创新设计学年高中生物专题四生物技术的安全性与伦理问题第12课时转基因生物的安全性学案概述Word下载.docx

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作为一名有强烈社会责任感的科学家，他写信给美国国家科学院建议将重组DNA的研究工作先冻结一年，以便让科学家们有时间讨论这项技术的安全性。

而今天，一些新闻媒体和某些科学家的过激倾向已经给生命科学的发展带来很大的负面压力。

你知道有哪些关于转基因生物安全性的争论？

对于生物技术带来的安全性和伦理问题，究竟该采取怎样的态度呢？

探究点一　转基因成果令人叹为观止

20世纪70年代以后，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入了人类的生产和生活。

结合图示及资料，阅读教材P87～88内容，思考下面的问题。

1．自1972年美国斯坦福大学的伯格（P·

Berg）第一次重组DNA获得成功之后，转基因技术取得了很多重要成果。

2．微生物方面

（1）制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的假单胞杆菌等。

（2）使用DNA重组的微生物，生产稀缺的生化药物，即基因制药。

3．转基因动物方面

（1）在培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就。

（如图1）

（2）科学家把转基因动物（如奶牛）变成生物反应器，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需要的蛋白质。

4．转基因植物方面：

目前，科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。

（如图2）

归纳提炼

活学活用

1．抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大社会效益是（　　）

①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制

②减少了化学农药对环境的污染和人畜的危害

③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护

④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量

A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④

答案　B

解析　抗逆转基因作物是指通过基因工程技术使农作物具有抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等），因此抗逆转基因作物的培育和推广在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候条件的限制，使得作物在不良环境中更好地生长，提高产量，同时还可以减少农药的使用量，减轻对环境的污染和对人畜的危害。

但是抗逆作物不能固氮，不会使土壤中无机盐的含量增加，因此不可能减少化肥的制造量和使用量。

探究点二　对转基因生物安全性的争论及理

性看待转基因技术

1．对转基因生物安全性的争论

人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果的涌现而与日俱增，试结合教材中P89、P90、P91的三个论坛总结人们的论点。

（1）争论原因

①目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限。

②不少转移来的基因是异种生物的基因。

③外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。

（2）安全性争论

争论1　转基因生物与食物安全

反方

正方

不能对转基因食物安全性问题掉以轻心的理由

不用担心转基因食物安全性的理由

①反对“实质性等同”

所谓“实质性等同”概念是对转基因农作物安全性评价的起点

②担心出现滞后效应

多环节、严谨的安全性评估，可以保证转基因食物的安全

③担心出现新的过敏原

科学家的负责态度，可以防止新过敏原的产生，对于产生过敏反应的农作物会予以销毁

④担心营养成分改变

至今尚未发现因食用转基因食物而影响人体健康的实例

⑤担心把动物蛋白基因转入农作物会侵犯宗教信仰者或素食者的权益

没有足够的证据证明转基因食物有问题

争论2　转基因生物与生物安全

转基因生物可能会对生物多样性构成威胁的理由

转基因生物不大可能对生物多样性构成威胁的理由

①可能会扩散到种植区以外，成为野生种类或杂草

转基因农作物扩散到种植区以外会很快死亡

②可能会成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存

要表现出新性状必须具有一定的水、肥等条件，以及配套的种植技术

③可能重组出对人类或其他生物有害的病原体

由于生殖隔离的存在，使它们很难与其他植物杂交

④有可能使杂草成为除草剂除不掉的“超级杂草”

花粉传播的距离和存活时间有限

争论3　转基因生物与环境安全

可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏的理由

转基因生物有利于环境保护的理由

①打破了自然物种的原有界限，改变生态系统中能量流动和物质循环

转基因生物不会改变生物原有的分类地位，不会破坏生态系统的稳定性

②重组的微生物可能会对人类生活环境造成二次污染

转基因抗虫作物的种植，减少了农药的使用量

③重组DNA与微生物杂交，可能产生对动植物和人类有害的病原微生物

抗除草剂农作物的种植，减轻了农田管理的负担，保护了农田土壤环境

④转基因植物花粉中的有毒蛋白或过敏蛋白可以通过蜜蜂进入蜂蜜，再经过食物链传递

由于新闻报道不实，增加了公众对转基因农作物的恐惧感

小贴士　

（1）“实质性等同”是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较，比较的内容包括生理性状、分子特征、营养成分、毒素含量和过敏原等是否具有等同性，如果实质上是相同的，就应该将转基因生物与传统生物同样对待，视为安全。

（2）基因污染

①概念：

基因污染是指人工组合的基因，通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分。

②原因：

基因污染可能在以下情况中发生：

a.附近生长的相关野生植物被转基因作物授粉。

b.邻近农田的非转基因作物被转基因作物授粉。

c.转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的转基因植物。

d.土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后获得外源基因。

2．理性看待转基因技术

（1）趋利避害，而不能因噎废食

①生物技术和其他科学技术一样具有两面性，是一把双刃剑，能够推动社会的发展和技术的进步，也可能带来灾难。

②社会的发展总是和技术的发展密切联系，从促进社会发展的角度看，必须不断发展生物技术，造福人类，同时尽量避免灾难。

（2）保证理性看待生物技术的措施

①正确的伦理舆论导向：

人们对科学发展产生不同见解是正常的社会现象，正确的舆论导向对科学技术的发展起促进作用。

②社会监督：

建立良好的社会监督机制是减少生物技术负面作用的有效措施。

③法规建设：

制定相应的法规和政策，如我国1993年制定的《基因工程安全管理办法》和2002年颁布的《农业转基因生物标识管理办法》。

1．转基因技术的优点和缺点

优点

缺点

①解决粮食短缺问题

②减少农药使用，从而减少环境污染

③节省生产成本，降低粮食售价

④增加食物营养，提高附加价值

⑤增加食物种类，提升食物品质

⑥促进生产效率，带动相关产业发展

①可能产生新病毒和新的过敏原

②可能产生抗除草剂的杂草

③可能使疾病的传播跨越物种障碍

④可能会损害农作物的生物多样性

⑤可能干扰生态系统的稳定性

2.对待转基因生物的正确态度是趋利避害，而不能因噎废食。

3．各个国家对转基因技术都制定了符合本国利益的政策和法规。

4．在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果，原因分析如下：

（1）对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制都了解得相当有限。

（2）转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少是异种生物的基因。

（3）外源基因插入宿主基因组的部分往往是随机的。

2．下列哪一观点缺乏科学依据（　　）

A．由于存在生殖隔离，转基因植物很难与其他植物杂交

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．植物花粉的存活时间有限，一般不会对其他生物造成危害

D．转基因农作物若缺乏配套的种植技术，也会造成减产

解析　B选项中可能有许多生物以这些农作物为食，仍可危及其他生物。

1．下列成就来自基因工程技术的是（　　）

A．番茄—马铃薯新物种

B．高产的青霉素菌株

C．将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内

D．能进行生物固氮的酵母品种

答案　D

解析　番茄—马铃薯新物种的培育，以及将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内都属于细胞工程技术成就，高产的青霉素菌株是通过诱变育种培育的。

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

解析　本题用直选法。

对转基因食品只是要求标注“转基因**”等字样，并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，B错误。

3．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心（　　）

A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群淘汰

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．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡

答案　A

解析　三倍体转基因鲤鱼联会紊乱，不能产生正常配子，是不育的。

4．害虫损伤番茄的叶片后，组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。

科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抑制了玉米螟对玉米的危害。

请结合上面的材料回答：

（1）转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是_________________，合成的化合物还需要在_____________________中加工才具有生物活性。

（2）这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于__________技术，这种变异在生物学上称为____________。

（3）在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草是否也会出现抗玉米螟性状？

原因是什么？

（4）抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。

你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理？

理由是什么？