2020高中生物 專題4 4.1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性教案

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE22-學必求其心得，業(yè)必貴于專精4.1轉(zhuǎn)基因生物的安全性學習目標:1.簡述對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論。(重點）2.運用生物學知識對不同觀點的依據(jù)進行辨析和討論.（重、難點）一、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止1．轉(zhuǎn)基因微生物方面(1）制造出具有重要經(jīng)濟價值的各種重組微生物，如清除石油污染的假單胞桿菌.（2)使用DNA重組的微生物生產(chǎn)稀缺的生化藥物，即基因制藥。2．轉(zhuǎn)基因動物方面（1）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,如轉(zhuǎn)基因牛、豬、雞、鯉魚、鯽魚等.（2)科學家把轉(zhuǎn)基因動物變成生物反應(yīng)器，讓它們的乳汁中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥物或人類所需要的蛋白質(zhì).3．轉(zhuǎn)基因植物方面(1）成果:目前,科學家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全新性狀的農(nóng)作物。（2)推廣國家及品種：全球種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的國家已經(jīng)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、印度和中國。種植的轉(zhuǎn)基因植物中以大豆和玉米最多,其次是轉(zhuǎn)基因棉花和油菜。二、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論1．食物安全觀點存在安全問題不存在安全問題論據(jù)①反對“實質(zhì)性等同"②可能出現(xiàn)滯后效應(yīng)③可能出現(xiàn)新的過敏原④營養(yǎng)成分可能改變⑤侵犯宗教信仰或素食者的權(quán)益①“實質(zhì)性等同”只是評價的起點，而不是終點②多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u估③科學家對社會負責的態(tài)度④至今未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食物影響人體健康的實例2.生物安全觀點存在生物安全問題不存在生物安全問題論據(jù)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掉的“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)必須具有一定的條件和配套的種植技術(shù)3.環(huán)境安全（1)引起環(huán)境破壞的理由：①會打破自然物種的原有界限，改變生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán).②重組的微生物在降解某些化合物過程中所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染。③重組DNA與微生物雜交，可能產(chǎn)生有害的病原微生物。④轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或過敏蛋白可通過蜜蜂進入蜂蜜中，再經(jīng)過食物鏈的傳遞，有可能進入其他動物和人體內(nèi)。(2)不會引起環(huán)境安全問題的理由:①轉(zhuǎn)基因生物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。②轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植，大大減少了農(nóng)藥的使用量。③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)田土壤環(huán)境。④新聞報道不實,增加了公眾對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的恐懼感。三、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1．面對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法應(yīng)該是趨利避害，而不能因噎廢食.2．法制建設(shè)：建立相應(yīng)的法規(guī)，如我國1993年制定的《基因工程安全管理辦法》和2002年頒布的《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》。3．增強科學家的法制意識，提高科學家的研究道德水平。1．判斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”）(1）通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)藥物只是轉(zhuǎn)基因微生物方面的應(yīng)用。 （）(2)轉(zhuǎn)基因抗蟲植物也抗病，種植過程中可以不施農(nóng)藥。（）（3）種植的轉(zhuǎn)基因植物中以大豆和玉米最多，其次是轉(zhuǎn)基因棉花和油菜。 (）(4)高產(chǎn)青霉素菌株屬于轉(zhuǎn)基因成果。 （)(5)轉(zhuǎn)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。 （)（6)轉(zhuǎn)基因生物可能會破壞生態(tài)平衡。 ()提示：(1)×轉(zhuǎn)基因植物、動物、微生物均可用來生產(chǎn)藥物.(2)×轉(zhuǎn)基因抗蟲植物由于有了外源抗蟲基因，所以可以抵抗害蟲，但不一定能抵抗其他病原體。（3）√(4)×高產(chǎn)青霉素菌株屬于誘變育種的成果。(5）√(6）√2．面對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法是()A．堅決抵制轉(zhuǎn)基因生物B．不加區(qū)分，全盤接受C．應(yīng)停止有關(guān)的實驗D．趨利避害，不能因噎廢食D[正確的社會輿論導向有利于決策者做出正確的決策,從而促進科學技術(shù)的發(fā)展。面對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法是趨利避害，而不能因噎廢食。］3．下列支持轉(zhuǎn)基因生物會引發(fā)生物安全性問題的是（)A．生殖隔離使轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種"D［科學家賦予了轉(zhuǎn)基因生物某種特殊性狀，增強了它們在該地區(qū)生存條件下的競爭能力，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。］轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止背景材料1．轉(zhuǎn)基因成果的種類(1）植物性轉(zhuǎn)基因成果：如轉(zhuǎn)基因小麥的蛋白質(zhì)含量比一般小麥的高。(2）動物性轉(zhuǎn)基因成果:如轉(zhuǎn)入了人基因的牛，產(chǎn)生的牛奶中含有基因藥物，提取后可用于人類疾病的治療。(3）轉(zhuǎn)基因微生物成果：如生產(chǎn)奶酪的凝乳酶,以前只能從殺死的小牛的胃里提取,現(xiàn)在利用轉(zhuǎn)基因微生物已經(jīng)能夠使凝乳酶在體外大量生產(chǎn).2．轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點分析優(yōu)點缺點①解決糧食短缺問題②減少農(nóng)藥使用，減少環(huán)境污染③增加食物營養(yǎng),提高附加值④增加食物種類，提升食物品質(zhì)⑤提高生產(chǎn)效率，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展①可能產(chǎn)生新病毒或新過敏原②可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草③可能使疾病的傳播跨越物種障礙④可能會損害生物多樣性⑤可能干擾生態(tài)系統(tǒng)的多樣性3.抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣給社會帶來的社會效益抗逆轉(zhuǎn)基因作物是指通過基因工程技術(shù)使農(nóng)作物具有抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲、抗病毒、抗干旱、抗鹽堿等),因此，抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育和推廣在一定程度上可以使農(nóng)作物擺脫土壤和氣候的限制，使得作物在不良的環(huán)境中更好地生長,提高產(chǎn)量，同時還可以減少農(nóng)藥的使用量、減輕對環(huán)境的污染,但是,抗逆作物不能固氮，不會使土壤中無機鹽的含量增加，因此,不可能減少化肥的制造量和使用量。1．我國大面積推廣種植并收到顯著經(jīng)濟效益和社會效益的轉(zhuǎn)基因作物是(）A．轉(zhuǎn)基因水稻 B．轉(zhuǎn)基因金大米C．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 D．轉(zhuǎn)基因大豆C[我國科學家把自主研制的第一代和第二代優(yōu)質(zhì)多抗轉(zhuǎn)基因棉花新品種移植到田間后，大大減少了農(nóng)藥的投放量，并增加了棉花的產(chǎn)量。由于棉花只用于紡織品的生產(chǎn)，對人類潛在的威脅較小，得到大規(guī)模推廣。］2．抗逆轉(zhuǎn)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減少了化學農(nóng)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(chǎn)量A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④B[抗逆轉(zhuǎn)基因作物是指通過基因工程技術(shù)使農(nóng)作物具有抗逆能力（如抗除草劑、抗蟲、抗病毒、抗干旱、抗鹽堿等）,因此抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育和推廣在一定程度上可以使農(nóng)作物擺脫土壤和氣候條件的限制，使得作物在不良環(huán)境中更好地生長，提高產(chǎn)量,同時還可以減少農(nóng)藥的使用量，減輕對環(huán)境的污染和對人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不會使土壤中無機鹽的含量增加，因此不可能減少化肥的制造和使用量。］對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論[思考交流］1．假如外源基因是轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物的葉綠體DNA上的,能通過花粉傳播嗎？為什么?提示：不能.因為精原細胞通過減數(shù)分裂形成的精子不含葉綠體DNA.2．為什么轉(zhuǎn)基因食物可能會出現(xiàn)滯后效應(yīng)？提示：轉(zhuǎn)基因食物的DNA經(jīng)過重組,有可能合成出對人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質(zhì);轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物所表達的某些蛋白質(zhì)，可能潛移默化地影響人的免疫系統(tǒng)，而對人體健康造成隱性傷害，食用者在過了若干年或一兩代之后，問題才顯現(xiàn)出來。3．對轉(zhuǎn)基因生物存在爭論的原因是什么？提示:（1）對基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機制等都了解得相當有限.(2）轉(zhuǎn)移來的基因不少是異種生物的基因.(3)外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的。[歸納總結(jié)］1．引發(fā)爭論的原因(1）由于科學發(fā)展水平的限制,目前，科學家對基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機制等都了解得相當有限。（2）轉(zhuǎn)移的基因雖然是功能已知的基因，但不少是異種生物的基因。（3)外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的，因此在轉(zhuǎn)基因生物中，有時候會出現(xiàn)一些人們意想不到的后果。2．基因污染(1）概念：基因污染是指人工組合的基因通過轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動物擴散到其他栽培作物或自然野生物種并成為后者基因的一部分。(2)途徑:①轉(zhuǎn)基因植物的相關(guān)基因通過花粉傳播而進入附近的野生植物或鄰近的非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。②轉(zhuǎn)基因作物在自然條件下存活并發(fā)育成為野生的、雜草化的轉(zhuǎn)基因植物.③土壤微生物或動物腸道微生物吸收轉(zhuǎn)基因作物后獲得外源基因。（3）基因污染的危害性的主要表現(xiàn)：①污染傳統(tǒng)作物,影響已形成的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。②污染自然界的生物基因庫。③影響自然界的生態(tài)平衡。④能夠在自然界中增殖和擴散.特別提醒:1在生產(chǎn)和生活的某些方面，人類已離不開轉(zhuǎn)基因技術(shù)成果，因此應(yīng)充分利用其優(yōu)點，同時關(guān)注、限制其缺點。2在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，所轉(zhuǎn)移的只是自然界中已存在的外源基因，它不會改變生物原有的分類地位，只能說是具有某種新特征的同一物種。3辨別“實質(zhì)性等同”與“滯后效應(yīng)”.①實質(zhì)性等同是指在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中只要某些重要成分沒有發(fā)生改變，就可以認為與天然品種“沒有差別”。②滯后效應(yīng)。a.轉(zhuǎn)基因植物的DNA經(jīng)過重組后，有可能合成出對人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質(zhì).b。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物所表達的某些蛋白質(zhì)，可能會潛移默化地影響人的免疫系統(tǒng)，從而對人體健康造成隱性的傷害，食用者在過了若干年或者一兩代之后，問題才顯現(xiàn)出來。多年來,許多美國人對每天的食品中含60%～80%的轉(zhuǎn)基因成分“一無所知”。請回答下列與生物安全性相關(guān)的問題。(1)一向挑剔、苛刻的美國人對轉(zhuǎn)基因食品的這種漠視態(tài)度，反映了轉(zhuǎn)基因食品是________(填“相對”或“絕對”)安全的。（2）科學家對轉(zhuǎn)基因生物可能帶給人類健康和環(huán)境方面的風險表示關(guān)注和擔憂，請列舉轉(zhuǎn)基因生物的潛在危險：__________________________________________________。（至少寫出3種)(3)對于植物來說,導入外源基因容易引起基因污染，科學家將外源基因?qū)肴~綠體或線粒體內(nèi)，原因是_________________。［解析]（1)目前尚未發(fā)現(xiàn)因食用轉(zhuǎn)基因食物而使人體健康受到威脅的實例，因此轉(zhuǎn)基因食品是相對安全的。(2)轉(zhuǎn)基因生物的潛在危險有生物入侵、破壞原來的生態(tài)平衡、過敏反應(yīng)、抗生素抗性、疾病流行等，因此人們對它的安全性還存在著懷疑。(3)若將外源基因?qū)肴~綠體或線粒體內(nèi)，則花粉粒中不含有轉(zhuǎn)入的基因，故可避免基因污染。[答案]（1）相對(2）生物入侵、破壞原來的生態(tài)平衡、過敏反應(yīng)、抗生素抗性、疾病流行等（至少寫出3種)（3）在葉綠體或線粒體內(nèi)的目的基因不會通過花粉傳遞,因而一般不會在下一代中顯現(xiàn)出來理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)背景材料1．理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原因（1）生物技術(shù)和其他科學技術(shù)一樣具有兩面性，是一把雙刃劍，既能推動社會發(fā)展和技術(shù)進步，也可能帶來災(zāi)難。(2）社會的發(fā)展總是和技術(shù)的發(fā)展密切聯(lián)系，從促進社會發(fā)展的角度看,必須不斷發(fā)展生物技術(shù)，造福人類，同時盡量避免災(zāi)難.2．理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1）認識到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景是非常廣闊的,以基因工程為代表的一大批生物技術(shù)成果,進入人類的生產(chǎn)和生活,特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用。（2）正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來的安全性問題，切實認識到個別有害轉(zhuǎn)基因生物的危害性，要趨利避害，而不能因噎廢食。(3）完善相應(yīng)的法律法規(guī)，利用法制手段確保轉(zhuǎn)基因生物的安全性。（4)我國保證轉(zhuǎn)基因食物的安全性的監(jiān)控和預(yù)防措施。①立法監(jiān)控是保證轉(zhuǎn)基因生物安全的有力措施。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)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。特別提醒:1通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建的抗病毒轉(zhuǎn)基因植物只可以抵抗某些病毒，而不可以抵抗所有的病毒，并且不能抗蟲。2引入外來物種≠增加生物多樣性：如果引入的生物會破壞環(huán)境或者對當?shù)厣锏纳嬖斐捎绊懀赡軙鹕锒鄻有缘匿J減.3轉(zhuǎn)基因生物具有危害≠阻止技術(shù)的發(fā)展：應(yīng)用正確的態(tài)度對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，不能因為可能的危害而阻止技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)相當成熟了，前不久美國批準轉(zhuǎn)基因三文魚進入市場，旨在利用生物技術(shù)提升水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，不過這種轉(zhuǎn)基因三文魚目前只能在加拿大和巴拿馬飼養(yǎng)。關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù),下列說法正確的是（）A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理是基因突變B．轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用解決了人類歷史上很多難題，是有利無害的C．現(xiàn)在很多轉(zhuǎn)基因食品包裝都有警示標志，就是提示潛在的安全性D．轉(zhuǎn)基因食品比傳統(tǒng)食品營養(yǎng)更豐富，因此在不久之后轉(zhuǎn)基因食品會替代傳統(tǒng)食品C[轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理是基因重組，選項A錯誤;轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用解決了人類歷史上很多難題，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)對人類既有有利的一面，也有不利的一面，選項B錯誤;現(xiàn)在很多轉(zhuǎn)基因食品包裝都有警示標志，就是提示其潛在的安全性，選項C正確；轉(zhuǎn)基因食品和傳統(tǒng)食品各有優(yōu)缺點，轉(zhuǎn)基因食品不會替代傳統(tǒng)食品，選項D錯誤。］［課堂小結(jié)］知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1.轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)移的目的基因不少是異種生物的基因.2．外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的。3．轉(zhuǎn)基因生物引起人們在食物安全、生物安全、環(huán)境安全三個方面的爭論。4．轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊，我們對待它應(yīng)趨利避害，不能因噎廢食.5．轉(zhuǎn)基因生物在生物安全和環(huán)境安全方面可能會破壞生態(tài)平衡，威脅生物多樣性。1．下列不是轉(zhuǎn)基因成果的是(）A．清除石油污染的假單胞桿菌B．高產(chǎn)青霉素菌株C．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉D(zhuǎn)．巨型小鼠B［高產(chǎn)青霉素菌株是人工誘變培育的.A、C、D三項都是轉(zhuǎn)基因成果。］2．關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價應(yīng)做到多環(huán)節(jié)評估，下面哪些屬于轉(zhuǎn)基因食品安全性評價的環(huán)節(jié)（)①轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的研究②轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的農(nóng)田試種③轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的大面積種植④轉(zhuǎn)基因食品的商品化A．①② B．①②③C．②③ D．①②③④D［轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物從研究到商品化的各個環(huán)節(jié),都要進行安全性評價.只有各個環(huán)節(jié)都無問題,才可保證轉(zhuǎn)基因食物的安全。]3．20世紀70年代基因工程技術(shù)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A[由于轉(zhuǎn)基因生物對人類影響的正負效應(yīng)很難在短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn),為了安全起見，將實驗材料放在負壓條件下操作與培養(yǎng),目的是保證這種轉(zhuǎn)基因生物即使進入人體或逃逸到外界,也會因大氣壓強過大，而無法存活，從而避免造成基因污染.］4．農(nóng)業(yè)部頒布的《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》中要求對轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品及其加工品加貼標注，其目的是()A．警告消費者，不要隨意購買B．維護消費者的知情權(quán)和選擇權(quán)C．告訴消費者，可放心購買D．無任何實際意義B［加貼標注的目的是維護消費者的知情權(quán)和選擇權(quán),幫助消費者自行選擇購買。］5．將人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子中，可使煙草產(chǎn)生人的干擾素