山東省平邑縣高中生物 第四章 生物技術的安全性和倫理問題 4.1 轉基因生物的安全性學案新人教版選修3.doc

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4.1　轉基因生物的安全性 【導學目標】 1.關注轉基因生物的安全性問題，認同對生物技術安全性問題討論的必要性。 2.舉例說出對轉基因生物安全性問題的不同觀點及論據。 3.形成對待轉基因生物安全性問題的理性、求實的態(tài)度。 【自主學習】 一、轉基因成果令人嘆為觀止 1.轉基因微生物方面 (1)制造出具有重要經濟價值的各種 ，如清除石油污染的 。 (2)使用 的微生物生產稀缺的生化藥物，即 。 2．轉基因動物方面 (1)在培育生長迅速、 的轉基因家畜、家禽方面不斷取得輝煌成就，如轉基因牛、豬、雞、鯉魚、鯽魚等。 (2)科學家把轉基因動物變成 ，讓它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質、 或人類所需的 。 3．轉基因植物方面 (1)成果：目前，科學家已經培育出了大批具有抗蟲、 、抗除草劑、 等全新性狀的農作物。 (2)推廣國家及品種：全球種植轉基因農作物的國家已經達到20多個，種植面積較大的國家有美國、阿根廷、巴西、加拿大、印度和 ，種植的轉基因植物中以大豆和玉米最多，其次是轉基因 和油菜。 二、對轉基因生物安全性的爭論 1.引發(fā)人們對轉基因生物安全性激烈爭論的原因 (1)科學發(fā)展水平的限制，目前科學家對 、 以及 等都了解得相當有限。 (2)轉移的基因雖然是功能已知的基因，但不少卻是異種生物的基因。 (3)外源基因插入宿主基因組的部位往往是 的。 2．引發(fā)了人們在 、 和 三個方面的激烈爭論。 3．實質性等同 在轉基因農作物中，只要某些 沒有發(fā)生改變，就可以認為與天然品種“ ”。 三、理性看待轉基因技術 1.面對轉基因技術的利弊，正確的做法應該是 ，而不能因噎廢食。 2．1993年，中國制定了《基因工程安全管理辦法》。為了維護消費者對轉基因產品的 和 ，2002年，我國農業(yè)部又頒布了《農業(yè)轉基因生物標識管理辦法》。 思考交流 1．假如外源基因是轉移到農作物的葉綠體DNA上的，能通過花粉傳播嗎？為什么？ 2．為什么轉基因食物可能會出現(xiàn)滯后效應？ 正誤判斷 1．通過轉基因生產藥物只是轉基因微生物方面的應用。( ) 2．生物反應器是能生產人類所需的特定蛋白質的動物，包括乳腺生物反應器和膀胱生物反應器。( ) 3．轉基因生物引發(fā)了人們在食物安全、生物安全、環(huán)境安全等方面的激烈爭論。( ) 4．理性看待轉基因技術，就是聽之任之，不管不問。( ) 【合作探究】 一、轉基因生物與生物安全的兩種觀點 觀點 引起生物安全問題 不引起生物安全問題 論據 ①可能變成野生種類或雜草 ②可能重組出新的有害病原體 ③有可能形成用除草劑除不去的“超級雜草” ④可能成為“入侵的外來物種” ①進入非種植區(qū)生命力很差 ②存在生殖隔離，難與其他植物雜交 ③花粉的傳播距離和存活時間有限 ④新性狀的表現(xiàn)必須具有一定水、肥等條件以及配套的種植技術 例1 棉鈴蟲是一種嚴重危害棉花的害蟲。我國科學家發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而此毒蛋白對人畜無害。通過基因工程的方法，我國已將該毒蛋白基因移入棉株細胞內并實現(xiàn)成功表達。由于棉鈴蟲吃了這種轉基因棉花的植株后就會死亡，所以該棉花新品種在1998年推廣后，已取得了很好的經濟效益。請根據上述材料回答下列問題。 (1)該項科學成果在環(huán)境保護上的重要作用是__________________________________________________________。 (2)題中“毒蛋白基因移入棉株細胞內并實現(xiàn)成功表達”中的“成功表達”含義是指____________________________________________________________。 (3)與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程培育新品種的主要優(yōu)點是_____________________ ________________________________________________________________________。 (4)在培育“轉基因抗蟲棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是______________________，基因的“縫合針線”是____________，基因的“運載工具”是________。 (5)轉基因技術有利有弊，請各舉一例加以說明。 有利方面：________________________________________________________________________； 有害方面：________________________________________________________________________。 【答案】　(1)減少了農藥對環(huán)境的污染，保護了生態(tài)環(huán)境 (2)毒蛋白基因在棉花細胞內經過轉錄和翻譯合成了毒蛋白 (3)目的性強，育種周期短，克服了遠緣雜交不親和的障礙 (4)限制性核酸內切酶　DNA連接酶　質粒 (5)用于疾病的診斷和治療，用于培育優(yōu)良動、植物新品種等　不利于環(huán)境保護，可能引起環(huán)境問題、食物安全性問題、生物安全性問題等 二、理性看待轉基因技術 為什么說生物技術是一把雙刃劍？如何理性看待生物技術？ 例2　害蟲損傷番茄的葉片后，組成葉片細胞的細胞壁能釋放出一種類激素物質，這種物質可以擴散到番茄的其他部位，誘導細胞內蛋白酶抑制劑基因表達，合成蛋白酶抑制劑，導致害蟲不能消化食物而死亡?？茖W家利用轉基因技術把番茄的蛋白酶抑制劑基因轉移到玉米中，使玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀，有效抵御了玉米螟對玉米的危害。 請結合上面的材料回答： (1)轉移了番茄蛋白酶抑制劑基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制劑的具體部位是________，合成的化合物還需要在________________________中加工才具有生物活性。 (2)這種抗玉米螟玉米品種的培育技術屬于________技術，這種變異在生物學上稱為________。 (3)在種植了這種轉基因玉米的農田中的雜草是否也會出現(xiàn)抗玉米螟性狀？原因是什么？ (4)抗玉米螟玉米具有顯著的生態(tài)效應。你認為種植該玉米的農田是否還需要進行防蟲管理？理由是什么？ (5)有人對食用該玉米的安全性表示擔憂，你認為這種擔憂有無道理？請簡要說明理由。 【答案】　(1)核糖體　內質網和高爾基體　(2)轉基因　基因重組　(3)(答案不唯一)不會。不同物種之間存在生殖隔離，玉米的花粉不能傳遞給雜草。(或會。蛋白酶抑制劑基因通過玉米的花粉傳遞給雜草，使雜草獲得抗蟲基因，從而表現(xiàn)出抗蟲性狀。) 　(4)需要。轉基因玉米能夠抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害蟲?！?5)(答案不唯一)有道理。這種玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制劑，人食用后可能抑制人體蛋白酶的活性，影響人體健康。(或沒有道理。人蛋白酶與玉米螟蛋白酶結構不同，玉米中的蛋白酶抑制劑對人體蛋白酶無影響。) 【達標檢測】 課堂達標 1．下列不是轉基因成果的是(　　) A．清除石油污染的假單胞桿菌 B．高產青霉素菌株 C．轉基因抗蟲棉 D．巨型小鼠 2．下列哪項支持轉基因生物會引發(fā)生物安全性問題(　　) A．生殖隔離使轉基因植物與其他植物很難雜交 B．花粉的傳播距離有限，不會引起生物安全 C．植物花粉存活時間有限，不會散失到其他環(huán)境，威脅其他生物 D．轉基因生物有可能像“入侵的外來物種” 3．抗逆轉基因作物的培育與推廣給社會帶來的巨大效益是(　　) ①在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制 ②減少化學農藥對環(huán)境的污染和人畜的危害 ③減少了化肥的制造和使用量，有利于環(huán)境保護 ④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長，提高產量 A．①②③　　　 B．①②④ C．①③④ D．②③④ 4．為了防止轉基因作物的目的基因通過花粉轉移到自然界中的其他植物，科學家設法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中。其原因是 (　　) A．葉綠體基因組不會進入到生殖細胞中 B．受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞 C．轉基因植物與其他植物間不能發(fā)生基因交流 D．植物雜交的后代不會出現(xiàn)一定的性狀分離比 5．隨著轉基因技術的發(fā)展，“基因污染”應運而生，關于基因污染的下列說法不正確的是(　　) A．轉基因作物可通過花粉散落到它的近親作物上，從而污染生物基因庫 B．基因污染是一種不可擴散的污染 C．雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 D．轉基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存 6．一個學習小組的同學在對當?shù)卦耘嘧魑锓N類進行調查時，發(fā)現(xiàn)有的地方種植了轉基因抗除草劑玉米，這種玉米在噴灑除草劑的環(huán)境中生長良好，雜草被除草劑殺死，玉米還能正常生長，給農民節(jié)省了很大的人力和物力。跟蹤調查還發(fā)現(xiàn)，這種轉基因玉米除直接食用外，還被加工成食品擺在超市的貨架上。請回答下列問題： (1)一部分同學認為，這種轉基因玉米不會對當?shù)氐纳锒鄻有詷嫵赏{。如果你同意這種觀點，請列舉出三條理由。 ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________。 (2)用轉基因玉米加工的食品被擺在超市貨架上，生產廠商根據我國的有關規(guī)定，對產品進行轉基因生物標注，這樣做是為了保護________________________。在有關標識中，應標注“ ________________”或“ ________________”。如果該產品中已不再含有或檢測不出轉基因成分，應標注為“本產品為________加工制成，但本品中__________________________”。 課外強化 1．下列關于轉基因生物安全性的敘述，錯誤的是(　　) A．種植轉基因作物應與傳統(tǒng)農業(yè)種植區(qū)隔離 B．轉基因作物被動物食用后，目的基因會轉入動物體細胞中 C．種植轉基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性 D．轉基因植物的目的基因可能轉入根際微生物 2．20世紀70年代基因工程技術剛興起的時候，都以微生物作為實驗材料，且必須在“負壓”(低于外界大氣壓)的實驗室里操作。這里“負壓”的作用主要是(　　) A．防止重組基因的生物進入人體或逃逸到外界，從而對環(huán)境造成基因污染 B．提高微生物的基因突變頻率 C．加快微生物的繁殖速度 D．避免其他微生物對實驗材料的污染 3．下列關于轉基因生物與環(huán)境安全的敘述錯誤的是(　　) A．重組的微生物在降解污染物的過程中可能產生二次污染 B．種植抗蟲棉可以減少農藥的使用量，對環(huán)境沒有任何負面影響 C．如果轉基因花粉中含有有毒蛋白或過敏蛋白，可能會通過食物鏈傳遞到人體內 D．轉基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的 4．下列關于轉基因生物安全性的敘述中，錯誤的是(　　) A．我國已經對轉基因食品和轉基因農產品強制實施了產品標識制度 B．國際上大多數(shù)國家都在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害 C．開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉基因生物安全的前提 D．目前對轉基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上 5．將人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子中，可使煙草獲得抗病毒的能力，形成轉基因產品。試分析回答： (1)煙草轉基因產品的獲得屬于(　　) A．基因工程 B．細胞工程 C．微生物工程 D．酶工程 (2)人的基因之所以能接到植物體中去，原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)煙草具有抗病毒能力，說明煙草體內產生____________________________。 (4)不同生物間基因移植成功，說明生物共用一套____________，從進化的角度看，這些生物具有__________________________。 (5)該工程應用于實踐，將給農業(yè)、醫(yī)藥等諸多領域帶來革命，目前已取得了許多成就，請你列舉你所知道的或你所設想應用該工程的三個具體實例。 ________________________________________________________________________。 (6)有人認為，轉基因產品也是一把雙刃劍，有如水能載舟也能覆舟，甚至可能帶來災難性的后果，你是否支持這一觀點？如果支持，請你舉出一個可能出現(xiàn)的災難性后果的實例。