2019-2020学年人教高中生物选修三同步精练：专题4生物技术的安全性和伦理问题4-1

2019-2020学年人教高中生物选修三同步精练：专题4生物技术的安全性和伦理问题4-1

专题 4 4.1 (建议用时：40 分钟) 考点 基本目标 发展目标 1.转基因生物与食物安全、生物安全、环境安全 1,2,3,4,5,6,7,8 11,12,13,14 ,152.外来物种入侵 9,10 [基本目标] 1．下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是( ) A．基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因 B．通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药的使用 C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的 DNA，用另一种限制性核酸内切 酶处理载体 DNA D．若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题 B 解析 抗生素抗性基因在基因工程中常作为标记基因，A 项错误；通过转基因技术 可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药的使用，B 项正确；通常用相同的限制 性核酸内切酶处理含目的基因的 DNA 和载体 DNA，C 项错误；虽然外源基因来源于自然界， 但仍然有可能表达出对人体不安全的产物，D 项错误。 2．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 B 解析 转基因生物是否存在安全问题尚在争论之中，国家为了维护消费者对转基因 产品的选择权和知情权，一般会加贴标注，但不会警示性注明可能的危害。 3．下列关于转基因生物与环境安全的叙述，错误的是( ) A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染 B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响 C．如果转基因花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过某些途径传递到人体内 D．实验室中的转基因微生物经过严格灭菌后才与外界环境接触 B 解析 重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生对环境有污染的中间产物，造 成二次污染，A 项正确；抗虫棉可以减少农药的使用，但外源抗虫基因可能通过花粉逸散到 近缘的其他植物，从而造成基因污染，B 项错误；若转基因花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白， 可能通过蜜蜂的蜂蜜等途径进入人体内，C 项正确；转基因微生物经过严格灭菌后，将失去 生物活性，对环境没有影响，D 项正确。 4．下列关于生物技术的安全性问题的分析，不合理的是( ) A．用大肠杆菌作为转基因受体菌株时，必须用 37 ℃下就会死亡的菌株 B．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存 C．转基因作物大规模商品化可能对作物的遗传多样性构成威胁 D．转基因微生物携带的抗生素抗性基因可能使人体内的细菌获得抗药性 B 解析 转基因生物进入自然界后可能会与野生物种杂交而对生物的多样性构成潜 在的威胁。 5．在转基因生物或其产品研究过程中，必须遵循科学研究道德，其中不正确的是( ) A．把重组 DNA 的转移仅限制在遗传上具有特定缺陷的生物上 B．对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在 42 ℃便会死亡的菌株 C．对外源 DNA 要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质 D．一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物 B 解析 在转基因生物或其产品研究过程中，必须遵循科学研究道德，其中对用大肠 杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在 37 ℃便会死亡的菌株。 6．面对转基因技术的利弊，正确的是( ) A．趋利避害，不能因噎废食 B．不加区分，全盘接受 C．应停止有关的实验 D．坚持抵抗转基因生物 A 解析 转基因技术有其有利的方面，如可利用微生物合成胰岛素、抗虫棉减少了农 药的使用等，但也存在食物安全、生物安全、环境安全等安全性问题，故对于转基因技术的 利弊，正确的做法是趋利避害，不能因噎废食。 7．抗逆转基因作物的培育与推广带来的巨大社会效益是( ) ①在一定程度上使作物摆脱环境条件的限制 ②减少化学农药对环境的污染和对人畜的危害 ③减少化肥的制造和使用量，有利于环境保护 ④使作物在不良环境下更好地生长，提高产量 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ B 解析 抗逆转基因作物体内含有抵抗不良环境的基因，如抗病毒、抗虫、抗盐碱、 抗除草剂、抗低温等基因，但抗逆转基因作物的生长仍然需要从土壤中吸收必需的无机盐成 分，缺少了必需的无机盐成分，任何作物都不能正常生长发育，因而对化肥的制造和使用量 无影响。 8．据统计，从 20 世纪 90 年代至今，全世界包括基因制药在内的生物技术药物的销售 额以年均 30%的速度增长，生物制药已成为 21 世纪的朝阳产业。下列有关说法不正确的是 ( ) A．我们可以利用转基因技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂” B．对于基因制药，我们应该科学地认识和评估，保障公众的知情权 C．利用转基因技术还可以进行基因治疗，现在技术已经完全成熟 D．对于转基因生物的安全性问题，国家应建立相应的评估及预警机制 C 解析 利用转基因技术可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”，如有人 将α抗胰蛋白酶基因转到羊体内，生产α抗胰蛋白酶；由于人们对基因制药持不同观点，所以 应科学地认识和评估，保障公众的知情权；可以利用转基因技术进行基因治疗，但现在技术 尚不成熟；对于转基因生物的安全性问题，国家应建立相应的评估及预警机制。 9．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。其依据是( ) A．转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交，形成新的病原体 B．转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为超级 杂草 C．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能 力 D．转基因植物花粉传播的距离有限，只能在种植区以内繁殖 C 解析 外来物种入侵一般是由于外来生物在适宜的环境和缺乏天敌的情况下能够 大量繁殖，并且对当地的生物多样性产生了影响。转基因生物往往是改良的品种，因而具有 较强的适应能力，很可能使当地生物的生存受到影响。 10．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 解析 基因工程可以使生物含有本物种原来没有的外源基因，并可能通过杂交作用 使野生种群也含有外源基因，造成基因污染，A、B 项正确；基因工程的原理是基因重组而 不是染色体重组，C 项错误；由于科学发展水平的限制，人类在发展基因工程作物时，难以 充分考虑生物和环境之间的相互影响，D 项正确。 [发展目标] 11．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心的是( ) A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰 B．载体的标记基因(如抗生素抗性基因)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．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，可能打破生态平衡 A 解析 三倍体转基因鲤鱼通过减数分裂形成配子时会发生联会紊乱，不能产生正常 配子，是高度不育的，与正常鲤鱼之间存在生殖隔离。 12．有人说：“转基因生物所转移的只是一两种自然界中已经存在的外源基因，它并不 会改变生物原有的分类地位，充其量只能说是具有某种新特征的同一物种”。上述说法中是 否是“同一物种”，关键应该看转基因生物与原来的生物是否具有( ) A．生殖能力 B．地理隔离 C．生殖隔离 D．能否杂交 C 解析 生物间是否存在生殖隔离，是判断不同生物是否是同一物种的标志。 13．请阅读下列材料，回答问题： 材料 自 1984 年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取得了长足发展， 如转入生长激素(GH)基因的鱼生长速度快，饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此 转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源 基因的扩散问题。我国科学家只将三倍体的转基因鱼投入自然系统。 (1)转基因鱼成功的物质基础是________________________________________。 (2)已知人的 GH 是含有 191 个氨基酸的蛋白质，若将人的 GH 基因转移到鱼体内，则转 基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是________。 (3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得了较高的特定生长率，以至于生长速率高于 非 转 基 因 鱼 ， 蛋 白 质 转 换 效 率 也 显 著 高 于 非 转 基 因 鱼 ， 其 可 能 的 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题。试分 析 引 起 生 态 安 全 性 问 题 的 原 因 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，科学家最近成功培育的三倍体“湘云鲫”， 请 说 说 其 形 成 过 程 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因： ________________________________________________________________________。 解析 (1)转基因能够进行的物质基础是各种细胞生物都以 DNA 分子作为遗传物质。(2) 氨基酸数与基因中的脱氧核苷酸数的比值是 1∶6，控制合成含 191 个氨基酸的蛋白质的基 因至少含有的脱氧核苷酸数为 191×6＝1 146 个。(3)转基因鱼体内的目的基因得到表达，合 成了大量的生长激素，促进了蛋白质的合成，生长较快。(4)转基因鱼生长较快，能够迅速 占领生活的空间，获取大量食物，被捕食的生物迅速减少，与其他物种竞争占优势，可能引 起生态危机。(5)三倍体鱼的培育过程是：先将二倍体转基因鱼加倍得到四倍体鱼，然后用 二倍体鱼与四倍体鱼杂交得到三倍体鱼，三倍体鱼高度不育，可人工控制鱼的数量，避免引 发生态危机。 答案 (1)遗传物质都是 DNA (2)1 146 (3)合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成 (4)转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有外源基因，也具有生长优势，捕食量大 增，与其他物种竞争时占优势，引起生态危机 (5)二倍体转基因鱼加倍为四倍体转基因鱼，然后二倍体鱼与四倍体鱼杂交形成三倍体 鱼 三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危 机 14．研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，能导致害虫无 法消化食物而被杀死。为对付异常猖獗的玉米螟，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导 入玉米体内，在一定程度上遏制了玉米螟的爆发。 (1)如果以玉米的叶肉细胞作为重组 DNA 的受体细胞，则需要通过____________技术将 其培育成工程植物。 (2)如果把目的基因导入受体细胞叶绿体 DNA 中，将来产生的配子中是否含有该基因？ 为 什 么 ？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)抗玉米螟的玉米就是无虫玉米，不必防治害虫。你赞成这种说法吗？为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)对于这种转基因玉米的食用安全性，引发了人们的争议，有人认为是安全的，有人 认为是不安全的。你持什么观点？列举一个理由支持你的观点。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 (1)将叶肉细胞培育成工程植物，应该利用植物组织培养技术经脱分化和再分化 过程将细胞的全能性表达出来。(2)细胞质中的 DNA 表现为母系遗传，进入配子的可能性不 是 100%。(3)玉米螟是玉米害虫的一种，在玉米生长过程中还应该防治其他害虫，蛋白酶抑 制剂对其他害虫并不一定有效。(4)开放题，支持与不支持均可，但理由必须能支持自己的 观点。 答案 (1)植物组织培养 (2)不一定。在减数分裂过程中细胞质 DNA 的分配具有随机性 (3)不赞成。因为抗玉米螟的玉米只能抵抗玉米螟，不能抵抗所有的害虫 (4)只要理由能支持自己的观点即可。例如：①不安全。这种蛋白酶抑制剂被人食用后 可能抑制人体消化酶的活性，使人无法进行正常的消化作用而患病 ②安全。人与害虫的消 化酶存在结构差异，蛋白酶抑制剂对人体的消化酶没有影响 ③安全。人通常是将玉米煮熟 后食用，高温破坏了蛋白酶抑制剂的功能，进入人体后不能再起作用 15．在转 B 基因(B 基因控制合成毒素蛋白 B)抗虫棉商品化的同时，棉虫对毒素蛋白 B 产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答： (1)研究者发现豇豆胰蛋白酶抑制剂(由 D 基因控制合成)可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性， 使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含 B 基因和 D 基因的____________导入棉花细胞中， 获得转基因棉。 (2)棉花短纤维由基因 A 控制，研究者获得了多个基因型为 AaBD 的短纤维抗虫棉植株， 其中 B 基因和 D 基因位于同一条染色体上，减数分裂时不发生交叉互换。 ①植株Ⅰ相关基因位置如图 1，该植株自交，F1 中长纤维不抗虫植株的基因型为 ________，能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是________。 图 1 植株Ⅰ相关基因位置 图 2 植株Ⅱ相关基因位置 ②植株Ⅱ自交，F1 性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫 3∶1，则植株Ⅱ中 B 基因 和 D 基因位于________(填图 2 中编号)号染色体上。 ③植株Ⅲ自交，F1 性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫＝2∶1∶1， 则植株Ⅲ产生的配子的基因型为________。 (3)从防止抗虫基因污染、提高转基因植物安全性的角度分析，理论上可将抗虫基因转 入棉花细胞的________(填字母)。 A．细胞核 B．叶绿体 C．线粒体 D．核糖体 解析 (1)培育转基因抗虫棉，应将含目的基因的重组 DNA 分子(或表达载体)导入棉花 细胞中，保证目的基因在棉花细胞中稳定保存并表达。(2)①植株Ⅰ中 A(a)和 BD 基因位于 非同源染色体上，遵循自由组合定律，该植株自交，F1 中长纤维不抗虫植株的基因型为 aa， 能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是 1/4×1/4＝1/16。②植株Ⅱ自交，F1 性状分离比为 短纤维抗虫∶长纤维不抗虫＝3∶1，表明短纤维基因与抗虫基因连锁，植株Ⅱ中 B 基因和 D 基因位于 1 号染色体上。③植株Ⅲ自交，F1 性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤 维抗虫＝2∶1∶1，表明长纤维基因与抗虫基因连锁，植株Ⅲ产生的配子的基因型为 A、aBD。 (3)目的基因可插入细胞核，或线粒体、叶绿体 DNA 中，植物的花粉含有很少的细胞质，将 抗虫基因转入棉花细胞的叶绿体或线粒体中，则抗虫基因难以进入花粉中，不会随花粉传给 近缘物种。 答案 (1)重组 DNA 分子(或表达载体、重组质粒) (2)①aa 1/16 ②1 ③A、aBD (3)BC