高中生物 专题4 生物技术的安全性和伦理问题 4.1 转基因生物的安全性名师课件 新人教版选修3

专题4生物技术的安全性和伦理问题4.1转基因生物的安全性[目标导航]　1.了解转基因技术的重要成果。2.了解对转基因生物安全性问题的不同观点及论据。3.关注转基因生物的安全性问题。4.理解对生物技术安全性问题讨论的必要性。一、转基因成果令人叹为观止1．首次DNA重组成功：1972年，美国人伯格。2．转基因微生物：可清除石油污染的假单胞杆菌，可产生生化药物的重组微生物等。3．转基因动物：生长迅速，营养品质优良的转基因家畜、家禽，变成生物反应器等。4．转基因植物：具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物等。二、对转基因生物安全性的争论1．争论的原因。(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了解得相当有限。(2)不少转移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．争论的方面。转基因生物及其产品的安全性主要包括三个方面：一是导入的外源基因及其产物对受体生物是否有不利影响；二是有关转基因生物的释放或使用所带来的生态学上的安全性；三是转基因生物在食品、饲料和其他消费领域的安全性，即食物安全、生物安全和环境安全三方面。人们在这三方面各执己见，争论不休。三、理性看待转基因技术建立相应法规，如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》。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。判断正误1．通过转基因生产药物只是转基因微生物方面的应用。(×)提示：转基因微生物、动物、植物都可以生产特定的药物。2．生物反应器是能生产人类所需的特定蛋白质的动物，包括乳腺生物反应器和膀胱生物反应器。(√)3．转基因生物引发了人们在食物安全、生物安全、环境安全等方面的激烈争论。(√)4．理性看待转基因技术，就是听之任之，不管不问。(×)提示：理性看待转基因技术，正确的做法应该是趋利避害，而不能因噎废食。5．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。(√)6．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。(√)要点一　对转基因生物安全性的争论1．转基因食品存在哪些安全问题？2．转基因生物对环境有哪些影响？归纳提升1．转基因生物及其产品的安全性主要包括三个方面：(1)食品安全。(2)生物安全。(3)环境安全。 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提高生产效率，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可能会损害生物多样性；⑤可能干扰生态系统的稳定性2．转基因生物的优缺点分析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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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。　辨别“实质性等同”与“滞后效应”(1)实质性等同是指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种“没有差别”。(2)滞后效应。①转基因植物的DNA经过重组后，有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质。②转基因农作物所表达的某些蛋白质，可能会潜移默化地影响人的免疫系统，从而对人体健康造成隐性的伤害，食用者在过了若干年或者一两代之后，问题才显现出来。【典例1】　多年来，许多美国人对每天的食品中含60%～80%的转基因成分“一无所知”。请回答下列与生物安全性相关的问题。(1)一向挑剔、苛刻的美国人对转基因食品的这种漠视态度，反映了转基因食品是________(填“相对”或“绝对”)安全的。(2)科学家对转基因生物可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧，请列举转基因生物的潜在危险(至少写出三种)：__________________________________________________________________________。(3)对于植物来说，导入外源基因容易引起基因污染，科学家将外源基因导入叶绿体或线粒体内，原因是_________________________________________________________________________________________。解析：(1)目前尚未发现因食用转基因食物而使人体健康受到威胁的实例，因此转基因食品是相对安全的。(2)转基因生物的潜在危险有生物入侵、破坏原来的生态平衡、过敏反应、抗生素抗性、疾病流行等，因此人们对它的安全性还存在着怀疑。(3)若将外源基因导入叶绿体或线粒体内．则花粉粒中不含有转入的基因，故可避免基因污染。答案：(1)相对(2)生物入侵、破坏原来的生态平衡、过敏反应、抗生素抗性、疾病流行等(至少写出3种)(3)在叶绿体或线粒体内的目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来即时演练1．研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死。为对付异常猖獗的玉米螟，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，在一定程度上遏制了玉米螟的爆发。(1)如果以玉米的叶肉细胞作为重组DNA的受体细胞，则需要通过________技术培育成工程植物。(2)如果把目的基因导入受体细胞叶绿体DNA中，将来产生的配子中是否含有该基因？_______________________________________________________________。(3)抗玉米螟的玉米就是无虫玉米，不必防治害虫。你赞成这种说法吗？为什么？(4)对于这种转基因玉米的食用安全性，引发了人们的争议，有人认为是安全的，有人认为是不安全的。你持什么观点？列举一个理由支持你的观点。解析：(1)叶肉细胞培育成工程植物，应该利用植物组织培养技术经脱分化和再分化过程将细胞的全能性表达出来。(2)减数分裂过程中染色体数量的变化比较有规律且亲子代相同，但细胞质中的DNA随机性比较大，进入配子的可能性不是100%。(3)玉米螟是玉米害虫的其中一种，在生长过程中还应该防止其他害虫的侵扰。蛋白酶抑制剂对其他害虫并不一定有效。(4)答案是开放的，支持与不支持均可，但理由必须能支持自己的观点。答案：(1)植物的组织培养(2)不一定，在减数分裂过程中细胞质DNA的分配具有随机性(3)不赞成。因为抗玉米螟的玉米只能抵抗玉米螟，而不能抵抗所有的害虫。(4)只要理由能支持自己的观点就可以。例如：①不安全。这种蛋白酶抑制剂被人食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法进行正常的消化作用而患病。②安全。人与害虫的消化酶存在结构差异，蛋白酶抑制剂对人体的消化酶没有影响。③安全。人通常是将玉米煮熟后食用，高温破坏了蛋白酶抑制剂，进入人体后不能再起作用。要点二　基因污染1．什么是基因污染？2．基因污染有哪些途径？归纳提升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。【典例2】　如今，从土豆、草莓到西红柿，各种各样的转基因产品已经进入寻常百姓家，更有资料显示，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Losey等人将转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，4d后死亡率达44%，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。(1)据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5×107hm2。试问：转基因产品到底有什么优势？_________________________________________________________________________________________。(3)你是怎样理解转Bt基因(苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉对非靶生物有毒的？_________________________________________________________________________________________。(4)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？______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题属开放性题目，可以从正反两个方面分析利害关系。转基因生物会不会对人体产生毒害，会不会富集，转基因产品中的外源基因是否会在环境中传播，转基因生物能否成为外来物种，是否对环境造成破坏等，都是解答本问题的切入点，如何对转基因食品进行安全评价，已经成为一个新的课题。答案：(1)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。②我们所吃的转基因改良作物是长期人工选择的结果，人们食用后并未有不适和影响健康。③转基因食品仅是在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(只要合理即可)(2)①可缩短育种时间；②可定向改造生物的性状；③可提高粮食产量，解决粮食短缺问题(只要合理即可)(3)转Bt基因玉米在培育过程中没有对所有的生物进行毒性检测实验，在逻辑判断上属于不完全归纳(只要合理即可)(4)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(只要合理即可)即时演练2．阅读下列 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 并回答问题：转基因生物就是利用DNA重组技术，将外源基因(目的基因)导入受体生物(动物、植物、微生物)体内。当这些外源基因与受体生物的基因整合后，外源基因就能随受体生物细胞的分裂而增殖，并能表达出受体生物原本没有的性状，且能遗传给后代。1999年2月19日我国培育的首例转基因牛诞生；2001年1月11日第一只转基因羊在美国诞生；2001年2月转基因新鲤鱼(将大马哈鱼的生长激素基因转移到普通鲤鱼体内)在我国培育成功。此外，转基因兔、羊及转基因抗虫棉等也已培育成功。(1)不同生物间基因移植成功，说明生物共用一套________；从生物进化的角度看，这些生物具有________。(2)转基因技术将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前取得了许多成就，同时也可能给人类带来灾难性的后果。试各举一至两个实例。(3)有人提出“吃基因补基因”，你是否赞成这种观点？试从新陈代谢的角度简要说明理由。答案：(1)遗传密码(或密码子)　亲缘关系(共同祖先)(2)成就：将抗病基因转移到水稻中形成抗病水稻新品种；将人的血型基因转移到猪的体内，培育生产人血的猪。不良后果：转基因作物通过花粉传播可与亲缘关系较近的植物杂交，从而导致基因逃逸，可能产生优势种，危及生物多样性。(3)开放性题目，只要用生物学知识回答即可。如不赞成，因为基因被吃入后，与其他生物大分子一样被消化分解，不可能以原状进入细胞，更不可能补充或整合到人体原有的基因中去；赞成，基因被吃下去后，消化分解为简单物质，可以作为合成DNA的原料。【网络构建】填充：①环境保护　②农牧业方面　③食物安全　④环境安全　⑤社会监督【必背语句】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。