高中生物 第四章 生物技术的安全性和伦理问题 第1节 来自生物技术的忧虑 第2节 现代生物技术对人类.docx

高中生物 第四章 生物技术的安全性和伦理问题 第1节 来自生物技术的忧虑 第2节 现代生物技术对人类.docx

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高中生物第四章生物技术的安全性和伦理问题第1节来自生物技术的忧虑第2节现代生物技术对人类

第一节来自生物技术的忧虑

第二节现代生物技术对人类社会的总体影响

课　标　解　读

重　点　难　点

1.说出基因专利、基因安全、基因资源的概念。

2.举例说明生物技术带来的喜与忧。

3.关注生物技术的安全性和伦理问题。

4.举例说明生物技术在可持续发展战略中的积极作用。

5.举例说明生物技术对社会和环境的影响。

关注生物技术的安全性和伦理性问题。

（重难点）

来自生物技术的忧虑

1.对遗传工程的认识

（1）基因工程的优点

可以在某种生物中引入它所没有的某种外源性基因。

（2）基因工程的安全隐患

①有的人对转基因食品过敏。

②有的基因转移影响了其他动植物。

③有的影响了作物的其他基因。

④有的除害虫产品也杀死了益虫。

⑤针对人类疾病基因的遗传操作，是否可能在修正疾病基因的同时影响尚未认识清楚的正常基因或调控序列，也需探讨。

1．若外源基因转移到某农作物的线粒体DNA中，能通过花粉传播吗？

为什么？

【提示】　不能。

因为精子受精完成时，只是细胞核基因进入了受精卵。

2．动物体细胞克隆带来的挑战

（1）克隆的动物在遗传上是完全相同的，一种特定病毒或其他病原体的感染，可能带来严重灾难。

（2）“多莉”羊死前在遗传、生理方面表现出许多衰老特征，留下了大量尚待研究的问题。

（3）试管婴儿是有性生殖，与“克隆人”不是一个概念。

（4）从伦理上讲，人的克隆将极大地冲击社会的基本组织单位——家庭，将直接在文明和道德规范上威胁人类社会，不允许用克隆技术来繁殖人类本身。

2．山东省干细胞工程技术研究中心2009年2月2日宣布，由这个中心李建远教授率领的科研团队，攻克人类胚胎克隆技术，成功克隆出5枚符合国际公认技术鉴定指标的人类囊胚。

这对人类社会有什么意义？

【提示】　在高等动物细胞全能性的研究上，人类组织器官的克隆和移植方面的应用中等有十分重要的意义。

3．基因专利

（1）基因专利化的危害

基因序列的专利化将加剧世界对基因资源的残酷争夺和对发展中国家的医药等产业的严重打击。

（2）防止基因专利化

人类基因组组织在基因组数据共享问题上，采取了积极行动：

①组织全球科学家坚持反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为。

②以强大的科研、经济实力攻克各种有用序列，丰富公共基因库数据。

③将测出的序列及时通过互联网公开，以防被盗用或抢先注册。

④以法律、道义和舆论主持公正。

（3）人类基因组的作用

人类基因组只有一套，而且在数量有限的DNA序列中只有1%的序列编码蛋白质。

其主要用途为：

①生产基因工程产品。

②分析病理，治疗疾病。

4．生物武器

（1）生物武器难以检测。

（2）杀伤时可能不会被马上察觉。

（3）没有明确标志。

（4）高致病性基因重组到高传染性的病毒基因组中，就可能在人或动物群体中迅速蔓延。

现代生物技术对人类社会的总体影响

1．改善人类生活

（1）准确诊治，预防疾病。

（2）有效提高作物、畜禽产量与质量。

（3）开发研制新型药物、营养品、保健品。

（4）有效清除、处理环境污染及废弃物。

（5）建立遗传信息档案，有效确认身份和侦破案件。

2．对社会和环境的影响

（1）对社会和环境带来的问题

①基因的操作和开发是否可能造成自然界遗传多样性降低；

②经过基因改造的生物是否会危害其他生物体的生存和环境；

③基因操作、基因诊断用于人本身，对个人情感、隐私会造成什么后果；

④基因工程产物，包括经过基因改造的生物体是否会被个人垄断而不利于社会；

⑤对现代生物技术的经济支持是否会限制其他技术；

⑥强调生物技术的商业化是否不利于贫困群体的生存、生活；

⑦现代生物技术专利化是否会对科学家间的交流合作造成障碍。

3．正确对待生物技术的作用

（1）生物技术对人类社会的可持续发展具有重要作用。

（2）合理规范地使用生物技术。

（3）制定规范性的国际法规，制定具有法律性的国际条例来限制和制止生物技术的滥用。

3．为什么要理性看待生物技术？

【提示】　

（1）生物技术与其他科学技术一样，具有两面性，是一把双刃剑，能够推动社会的发展和进步，但也会给人类带来灾难。

（2）社会发展与技术进步密切联系，从社会发展的角度来看不仅要发展生物技术造福人类，同时要尽量避免灾难的发生。

1．生产转基因大豆时无需检验。

（×）

【提示】　必须在严格的定性和检验下进行生产。

2．试管婴儿与“克隆人”是同一个概念。

（×）

【提示】　试管婴儿的基础是有性生殖。

3．基因的不合理操作和开发有可能造成自然界遗传多样性降低。

（√）

4．以基因工程为标志的生物技术革命实现了生命改造。

（√）

5．克隆一个基因只是一种发现而不是发明。

（√）

6．为蛋白质编码的cDNA序列可作为基因诊断的标记，不可作为基因分离的标记。

（×）

【提示】　可作为基因分离的标记。

关于生物技术安全性问题

【问题导思】

①尝试举出转基因技术对作物的影响实例？

②如何维护基因安全？

③如何应对因基因工程带来的安全性问题？

1．转基因生物的优点及缺点

（1）优点

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提高生产效率，带动相关产业发展。

（2）缺点

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．正确应对生物工程安全性问题的措施

（1）在严格的定性和检验下，正确运用转基因技术。

（2）为规范生物技术的应用，有关方面出台了相应的法规、条例。

（3）生物工程产品必须明确标识。

3．正确看待转基因技术

（1）认识到转基因技术应用前景广阔，以基因工程为代表的大批生物技术成果进入人类生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥极大的作用。

（2）完善相应政策法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性，增强科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。

4．基因专利与基因安全

（1）基因专利

①概念：

基因专利是指某个（脱氧）核苷酸序列本身的专利、这个（脱氧）核苷酸序列的功能（用途）专利、这个（脱氧）核苷酸序列的制备方法专利的总称，某些情况下，还会进一步包括由该（脱氧）核苷酸序列得到的氨基酸序列的专利。

②批准专利的依据：

新颖性、发明性、公开性、赢利性。

③基因应该是发现，而不是发明，但可以申请基因专利的原因为：

基因克隆是一个耗资巨大的工程，废除基因专利会严重影响各公司研究基因的积极性。

④可以申请专利的基因：

“功能已知的基因”默认可以申请专利，目前已有1000多种。

⑤基因专利的保护：

一般基因专利的保护并非针对基因本身，而是与其独到的、能够用于发明新疗法或技术的研究成果挂钩。

（2）基因安全的维护

①人类基因组组织的积极行动，使基因组数据共享。

②利用人类基因进行科学研究或用于其他目的时，要维护基因的知情权。

③中国人要用实力开发、利用自己的基因资源来造福人类。

④限制生物武器的发展。

　下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是（　　）

A．重组的和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，可能会通过食物链传递到人体内

D．转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的

【思维导图】　

【精讲精析】　种植抗虫棉可减少农药的使用量，但大量杀死棉铃虫，有可能会破坏食物链，影响生态系统的稳定性。

【答案】　B

　下列有关基因专利的叙述，不正确的是（　　）

A．基因专利使得基因资源的世界大战极其残酷

B．基因专利威胁着发展中国家的国有医药等产业

C．反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为

D．世界人类基因组组织规定：

人类基因组序列所有数据都要保密

【思维导图】　解答此题的思路如下：

【精讲精析】　人类的基因数目有限，如果随着其被发现，其序列一个个被授予专利，基因资源的世界大战也将极其残酷；发展中国家的国有医药等产业将遭到严重打击。

因此，在基因组数据共享问题上，世界人类基因组组织采取了积极行为：

反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为，人类基因组序列所有数据及时公开和公布。

【答案】　D

生物技术的伦理问题

【问题导思】

①克隆技术在哪些方面有很大的应用前景？

②为什么不能克隆人？

1．克隆人

（1）过程

（2）克隆技术尚不成熟的表现

①重构胚胎成功率低。

②移植入母体子宫后胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高。

③出生后死亡率高，正常个体极少。

（3）伦理问题

关于克隆人

2．试管婴儿

（1）试管婴儿：

指通过体外受精和胚胎移植技术而产生的婴儿。

在该技术过程中，精子和卵细胞从人体内取出来，在人工提供的生活条件下（通常在试管中）进行受精，并让受精卵在试管中发育，再把发育到一定阶段的胚胎移植到“代孕母亲”的子宫内，继续发育直到诞生。

主要目的是解决不育问题。

（2）设计试管婴儿是在试管婴儿培育的基础上，在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行的遗传学诊断，如诊断血型、诊断性别、诊断HLA的类型等等，有选择性地把胚胎植入母体子宫，以达到生出所需类型的婴儿的一种技术手段。

（3）意义：

根据医疗需求救治患者，如：

提供骨髓造血干细胞，脐血干细胞等。

　克隆羊“多莉”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。

如图所示为人类“治疗性克隆”的大致过程，请据图作答。

（1）过程A表示________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由①________________细胞提供细胞质，进行人工重组。

（2）经过程B得到的结构中，④是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。

在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持________________状态。

（3）克隆器官在器官移植方面的优点是_______________________。

（4）“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞核________________。

相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果多种多样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是________________的结果。

（5）对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？

为什么？

________________________________________________________________

______________________________________________________________。

【审题导析】　解答此题应明确以下两点：

（1）图示过程为体细胞克隆过程。

（2）由供体的细胞核与受体的细胞质构建的重组细胞分裂、分化形成组织器官表明了动物细胞核的全能性。

【精讲精析】　

（1）从图中可以看出，A是细胞核移植的过程。

（2）胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化的状态。

（3）克隆器官是由取自患者的体细胞克隆出来的，该器官每一细胞核中的遗传物质与患者相同，因而移植后不会发生免疫排斥反应。

（4）在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；产生各种组织细胞是细胞分化的结果，其实质是基因进行了选择性表达。

（5）我们不反