- 转基因生物的安全性
- 共196题
如今,从土豆、草莓到西红柿,各种各样的转基因产品已经潜入寻常百姓家,有资料显示,我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来,有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如,1999年,美国康奈尔大学一科学家将转Bt基因(苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭菜上喂食黑脉金斑蝶,4天后黑脉金斑蝶的死亡率达44%,而对照组无一死亡,研究者认为该转基因玉米对生物有毒。
(1)报道转基因作物大面积种植已达7年,食用转基因食品的人群至少已有10亿之多,至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因食品是安全的,试分析原因。__________________。
(2)自1983年转基因作物在美国问世以来,用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。2001年全球转基因作物的种植面积达到了5000万公顷。试问:转基因产品到底有什么优势?________________。
(3)有人认为转基因生物会造成基因污染,危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的?_____________。
正确答案
(1)转基因食物被煮熟之后,细胞就被破坏了,进入人肠胃系统后,基因被消化成小分子物质而失去遗传作用。我们所吃的转基因改良谷物是长期人工选择的结果,人们食用后并没有不适和影响健康。转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等
(2)可缩短育种时间;可定向改造生物的性状;可提高粮食产量,解决粮食问题
(3)转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递,可能会由此产生超级杂草,超级害虫以及其他超级动物等,使得生物多样性受到破坏等(只要合理即可)
棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家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,而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法,我国已将该毒蛋白基因转入棉花植株内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡,所以该棉花新品种在1998年推广后,已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题:
(1)害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是_______的结果。
(2)“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为_______。
(3)“转基因抗虫棉”的抗虫变异,属于可遗传变异类型中的_______。
(4)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中,所用的基因“剪刀”是______,基因“针线”是______,基因“运载工具”是_______。
(5)该项科研成果在环境保护上的重要作用是什么?_______。
(6)题中“毒蛋白基因转入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”说明什么?_________。
(7)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程培育新品种的主要优点是什么?_______。
(8)转基因技术有利有弊,请各举一例加以说明。_________。
正确答案
(1)农药对害虫的变异类型进行选择
(2)
(3)基因重组
(4)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 载体
(5)减少了农药对环境的污染,保护了生态环境
(6)毒蛋白基因在棉花细胞内经转录和翻译合成了毒蛋白
(7)目的性强,育种周期短,克服了远缘杂交不亲和的障碍
(8)有利方面:用于疾病的诊断和治疗,用于培育优良动、植物新品种;有害方面:可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等
胚胎干细胞介导法是转基因动物培育的主要途径之一。通过将外源基因导入胚胎干细胞,然后将转基因的胚胎干细胞注射入受体动物胚胎后,可参与宿主的胚胎构成,形成嵌合体,直至达到种系嵌合。如图是实验过程示意图,请分析回答下列问题。
(1)为了提高实验成功率,通常需要通过PCR技术获得目的基因的大量拷贝。PCR反应与动物体内正常DNA复制相比,最主要的区别是____________(至少写出两点)。
(2)胚胎干细胞(ES细胞)体外培养时需要在____________(至少写出三点)等条件下进行。由于人们对细胞所需营养物质还没有搞清楚,因此在使用合成培养基培养细胞时需加入一定量的____________。
(3)图中①表示在将ES细胞置于具有___________作用的培养基上培养,以获得所需的胚胎干细胞。②表示将目的基因改造后的ES细胞导人_____________时期的胚胎。理想中的嵌合体小鼠C中,导入外源目的基因的ES细胞最好发育成____________(填器官名称),从而真正意义上获得含目的基因的F1个体。
(4)1984年我国第一例转生长激素(GH)基因的鱼诞生,但鱼类易于逃逸、扩散,会引起生态安全性问题,试分析原因:_____________。
正确答案
(1)PCR反应需要热稳定DNA聚合酶(Taq酶)、(DNA)引物和高温,不需要解旋酶
(2)无菌无毒、适宜的温度和pH、营养充足、气体环境(3点需答全) 动物血清(或血浆)
(3)筛选(选择) 囊胚(桑椹胚) 睾丸(精巢)或卵巢
(4)转基因鱼与野生鱼杂交,使野生鱼带有转基因,从而具有生长优势,使其捕食对象大量减少,并与其他物种竞争,引起生态危机
(选做题)香蕉原产热带地区,是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响,对香蕉生长发育影响很大。由香蕉柬顶病毒(BBTV,单链环状DNA病毒)引起的香蕉束顶病,对香蕉生产的危害十分严重。当前香蕉栽培品种多为三倍体,由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式,缺少遗传变异性,因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平,具有重要意义。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程。
(2)脱毒香蕉苗的获得,可采用_______的方法,此方法的依据是_______和_______。
(3)建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量,请问可用哪些方法检测病毒的存在?(列举两种方法)
(4)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值,该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。试述在提取和纯化DNA时影响提纯效果的因素及其依据。(列举两点)
(5)如何利用arp基因,通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株?在运用转基因香蕉的过程中,在生态安全方面可能会出现什么问题?(列举两点)
(6)从细胞工程的角度出发,简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据。另外,抑制果胶裂解酶的活性可以延长香蕉果实储藏期,请描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。
正确答案
(1)选取香蕉外植体,通过诱导脱分化产生愈伤组织,然后通过调整植物激素比例,再分化形成芽和根,获得大量试管苗(或通过诱导大量形成胚状体,制成人工种子,适宜条件下萌发长成幼苗)。
(2)茎尖(分生组织)组织培养 茎尖不带病毒(或病毒在植物内分布不均匀) 植物细胞全能性
(3)①.BBTV病毒基因的检测(DNA分子杂交技术);②.BBTV病毒蛋白的检测(获得抗血清,利用抗原-抗体的杂交反应,判断病毒是否存在)。
(4)①.选择NaCl溶液的合适浓度,利用DNA和其他杂质在不同NaCl溶液中溶解度不同的特性,达到分离目的;②.加入一定量酒精,使部分蛋白质杂质溶解下酒精,与DNA分离;③.加入蛋白酶,除去蛋白质杂质的干扰;④.控制DNA提取的温度,使大多数蛋白质杂交变性。
(5)将afp基因插入土壤农杆菌的质粒,构建表达载体,通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞,成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株。
生态安全问题包括:①.外源基因扩散到其他物种(外源基因漂移);②.转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能;③.转基因植株扩散对生物多样性的影响;④转基因植物残体或分泌物对环境的影响
(6)体细胞杂交育种,其依据是将不同品种的香蕉体细胞利用细胞融合技术融合成杂种细胞后培育出抗寒香蕉品种(或体细胞诱变育种,其依据是利用诱变剂等方法使香蕉离体培养细胞发生基崮突变,然后筛选培育出抗寒品种)。
蛋白质工程方法的步骤为:①.果胶裂解酶蛋白的功能分析;②.果胶裂解酶蛋白的结构预测和设计;③.果胶裂解酶基因的改造。
(选做题)现代生物科技专题
(1)饲料加工过程温度较高,要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时,首先必须了解植酸酶的___,然后改变植酸酶的___,从而得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸酶基因的大豆,可提高其作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是____。请简述获得转基因植株的完整过程。
(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率,科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过____转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期后可通过_____方法,从而一次得到多个转基因猪个体。
(4)若这些转基因动、植物进入生态环境中,对生态环境有何影响?
正确答案
(1)空间结构 氨基酸序列
(2)农杆菌介导的转化法 外源植酸酶基因→农杆菌→大豆细胞→大豆植株再生鉴定
(3)显微注射法 胚胎分割
(4)减少环境中磷的污染,但基因可能扩散到环境中。
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