云南省隴川縣第一中學高二生物下冊4.1轉(zhuǎn)基因生物的安全性教案人教版

1、" 云南省隴川縣第一中學高二生物下冊 4.1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性教案人教版"一、教學目標：1. 關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，認同對生物技術(shù)安全性問題討論的必要性。2. 舉例說出對轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的不同觀點及論據(jù)。3. 形成對待轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的理性、求實的態(tài)度。二、教學重難點教學重點：（ 1）對轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題多層面、多角度的關(guān)注。（ 2）運用生物學知識對不同觀點的理由進行辨析和討論。教學難點：（ 1）從關(guān)注整個生物圈的和諧、穩(wěn)定與發(fā)展的高度去審視轉(zhuǎn)基因生物的安全性。（ 2）了解有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物安全性問題爭論背后復雜的政治、經(jīng)濟、宗教和倫理道德背景。（ 3）保證

2、課堂討論、辯論會，以及社會調(diào)查的組織工作有序而有效地實施。三、教學過程【復習導入 】通過專題 1 的學習對轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其成果有了較深入的了解，也對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景有了一定的認識；同時，學生在社會生活中， 也接觸到了轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品， 如來自轉(zhuǎn)基因大豆的食用油、 巧克力中的卵磷脂。 大家也從各種媒體上也聽到過一些對有關(guān)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性爭論的意見， 每個人都會有自己的一些疑慮和想法。那么， 對于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品我們該如何看待？轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性問題討論的焦點是什么？人們心中的疑慮有多少是盲目的，有多少是有科學依據(jù)的呢？轉(zhuǎn)基因成果表現(xiàn)在哪些方面？（由學生閱讀課本后總結(jié)回答。）一、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止1、轉(zhuǎn)基

3、因的重要成果(1) 微生物方面 : 把某些重組 DNA 轉(zhuǎn)移到細菌中表達獲得成功 , 隨后 , 使出現(xiàn)了具有重要經(jīng)濟價值的各種重組微生物 , 如可以清除石油污染的假單孢桿菌等.(2) 基因制藥方面 : 生物制藥已經(jīng)成為 21 世紀的朝陽產(chǎn)業(yè) .(3) 轉(zhuǎn)基因動物方面 : 受到轉(zhuǎn)基因巨型小鼠獲得成功的鼓舞, 科學家又在培育生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽方面 , 不斷取得輝煌成就 . 同時 , 科學家還把轉(zhuǎn)基因動物變成生物反應(yīng)器(4) 轉(zhuǎn)基因植物方面 : 目前 , 科學家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全心形狀的農(nóng)作物 .2、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題基因一旦被改動，一方面可

4、能引起生物體內(nèi)一系列未知的結(jié)構(gòu)與功能的變化；另一方面，轉(zhuǎn)基因操作對生物體的影響會通過遺傳傳遞?！?提出問題】外源基因引入后，是否會影響其他重要的調(diào)節(jié)基因，甚至會激活原癌基因？轉(zhuǎn)基因技術(shù)廣泛應(yīng)用是否會導致難以消滅的新病原物出現(xiàn)？是否會造成生態(tài)學災(zāi)難？人類攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會影響人類及其后代的健康？由此，引發(fā)出一系列的真論。1二、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論（轉(zhuǎn)基因生物安全性問題包括的三個方面）在轉(zhuǎn)基因生物中, 有時候會出現(xiàn)一些人們意想不到的后果的原因:a.對基因的結(jié)構(gòu), 基因間的相互作用及基因的調(diào)空機制都了解的相當有限;b. 轉(zhuǎn)移的基因雖然是功能一直的基因, 但不少是異種生物的基因 ;c. 外源

5、基因插入宿主基因組的部分往往是隨機的.（指導學生閱讀論壇13，進行分析總結(jié)）論壇一轉(zhuǎn)基因生物與食物安全a.轉(zhuǎn)基因食物引起食物安全性問題的理由:安全性檢測問題、滯后效應(yīng)、擔心出現(xiàn)新的過敏原、擔心營養(yǎng)成分的改變;b.不必擔心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由:多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u價, 可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全; 科學家的負責態(tài)度可以防止新過敏原的產(chǎn)生; 至今尚未發(fā)現(xiàn)食用轉(zhuǎn)基因食品而影響人體健康的事例; 沒能足夠的證據(jù)證明轉(zhuǎn)基因食物有問題;論壇二轉(zhuǎn)基因生物與生物安全a.引起生物安全的理由:可能會擴散到種植區(qū)以外, 成為野生種類, 可能成為” 入侵的外來干涉物種”, 威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存可能重組出對人類

6、或其他生物有害的細菌或病毒, 有可能使雜草成為除草劑除不掉的”超級雜草”;b.不引起生物安全的理由:擴散到種植區(qū)以外就很快死亡要表現(xiàn)出新性狀, 必須具有一定的水肥等條件, 以及配套的種植技術(shù). 由于生殖隔離的存在 , 使他們很難與其他植物雜交, 花粉傳播的距離有限、存活時間有限;論壇三轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全a.引起環(huán)境安全的理由:打破自然物種的原有界限 , 改變了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán), 重組微生物可能對人類的生活環(huán)境造成二次污染, 重組DNA 與微生物雜交 , 可能產(chǎn)生有害的病原微生物 ; 轉(zhuǎn)基因植物花粉中的有毒物質(zhì)可通過蜜蜂進入蜜蜂, 再經(jīng)過食物鏈傳遞;b.不引起環(huán)境安全的理由:轉(zhuǎn)基因

7、不會改變生物原有的分類地位, 不會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性; 轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的種植 , 減少了農(nóng)藥的使用量 ; 抗除草劑農(nóng)作物的種植 , 減輕了農(nóng)田管理的負擔 , 保護了農(nóng)田的土壤環(huán)境 ;補充：關(guān)于論壇中的一些討論題：1. 我國為了保證轉(zhuǎn)基因食物的安全性，都采取了哪些監(jiān)控和預(yù)防措施？答：（ 1）立法是監(jiān)控農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的有力措施。例如，中國已制定了農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法（ 1996 年）、轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全管理臨時措施（ 2002 年）和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法（ 2002 年）等法規(guī)。（ 2）多環(huán)節(jié)監(jiān)控。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物研究、從實驗室走向大田試驗各階段，以及產(chǎn)品商品化都有相應(yīng)法規(guī)或規(guī)定

8、進行嚴格的監(jiān)控，只有在每一階段試驗獲得認可證書后，才可進入下一階段。比如，大田試驗就分為：中間試驗階段，種植面積不超過0.27 hm2 （4 畝），范圍不超過兩省，每省不超過3 個種植點，試驗時限12 年；環(huán)境釋放階段，種植面積可以擴大到0.27 2 hm2 (4 30 畝 ) ，范圍仍不超過兩省，每省7 個種植點，試驗時限12 年。這一階段要考察外源基因會不會發(fā)生生物間轉(zhuǎn)移，會不會對種植區(qū)周圍動物、植物、2土壤造成危害等；生產(chǎn)試驗階段，種植面積可擴大到20 hm2 以上，范圍仍為兩省，試驗點不超過5 個。（ 3）安全評價內(nèi)容具體而嚴格。食物安全性評價內(nèi)容：營養(yǎng)成分是否改變？是否存在抗營養(yǎng)因子

9、？是否存在毒性、 過敏性蛋白等。 環(huán)境安全評價內(nèi)容： 轉(zhuǎn)基因植物是否變得易得?。繉χ車参镉惺裁从绊?？是否可能變成雜草？會不會把外源基因轉(zhuǎn)移給其他生物等2. 轉(zhuǎn)基因生物 會不會影響生態(tài)系統(tǒng)中原有的動態(tài)平衡？3. 轉(zhuǎn)基因生物會不會加劇環(huán)境污染？會不會危害其他動植物生存或人體的健康？提示：這兩道題答案的基本點是一樣的：可能性不大，但要提高警惕。這僅是一種可能性，爭論的雙方提出的不同見解都有一定的根據(jù)，不能斷言誰是誰非，但是需要人們提高警惕，這是能為大家接受的共識。隨著時間的推移，人們發(fā)現(xiàn)這類危險似乎不大， 因為科學家轉(zhuǎn)入的僅是有限的一種或幾種基因；而轉(zhuǎn)入的基因是否可能會對其他生物或環(huán)境造成危害，

10、都是經(jīng)過認真分析、 實踐的， 一旦發(fā)現(xiàn)有害后果，科學家就會停止實驗；轉(zhuǎn)基因生物從實驗室到自然界釋放，都要經(jīng)過一系列安全評價、審批。此外， 還有相關(guān)法規(guī)監(jiān)控。 但是，為了對公眾健康負責、對社會負責， 我們對于轉(zhuǎn)基因生物可能影響生態(tài)系統(tǒng)中的原有動態(tài)平衡，或者加劇環(huán)境污染，或者危害其他動植物、人體的健康的危險, 仍要提高警惕。4. 你能舉出兩個外來物種入侵的實例嗎？為什么外來物種入侵會造成嚴重的危害？提示：（1）外來物種進入新的生態(tài)系統(tǒng)之后，由于沒有天敵，極易造成生長失控，破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 比如，外來的植物瘋長， 可以對本地一年生和多年生植物的結(jié)構(gòu)比例造成嚴重影響， 通過對植被的生長和結(jié)構(gòu)的影響

11、，從而造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動的改變。又如，外來的動物種類， 由于它們的選擇性覓食和破壞，也會造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動的改變。物質(zhì)循環(huán)和能量流動的改變會對生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重破壞，比如， 有人將美洲食人鯧引入，這一入侵物種就可能會對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成長久性的破壞。（ 2）外來物種在新的生態(tài)系統(tǒng)中，通過與當?shù)匚锓N競爭營養(yǎng)或食物、分泌釋放化學物質(zhì)、形成大面積單優(yōu)勢群落等方式， 直接影響本地物種的生存， 加速某些生活力較弱的物種的消失。在全世界瀕危植物名錄中，大約有35% 46%是由外來物種入侵所造成的。即入侵的外來物種可能會造成生物多樣性減少。（ 3）外來物種進入新的生態(tài)系統(tǒng)后，作為掠奪者、寄生者或病原體，

12、會使受害者和寄主的數(shù)量發(fā)生變化。 尤其是外來物種在適宜的生態(tài)和氣候條件下， 往往會對當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)或林業(yè)帶來嚴重的損害，即所謂的爆發(fā)生物災(zāi)害。（ 4）有些外來植物產(chǎn)生的花粉，是當?shù)鼐用駨奈唇佑|過的物質(zhì)，從而可能成為對人類健康造成威脅的新過敏源。比如，日本引種的杉樹， 大面積栽種后， 杉樹產(chǎn)生的花粉已經(jīng)成了日本人產(chǎn) 生過敏反應(yīng)的重要過敏源。又 如豚草，它已在包括中國在內(nèi)的許多國家泛濫成災(zāi)，而豚草的花粉是重要的過敏源。 豚草花粉引起的過敏反應(yīng)稱為“枯草熱”， 它已給許多國家人民的身體健康帶來了嚴重的危害。5. 為什么“實質(zhì)性等同原則”只是轉(zhuǎn)基因植物安全性評價的起點，而不是終點？為了使本國基因工程產(chǎn)品能

13、在國際貿(mào)易競爭中占據(jù)有利的地位，1992 年 5 月底，美國政府宣布，只要基因工程產(chǎn)品中蛋白質(zhì)組成與天然的一樣，就沒有必要再通過FDA（藥物和食品管理局）批準，可以直接投放市場。這一政策可以視為“實質(zhì)性等同原則”的雛形。這一政策， 每年可以為美國生物技術(shù)公司增加數(shù)千萬美元的收入，因此它極大地刺激了基因工程技術(shù)的發(fā)展。2000 年 FAO/WHO（聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織）對“實質(zhì)性等同（substantialequivalence）原則”做這樣的定義：實質(zhì)性等同是指轉(zhuǎn)基因生物與自然存在的傳統(tǒng)生物在3相同條件下進行性狀表現(xiàn)的比較。比較的內(nèi)容包括生理性狀、分子特征、營養(yǎng)成分、毒素含量和過敏源等

14、是否具有等同性。 如果實質(zhì)上是相同的， 就應(yīng)該將轉(zhuǎn)基因生物與傳統(tǒng)生物同樣對待，視為安全。上述實質(zhì)性等同是一種動態(tài)比較過程，在這之后還要進行轉(zhuǎn)基因植物安全性評價，它是指“依據(jù)導入基因的目的意圖和固有性狀、意外效果作出檢測和評估，然后與傳統(tǒng)植物進行比較”。 美國 FDA采用了二步評價法。第一步對目的基因及相應(yīng)產(chǎn)物作出評價，它是反映外源基因及產(chǎn)物的安全性；第二步， 對接受外源基因植物所出現(xiàn)的意外性狀進行評價，它是反映該植物的屬性。6. 何謂外來物種入侵？外來物種入侵是指有意或無意的人類活動， 將某物種從一個地區(qū)引入其他地區(qū)， 給當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟造成明顯的損害。什么是有意或無意的人類活動呢？（ 1）由于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)生產(chǎn)，生態(tài)環(huán)境建設(shè)，生態(tài)保護等需要，而有意地引進的物種。它包括對牧草、飼料、蔬菜、觀賞動植物、藥用植物、綠化植