ꎬ 但既有有利的一面ꎬ也有弊端ꎬ应辩证的看待和利用ꎬＢ 错误ꎻ 现在很多转基因食品包装都有警示标志ꎬ就是提示潜在的安 全性ꎬ以保护消费者的知情权ꎬＣ 正确ꎻ转基因食品和传统食 品各有优缺点ꎬ且转基因食品的安全性存在争议ꎬ故转基因食 品不会替代传统食品ꎬＤ 错误ꎮ 故选 Ｃꎮ ８. (１)ｃＤＮＡ　 启动子、内含子 (２)Ｔ４ＤＮＡ 连接酶 (３)转化　 染色体 ＤＮＡ　 遗传特性得以稳定维持和表达 (４)植物组织培养、植物细胞的全能性 (５)知情和选择 解析:(１)过程①是指 ｍＲＮＡ 逆转录得到 ｃＤＮＡꎬ建立 ｃＤＮＡ 文 库ꎻ由于转录而来的 ｍＲＮＡ 已经剪切掉了内含子对应的部分ꎬ 且不包含启动子ꎬ因此 ｃＤＮＡ 文库比基因组文库缺少启动子、 内含子ꎮ (２)既能连接黏性末端又能连接平末端的 ＤＮＡ 连接 酶是Ｔ４ＤＮＡ连接酶ꎮ (３)因为农杆菌 Ｔｉ 质粒上的Ｔ － ＤＮＡ可 转移至受体细胞ꎬ并且整合到受体细胞的染色体 ＤＮＡ 上ꎬ如 果将目的基因插入到 Ｔ － ＤＮＡ 质粒上ꎬ通过农杆菌的转化作 用ꎬ就可以使目的基因进入植物细胞ꎬ并将其整合到受体细胞 的染色体 ＤＮＡ 上ꎬ使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表 达ꎮ (４)过程③④是利用离体的植物组织培养成完整植株的 过程ꎬ属于植物组织培养技术ꎬ植物组织培养的原理是植物细 胞的全能性ꎮ (５)基因工程育种与传统杂交育种相比ꎬ最显著 的特点是能定向改变生物的遗传特性ꎮ 我国制定很多保护转 基因产品的法规ꎬ可以维护消费者对转基因产品的知情和选 择的权利ꎬ又保证了转基因技术和已上市的产品的安全性ꎮ 能力提升 １. Ｃ　 “外来物种入侵”一般是由于该生物在适宜的环境和缺乏 天敌的情况下能够大量繁殖ꎬ并且对当地的生物多样性产生 影响ꎮ 转基因生物往往是改良的品种ꎬ因而具有较强的适应 能力和竞争力ꎬ很可能使当地的生物多样性受到影响ꎮ ２. Ｄ　 分割的胚胎细胞有相同的遗传物质ꎬ但个体的性状还受到 环境的影响ꎬ因此发育成的个体有形态学差异ꎬＡ 错误ꎻ体外 培养的动物细胞一类能悬浮在培养液中生长增殖ꎬ另一类需 要贴附于某些基质表面才能生长增殖ꎬＢ 错误ꎻ红豆杉茎尖分 生组织通过脱分化过程形成愈伤组织ꎬ一方面愈伤组织通过 再分化形成胚状体ꎬ进而培养成红豆杉植株ꎻ另一方面ꎬ愈伤 组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞ꎬ从愈伤组织细胞中 提取紫杉醇ꎬＣ 错误ꎻ转基因植物可能与野生植物发生杂交而 出现基因交流ꎬ影响野生植物的遗传多样性ꎬＤ 正确ꎮ 故 选 Ｄꎮ ３. Ｂ　 转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性ꎬＡ 错误ꎻ转基因食品 的安全性尚存争议ꎬ消费者对转基因食品有知情权和选择权ꎬ Ｂ 正确ꎻ转基因作物与非转基因作物的化学组成没有本质区 别ꎬ害虫喜欢吃的蔬菜和果实不一定都是非转基因的ꎬＣ 错 误ꎻ转基因食品中含有外源基因ꎬ但通过食用不会整合到人体 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — ２００ —