学年高中生物人教版选修3专题4 生物技术的安全性和伦理问题专题4 41.docx
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学年高中生物人教版选修3专题4生物技术的安全性和伦理问题专题441
4．1 转基因生物的安全性
1．简述对转基因生物安全性的争论。
（重点）
2．运用生物学知识对不同观点的依据进行辨析和讨论。
（重、难点）
转基因成果
1．转基因微生物方面
（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。
（2）使用DNA重组的微生物生产稀缺的生化药物，即基因制药。
2．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，如转基因牛、猪、鸡、鲤鱼、鲫鱼等。
（2）科学家把转基因动物变成生物反应器，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。
3．转基因植物方面
（1）成果：
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。
（2）推广国家及品种：
全球种植转基因农作物的国家已经达到20多个，种植面积较大的国家有美国、阿根廷、巴西、加拿大、印度和中国。
种植的转基因植物中以大豆和玉米最多，其次是转基因棉花和油菜。
探讨：
什么是转基因生物？
提示：
用基因工程技术导入外源基因的动植物，且外源基因能通过繁殖而传代，这样的生物称为转基因生物，它包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。
探讨：
你所知道的我国转基因成果都有哪些？
提示：
中国科学家培育的转基因猪、牛、鸡、鲤鱼等，还有大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。
1．转基因成果的种类
（1）植物性转基因成果：
如转基因小麦，蛋白质含量比一般小麦高。
（2）动物性转基因成果：
如转入了人基因的牛，产生的牛奶中含有基因药物，提取后可用于人类疾病的治疗。
（3）转基因微生物成果：
如生产奶酪的凝乳酶，以前只能从杀死的小牛的胃里提取，现在利用转基因微生物已经能够使凝乳酶在体外大量生产。
2．转基因生物的优缺点分析
优点
缺点
①解决粮食短缺问题
②减少农药使用，减少环境污染
③增加食物营养，提高附加值
④增加食物种类，提升食物品质
⑤提高生产效率，带动相关产业发展
①可能产生新病毒或新过敏原
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可能会损害生物多样性
⑤可能干扰生态系统的多样性
3.抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的社会效益
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的限制，使得作物在不良的环境中更好的生长，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，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。
1．下列不是转基因成果的是（ ）
A．清除石油污染的假单胞杆菌
B．高产青霉素菌株
C．转基因抗虫棉
D．巨型小鼠
【解析】 高产青霉素菌株是人工诱变培育的。
A、C、D三项都是转基因成果。
【答案】 B
2．我国大面积推广种植并收到显著经济效益和社会效益的转基因作物是（ ）【导学号：
72240036】
A．转基因水稻B．转基因金大米
C．转基因抗虫棉D．转基因大豆
【解析】 我国科学家把自主研制的第一代和第二代优质多抗转基因棉花新品种移植到田间后，大大减少了农药的投放量，并增加了棉花的产量。
由于棉花只用于纺织品的生产，对人类潜在的威胁较小，得到大规模推广。
【答案】 C
转基因生物的安全性
1．食物安全
观点
存在安全问题
不存在安全问题
论据
①反对“实质性等同”
②可能出现滞后效应
③可能出现新的过敏原
④营养成分可能改变
⑤侵犯宗教信仰或素食者的权益
①“实质性等同”只是评价的起点，而不是终点
②多环节、严谨的安全性评估
③科学家对社会负责的态度
④至今未发现转基因食物影响人体健康的实例
2.生物安全
观点
引起生物安全问题
不存在生物安全问题
论据
①可能变成野生种类或杂草
②可能重组出新的有害病原体
③有可能形成用除草剂除不掉的“超级杂草”
④可能成为“入侵的外来物种”
①进入非种植区生命力很差
②存在生殖隔离，难与其他植物杂交
③花粉的传播距离和存活时间有限
④新性状的表现必须具有一定的条件和配套的种植技术
3.环境安全
（1）引起环境破坏的理由：
①会打破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。
②重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能会对人类生活环境造成二次污染。
③重组DNA与微生物杂交，可能产生有害的病原微生物。
④转基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或过敏蛋白可通过蜜蜂进入蜂蜜中，再经过食物链的传递，有可能进入其他动物和人体内。
（2）不会引起环境安全问题的理由：
①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转基因农作物的种植，大大减少了农药的使用量。
③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新闻报道不实，增加了公众对转基因农作物的恐惧感。
4．理性看待转基因技术
（1）面对转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，而不能因噎废食。
（2）法制建设：
建立相应的法规，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》。
（3）增强科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。
探讨：
假如外源基因是转移到农作物的叶绿体DNA上的，能通过花粉传播吗？
为什么？
提示：
不能。
因为精原细胞通过减数分裂形成的精子不含叶绿体DNA。
探讨：
为什么转基因食物可能会出现滞后效应？
提示：
转基因食物的DNA经过重组，有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质；转基因农作物所表达的某些蛋白质，可能潜移默化地影响人的免疫系统，而对人体健康造成隐性伤害，食用者在过了若干年或一两代之后，问题才显现出来。
探讨：
对转基因生物存在争论的原因是什么？
提示：
①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转移来的基因不少是异种生物的基因。
③外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
探讨：
探讨从哪些方面保证理性看待转基因技术。
提示：
①正确的社会舆论导向：
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转基因技术负面作用的有效措施。
③建立相应的法律法规：
完善的法律法规建设是保证转基因技术健康发展的重要措施。
1．转基因生物及其产品的安全性主要包括三个方面：
（1）导入的外源基因及产物对受体生物是否有不利影响。
（2）有关转基因生物的释放或使用所带来的生物学上的安全性。
（3）转基因生物在生物、环境和食品方面的安全性。
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）途径：
①转基因植物的相关基因通过花粉传播而进入附近的野生植物或邻近的非转基因农作物。
②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。
③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。
（3）基因污染的危害性的主要表现：
①污染传统作物，影响已形成的农业生态系统。
②污染自然界的生物基因库。
③影响自然界的生态平衡。
④能够在自然界中增殖和扩散。
3．理性看待转基因技术的原因：
（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，既能推动社会发展和技术进步，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。
4．理性看待转基因技术：
（1）认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。
（2）正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害，而不能因噎废食。
（3）完善相应的法律法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。
（4）我国保证转基因食物的安全性的监控和预防措施。
①立法监控是保证转基因生物安全的有力措施。
②多环节监控。
转基因农作物研究、从实验室走向大田试验各阶段，以及产品商品化都有相应法规进行严格的监控，只有在每一阶段试验获得认可证书后，才可进入下一阶段。
1．随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确的是（ ）
A．转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库
B．基因污染是一种不可扩散的污染
C．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
D．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存
【解析】 基因污染是可以随着自然界中的生物扩散的，如转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库；杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性。
【答案】 B
2．关于转基因食品的安全性评价应做到多环节评估，下面哪些属于转基因食品安全性评价的环节（ ）
①转基因农作物的研究 ②转基因农作物的农田试种 ③转基因农作物的大面积种植 ④转基因食品的商品化
A．①②B．①②③
C．②③D．①②③④
【解析】 转基因农作物从研究到商品化的各个环节，都要进行安全性评价。
只有都无问题，才可保证转基因食物的安全。
【答案】 D
1．转基因植物的营养成分可能发生改变的根据是
（ ）【导学号：
72240037】
A．部分DNA发生了重组
B．某一基因可以控制合成不同的蛋白质
C．重组DNA控制一种蛋白质的合成
D．有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基因农作物营养成分的改变
【解析】 转基因农作物尽管只是部分DNA发生了重组，但是，有些基因影响酶的合成，使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基因农作物营养成分的改变。
【答案】 D
2．面对转基因技术的利弊，正确的做法是（ ）
A．坚决抵制转基因生物
B．不加区分，全盘接受
C．应停止有关的实验
D．趋利避害，不能因噎废食
【解析】 正确的社会舆论导向有利于决策者做出正确的决策，从而促进科学技术的发展。
面对转基因技术的利弊，正确的做法是趋利避害，而不能因噎废食。
【答案】 D
3．下列哪项支持转基因生物会引发生物安全性问题（ ）
A．生殖隔离使转基因植物与其他植物很难杂交
B．花粉的传播距离有限，不会引起生物安全
C．植物花粉存活时间有限，不会散失到其他环境，威胁其他生物
D．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”
【解析】 科学家赋予了转基因生物某种特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力，有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存。
【答案】 D
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，有效抵御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？
________________________________________________________________
________________________________________________________________
（5）有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧有无道理？
请简要说明理由。
________________________________________________________________
________________________________________________________________
【解析】
（1）番茄蛋白酶抑制剂的本质为蛋白质，其合成部位为核糖体，但还需要在内质网、高尔基体中加工才具有生物活性。
（2）由材料可获得信息，抗玉米螟玉米品种的培育运用的是转基因技术，这种技术的原理是基因重组。
第（3）（5）题属于开放性试题，答案不唯一，只要有道理即可。
（4）抗玉米螟玉米能抗玉米螟，但不一定能抵抗其他害虫，故种植抗玉米螟玉米的农田仍需要进行防虫管理。
【答案】
（1）核糖体 内质网和高尔基体
（2）转基因 基因重组 （3）（答案不唯一）不会。
不同物种之间存在生殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草。
（或会。
蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草，使杂草获得抗虫基因，从而表现出抗虫性状。
） （4）需要。
转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫。
（5）（答案不唯一）有道理。
这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性，影响人体健康。
（或没有道理。
人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同，玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响。
）
课堂小结：
网络构建
核心回扣
1.转基因转移的目的基因不少是异种生物的基因。
2.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
3.转基因生物引起人们在食物安全、生物安全、环境安全三个方面的争论。
4.转基因技术有利有弊，我们对待它应趋利避害，不能因噎废食。
5.转基因生物在生物安全和环境安全方面可能会破坏生态平衡，威胁生物多样性。
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