第4章 生物技术的安全性与伦理问题-【帮课堂】2024-2025学年高二生物同步学与练（人教版2019选择性必修3）

第4章 生物技术的安全性与伦理问题 学习目标 1.举例说出日常生活中的转基因产品；生殖性克隆人面临的伦理问题；生物武器的种类和特点。 2.通过辩论、调查等活动，理性地看待转基因产品的安全性和转基因技术。 3.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。 4.举例说明生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。认同我国反对生物武器及其技术和设备扩散的立场。 学习重点：理性看待转基因技术，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，生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。 学习难点：转基因食品的安全性，生物武器的危害特点。 1.转基因产品的安全性 （1）对转基因产品安全性的争论的正方观点包括：① 。② 。③ 。 （2）反方观点包括：① 。② 。③ 。 2.理性看待转基因技术：理性看待转基因技术不是 ，不是 。人们的观点受到许多 ：要靠确凿的 进行思考和辩论。 3.关注生殖性克隆人 （1）生殖性克隆人面临的伦理问题：① 。② 。③ 。 （2）我国禁止生殖性克隆人：我国通过一系列法规 ，确保法律红线不可触碰，维护社会公序良俗。这一禁令也有助于引导科研方向，让生物技术在符合伦理道德的框架内 ，避免误入违背人性的歧途。 （3）警惕用技术研究生殖性克隆人：在科技不断进步的当下，新的克隆技术层出不穷。我国同样禁止利用 。 4.禁止生物武器 （1）生物武器的危害：利用 等作为战争武器， 。从危害来看，它能造成大规模 。 （2）生物武器的特点：① ，一旦释放，能迅速使人感染重病甚至死亡。② ，借助空气、水、昆虫等媒介，可在人群中快速传播，一个感染者可能在短时间内传染众多人。③ ，生物武器的投放不易察觉，潜伏期内难以发现，等疫情爆发才知晓，错过了最佳防控时机。④ ，研发制造生物武器所需资金和技术门槛相对低，却能产生巨大破坏效果。 （3）对生物武器的威胁，不能掉以轻心：①一些恐怖组织和极端势力可能获取生物武器技术，用于发动 ，给全球安全带来不稳定因素。②随着生物技术快速发展，基因编辑等技术被广泛应用，这在带来医学进步等好处的同时，也增加了 的风险，恶意利用这些技术可制造出更难防控、杀伤力更强的生物武器。③我国 生物武器，一贯主张 生物武器。 1.野外种植转基因抗A害虫植物的同时，还种植一定量的同种不抗虫植物，可降低抗性害虫在整个害虫种群中所占比例的增加速率。试分析其中的原因。转基因植物所携带的目的基因可能传递给非转基因植物，造成基因污染。如果将目的基因导入叶绿体DNA中，就可以有效避免基因污染，原因是什么？ 2.植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所，生产药物蛋白。叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。叶绿体转化是以同源重组原理将外源目的基因整合到目标叶绿体基因组中的一种方式，是一种高表达、安全性极高的遗传转化方法。 3.对待转基因产品安全性的正确态度。 4.比较试管婴儿和设计性试管婴儿。 1.生物技术在迅猛发展，它与人类健康、生产生活的关系越来越密切。下列说法错误的是（    ） A．利用马铃薯茎尖组织培养获得的脱毒苗能提高产量 B．单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用 C．通过乳房生物反应器可在分泌的乳汁中获得所需的药物 D．蛋白质工程可对蛋白质结构直接改造以满足生产生活需求 2.下列有关生物技术安全性等问题的观点正确的是（    ） A．生殖性克隆人理论上增加了人类基因的多样性 B．生殖性克隆需要核移植技术，而治疗性克隆不需要 C．生物武器的特点有具有传染性、携带和投放相对简单、研发门槛较高等 D．“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因，特定情况下可用于疾病治疗 3.下列有关生物多样性与全球性生态环境问题的叙述，正确的是（　　） A．我国实行的“三孩政策"有利于提高出生率，从而调整年龄结构 B．解决粮食短缺问题的一个重要措施是大量开垦森林、草地等 C．全球气候变化、土地荒漠化及食品安全问题等都属于全球性生态环境问题 D．转基因农作物进行推广种植可以增加生物多样性促进生态平衡 探究一 转基因食品的安全性 1.对转基因食品安全性争论的两种观点及其论据的比较 观点 绝不能对转基因食品的安全性问题掉以轻心 不必担心转基因食品的安全性，转基因食品潜在的安全问题，在技术上是可以解决的 论据 ①反对“实质性等同”； ②担心出现滞后效应； ③担心出现新的过敏原； ④担心营养成分改变； ⑤担心侵犯了宗教信仰者或素食者的权益 ①支持“实质性等同”； ②多环节、严谨的安全性评估，可以保证转基因食品的安全性； ③科学家负责的态度，可以防止新过敏原的产生； ④至今尚未发现一例因食用转基因食品而影响人体健康的实例； ⑤根据举证排除法，没有足够的证据证明转基因食品有问题，就应该判断它没有问题 回答下面的问题： （1）实质性等同的含义是什么？ （2）什么是滞后效应？ 探究二 基因污染及其危害 基因污染是指外来基因或改造基因在自然环境中不受控制地扩散和传播，导致基因组的改变和破坏，进而影响生物多样性和生态平衡的一种现象。基因污染可能会影响生态系统的稳定性和可持续性，因此需要采取有效的监管和措施来避免和减轻其影响。基因污染主要是由基因重组引起的。一旦出现基因污染，将很难改观，甚至会越来越严重。基因工程作物中的转基因能通过花粉所进行的有性生殖过程扩散到其他的同类作物上，这种过程称为基因漂散。经过基因改造后的生物由于具有杂交优势，当它们回到自然环境中往往会获得更多的生殖机会，同时还有可能对与之相关的生物产生影响，破坏原有的生态平衡。进而被改造过的基因就会扩散到它的后代中去，使原有种群面临灭种的危险。回答下面的问题。 （1）基因污染的产生 （2）基因污染的特点 探究三 设计试管婴儿 所谓“设计试管婴儿”，实际上就是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，对胚胎进行遗传学诊断。当诊断结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。一般我们所说的试管婴儿，不必经过遗传学诊断这一步骤。针对通过“基因编辑”技术设计“完美婴儿”或“通过设计试管婴儿技术手段拯救患病孩子”，思考下列问题。 (1)通过“设计试管婴儿”救治患儿是否符合伦理？请分别以正方与反方观点加以论述。 (2)针对“设计试管婴儿”，应持怎样的态度？ · 基础过关练 1．生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求，引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是(　　) A.人类及动植物中可能暴发的重大疫病 B.保护沿海滩涂红树林中的生物多样性 C.全球气候变暖导致生态环境发生改变 D.收集我国公民及生物资源的遗传信息 2．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是(　　) A.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 B.转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D.转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 3．下列关于转基因生物安全性的叙述中，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.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 4．生物科技是一柄“双刃剑”，生物技术如果被误用或滥用将对人类健康、生态环境乃至国家安全造成重大威胁。下列叙述正确的是（    ） A．转基因农作物可能引起食品安全问题，但对生态环境没有影响 B．生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞，应给予一定支持 C．我国反对生物武器及其技术和装备的扩散 D．试管婴儿与克隆人一样，为无性生殖，会引起伦理道德问题 5．中国在第二次世界大战期间深受生物武器之害，坚决反对任何国家在任何情况下研发、拥有或使用生物武器。下列相关说法错误的是（　　） A．蚊子、苍蝇等昆虫可以作为生物武器 B．生物武器可针对特定种族群体的易感基因而研制 C．生物武器的研发门槛高，且对人员的杀伤力和对环境的破坏力巨大 D．建立疫苗库是防护生物武器的重要措施之一 6．生物技术就像一把“双刃剑”，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来潜在的危害。下列叙述错误的是（    ） A．研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播，避免基因污染 B．干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临一些问题，如存在导致肿瘤发生的风险 C．生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力 D．反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿 7．生物技术是把双刃剑，造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题，人们必须高度重视。下列叙述错误的是（    ） A．利用核移植技术获得胚胎，从中分离出ES细胞治疗白血病涉及伦理问题 B．若有国家把研制出的新型鼠痘病毒作为生物武器，将会威胁人类安全 C．研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播 D．干细胞的研究具有广阔的应用前景，应大力支持和发展，不需要监管 8．治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，流程如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．对图中卵母细胞“去核”其实去的是纺锤体一染色体复合物 B．通过②技术获得胚胎，从胚胎中分离出胚胎干细胞修复或替代受损的细胞、组织和器官不涉及伦理问题 C．胚胎干细胞一般来自于囊胚中的滋养层细胞 D．若将图中获得的组织器官移植给个体A，则不会发生免疫排斥反应 9．有人认为种植转基因农作物对人类有利，下列叙述属于支持该观点的是（　　） A．推广种植抗虫棉可降低农药使用对环境的污染 B．转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性 C．转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白 D．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存 10．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（    ） A．生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等 B．治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体，且需要严格的监管 C．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断 D．转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而影响生物多样性 · 能力提升练 11．大田种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花等其他农作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是 A．维持棉田物种的多样性 B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度 C．使食虫鸟有虫可食 D．维持棉田生态系统中的能量流动 12．抗虫和耐除草剂玉米“双抗12-5”是我国自主研发的转基因品种。在转基因产品的研发、生产、销售等环节，可采用PCR技术进行基因监测，为转基因生物安全监管提供依据。下列叙述错误的是（    ） A．PCR开始阶段的预变性可使模板DNA变性更充分 B．PCR循环过程中，复性的目的是使DNA聚合酶与模板相结合 C．进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物 D．安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市 13．基因工程技术给人类生产生活和医疗带来巨大的影响，下面有关说法正确的是（    ） A．限制酶具有专一性，因此不同的限制酶不能产生相同的黏性末端 B．在自然条件下，农杆菌转化法不适用于将目的基因导入大多数的单子叶植物细胞 C．只要有证据证明转基因产品不安全，就应禁止转基因技术的研究 D．将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的调控元件重组在一起，导入哺乳动物的乳腺细胞，可获得乳腺生物反应器 14．生物技术给人类带来福祉的同时，也可能引起一系列安全和伦理问题。下列叙述错误的是（    ） A．生物武器的使用应全面禁止 B．将外源基因转入叶绿体，可避免造成基因污染 C．在严格监管下，治疗性克隆能够增进人类的健康 D．基因编辑技术可用于编辑完美婴儿和疾病预防研究 15．随着转基因技术的发展，其安全性问题引发了极大的关注，下列叙述错误的是（    ） A．转基因农产品可能会引发过敏反应 B．转基因农作物中都含有会危害健康的毒性蛋白 C．转基因农作物可通过传粉将转入的基因扩散到其近缘物种中 D．对转基因安全性的争议源于对基因结构、功能及调控机制了解有限 16．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是（    ） A．某些转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组 B．.将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物，可防止转基因花粉的传播 C．生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞 D．试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传编辑和胚胎移植等 17．马克·波斯特被誉为“细胞培养肉”之父，他从牛的身上提取出一种被称为“肌卫星细胞”的干细胞，将其置于培养基中，让其自行繁殖、生长，直至形成一条细薄的粉红色肌肉条。下列叙述正确的是（    ） A．肌卫星细胞是高度分化的细胞，培养时需用胰蛋白酶进行脱分化处理 B．培养过程需定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对细胞造成危害 C．培养过程需在无菌无毒环境，添加5%的CO2目的是为了刺激细胞呼吸 D．若用人的肌细胞培育人造肉可能会带来伦理问题，该技术需严格禁止 18．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是（　　） A．某些转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组 B．将α‐淀粉酶基因与目的基因一起转入植物，可防止转基因花粉的传播 C．生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞 D．试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等 19．每出生5000名婴儿就有1人患有线粒体有害突变引起的疾病，可通过如下技术培育“三亲婴儿”，实现线粒体替代疗法阻断线粒体病的遗传，但这是一个充满了争议的技术。据此推测正确的是（    ） A．该技术涉及动物细胞核移植、动物细胞培养、体外受精等技术 B．利用该技术培育“三亲婴儿”属于无性生殖 C．卵母细胞捐赠者携带的红绿色盲基因能遗传给“三亲婴儿” D．此技术之所以存在较大争议仅仅是因为孩子同时拥有自己父亲、母亲，和卵母细胞捐赠者的部分基因的伦理问题 20．生物技术运用于食品、医疗引发一系列安全与伦理问题，若应用于战争或恐怖活动，则后果将更为可怕，下列相关阐述中，正确的是（    ） A．生物武器与常规武器相比具有传染性强、研发门槛高、不受自然条件影响等特点 B．我国禁止克隆人的实验，对治疗性克隆实验也进行严格审查 C．自古就有“吃啥补啥”的说法，所以吃了转基因食品，则其中的基因就会整合到人的基因组中 D．我国对于生物武器奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策，但并不反对其他国家生物武器的扩散 思维拓展练 21．全球的转基因植物种植面积逐年增加，转基因产品的安全性受到了越来越多人的重视，下列有关转基因生物和转基因食品的描述，正确的是 。 ①通过转基因技术，培育了抗病毒的动物新品种 ②通过基因工程，科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂等新性状的作物 ③种植的转基因作物中，最多的是大豆和玉米；种植转基因作物最多的国家是美国和巴西 ④由转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，所以转基因食品是绝对安全的 ⑤我国针对转基因技术制定了相关法规，维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权 ⑥我国对农业转基因生物实行了标识制度 22．二化螟的幼虫主要危害水稻的叶和茎，转Bt基因水稻能一定程度抵抗二化螟的侵害。科研人员构建了GAL4/UAS基因调控系统的转基因水稻，过程如图1所示：GAL4/UAS系统调控基因表达的机理如图2所示：UAS序列可抑制靶基因表达，GAL4蛋白是一种转录活性因子，可特异性地识别并结合UAS序列，激活UAS下游基因的转录。    (1)图1中①②操作过程涉及到的酶有 。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外，还需要进行 才能将细胞培养成转基因个体。 (2)现已获得crylC基因、Bt基因和绿色荧光蛋白GFP基因，crylC基因能促进Bt基因的表达。若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，在构建UAS-靶基因表达载体时，应将crylC、Bt、GFP三个基因插入到图3（Ti质粒的T-DNA片段示意图）中的位置分别是 （用序号①②③作答）。    (3)将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得，中出现了抗虫植株，其表现抗虫性状的原因是 。利用中抗虫个体自交得，若中表型及其比例为 ，则GAL4基因和Bt基因插入同一对同源染色体上；若中表型及其比例为 ，则GAL4基因和Bt基因插入两对同源染色体上（假设插入的基因均有效，个体的存活率相等）。 (4)采用在水稻叶片和茎鞘中特异性表达的GAL4基因的启动子，构建表达载体，得到转基因抗虫水稻，在食品安全方面的意义是 。 23．研究者通过利用T-DNA随机插入野生型水稻染色体DNA中，导致被插入的基因功能丧失，以此构建水稻突变体库，从中筛选出一株穗粒数异常的突变体A进行实验探究。请回答下列问题： (1)用某种限制酶处理水稻突变体A的DNA（如下图所示）后，用DNA连接酶将两端的黏性末端连接成环，以此为模板，利用图中的引物 （填序号）组合进行PCR扩增，目的是扩增出T-DNA插入位置两端的未知序列，反应过程中引物与模板DNA链碱基互补配对结合的阶段是 。 (2)将T-DNA两端的未知序列与野生型水稻基因组序列比对，确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中，该突变体A的穗粒数及产量明显 （填“低于”或“高于”）野生型，据此推测B基因可能促进水稻穗粒的形成，原因是 。 (3)考虑转基因技术的安全性，适合选用 （填“不育”或“可育”）水稻株系作为实验材料，选此株系的原因是 。 24．第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植，流程如图所示。 (1)为了实现体外受精需要采集父本精液，采集后保存精液的方法是 。体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是 ；体外受精时需要发育到一定时期的卵母细胞，即卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。 (2)体外受精获得的受精卵发育成胚胎需要在特定的培养液中进行，培养过程中需定期更换培养液，目的是 （答出2点）。 (3)单精子注入受精是指卵胞浆内单精子注射辅助怀孕技术。医生会挑选出活力好、形态正常的精子，一对一注射到卵母细胞中，其实自然受精过程中也是一个精子与一个卵母细胞完成受精作用，一般是通过 和卵细胞膜封闭反应机制实现。经检测筛选的“理想胚胎”需培养至 才能植入母体子宫。 (4)图中可用PGS技术检测的疾病有 。 ①先天性愚型 ②红绿色盲 ③镰刀型细胞贫血症 ④苯丙酮尿症 ⑤获得性免疫综合征 ⑥猫叫综合征 25．水稻是我国重要的粮食作物，然而盐碱地日益吞噬着有限的耕作面积，因此对水稻耐盐碱品系进行改良具有重大意义。研究表明，OsMYB56基因的表达产物可参与植物的耐盐碱调节，科研人员从玉米细胞中克隆目的基因，构建OsMYB56基因表达载体，并对水稻进行遗传转化。部分限制酶识别序列及用于扩增目的基因的一对引物序列如下。 限制酶 EcoRI BamHI HindⅢ SacI 识别序列和切割位点 G↓AATTC G↓GATCC A↓AGCTT GAGCT↓C 上游引物P1：5'-GGATCCATGAGAAAGGGCCCGTGG-3' 下游引物P2：5'-GAGCTCCTATCCCCAGAGAGGTAGCGA-3' (1)科研人员在基因数据库中查找到OsMYB56基因的碱基序列，并据此设计一对引物来扩增目的基因。由图可知，设计引物时，在引物的5'端分别添加了 两种限制酶的识别序列。 (2)PCR扩增目的基因的原理是 。PCR过程需要用到 酶，若设置的复性温度过高会导致 。 (3)将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法。构建基因表达载体时，需要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的 序列中。为确定耐盐碱转基因水稻是否培育成功，可利用 检测OsMYB56基因是否导入成功。玉米中的相关基因在水稻细胞内能够表达的理论基础是 。 (4)有人认为转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存，他的依据是 。 26．番茄营养丰富，具有开胃消食、延缓衰老的功效，深受人们的喜爱，但番茄细胞中的果胶酶破坏细胞壁后，果实容易软化而不耐储藏。科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。如图是通过基因工程培育抗软化耐储藏番茄的过程及原理图。回答下列问题： (1)上图所示过程涉及基因工程技术和植物细胞工程中的 技术，后者利用的主要原理是 。 (2)构建重组质粒时，需要用到的工具酶是 ，切割目的基因和质粒时，一般采用双酶切法，使切开的DNA片段具有两个不同的黏性末端，这样操作的目的是 。 (3)一般以普通番茄的茎尖细胞作为受体细胞来培育无病毒转基因幼苗，理由是 。 (4)根据图中转基因番茄细胞中的信息传递过程，分析转基因番茄抗软化的原因： 。 (5)为了降低外源基因进入其他植物而造成基因污染的可能性，培育转基因植物时可采取的措施是 。 27．《诗经》中有“投我以木瓜，报之以琼瑶”的诗句。番木瓜很容易感染番木瓜环斑病毒（英文缩写为PRSV），该病毒是全球生产木瓜的限制因素。我国华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法，将番木瓜环斑病毒株系Ys的复制酶基因转入番木瓜，成功培育出转基因番木瓜“华农一号”。其大致流程如图所示。回答下列问题： (1)过程①称为 ；选用Ti质粒作为载体，是因为 。为让Ys的复制酶基因正向插入Ti质粒上，需在Ys复制酶基因两端分别添加限制酶 的酶切位点。 (2)过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用 处理农杆菌，使其处于感受态；为筛选出含重组质粒的农杆菌，应将转化的农杆菌培养在含 的培养基上。过程⑤运用的生物技术利用的生物学原理是 。 (3)若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因番木瓜植株是否具有抗番木瓜环斑病毒的特性，应进行的操作是 。 (4)番木瓜是世界上唯一直接供人们食用的转基因水果，一直以来也是转基因安全性争议的焦点之一。对于转基因食品的安全性，公众主要担心的是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章 生物技术的安全性与伦理问题 学习目标 1.举例说出日常生活中的转基因产品；生殖性克隆人面临的伦理问题；生物武器的种类和特点。 2.通过辩论、调查等活动，理性地看待转基因产品的安全性和转基因技术。 3.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。 4.举例说明生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。认同我国反对生物武器及其技术和设备扩散的立场。 学习重点：理性看待转基因技术，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，生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。 学习难点：转基因食品的安全性，生物武器的危害特点。 1.转基因产品的安全性 （1）对转基因产品安全性的争论的正方观点包括：① 。② 。③ 。 （2）反方观点包括：① 。② 。③ 。 2.理性看待转基因技术：理性看待转基因技术不是 ，不是 。人们的观点受到许多 ：要靠确凿的 进行思考和辩论。 3.关注生殖性克隆人 （1）生殖性克隆人面临的伦理问题：① 。② 。③ 。 （2）我国禁止生殖性克隆人：我国通过一系列法规 ，确保法律红线不可触碰，维护社会公序良俗。这一禁令也有助于引导科研方向，让生物技术在符合伦理道德的框架内 ，避免误入违背人性的歧途。 （3）警惕用技术研究生殖性克隆人：在科技不断进步的当下，新的克隆技术层出不穷。我国同样禁止利用 。 4.禁止生物武器 （1）生物武器的危害：利用 等作为战争武器， 。从危害来看，它能造成大规模 。 （2）生物武器的特点：① ，一旦释放，能迅速使人感染重病甚至死亡。② ，借助空气、水、昆虫等媒介，可在人群中快速传播，一个感染者可能在短时间内传染众多人。③ ，生物武器的投放不易察觉，潜伏期内难以发现，等疫情爆发才知晓，错过了最佳防控时机。④ ，研发制造生物武器所需资金和技术门槛相对低，却能产生巨大破坏效果。 （3）对生物武器的威胁，不能掉以轻心：①一些恐怖组织和极端势力可能获取生物武器技术，用于发动 ，给全球安全带来不稳定因素。②随着生物技术快速发展，基因编辑等技术被广泛应用，这在带来医学进步等好处的同时，也增加了 的风险，恶意利用这些技术可制造出更难防控、杀伤力更强的生物武器。③我国 生物武器，一贯主张 生物武器。 【答案】1.（1）科学验证安全：经过大量实验研究表明，目前市场上批准的转基因产品与传统产品在安全性上实质等同 解决粮食问题：转基因技术能够提高作物产量、增强作物对病虫害和恶劣环境的抵抗能力 环境友好：部分转基因作物能够减少农药和化肥的使用，对环境更友好。抗虫转基因作物减少了化学农药的喷洒，降低了农药对土壤、水源和非目标生物的污染，保护了生物多样性 （2）健康隐患担忧：虽然目前没有确凿证据证明转基因产品对人体有害，但长期影响难以预测 生态风险：转基因作物可能会对生态系统产生负面影响 伦理和社会问题：转基因技术涉及到对生命遗传物质的人工干预，引发了伦理争议 2.人云亦云 诋毁科学创新、造谣惑众，而是需要以完备的相关科学知识为基础，清晰地了解转基因技术的原理和操作规程 复杂的政治、经济和文化等因素的影响 证据和严谨的逻辑 3.（1）挑战人类尊严：生殖性克隆将人类的生殖过程工具化，忽视了人类的独特性和尊严 家庭伦理混乱：克隆人的身份认定会成为难题，其与供体、孕育者之间的关系无法简单套用传统的亲子关系，家庭伦理秩序会陷入混乱 社会公平隐患：克隆技术成本高昂，如果用于生殖，可能成为少数人才能享有的特权，加剧社会不平等，进一步拉大贫富差距，造成社会资源分配的失衡 （2）明确禁止 健康发展 （3）新技术进行克隆人活动 4.（1）病原微生物、毒素 危害极大 人员伤亡，引发社会恐慌，破坏社会秩序 （2）致病性强 传染性广 隐蔽性高 成本低廉 （3）恐怖袭击 生物武器研发 坚定反对 全面禁止和彻底销毁 1.野外种植转基因抗A害虫植物的同时，还种植一定量的同种不抗虫植物，可降低抗性害虫在整个害虫种群中所占比例的增加速率。试分析其中的原因。转基因植物所携带的目的基因可能传递给非转基因植物，造成基因污染。如果将目的基因导入叶绿体DNA中，就可以有效避免基因污染，原因是什么？ 2.植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所，生产药物蛋白。叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。叶绿体转化是以同源重组原理将外源目的基因整合到目标叶绿体基因组中的一种方式，是一种高表达、安全性极高的遗传转化方法。 3.对待转基因产品安全性的正确态度。 4.比较试管婴儿和设计性试管婴儿。 【答案与提示】1.种植一定量的同种不抗虫植物，对抗性害虫的选择作用减弱。叶绿体基因不会通过花粉传给下一代。 2.植物生物反应器首先需要用基因工程技术将目的基因导入植物细胞，其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞，因此涉及基因工程和细胞工程技术；要使目的基因只能在叶绿体中表达，则构建的基因表达载体中要含有叶绿体特异性启动子；由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，因此植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物的目的基因通过花粉在自然界中扩散。 3.对待转基因产品的正确态度是理性看待转基因技术要做到在完备的相关科学知识基础之上；看待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；要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。 4.试管婴儿不需要进行遗传学诊断，设计试管婴儿在胚胎移植前需要进行遗传学诊断；试管婴儿解决的是不孕不育问题，设计试管婴儿常用于白血病等疾病的治疗。两者都是体外受精，经体外早期胚胎发育再进行胚胎移植，在生殖方式上都属于有性生殖。 1.生物技术在迅猛发展，它与人类健康、生产生活的关系越来越密切。下列说法错误的是（    ） A．利用马铃薯茎尖组织培养获得的脱毒苗能提高产量 B．单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用 C．通过乳房生物反应器可在分泌的乳汁中获得所需的药物 D．蛋白质工程可对蛋白质结构直接改造以满足生产生活需求 【解析】D 马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，利用马铃薯茎尖组织培养获得的脱毒苗能提高产量，A正确；单克隆抗体（特异性强，灵敏度高）可用作为诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要作用，B正确；乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射的方法导入受精卵中，经早期胚胎培养后移植到代孕母体中获得转基因动物，此转基因动物进入泌乳期后，可从其分泌的乳汁中获取所需要的药品，C正确；要对蛋白质的结构进行改造，必须通过改造或合成基因来完成，D错误。 2.下列有关生物技术安全性等问题的观点正确的是（    ） A．生殖性克隆人理论上增加了人类基因的多样性 B．生殖性克隆需要核移植技术，而治疗性克隆不需要 C．生物武器的特点有具有传染性、携带和投放相对简单、研发门槛较高等 D．“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因，特定情况下可用于疾病治疗 【解析】D “生殖性克隆”是用生殖技术制造完整的克隆人，不能丰富人类基因的多样性，A错误；生殖性克隆和治疗性克隆都需要核移植技术，B错误；生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产，具有传染性、危害持久，容易携带的特点，C错误；“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因，特定情况下可用于疾病治疗，因此我国政府的态度是不反对治疗性克隆，D正确。 3.下列有关生物多样性与全球性生态环境问题的叙述，正确的是（　　） A．我国实行的“三孩政策"有利于提高出生率，从而调整年龄结构 B．解决粮食短缺问题的一个重要措施是大量开垦森林、草地等 C．全球气候变化、土地荒漠化及食品安全问题等都属于全球性生态环境问题 D．转基因农作物进行推广种植可以增加生物多样性促进生态平衡 【解析】A 我国实行的“三孩政策"可提高出生率，主要目的是调整年龄结构，缓解人口老龄化，A正确；大量开垦森林、草地，发展粮食生产，会破坏生态环境，不能用这种方式来解决人口增长过快造成粮食短缺的问题，B错误；食品安全问题不属于全球性生态环境问题，C错误；转基因农作物推广种植可能破坏当地的环境稳定性，导致物种多样性降低，破坏生态平衡，D错误。 探究一 转基因食品的安全性 1.对转基因食品安全性争论的两种观点及其论据的比较 观点 绝不能对转基因食品的安全性问题掉以轻心 不必担心转基因食品的安全性，转基因食品潜在的安全问题，在技术上是可以解决的 论据 ①反对“实质性等同”； ②担心出现滞后效应； ③担心出现新的过敏原； ④担心营养成分改变； ⑤担心侵犯了宗教信仰者或素食者的权益 ①支持“实质性等同”； ②多环节、严谨的安全性评估，可以保证转基因食品的安全性； ③科学家负责的态度，可以防止新过敏原的产生； ④至今尚未发现一例因食用转基因食品而影响人体健康的实例； ⑤根据举证排除法，没有足够的证据证明转基因食品有问题，就应该判断它没有问题 回答下面的问题： （1）实质性等同的含义是什么？ （2）什么是滞后效应？ (1)“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改变，就可以认为与天然品种“没有差别”。 (2)滞后效应：转基因植物的DNA经过重组后，有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质；转基因农作物所表达的某些蛋白质，可能会潜移默化地影响人的免疫系统，从而对人体健康造成隐性的伤害，在过了若干年或者一两代之后，问题才显现出来。 探究二 基因污染及其危害 基因污染是指外来基因或改造基因在自然环境中不受控制地扩散和传播，导致基因组的改变和破坏，进而影响生物多样性和生态平衡的一种现象。基因污染可能会影响生态系统的稳定性和可持续性，因此需要采取有效的监管和措施来避免和减轻其影响。基因污染主要是由基因重组引起的。一旦出现基因污染，将很难改观，甚至会越来越严重。基因工程作物中的转基因能通过花粉所进行的有性生殖过程扩散到其他的同类作物上，这种过程称为基因漂散。经过基因改造后的生物由于具有杂交优势，当它们回到自然环境中往往会获得更多的生殖机会，同时还有可能对与之相关的生物产生影响，破坏原有的生态平衡。进而被改造过的基因就会扩散到它的后代中去，使原有种群面临灭种的危险。回答下面的问题。 （1）基因污染的产生 （2）基因污染的特点 （1）基因污染可能在以下情况下发生：附近生长的相关野生植物被转基因作物受粉；邻近农田的非转基因作物被转基因作物受粉；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；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。 （2）与其他形式的环境污染不同，植物和微生物的生长和繁殖可能使基因污染成为一种蔓延性的灾难，而更为可怕的是，基因污染是不可逆转的。 探究三 设计试管婴儿 所谓“设计试管婴儿”，实际上就是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，对胚胎进行遗传学诊断。当诊断结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。一般我们所说的试管婴儿，不必经过遗传学诊断这一步骤。针对通过“基因编辑”技术设计“完美婴儿”或“通过设计试管婴儿技术手段拯救患病孩子”，思考下列问题。 (1)通过“设计试管婴儿”救治患儿是否符合伦理？请分别以正方与反方观点加以论述。 (2)针对“设计试管婴儿”，应持怎样的态度？ (1)①不合乎伦理：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重，那些配型不合适的胚胎又将如何处理？早期的生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。 ②合乎伦理：这是父母出于强烈的爱子之心，千方百计地救治自己孩子的行为；同时也是救治患者最好、最快捷的办法之一；提供骨髓中的造血干细胞并不会对试管婴儿造成伤害。 (2)“设计试管婴儿”只是在特定背景下的一种应急措施，需要经过国家有关部门严格审批。它不宜推广，并要严防滥用。 · 基础过关练 1．生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求，引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是(　　) A.人类及动植物中可能暴发的重大疫病 B.保护沿海滩涂红树林中的生物多样性 C.全球气候变暖导致生态环境发生改变 D.收集我国公民及生物资源的遗传信息 【解析】B　人类及动植物中可能暴发的重大疫病，可能会大范围传播，威胁我国人民和动植物的健康及生命，A不符合题意；保护沿海滩涂红树林中的生物多样性，有利于维持生态系统的相对稳定，不会给我国带来生物安全风险，B符合题意；全球气候变暖导致生态环境发生改变，从而使一些生物因缺少食物、栖息地，无法适应环境而灭绝，C不符合题意；收集我国公民及生物资源的遗传信息，可能会被不法分子利用，从而危害我国公民的健康和破坏生态平衡，D不符合题意。 2．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是(　　) A.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 B.转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D.转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 【解析】B　种植转基因作物(如抗虫棉)应与传统农业(如普通棉花)种植区隔离，否则传统农业种植区的产量会受到很大的影响；目的基因的本质为DNA，动物食用后会将其消化分解，所以目的基因不会转入动物体细胞中；转基因作物可能由于目的基因通过花粉扩散而影响野生植物的遗传多样性；目的基因被微生物摄入细胞内后，可能进入这些细胞中。 3．下列关于转基因生物安全性的叙述中，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.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 【解析】B　本题考查了转基因生物安全性的有关知识。目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性两个方面；因对转基因生物的安全性还处于争论阶段，故不可能在转基因食品标签上警示性注明可能的危害；我国已对转基因食品和农产品强制实施了产品标识制度，以维护消费者对转基因产品的知情权和选择权；开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提。 4．生物科技是一柄“双刃剑”，生物技术如果被误用或滥用将对人类健康、生态环境乃至国家安全造成重大威胁。下列叙述正确的是（    ） A．转基因农作物可能引起食品安全问题，但对生态环境没有影响 B．生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞，应给予一定支持 C．我国反对生物武器及其技术和装备的扩散 D．试管婴儿与克隆人一样，为无性生殖，会引起伦理道德问题 【解析】C 转基因农作物除了可能会引起食品安全问题，还可能会对生态环境造成不利影响，A错误；生殖性克隆有很多伦理和道德问题，应予以禁止，为获得治疗所用的克隆细胞属于治疗性克隆，B错误；生物武器具有传染性等特点，会对人类造成严重的威胁与伤害，我国反对生物武器及其技术和装备的扩散，C正确；试管婴儿与克隆人不同，是有性生殖的结果，可能会引起伦理道德问题，D错误。 5．中国在第二次世界大战期间深受生物武器之害，坚决反对任何国家在任何情况下研发、拥有或使用生物武器。下列相关说法错误的是（　　） A．蚊子、苍蝇等昆虫可以作为生物武器 B．生物武器可针对特定种族群体的易感基因而研制 C．生物武器的研发门槛高，且对人员的杀伤力和对环境的破坏力巨大 D．建立疫苗库是防护生物武器的重要措施之一 【解析】C 生物武器一般由致病微生物、毒素、昆虫以及装载它们的容器和投掷物组成，蚊子、苍蝇等昆虫可携带病毒等可以作为生物武器，A正确； 基因武器是指利用基因工程技术对生物战剂进行改造而产生的新型生物战剂。科学家可以通过对特定种族群体易感基因的研究和分析，有针对性地对病原体进行基因改造，使其只对具有特定基因特征的人群产生致病作用，而对其他人群影响较小或无明显影响，B正确；在现代生物技术迅速发展的背景下，许多国家和组织都有能力进行生物武器的研发。生物武器的杀伤力和对环境的破坏力确实巨大，但研发门槛相对较低，这使得生物武器成为一个潜在的重大威胁，C错误；现代生物武器的防护主要包括预警体系、防控体系和疫苗库，故建立疫苗库是防护生物武器的重要措施之一，D正确。 6．生物技术就像一把“双刃剑”，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来潜在的危害。下列叙述错误的是（    ） A．研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播，避免基因污染 B．干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临一些问题，如存在导致肿瘤发生的风险 C．生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力 D．反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿 【解析】C 研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播，避免基因污染，符合生物技术的安全与伦理规范，A正确；干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，比如用于治疗一些疑难疾病，但由于干细胞的分化和增殖等特性，也可能面临安全性问题，如免疫排斥、肿瘤形成等，B正确；生物武器是指利用致病菌类、病毒类和生化毒剂类等作为战争武器，危害极大，干扰素不是生物武器，C错误；为了防止有人滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿性别，我国反对设计试管婴儿，D正确。 7．生物技术是把双刃剑，造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题，人们必须高度重视。下列叙述错误的是（    ） A．利用核移植技术获得胚胎，从中分离出ES细胞治疗白血病涉及伦理问题 B．若有国家把研制出的新型鼠痘病毒作为生物武器，将会威胁人类安全 C．研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播 D．干细胞的研究具有广阔的应用前景，应大力支持和发展，不需要监管 【解析】D 从人胚胎分离出ES细胞治疗白血病，会涉及胚胎的处理问题，进而产生伦理问题，A正确；研制出的新型鼠痘病毒，若作为生物武器，杀伤力强、传播广泛、难预防，会威胁人类安全，B正确；研究转基因农作物时应采取多种方法防止转基因花粉的传播，以防止基因污染的发生，C正确；干细胞的研究可治疗很多疾病，但也可能会向着克隆人的方向发展，带来伦理问题，因此需要严格监管，D错误。 8．治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，流程如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．对图中卵母细胞“去核”其实去的是纺锤体一染色体复合物 B．通过②技术获得胚胎，从胚胎中分离出胚胎干细胞修复或替代受损的细胞、组织和器官不涉及伦理问题 C．胚胎干细胞一般来自于囊胚中的滋养层细胞 D．若将图中获得的组织器官移植给个体A，则不会发生免疫排斥反应 【解析】A 对图中卵母细胞“去核”其实去的是纺锤体—染色体复合物，而不是去除所有的核结构。纺锤体一染色体复合物是指卵母细胞进行减数分裂时形成的结构，这部分结构的去除是为了用个体B的体细胞核替代，完成克隆胚胎的重构，A正确；利用细胞核移植技术获得重构胚，通过早期胚胎培养技术获得胚胎，从胚胎中分离出胚胎干细胞修复或替代受损的细胞、组织和器官涉及伦理问题，B错误；胚胎干细胞来自于囊胚中的内细胞团，C错误；图中获得的组织器官形态和结构与个体B相同，若将图中获得的组织器官移植给个体A，会发生免疫排斥反应，D错误。 9．有人认为种植转基因农作物对人类有利，下列叙述属于支持该观点的是（　　） A．推广种植抗虫棉可降低农药使用对环境的污染 B．转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性 C．转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白 D．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存 【解析】A 推广种植抗虫棉可降低农药使用对环境的污染，支持种植转基因农作物对人类有利的观点，A符合题意；转基因农作物的扩散会对生物的多样性构成潜在的风险和威胁，该点不支持种植转基因农作物对人类有利的观点，B不符合题意；转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白，存在潜在风险，该点不支持种植转基因农作物对人类有利的观点，C不符合题意；转基因生物获得外源基因后，可能具备某些特殊性状，增强生存能力，威胁其他生物的生存，该点不支持种植转基因农作物对人类有利的观点，D不符合题意。 10．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（    ） A．生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等 B．治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体，且需要严格的监管 C．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断 D．转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而影响生物多样性 【解析】B 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，A正确；治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，需要在严格的监管下进行，B错误；“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断，C正确；转基因植物进入自然生态系统后可能因其具有较强的“选择优势”而占有较多的环境资源，使得其他物种的生存受到影响，从而严重影响生物多样性，D正确。 · 能力提升练 11．大田种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花等其他农作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是 A．维持棉田物种的多样性 B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度 C．使食虫鸟有虫可食 D．维持棉田生态系统中的能量流动 【解析】B 农田种植植物的目的是获得产量高的农作物，人工种植，人工管理，不需要题干抗虫棉与非转基因棉花间隔种植维持棉田物种多样性，A错误。非转基因棉花与抗虫棉间隔种植，供棉铃虫取食，主要目的就是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度，缓解棉铃虫抗性更强的新品种出现，不是为了获得更多的食虫鸟，B正确。C错误。棉田生态系统应该尽可能的使能量流入到对人类有益的棉花中去，减少能量的损耗，避免棉铃虫摄食，D错误。 12．抗虫和耐除草剂玉米“双抗12-5”是我国自主研发的转基因品种。在转基因产品的研发、生产、销售等环节，可采用PCR技术进行基因监测，为转基因生物安全监管提供依据。下列叙述错误的是（    ） A．PCR开始阶段的预变性可使模板DNA变性更充分 B．PCR循环过程中，复性的目的是使DNA聚合酶与模板相结合 C．进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物 D．安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市 【解析】B 预变性是使模板DNA充分变性，在变性过程中氢键断裂，双链DNA解旋为单链，A正确；PCR循环过程中，复性的目的是使引物与模板相结合，B错误；进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物，保证能获得目的基因，C正确；转基因产品需要进行安全评估才能上市，所以安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市，D正确。 13．基因工程技术给人类生产生活和医疗带来巨大的影响，下面有关说法正确的是（    ） A．限制酶具有专一性，因此不同的限制酶不能产生相同的黏性末端 B．在自然条件下，农杆菌转化法不适用于将目的基因导入大多数的单子叶植物细胞 C．只要有证据证明转基因产品不安全，就应禁止转基因技术的研究 D．将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的调控元件重组在一起，导入哺乳动物的乳腺细胞，可获得乳腺生物反应器 【解析】B 同尾酶能产生相同的黏性末端，即有的限制酶虽然识别的碱基序列不同，但切割后可产生相同的黏性末端，A 错误；在自然条件下，农杆菌不能感染大多数的单子叶植物，故农杆菌转化法不适用于将目的基因导入大多数的单子叶植物细胞，B 正确；转基因技术是中性的，不应禁止，C 错误；将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的调控元件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵可获得乳腺生物反应器，D 错误。 14．生物技术给人类带来福祉的同时，也可能引起一系列安全和伦理问题。下列叙述错误的是（    ） A．生物武器的使用应全面禁止 B．将外源基因转入叶绿体，可避免造成基因污染 C．在严格监管下，治疗性克隆能够增进人类的健康 D．基因编辑技术可用于编辑完美婴儿和疾病预防研究 【解析】D 生物武器的致病能力强、攻击范围广，因而会给人类的生存安全构成了严重威胁，因此生物武器的使用应全面禁止，A正确；将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染，因为叶绿体基因组不会进入花粉，可有效避免目的基因通过花粉传播扩散至野生物种基因库中，可避免造成基因污染，B正确；治疗性克隆的目的不是产生一个活体生物，而是产生胚胎干细胞，并将其在合适的条件下（如某些生长刺激型蛋白质存在）分化成各种特化细胞乃至形成组织或器官。如果人们能找到正确的条件，便能培养胚胎干细胞用于修复受损或病变器官，在严格监管下，治疗性克隆能够增进人类的健康，C正确；基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究，但不能用于设计完美婴儿，D错误。 15．随着转基因技术的发展，其安全性问题引发了极大的关注，下列叙述错误的是（    ） A．转基因农产品可能会引发过敏反应 B．转基因农作物中都含有会危害健康的毒性蛋白 C．转基因农作物可通过传粉将转入的基因扩散到其近缘物种中 D．对转基因安全性的争议源于对基因结构、功能及调控机制了解有限 【解析】B 转基因农产品可能会引发过敏反应，这是转基因安全性需要考虑的一个方面，A正确；并不是所有转基因农作物中都含有会危害健康的毒性蛋白，这种说法过于绝对，B错误；转基因农作物可通过传粉将转入的基因扩散到其近缘物种中，这是转基因技术可能带来的生态风险，C正确；对转基因安全性的争议源于对基因结构、功能及调控机制了解有限，这是正确的，因为了解有限所以存在争议，D正确。 16．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是（    ） A．某些转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组 B．.将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物，可防止转基因花粉的传播 C．生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞 D．试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传编辑和胚胎移植等 【解析】B 一般转基因食品中的DNA不会与人体细胞的DNA发生基因重组，A错误；将α-淀粉酶基因与目的基因转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏而使花粉失活，因此可以防止转基因花粉的传播，B正确；生殖性克隆是通过克隆技术产生独立生存的新个体，C错误；试管婴儿对植入前胚胎一般不需要进行遗传学诊断（或遗传学编辑），而设计试管婴儿往往为了避免后代患某种遗传病，需要进行遗传学诊断，故试管婴儿必需的技术有体外受精和胚胎移植等，D错误。 17．马克·波斯特被誉为“细胞培养肉”之父，他从牛的身上提取出一种被称为“肌卫星细胞”的干细胞，将其置于培养基中，让其自行繁殖、生长，直至形成一条细薄的粉红色肌肉条。下列叙述正确的是（    ） A．肌卫星细胞是高度分化的细胞，培养时需用胰蛋白酶进行脱分化处理 B．培养过程需定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对细胞造成危害 C．培养过程需在无菌无毒环境，添加5%的CO2目的是为了刺激细胞呼吸 D．若用人的肌细胞培育人造肉可能会带来伦理问题，该技术需严格禁止 【解析】B 肌卫星细胞是高度分化的细胞，培养时需用胰蛋白酶使其分散成单个细胞，A错误；为防止细胞代谢产物积累对细胞造成危害，培养过程需定期更换培养液，B正确；培养过程需在无菌无毒环境，添加5%的CO2目的是维持培养液的pH，C错误；用人的肌细胞培育人造肉不会带来伦理问题，D错误。 18．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是（　　） A．某些转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组 B．将α‐淀粉酶基因与目的基因一起转入植物，可防止转基因花粉的传播 C．生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞 D．试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等 【解析】B 一般转基因食品中的DNA不会与人体细胞的DNA发生基因重组，A错误；将α-淀粉酶基因与目的基因转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏而使花粉失活，因此可以防止转基因花粉的传播，B正确；生殖性克隆是通过克隆技术产生独立生存的新个体，C错误；试管婴儿对植入前胚胎一般不需要进行遗传学诊断，而设计试管婴儿往往为了避免后代患某种遗传病，需要进行遗传学诊断，故试管婴儿必需的技术有体外受精和胚胎移植等，D错误。 19．每出生5000名婴儿就有1人患有线粒体有害突变引起的疾病，可通过如下技术培育“三亲婴儿”，实现线粒体替代疗法阻断线粒体病的遗传，但这是一个充满了争议的技术。据此推测正确的是（    ） A．该技术涉及动物细胞核移植、动物细胞培养、体外受精等技术 B．利用该技术培育“三亲婴儿”属于无性生殖 C．卵母细胞捐赠者携带的红绿色盲基因能遗传给“三亲婴儿” D．此技术之所以存在较大争议仅仅是因为孩子同时拥有自己父亲、母亲，和卵母细胞捐赠者的部分基因的伦理问题 【解析】A 据图可知，该技术涉及动物细胞核移植、动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等技术，A正确；该技术存在精子和换核后的卵细胞的融合过程，属于有性生殖，B错误；卵母细胞捐献者提供的是细胞质，而红绿色盲基因位于细胞核内的染色体上，因此卵母细胞捐赠者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”，C错误；此技术之所以存在较大争议不仅是因为孩子同时拥有自己父亲、母亲，和卵母细胞捐赠者的部分基因的伦理问题，还存在技术尚不完备、仍需要更充足的检验等原因，D错误。 20．生物技术运用于食品、医疗引发一系列安全与伦理问题，若应用于战争或恐怖活动，则后果将更为可怕，下列相关阐述中，正确的是（    ） A．生物武器与常规武器相比具有传染性强、研发门槛高、不受自然条件影响等特点 B．我国禁止克隆人的实验，对治疗性克隆实验也进行严格审查 C．自古就有“吃啥补啥”的说法，所以吃了转基因食品，则其中的基因就会整合到人的基因组中 D．我国对于生物武器奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策，但并不反对其他国家生物武器的扩散 【解析】B 生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现等特点，但容易受地形、风向等多种自然条件影响，A错误；我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术和设备的扩散，禁止克隆人的实验，对治疗性克隆实验也进行严格审查，B正确、D错误；基因是有遗传效应的DNA片段，是大分子物质，吃了转基因食品，食物中的基因会被分解，C错误。 思维拓展练 21．全球的转基因植物种植面积逐年增加，转基因产品的安全性受到了越来越多人的重视，下列有关转基因生物和转基因食品的描述，正确的是 。 ①通过转基因技术，培育了抗病毒的动物新品种 ②通过基因工程，科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂等新性状的作物 ③种植的转基因作物中，最多的是大豆和玉米；种植转基因作物最多的国家是美国和巴西 ④由转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，所以转基因食品是绝对安全的 ⑤我国针对转基因技术制定了相关法规，维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权 ⑥我国对农业转基因生物实行了标识制度 【解析】①通过转基因技术，将抗病毒基因转入动物细胞，培育了抗病毒的动物新品种，①正确；②通过基因工程，转入抗虫、抗病、抗除草剂等基因，科学家培育了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物，②正确；③种植的转基因作物中，最多的是大豆和玉米，其次是棉花和油菜；种植转基因作物最多的国家是美国和巴西，③正确；④由转基因技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，但并不能说明转基因食品是绝对安全的，④错误；⑤我国针对转基因技术制定了相关法规，维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权，如对转基因食品进行标识，⑤正确；⑥我国对农业转基因生物实行了标识制度，维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权，⑥正确。 【答案】①②③⑤⑥ 22．二化螟的幼虫主要危害水稻的叶和茎，转Bt基因水稻能一定程度抵抗二化螟的侵害。科研人员构建了GAL4/UAS基因调控系统的转基因水稻，过程如图1所示：GAL4/UAS系统调控基因表达的机理如图2所示：UAS序列可抑制靶基因表达，GAL4蛋白是一种转录活性因子，可特异性地识别并结合UAS序列，激活UAS下游基因的转录。    (1)图1中①②操作过程涉及到的酶有 。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外，还需要进行 才能将细胞培养成转基因个体。 (2)现已获得crylC基因、Bt基因和绿色荧光蛋白GFP基因，crylC基因能促进Bt基因的表达。若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，在构建UAS-靶基因表达载体时，应将crylC、Bt、GFP三个基因插入到图3（Ti质粒的T-DNA片段示意图）中的位置分别是 （用序号①②③作答）。    (3)将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得，中出现了抗虫植株，其表现抗虫性状的原因是 。利用中抗虫个体自交得，若中表型及其比例为 ，则GAL4基因和Bt基因插入同一对同源染色体上；若中表型及其比例为 ，则GAL4基因和Bt基因插入两对同源染色体上（假设插入的基因均有效，个体的存活率相等）。 (4)采用在水稻叶片和茎鞘中特异性表达的GAL4基因的启动子，构建表达载体，得到转基因抗虫水稻，在食品安全方面的意义是 。 【解析】（1） 图1中①②操作过程为将目的基因导入受体细胞，该过程涉及的酶有限制酶和DNA连接酶（用于切割和连接目的基因与载体，构建基因表达载体）。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外还需要进行植物组织培养（原理为植物细胞的全能性）才能将细胞培养成转基因个体。 （2）结合题干，若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，通过特异性启动子-GALA调控UAS-靶基因的表达，且crylC基因能促进Bt基因的表达，结合图3，①处应该插入标记基因（GFP基因），②③处插入cry1C、Bt基因，即应将cry1C、Bt、GFP三个基因插入到图3所示T-DNA中的位置分别是②③①。 （3） 结合题干“转Bt基因水稻能一定程度抵抗二化螟的侵害，cryIC基因能促进Bt基因的表达”，推知将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得F1，F1全表现为抗虫，F1自交得F2，F1植株表现抗虫性状的原因是F1同时含有GAL4基因和 UAS-Bt基因，GAL4基因表达产生的GAL4蛋白与UAS结合激活Bt基因的表达。若GAL4基因（表示为G）和Bt基因（表示为B）插入一对同源染色体上，遵循基因的分离定律，F1为GB，F1自交得到1GG（不抗虫）、2GB（抗虫）、1BB（不抗虫），即F2中表型及其比例为抗虫：不抗虫=1：1；若GAL4基因（表示为G）和Bt基因（表示为B）插入两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，F1基因型为GOBO，F1自交得到9GB ，其余7份要么只含有G或B或均不含，都表现为不抗虫，即F2中表型及其比例为抗虫：不抗虫=9：7。 （4）结合题干信息，启动子具有特异性，构建GAL4基因表达载体时采用叶片和茎鞘中特异性表达基因的启动子，可使靶基因只在植株叶片和茎鞘中表达，故该技术在提高食品安全方面可能存在一定的意义，具体表现为利用GAL/UAS调控系统，使目的基因只在特定部位表达，而在人食用的部位不表达。 【答案】(1) 限制酶、DNA连接酶 植物组织培养 (2)②③① (3)F1同时含有GAL4基因和 UAS-Bt基因，GAL4基因表达产生的GAL4蛋白与UAS结合激活Bt基因的表达 抗虫：不抗虫=1：1 抗虫：不抗虫=9：7 (4)利用GAL/UAS调控系统，使目的基因只在特定部位表达，而在人食用的部位不表达 23．研究者通过利用T-DNA随机插入野生型水稻染色体DNA中，导致被插入的基因功能丧失，以此构建水稻突变体库，从中筛选出一株穗粒数异常的突变体A进行实验探究。请回答下列问题： (1)用某种限制酶处理水稻突变体A的DNA（如下图所示）后，用DNA连接酶将两端的黏性末端连接成环，以此为模板，利用图中的引物 （填序号）组合进行PCR扩增，目的是扩增出T-DNA插入位置两端的未知序列，反应过程中引物与模板DNA链碱基互补配对结合的阶段是 。 (2)将T-DNA两端的未知序列与野生型水稻基因组序列比对，确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中，该突变体A的穗粒数及产量明显 （填“低于”或“高于”）野生型，据此推测B基因可能促进水稻穗粒的形成，原因是 。 (3)考虑转基因技术的安全性，适合选用 （填“不育”或“可育”）水稻株系作为实验材料，选此株系的原因是 。 【解析】（1）因为扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列，所以再利用图中的引物①、④组合进行PCR，向两侧扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。PCR过程包括变性、复性、延伸三个阶段，引物与模板结合的阶段是复性阶段。 （2）根据题中信息可知该突变体产量明显低于野生型，当T-DNA插入2号染色体上的B基因，会破坏B基因，导致突变体产量低于野生型，说明B基因可能促进水稻穗粒的形成。 （3）目的基因的扩散可能导致转基因技术存在安全问题，故适合选用不育水稻株系作为实验材料。 【答案】(1)①④ 复性 (2)低于 当T-DNA插入2号染色体上的B基因，会破坏B基因，导致突变体产量低于野生型 (3)不育 避免目的基因在自然界中扩散 24．第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植，流程如图所示。 (1)为了实现体外受精需要采集父本精液，采集后保存精液的方法是 。体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是 ；体外受精时需要发育到一定时期的卵母细胞，即卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。 (2)体外受精获得的受精卵发育成胚胎需要在特定的培养液中进行，培养过程中需定期更换培养液，目的是 （答出2点）。 (3)单精子注入受精是指卵胞浆内单精子注射辅助怀孕技术。医生会挑选出活力好、形态正常的精子，一对一注射到卵母细胞中，其实自然受精过程中也是一个精子与一个卵母细胞完成受精作用，一般是通过 和卵细胞膜封闭反应机制实现。经检测筛选的“理想胚胎”需培养至 才能植入母体子宫。 (4)图中可用PGS技术检测的疾病有 。 ①先天性愚型 ②红绿色盲 ③镰刀型细胞贫血症 ④苯丙酮尿症 ⑤获得性免疫综合征 ⑥猫叫综合征 【解析】（1）精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中，用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期（MⅡ中期）才能具备与精子受精的能力。 （2）培养过程中需定期更换培养液，目的一是去除代谢产物防止代谢产物积累（防止有毒代谢产物积累），二是更新培养液中营养物质。 （3）当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成受精。自然受精过程中也是一个精子与一个卵母细胞完成受精作用，一般是通过透明带反应和卵细胞膜封闭反应机制实现。早期胚胎需要发育至囊胚或桑葚胚期才能进行移植，即“理想胚胎”需培养至桑葚胚或囊胚才能植入子宫。 （4）第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植，PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测，先天性愚型属于染色体结构变异遗传病，可通过显微镜观察染色体数目进行检测，①可以通过PGS检测；红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，进行基因诊断，②不可以通过PGS检测；镰刀型细胞贫血症随属于单基因遗传病，但其红细胞为镰刀型，可在显微镜下观察到其形态，③不可以通过PGS检测；苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病，④不可以通过PGS检测；获得性免疫综合征为感染HIV导致，⑤不能通过PGS检测；猫叫综合征为5号染色体片段缺失，属于染色体结构变异，⑥可以通过PGS检测；故图中可用PGS技术检测的疾病有①⑥。 【答案】(1)液氮冷冻保存（也可只写“冷冻保存”） 刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力 MII中期 (2)培养液需定期更换培养基目的一是去除代谢产物防止代谢产物积累（防止有毒代谢产物积累），二是更新培养液中营养物质 (3)透明带反应 桑葚胚或囊胚 (4)①⑥ 25．水稻是我国重要的粮食作物，然而盐碱地日益吞噬着有限的耕作面积，因此对水稻耐盐碱品系进行改良具有重大意义。研究表明，OsMYB56基因的表达产物可参与植物的耐盐碱调节，科研人员从玉米细胞中克隆目的基因，构建OsMYB56基因表达载体，并对水稻进行遗传转化。部分限制酶识别序列及用于扩增目的基因的一对引物序列如下。 限制酶 EcoRI BamHI HindⅢ SacI 识别序列和切割位点 G↓AATTC G↓GATCC A↓AGCTT GAGCT↓C 上游引物P1：5'-GGATCCATGAGAAAGGGCCCGTGG-3' 下游引物P2：5'-GAGCTCCTATCCCCAGAGAGGTAGCGA-3' (1)科研人员在基因数据库中查找到OsMYB56基因的碱基序列，并据此设计一对引物来扩增目的基因。由图可知，设计引物时，在引物的5'端分别添加了 两种限制酶的识别序列。 (2)PCR扩增目的基因的原理是 。PCR过程需要用到 酶，若设置的复性温度过高会导致 。 (3)将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法。构建基因表达载体时，需要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的 序列中。为确定耐盐碱转基因水稻是否培育成功，可利用 检测OsMYB56基因是否导入成功。玉米中的相关基因在水稻细胞内能够表达的理论基础是 。 (4)有人认为转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存，他的依据是 。 【解析】（1）由上游引物、下游引物可知，引物的5'端分别添加了BamHI、SacI的识别序列。 （2）PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR过程需要用到热稳定DNA聚合酶。PCR每次循环可以分为变性、复性、延伸三个步骤，复性的目的是适当降低温度，让引物通过碱基互补配对方式，结合到模板DNA上，若设置的复性温度过高会导致引物不能结合到模板上，进而扩增不出目的DNA片段。 （3）农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞中，并且整合到该细胞的染色体DNA上，所以构建重组Ti质粒时，需要将目的基因插入T-DNA中。为确定耐盐碱转基因水稻是否培育成功，可利用DNA分子杂交技术检测OMYB56基因是否导入成功。目的基因在受体细胞内能够表达的理论基础是所有生物共用一套遗传密码子，保证了同一种基因在不同受体细胞中均可翻译出相应的蛋白质。 （4）由于科学家赋予了转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争力，故它们有可能威胁生态系统中其他生物的生存。 【答案】(1)BamHI和SacI (2)DNA的半保留复制 热稳定DNA聚合 引物不能结合到DNA模板上，进而不能扩增出目的DNA片段 (3)T-DNA DNA分子杂交技术 所有生物共用一套遗传密码子 (4)科学家赋予转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争力（合理即可） 26．番茄营养丰富，具有开胃消食、延缓衰老的功效，深受人们的喜爱，但番茄细胞中的果胶酶破坏细胞壁后，果实容易软化而不耐储藏。科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。如图是通过基因工程培育抗软化耐储藏番茄的过程及原理图。回答下列问题： (1)上图所示过程涉及基因工程技术和植物细胞工程中的 技术，后者利用的主要原理是 。 (2)构建重组质粒时，需要用到的工具酶是 ，切割目的基因和质粒时，一般采用双酶切法，使切开的DNA片段具有两个不同的黏性末端，这样操作的目的是 。 (3)一般以普通番茄的茎尖细胞作为受体细胞来培育无病毒转基因幼苗，理由是 。 (4)根据图中转基因番茄细胞中的信息传递过程，分析转基因番茄抗软化的原因： 。 (5)为了降低外源基因进入其他植物而造成基因污染的可能性，培育转基因植物时可采取的措施是 。 【解析】（1）据图可知，上图所示过程涉及基因工程技术和植物细胞工程中的植物组织培养技术（将细胞培育为完整植株的过程），该技术所依据的主要原理是植物细胞的全能性。 （2）构建重组质粒时，需要用到的酶是限制酶（切割目的基因和运载体）和DNA连接酶（连接切割后的目的基因和运载体）；切割目的基因和质粒时，一般采用双酶切法，这样做的目的是避免（目的基因的）自身环化和（重组质粒的）反向连接，保证正确连接。 （3）由于植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，故一般以普通番茄的茎尖细胞作为受体细胞来培育无病毒转基因幼苗。 （4）基因的表达包括转录和翻译过程，其中翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，据图可知，聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录出来的mRNA能够互补配对形成双链RNA，从而阻断了多聚半乳糖醛酸酶基因的翻译过程，无法产生多聚半乳糖醛酸酶，最终导致转基因番茄抗软化。 （5）花粉发育过程中含有细胞核，基本不含有细胞质，故为了降低外源基因进入其他植物而造成基因污染的可能性，可将外源基因导入到转基因植物的细胞质中。 【答案】(1)植物组织培养 植物细胞的全能性 (2)限制酶和DNA连接酶 避免自身环化和反向连接 (3)植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒 (4)多聚半乳糖醛酸酶基因和导入的目的基因都转录产生mRNA，转录出的mRNA发生碱基互补配对，从而阻断了mRNA2翻译过程，无法产生多聚半乳糖醛酸酶 (5)将外源基因导入 细胞质中 27．《诗经》中有“投我以木瓜，报之以琼瑶”的诗句。番木瓜很容易感染番木瓜环斑病毒（英文缩写为PRSV），该病毒是全球生产木瓜的限制因素。我国华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法，将番木瓜环斑病毒株系Ys的复制酶基因转入番木瓜，成功培育出转基因番木瓜“华农一号”。其大致流程如图所示。回答下列问题： (1)过程①称为 ；选用Ti质粒作为载体，是因为 。为让Ys的复制酶基因正向插入Ti质粒上，需在Ys复制酶基因两端分别添加限制酶 的酶切位点。 (2)过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用 处理农杆菌，使其处于感受态；为筛选出含重组质粒的农杆菌，应将转化的农杆菌培养在含 的培养基上。过程⑤运用的生物技术利用的生物学原理是 。 (3)若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因番木瓜植株是否具有抗番木瓜环斑病毒的特性，应进行的操作是 。 (4)番木瓜是世界上唯一直接供人们食用的转基因水果，一直以来也是转基因安全性争议的焦点之一。对于转基因食品的安全性，公众主要担心的是 。 【解析】（1）据图可知，过程①以RNA为模板合成DNA的过程，所以过程①是逆转录；农杆菌的特点：侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。选用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上的T-DNA可将目的基因转移到受体细胞中，并将其整合到受体细胞的染色体DNA上。据图可知，抗PRSV基因定向插入Ti质粒上时需插在启动子和终止子之间，以便目的基因能够正常表达，可用的限制酶切割位点有HindⅢ和BamHI，为了避免反向连接，要使用不同的限制酶共同切割目的基因和质粒，所以添加限制酶HindⅢ和BamHI的酶切位点。 （2）过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用Ca2+处理农杆菌，使其处于感受态；为筛选出含重组质粒的农杆菌，应将转化的农杆菌培养在含卡那霉素的培养基上。从图中可以看出基因表达载体的标记基因是卡那霉素抗性基因，因此在培养转化的农杆菌的培养基上要添加卡那霉素进行筛选。 （3）目的基因检测与鉴定方法：PCR技术、 抗原-抗体杂交技术、对转基因生物进行抗性接种实验。目的基因检测与鉴定方法有分子水平的检测和个体水平的检测，从个体水平检测时对转基因生物进行抗性接种实验。所以若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因番木瓜植株是否具有抗番木瓜环斑病毒的特性，应进行的操作是对转基因番木瓜植株进行接种PRSV实验。 （4）番木瓜是世界上唯一直接供人们食用的转基因水果，一直以来也是转基因安全性争议的焦点之一，对于转基因食品的安全性，公众主要担心的是转基因植物可能会产生有毒物质和过敏原，对人体健康不利。 【答案】(1)逆（反）转录 Ti质粒可将目的基因转移到受体细胞中，并将其整合到受体细胞的染色体DNA上 HindⅢ和BamHI (2)Ca2+ 卡那霉素 植物细胞的全能性 (3)对转基因番木瓜植株进行接种PRSV实验 (4)转基因植物可能会产生有毒物质和过敏原，对人体健康不利 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$