第1節(jié) 身邊的生物科學(xué)
典型例題
【例1】轉(zhuǎn)基因技術(shù)已在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。請(qǐng)舉例說(shuō)明該技術(shù)的應(yīng)用可能帶的影響。
正面影響：
負(fù)面 影響：
【解析】轉(zhuǎn)基因技術(shù)和任何科學(xué)技術(shù)一樣，是一把雙刃劍，既有積極意義也有負(fù)面影響，我們應(yīng)該合理地利用。正面影響：在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因藥品如胰島素、干擾素等治療疾病；在農(nóng)業(yè)方面，生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植物，獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、具有抗逆性等優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，在畜牧業(yè)方面，培育抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量皮毛的優(yōu)良品種；在食品工業(yè)方面，為人類開(kāi)辟新的食物；在環(huán)境保護(hù)方面，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境污染的治理等。負(fù)面影響：生產(chǎn)基因武器用于戰(zhàn)；制造“超人”，造成新的種族歧視；轉(zhuǎn)基因生物對(duì)生態(tài)安全的影響等。
【答案】見(jiàn)解析。
【例2】番茄在運(yùn)輸和貯藏過(guò)程中，由于過(guò)早成熟而易腐爛。應(yīng)用基因工程技術(shù)，通過(guò)抵制某些促進(jìn)果實(shí)成熟的激素的合成能力，可 使番茄貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，培育成耐貯藏的番茄新品種，這種轉(zhuǎn)基因番茄已于1993年在美 國(guó)上市，請(qǐng)回答：
(1)促進(jìn)果實(shí)成熟的重要激素是 。
(2)與雜交育種、誘變育種相比，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是 和 。
【解析】本題考查的知識(shí)有植物激素、轉(zhuǎn)基因技術(shù)（基因工程）的優(yōu)點(diǎn)。植物激素有多種，目前公認(rèn)的植物激素有生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯，其中乙烯的主要作用是促進(jìn)果實(shí)的成熟，它在成熟的果實(shí)中含量較多。限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶、運(yùn)載體是基因操作的三種重要工具�；蚬こ淘谵r(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，二是培育具有各種抗逆性的作物新品種。其主要優(yōu)點(diǎn)一是定向地改造生物，從 根本上改變作物的特性，二是基因工程的轉(zhuǎn)基因技術(shù)克服了傳統(tǒng)育種方法無(wú)法克服的生物遠(yuǎn)緣雜交無(wú)法實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。
【答案】(1)乙烯 (2)定向改造生物 克服生物遠(yuǎn)緣雜交的困難
基礎(chǔ)練習(xí)
1、我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，在占世界 的耕地上卻養(yǎng)活了占世界 的人中，取得了舉世公認(rèn)的成就。然而，由于 、 、和 等，我國(guó)糧食生產(chǎn)以及人民的生活環(huán)境正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
2、舉例說(shuō)說(shuō)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的重要性。
3、隨著化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)量和品種的逐年增加，害蟲(chóng)的抗藥性也逐年增強(qiáng)，造成的危害很嚴(yán)重。如近年棉鈴蟲(chóng)在我國(guó)大面積爆發(fā)成災(zāi)，造成的經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)100億元以上。針對(duì)這種情況，我國(guó)科學(xué)工作者經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，一種生活在棉鈴蟲(chóng)消化道內(nèi)的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲(chóng)致死，而毒蛋白對(duì)人畜無(wú)害。通過(guò)科技攻關(guān)，我國(guó)科學(xué)工作者已成功地將該毒蛋白基因?qū)朊藁ㄖ仓陜?nèi)并實(shí)現(xiàn)了表達(dá)。由于棉鈴蟲(chóng)吃了“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”植株后就會(huì)死亡，所以抗蟲(chóng)棉在近年推廣后，收到了很好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)以上材料回答下列問(wèn)題：
(1)害蟲(chóng)抗藥性的增強(qiáng)是 的結(jié)果。
(2)“轉(zhuǎn)基因”抗蟲(chóng)棉新品種的培育應(yīng)用了 新技術(shù)。
（3）談?wù)勣D(zhuǎn)基因技術(shù)給人類帶的影響。
能 力測(cè)試
1、科學(xué)家們經(jīng)過(guò)多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)——基因工程，實(shí)施該工程的最終目的是 ( )
A．定向提取生物體的DNA分子
B．定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”
C．在生 物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造
D．定向地改造生物的遺傳性狀
2、有關(guān)基因工程的成果及應(yīng)用的說(shuō)法正確的是( )
A．用基因工程方法培育的抗蟲(chóng)植 物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)體型巨 大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物
C．任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，所以假單孢桿菌是“超級(jí)菌”
D．基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良或具有抗逆性的農(nóng)作物
3、我國(guó)科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉，其抗蟲(chóng)基因于 ( )
A．普通棉的突變基因
B．棉鈴蟲(chóng)變異形成的致死基因
C．寄生在棉鈴蟲(chóng)體內(nèi)的抗蟲(chóng)基因
D．蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲(chóng)基因
4、生物繁殖的本質(zhì)是基因復(fù)制，人類正利用這一點(diǎn)進(jìn)行基因工程，從而產(chǎn)生了基因污染�；蛭廴臼侵冈谔烊坏纳镂锓N基因中摻進(jìn)了人工重組的基因，這些外基因可隨被污染生物的繁殖得到增殖，再隨被污染生物的傳播而發(fā)生擴(kuò)散。根據(jù)以上敘述，下列對(duì)基因污染產(chǎn)生的原因表述不正確的一項(xiàng)是（ ）
A．基因工程間接導(dǎo)致了基因污染
B．基因工程是通過(guò)染色體重組發(fā)生基因交換，從而獲得生物的新性狀
C．基因工程對(duì)生物體作強(qiáng)制移植，完全打破了物種原有的屏障，破壞了生物原有的基因
D．人類在發(fā)展基因工程作物時(shí)，沒(méi)有充分考慮生物和環(huán)境影響的研究
5、對(duì)番茄的研究中發(fā)現(xiàn)，害蟲(chóng)損傷番茄葉片后，葉上的細(xì)胞壁釋放 出一種類激素因子，這種物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞組織擴(kuò)散到莖和其他葉片上，啟動(dòng)了蛋白酶抑制劑的基因，開(kāi)始高效合成蛋白酶抑制劑，并在莖葉中迅速積累，以對(duì)付害蟲(chóng)的再次侵襲。蛋白酶抑制劑對(duì)害蟲(chóng)的消化酶有抑制作用，因此害蟲(chóng)取食后，就會(huì)因無(wú)法消化食物而被殺死。
人們嘗試著將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩�，讓玉米獲得與番茄相似的抗蟲(chóng)性狀，以對(duì)付 異常猖獗的玉米螟(一種玉米害蟲(chóng))。試分析回答下列問(wèn)題：
(1)番茄的蛋白酶抑制劑很可能是在莖葉細(xì)胞的__________________處合成的。
(2)番茄受害蟲(chóng)侵襲后，能及時(shí)做出一系列反應(yīng)，最終殺死害蟲(chóng)，保護(hù)自身安全，這說(shuō)明植物也具有_______________。
(3)將番茄的蛋白酶抑制基因成功地導(dǎo)入玉米內(nèi)，使玉米形成新的性狀，這種變異屬于______________________ _。
(4)有人對(duì)食用這種轉(zhuǎn)基因玉米的安全性感到擔(dān)憂。你認(rèn)為這種擔(dān)憂有道理嗎?試以已學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析說(shuō)明。
參考答案
基礎(chǔ)練習(xí)
1、7% 22% 人口的迅速增長(zhǎng) 資短缺 環(huán)境惡化
2、①現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展為解決糧食問(wèn)題，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力；②現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 技術(shù)的發(fā)展為社會(huì)創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，全球轉(zhuǎn)基因作物的銷售額1995年為7．5×108美元，2002年為4．25×1010美元，8年間增長(zhǎng)了約56倍，估計(jì)2005的士達(dá)6．0×1010美元，2010年將達(dá)到2．0×1011美元；③現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展也為社會(huì)帶了巨大的社會(huì)效益，抗逆轉(zhuǎn)基因作物的推廣在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制，抗蟲(chóng)、抗除草劑作物的應(yīng)用則極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，減少了化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人畜的危害，高維生素含量的轉(zhuǎn)基因作物將為數(shù)億貧困人口的健康帶福音。
3、（1）自然選擇（2）基因工程（或現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)）（3）轉(zhuǎn)基因技術(shù)和任何科學(xué)技術(shù)一樣，是一把雙刃劍，既有積極意義也有負(fù)面影響，我們應(yīng)該合理地利用。正面影響：在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因藥品如胰島素、干擾素等治療疾��；在農(nóng)業(yè)方面，生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植物，獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、具有抗逆性等優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，在畜牧業(yè)方面，培育抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量皮毛的優(yōu)良品種；在食品工業(yè)方面，為人類開(kāi)辟新的食物；在環(huán)境保護(hù)方面，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境污染的治理等。負(fù)面影響：生產(chǎn)基因武器用于戰(zhàn)；制造“超人”，造成新的種族歧視；轉(zhuǎn)基因生物對(duì)生態(tài)安全的影響等。
能力測(cè)試
1D 2D 3D 4B
5、(1)核糖體 (2)免疫功能 (3)基因重組 (4)①有道理 。這種轉(zhuǎn)基因玉米的果實(shí)(種子)中也可能含有蛋白酶抑制劑，食用后可能抑制人體消化酶的活性，使人無(wú)法對(duì)食物進(jìn)行消化而出現(xiàn)病患。
②無(wú)必要。這種轉(zhuǎn)基因玉米的蛋白酶抑制劑主要集中在莖葉中，而人類食用的是其果實(shí)(種子)加工而成的食品，因此不會(huì)影響人體對(duì)食物的消化。
③無(wú)必要。因?yàn)槿伺c害蟲(chóng)消化酶的結(jié)構(gòu)是存在差異的，玉米的蛋白酶抑制劑對(duì)害蟲(chóng)的消化酶有抑制作用，但對(duì)人很可能無(wú)影響。
④無(wú)必要。人類食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制劑在高溫中已經(jīng)被破壞，因此不會(huì)對(duì)人的消化造成不良影響。(或其他合理答案，有一項(xiàng)分析即可。)
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoyi/38344.html
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