學(xué)案轉(zhuǎn)基因生物的安全性

楠桿高中生物高二選修三學(xué)案十七生物技術(shù)的安全性和倫理問題轉(zhuǎn)基因生物的安全性編制人：江和平【教學(xué)目標(biāo)】能舉例說出對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的不同觀點(diǎn)及論據(jù)【重難點(diǎn)】重點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題多層面、多角度的關(guān)注運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)對(duì)不同觀點(diǎn)的理由進(jìn)行辨析和討論難點(diǎn)從關(guān)注整個(gè)生物圈的和諧、穩(wěn)定與發(fā)展的高度去審視轉(zhuǎn)基因生物的安全性了解有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物安全性問題爭(zhēng)論背后復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)、宗教和倫理道德背景。一、豐碩的轉(zhuǎn)基因成果1.微生物方面(1)制造出具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的各種，如清除石油污染的等。(2)使用，生產(chǎn)稀缺的生化藥物，即基因制藥。2．轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面(1)在培育、的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽方面不斷取得輝煌成就。(2)科學(xué)家把轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(如奶牛)變成，讓它們的奶中富含某種營(yíng)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(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有、抗除草劑、抗逆等全新性狀的農(nóng)作物。(2)推廣國(guó)家及品種：全球種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的國(guó)家已經(jīng)達(dá)到20多個(gè)，種植面積較大的國(guó)家有美國(guó)、阿根廷、巴西、加拿大、印度和中國(guó)。二、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論1．轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因(1)目前，科學(xué)家對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、基因間的以及基因的等都了解得相當(dāng)有限。(2)轉(zhuǎn)移的基因多是生物的基因。(3)外源基因插入宿主基因組的部位往往是的。2．轉(zhuǎn)基因食物的安全性(1)轉(zhuǎn)基因食物會(huì)引發(fā)食物安全性問題的理由：①反對(duì)“”。對(duì)食物安全性檢測(cè)不僅要檢測(cè)其主要成分是否發(fā)生改變，還應(yīng)包括其他方面的檢測(cè)結(jié)果。②擔(dān)心出現(xiàn)。③擔(dān)心出現(xiàn)新的。④擔(dān)心改變。⑤把動(dòng)物蛋白基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物，是否侵犯了或的權(quán)益。(2)不必?fù)?dān)心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由：①多環(huán)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全。②科學(xué)家的，可以防止的產(chǎn)生，對(duì)于產(chǎn)生過敏反應(yīng)的農(nóng)作物予以。③至今尚未發(fā)現(xiàn)一例因食用而影響人體健康的實(shí)例。3．轉(zhuǎn)基因生物與生物安全觀點(diǎn)引起生物安全問題不引起生物安全問題論據(jù)①可能變成類或②可能成為“”③可能重組出新的④有可能形成用除草劑除不去的“”①進(jìn)入非種植區(qū)生命力很差，②新性狀的表現(xiàn)必須具有一定等條件和配套的③存在，難與其他植物雜交④花粉的距離和有限4．轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全(1)引起環(huán)境安全問題的理由：①打破的原有界限，改變生態(tài)系統(tǒng)中和。②重組的微生物在降解某些化合物過程中所產(chǎn)生的可能造成二次污染。③重組DNA可能會(huì)與微生物雜交，產(chǎn)生出對(duì)動(dòng)植物和人類有害的。④某些或會(huì)通過的傳遞進(jìn)入其他動(dòng)物和人體內(nèi)。(2)不引起環(huán)境安全問題的理由：①轉(zhuǎn)基因生物不會(huì)改變生物原有的，不會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)的。②轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的種植，減少了的使用量。③抗除草劑農(nóng)作物的種植，負(fù)擔(dān)，保護(hù)了農(nóng)田。5．理性對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)正確的態(tài)度是趨利避害，不能。(2)建立相應(yīng)的法規(guī)，如我國(guó)在1993年制定的《 》和2022年頒布的《 》。考點(diǎn)一轉(zhuǎn)基因成果列舉轉(zhuǎn)基因的重要成果考點(diǎn)二對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論閱讀關(guān)于轉(zhuǎn)基因食物安全性的兩種觀點(diǎn)的理由，總結(jié)兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)論的主要焦點(diǎn)。1．下列哪項(xiàng)不是轉(zhuǎn)基因成果()A．清除石油污染的假單胞桿菌 B．青霉素高產(chǎn)菌株C．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 D．巨型小鼠2．下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題的敘述，錯(cuò)誤的是()A．轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題包括食物安全、生物安全、環(huán)境安全B．轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)安全性問題的原因之一是外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的C．轉(zhuǎn)基因生物的安全性指轉(zhuǎn)移的基因?qū)邮芑虻纳锸欠癜踩獶．轉(zhuǎn)基因生物有可能引發(fā)安全性問題，但不能一概而論3．下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因安全性的敘述，錯(cuò)誤的是()A．種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B．轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后，目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中C．種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性D．轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物4．面對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法是()A．趨利避害，不能因噎廢食B．不加區(qū)分，全盤接受C．應(yīng)停止有關(guān)的實(shí)驗(yàn)D．堅(jiān)決抵制轉(zhuǎn)基因生物5．轉(zhuǎn)基因生物的安全性引起人們爭(zhēng)論的技術(shù)原因是()①轉(zhuǎn)移基因的功能往往未知②轉(zhuǎn)移基因的結(jié)構(gòu)往往未知③外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的④外源基因往往是異種生物的基因A．①② B．②③C．③④ D．①③6．轉(zhuǎn)基因植物的營(yíng)養(yǎng)成分可能發(fā)生改變的根據(jù)是()A．部分DNA發(fā)生了重組B．某一基因可以控制合成不同的蛋白質(zhì)C．重組DNA控制一種蛋白質(zhì)的合成D．有些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化，這可能會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)成分的改變7．下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物的研究，哪些屬于限制條件()①重組DNA的轉(zhuǎn)移限制在遺傳上具有特定缺陷的生物上②對(duì)于大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用在37℃人體體溫下死亡的菌株③外源DNA不能產(chǎn)生對(duì)人體有毒害或過敏的蛋白質(zhì)④轉(zhuǎn)基因作物只要某一點(diǎn)(如產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)或抗蟲性)對(duì)人類有益，其他方面可不必去考慮A．①②③④ B．①②③C．②③④ D．①②④9．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以有效地對(duì)抗棉鈴蟲的危害。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的同時(shí)，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲取食。這種做法的主要目的是()A．維持棉田物種多樣性B．減緩棉鈴蟲抗性基因頻率增加的速度C．使食蟲鳥有蟲可食D．維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)6．20世紀(jì)70年代基因工程技術(shù)剛興起的時(shí)候，都是以微生物作為實(shí)驗(yàn)材料，且必須在“負(fù)壓”(低于外界大氣壓)的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行操作。這里“負(fù)壓”的作用主要是()A．防止轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入人體或逃逸到外界，對(duì)人體產(chǎn)生危害作用或?qū)Νh(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．避免其他生物對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的污染7.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，許多危害人類的新病毒是由兩種或多種已知病毒重組產(chǎn)生的。這一事實(shí)有力地支持了下列哪一觀點(diǎn)()A．轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的存在B．導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細(xì)菌或病原體雜交，從而重組出對(duì)人類或其他生物有害的病原體C．轉(zhuǎn)基因生物的抗除草劑基因，有可能通過花粉傳播而進(jìn)入雜草中，使雜草成為除不掉的“超級(jí)雜草”D．抗蟲棉能抵抗棉鈴蟲，但隨著棉鈴蟲抗性的增強(qiáng)，抗蟲棉有可能被淘汰8．基因工程產(chǎn)物可能存在著一些安全性問題，但不必?fù)?dān)心()A．三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚與正常鯉魚的雜交，進(jìn)而導(dǎo)致自然種群被淘汰B．運(yùn)載體的標(biāo)記基因(如抗生素基因)可能指導(dǎo)合成有利于抗性進(jìn)化的產(chǎn)物C．目的基因(如殺蟲基因)本身編碼的產(chǎn)物可能會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒性D．轉(zhuǎn)基因生物體釋放到環(huán)境中，可能會(huì)對(duì)生物多樣性構(gòu)成危害9．抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣帶來的巨大社會(huì)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(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染和人畜的危害③減少了化肥的制造量和使用量，有利于環(huán)境保護(hù)④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④參考答案：一、選擇題(每小題3分，共30分)1．解析：由于科學(xué)水平的限制，目前科學(xué)家對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機(jī)制了解有限；轉(zhuǎn)移的基因雖然功能已知，但不少是異種生物的基因；外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的。因此，在轉(zhuǎn)基因生物中，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)意想不到的后果，引起人們?cè)谑澄锇踩?、生物安全和環(huán)境安全三個(gè)方面的激烈爭(zhēng)論。答案：C2．解析：轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物盡管只是DNA發(fā)生了重組，但是，有些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化，這可能會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)成分的改變。答案：D3．答案：B4.解析：轉(zhuǎn)基因的抗蟲植物在長(zhǎng)期栽培過程中，會(huì)導(dǎo)致以該植物為食物來源的昆蟲的抗性基因頻率增加。動(dòng)物和植物共用一套遺傳密碼，因此轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)的動(dòng)物生長(zhǎng)激素基因也能進(jìn)行表達(dá)。轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，也可能存在食物安全、生物安全和環(huán)境安全等安全性問題。答案：A5．解析：如果完全種植抗蟲棉，對(duì)棉鈴蟲而言，環(huán)境的劇烈變化會(huì)加速其適應(yīng)能力的提高，而間隔種植少量非抗蟲棉既能使棉鈴蟲在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定在經(jīng)濟(jì)閾值以下，又能減緩棉鈴蟲進(jìn)化速度，達(dá)到較長(zhǎng)時(shí)間抗蟲的目的。答案：B6．解析：由于轉(zhuǎn)基因生物對(duì)人類影響的正負(fù)效應(yīng)很難在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)，為了安全起見，將實(shí)驗(yàn)材料放在“負(fù)壓”條件下操作與培養(yǎng)，目的是防止這種轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入人體或逃逸到外界。答案：A7.解析：由題干材料可知，這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的，說明兩種病毒的基因可以重新組合，形成新的生物。答案：B8．解析：三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，因此三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚與正常鯉魚不能進(jìn)行雜交，所以不會(huì)導(dǎo)致自然種群被淘汰。答案：A9．解析：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(zhǎng)，提高產(chǎn)量，同時(shí)還可以減少農(nóng)藥的使用量，減輕對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不會(huì)使土壤中無機(jī)鹽的含量增加，因此不可能減少化肥的制造量和使用量。答案：B10．解析：轉(zhuǎn)基因植物與其他植物間主要通過花粉發(fā)生基因交流，將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中，將遵循母系遺傳特點(diǎn)，目的基因