内容正文:
课时作业(14) 转基因产品的安全性引发社会的广泛关注
[对应学生用书P183]
一、单项选择题
1.下列关于“转基因”的叙述,错误的是( )
A.转入的外源基因有可能使作物的其他基因的表达受到影响
B.被转移的基因是功能已知的基因,人们对它们研究得已经相当透彻,绝对不会引起安全性问题
C.在“转基因”的过程中,必须用到工具酶
D.转基因技术成果已进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用
B [有些转入的外源基因能影响作物的其他基因的表达;“转基因”操作时需要用到限制性内切核酸酶、DNA连接酶;转基因技术成果在医药、农业和工业上发挥了极大的作用,但基因的许多影响是不容易控制的,还存在一些安全隐患。]
2.下列观点缺乏科学依据的是( )
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,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,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
B [尽管农作物的花粉传播的距离有限,花粉存活时间有限,但转基因植物的花粉还是有可能通过花粉传播而进入其他植物中,使其他植物具有某些特殊性状。]
3.下列选项中明显体现了转基因产品引发的食品安全问题的是( C )
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,营养丰富,产量高
C.转基因植物合成的某些蛋白质,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
4.基因工程产物可能存在着一些安全性问题,但下列叙述不必担心的是( )
A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,会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.转基因生物体释放到环境中,可能会对生物多样性构成危害
A [三倍体转基因鲤鱼不能产生可育配子,不能与正常鲤鱼杂交,所以不必担心自然种群被淘汰,A符合题意;运载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物,如抗除草剂的杂草,需要担心,B不符合题意;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,需要担心,C不符合题意;目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,造成基因污染,从而可能打破生态平衡,需要担心,D不符合题意。]
5.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中有助于防止基因漂移
C [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,同时减少了农药对环境的污染,A项正确;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项正确;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项错误;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漂移,D项正确。]
6.转基因食品存在“是否安全”的争议,有人认为转基因食品是有害的。比如抗“草甘膦(除草剂)”转基因农作物的种植,使喷洒除草剂的人患癌症。请用已学知识判断以下说法正确的是( )
A.自古就有“吃啥补啥”的说法,所以吃了转基因食品,则其中的基因会整合到人的基因组中
B.严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位,则转基因食品安全性可以得到保障
C.若食用转基因大米,就一定会对人的健康造成危害
D.抗除草剂植物生产的食品会导致人患癌症
B [吃了转基因食品,其中的基因会被消化分解,因此不会整合到人的基因组中,A项错误;严格管理好目的基因和控制好目的基因的表达部位,则转基因食品安全性可以得到保障,B项正确;食用转基因大米不一定会对人的健康造成危害,C项错误;抗除草剂植物生产的食品不一定 会导致人患癌症,D项错误。]
7.美国农业部指导农民在种植抗性转基因农作物时,要求农民在转基因农作物的行间种植一些普通的非转基因农作物,供害虫取食。这种做法的主要目的是( )
A.保护农作物物种的多样性
B.保护害虫的天敌
C.减缓害虫抗性基因频率增加的速率
D.维持农田生态系统中的能量流动
C [大量种植抗性转基因作物,因为自然选择的作用,害虫的抗性基因频率会不断上升,转基因农作物的行间种植一些普通的非转基因农作物,供害虫取食可减缓害虫抗性基因频率增加的速率。]
8.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
C [基因工程间接导致了基因污染,A项正确;基因工程是通过人工导入外源基因,破坏了生物原有的基因组成,B项正确;基因工程是通过人工导入外源基因,未发生基因交换,C项错误;人类在推广转基因作物时,没有充分考虑生物和环境之间的相互影响,D项正确。]
9.目前科学家已成功培养出全球首例遗传性能稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群,这在脊椎动物中是首例。虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强,但研究人员并不直接把它投入生产,而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。你认为这样做主要的意义是( )
A.防止基因漂移,保护物种多样性
B.保护自身知识产权
C.避免出现新物种,维护生态平衡
D.充分利用杂种优势
A [此优良四倍体鱼种为转基因技术的产物,因转基因生物野生养殖易发生基因漂移,故将其与二倍体鱼种杂交,得到优良三倍体品种,三倍体是高度不育的,将其放养可避免基因漂移,保护物种多样性,维护生态平衡。]
10.下列关于生命安全与健康的做法,不合理的是( )
A.为防止视网膜损伤和其他外伤,参加户外冰雪运动时选用合适的护具
B.为达到减肥的目的,青少年可采取节食、熬夜和服用减肥药物的方式
C.为防控核化生有害因子,应加强国门生物安全查验和口岸动植物检疫
D.为提高食品安全性,商家和生产商应提供食品安全溯源和管理的信息
B [参加户外冰雪运动时选用合适的护具可以避免雪在光下对眼睛的刺激,并避免滑倒时受伤,以防止视网膜损伤和其他外伤,A正确;青少年应合理营养,合理营养的含义是,由食物中摄取的各种营养素与身体对这些营养素的需要达到平衡,既不缺乏也不过量,不能为了减肥而采取节食、熬夜和服用减肥药物的方式,B错误;为防控核化生有害因子,应加强国门生物安全查验和口岸动植物检疫,以维护国家安全,防范和应对生物安全风险,保障人民生命健康,保护生物资源和生态环境,C正确;为提高食品安全性,商家和生产商应提供食品安全溯源和管理的信息,如食品生产经营应具有与生产经营的食品品种、数量相适应的食品原料处理和食品加工、包装、贮存等场所,保持该场所环境整洁,D正确。]
11.随着转基因技术的发展,“基因污染”应运而生。关于“基因污染”的说法错误的是( )
A.转基因作物的外源基因可以通过花粉扩散到它的近亲作物上,从而污染生物基因库
B.杂草、害虫从它的近亲中获得的抗性基因,可能破坏生态系统的稳定性
C.基因污染是一种不增殖不扩散的污染
D.基因污染的危害在于引起了遗传物质的改变,难以立即消除
C [基因污染是指转基因作物的外源基因可以通过花粉扩散到它的近亲作物上,从而污染生物基因库,所以基因污染是可以随着自然界中的生物扩散的,故A项正确,C项错误;杂草、害虫从它的近亲中获得的抗性基因,具有新的性状,可能破坏生态系统的稳定性,B项正确;基因污染的危害在于引起了遗传物质的改变,难以立即消除,D项正确。]
12.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
D [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项正确;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项正确;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项正确;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项错误。]
二、非选择题
13.EβF是薄荷产生的一种信息素,可驱散蚜虫并吸引蚜虫的天敌。天然农作物小麦不能产生EβF,但可以通过基因工程制备含EβF合成酶基因的转基因抗蚜麦。下图1为EβF合成酶基因合成的部分过程及质粒的结构,图2为相关限制酶的识别位点。回答下列问题:
图1
图2
(1)若利用PCR技术对EβF合成酶基因进行扩增,在PCR反应体系中除DNA模板外, 还应加入_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)分析图1和图2,切割目的基因和质粒的最佳方案是选择限制酶________________________,得到的重组质粒除了含有图中的结构外,还应具有________________________等。
(3)将重组质粒导入小麦幼胚细胞使用的方法是________________。
(4)转基因抗蚜麦推广种植后可能引发的安全性问题是___________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)若利用PCR技术对EβF合成酶基因进行扩增,在PCR反应体系中需要加入DNA模板、耐高温DNA聚合酶、引物、4种脱氧核苷酸和缓冲液。
(2)根据图1和图2可知,质粒上的标记基因内部含有SalⅠ识别序列,故不能选择该酶进行切割,应该选择PstⅠ和XhoⅠ对质粒进行切割,因为NsiⅠ和PstⅠ切割的黏性末端相同,故可以用NsiⅠ和PstⅠ对目的基因切割,即切割目的基因和质粒的最佳方案是选择限制酶NsiⅠ、PstⅠ和XhoⅠ,得到的重组质粒除了含有图中的结构如目的基因、标记基因外,还应具有启动子、终止子、复制原点等。
(3)可以用农杆菌转化法将重组质粒导入小麦幼胚细胞。
(4)转基因抗蚜麦推广种植后可能影响生物多样性、目的基因向其他生物扩散、改变现有生态结构等。
答案 (1)耐高温DNA聚合酶、引物、4种脱氧核苷酸和缓冲液 (2) NsiⅠ、PstⅠ和XhoⅠ 启动子、终止子和复制原点 (3)农杆菌转化法 (4)影响生物多样性、目的基因向其他生物扩散、改变现有生态结构
14.英国的科学家利用转基因技术培育出含有大鼠生长激素基因的巨型小鼠,如图是制备转基因小鼠的操作过程。图中编号表示过程,A~D表示限制酶,字母下方的斜线指向的是相应的酶切位点。
(1)图中过程①需要用到的限制酶是________和________;过程②所用到的酶是____________。
(2)图中过程③所用方法是________,受体细胞一般采用________细胞。得到巨型小鼠后,可取其体细胞核,采用____________进行繁育。
(3)从转基因生物的安全性方面考虑,上述转基因小鼠研究必须在限定范围内进行,这一做法的目的是防止________________________基因向其他生物扩散。
解析 (1)图中过程①是获取目的基因,从图中看出,比较两个图,可以判断获得的目的基因需要限制酶A和C;过程②是构建重组质粒,需要DNA连接酶将目的基因和质粒进行连接。
(2)图中过程③是将目的基因转入受体细胞,图中受体是动物,所以常采用显微注射法;一般选择动物细胞的受精卵作为受体细胞。得到巨型小鼠后,可取其体细胞核和卵细胞的细胞质形成重组细胞,进行核移植(克隆)技术进行繁育。
(3)从转基因生物的安全性方面考虑,上述转基因小鼠研究必须在限定范围内进行,这一做法的目的是防止目的(外源、大鼠生长激素)基因向其他生物扩散。
答案 (1)A C DNA连接酶 (2)显微注射 受精卵 克隆/核移植 (3)目的/外源/大鼠生长激素
15.来源于豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)具有抗虫特性。但直接把该基因转入农作物后,发现转基因植株中合成的CpTI蛋白质的积累量并没有达到强烈抑制害虫的程度。于是,科研工作者在体外对CpTI基因进行了修饰,在其两端分别融合了“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列,在它们的共同作用下,CpTI蛋白质在转基因植株中的积累量得到了明显提高。修饰和表达过程如图所示:
(1)在此项基因工程中,供体细胞是________;CpTI基因是人们所需要的特定基因,称为________。
(2)在体外对CpTI基因进行修饰时,首先用________处理,形成黏性末端。
(3)“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的化学本质是________。
(4)检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是____________________。
(5)当前,转基因大豆、转基因棉花等转基因农作物已经进入我们的生活,请从生物学角度谈谈转基因农作物可能带来的利与弊(各举一条)。
①利:___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②弊:_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)提供CpTI基因的供体细胞是豇豆细胞,该基因为目的基因。(2)在修饰时,首先用限制酶切割,形成黏性末端。(3)从题干知“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列能与CpTI基因结合,说明它们都是DNA。(4)基因是否成功表达可以从性状的角度去检测,基因表达的结果是出现抗虫特性。(5)高科技是把双刃剑,故分析转基因作物的利弊时可从两个方面阐述。
答案 (1)豇豆细胞 目的基因 (2)限制酶 (3)DNA
(4)让害虫食用农作物叶片 (5)①可以让人类获得具有优良品质的农作物,如蛋白质含量更高、抗逆性更强的作物;打破传统育种界限,如植物表达微生物的抗虫性状等
②转基因农作物也可能变异为对人类或环境有害的物种,如抗逆性极强的“超级杂草”会严重破坏生物多样性;转入的基因可能会导致某种尚不为人知的对人体健康有害的性状的产生;造成基因污染;影响食品安全等(其他合理答案也可)
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