第1节 身边的生物科学
典型例题
【例1】转基因技术已在多个领域得到应用。请举例说明该技术的应用可能带的影响。
正面影响：
负面 影响：
【解析】转基因技术和任何科学技术一样，是一把双刃剑，既有积极意义也有负面影响，我们应该合理地利用。正面影响：在医药卫生方面，生产转基因药品如胰岛素、干扰素等治疗疾病；在农业方面，生产转基因植物，获得高产、稳产、具有抗逆性等优良品质的农作物，在畜牧业方面，培育抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛的优良品种；在食品工业方面，为人类开辟新的食物；在环境保护方面，进行环境监测和环境污染的治理等。负面影响：生产基因武器用于战；制造“超人”，造成新的种族歧视；转基因生物对生态安全的影响等。
【答案】见解析。
【例2】番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抵制某些促进果实成熟的激素的合成能力，可 使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种，这种转基因番茄已于1993年在美 国上市，请回答：
(1)促进果实成熟的重要激素是 。
(2)与杂交育种、诱变育种相比，通过转基因技术培育新品种的主要优点是 和 。
【解析】本题考查的知识有植物激素、转基因技术（基因工程）的优点。植物激素有多种，目前公认的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯，其中乙烯的主要作用是促进果实的成熟，它在成熟的果实中含量较多。限制性内切酶、DNA连接酶、运载体是基因操作的三种重要工具。基因工程在农业方面的应用主要表现在两个方面，一是获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，二是培育具有各种抗逆性的作物新品种。其主要优点一是定向地改造生物，从 根本上改变作物的特性，二是基因工程的转基因技术克服了传统育种方法无法克服的生物远缘杂交无法实现的问题。
【答案】(1)乙烯 (2)定向改造生物 克服生物远缘杂交的困难
基础练习
1、我国是一个农业大国，在占世界 的耕地上却养活了占世界 的人中，取得了举世公认的成就。然而，由于 、 、和 等，我国粮食生产以及人民的生活环境正面临着严峻的挑战。
2、举例说说现代农业生物技术的重要性。
3、随着化学农药产量和品种的逐年增加，害虫的抗药性也逐年增强，造成的危害很严重。如近年棉铃虫在我国大面积爆发成灾，造成的经济损失每年达100亿元以上。针对这种情况，我国科学工作者经过研究发现，一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而毒蛋白对人畜无害。通过科技攻关，我国科学工作者已成功地将该毒蛋白基因导入棉花植株内并实现了表达。由于棉铃虫吃了“转基因抗虫棉”植株后就会死亡，所以抗虫棉在近年推广后，收到了很好的经济效益。根据以上材料回答下列问题：
(1)害虫抗药性的增强是 的结果。
(2)“转基因”抗虫棉新品种的培育应用了 新技术。
（3）谈谈转基因技术给人类带的影响。
能 力测试
1、科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是 ( )
A．定向提取生物体的DNA分子
B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C．在生 物体外对DNA分子进行改造
D．定向地改造生物的遗传性状
2、有关基因工程的成果及应用的说法正确的是( )
A．用基因工程方法培育的抗虫植 物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨 大、品质优良的动物
C．任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，所以假单孢杆菌是“超级菌”
D．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良或具有抗逆性的农作物
3、我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因于 ( )
A．普通棉的突变基因
B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．寄生在棉铃虫体内的抗虫基因
D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
4、生物繁殖的本质是基因复制，人类正利用这一点进行基因工程，从而产生了基因污染。基因污染是指在天然的生物物种基因中掺进了人工重组的基因，这些外基因可随被污染生物的繁殖得到增殖，再随被污染生物的传播而发生扩散。根据以上叙述，下列对基因污染产生的原因表述不正确的一项是（ ）
A．基因工程间接导致了基因污染
B．基因工程是通过染色体重组发生基因交换，从而获得生物的新性状
C．基因工程对生物体作强制移植，完全打破了物种原有的屏障，破坏了生物原有的基因
D．人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境影响的研究
5、对番茄的研究中发现，害虫损伤番茄叶片后，叶上的细胞壁释放 出一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。
人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付 异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析回答下列问题：
(1)番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的__________________处合成的。
(2)番茄受害虫侵袭后，能及时做出一系列反应，最终杀死害虫，保护自身安全，这说明植物也具有_______________。
(3)将番茄的蛋白酶抑制基因成功地导入玉米内，使玉米形成新的性状，这种变异属于______________________ _。
(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以已学过的知识进行简要的分析说明。
参考答案
基础练习
1、7% 22% 人口的迅速增长 资短缺 环境恶化
2、①现代农业生物技术的发展为解决粮食问题，为现代农业的可持续发展注入了新的活力；②现代农业 技术的发展为社会创造了明显的经济效益，全球转基因作物的销售额1995年为7．5×108美元，2002年为4．25×1010美元，8年间增长了约56倍，估计2005的士达6．0×1010美元，2010年将达到2．0×1011美元；③现代农业生物技术的发展也为社会带了巨大的社会效益，抗逆转基因作物的推广在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制，抗虫、抗除草剂作物的应用则极大地提高了农作物的产量，减少了化学农药对环境的污染和对人畜的危害，高维生素含量的转基因作物将为数亿贫困人口的健康带福音。
3、（1）自然选择（2）基因工程（或现代农业生物技术）（3）转基因技术和任何科学技术一样，是一把双刃剑，既有积极意义也有负面影响，我们应该合理地利用。正面影响：在医药卫生方面，生产转基因药品如胰岛素、干扰素等治疗疾病；在农业方面，生产转基因植物，获得高产、稳产、具有抗逆性等优良品质的农作物，在畜牧业方面，培育抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛的优良品种；在食品工业方面，为人类开辟新的食物；在环境保护方面，进行环境监测和环境污染的治理等。负面影响：生产基因武器用于战；制造“超人”，造成新的种族歧视；转基因生物对生态安全的影响等。
能力测试
1D 2D 3D 4B
5、(1)核糖体 (2)免疫功能 (3)基因重组 (4)①有道理 。这种转基因玉米的果实(种子)中也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患。
②无必要。这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎叶中，而人类食用的是其果实(种子)加工而成的食品，因此不会影响人体对食物的消化。
③无必要。因为人与害虫消化酶的结构是存在差异的，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人很可能无影响。
④无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温中已经被破坏，因此不会对人的消化造成不良影响。(或其他合理答案，有一项分析即可。)
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