轉(zhuǎn)基因生物的安全性

Section4專題4生物技術(shù)的安全性和倫理問題4?1轉(zhuǎn)基因生物的安全性［學習目標］1?舉例說明轉(zhuǎn)基因生物取得的重要成果。2?說出轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的不同觀點及論據(jù)，形成對待轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的理性、求實的態(tài)度。［核心素養(yǎng)］1?科學思維：在互聯(lián)網(wǎng)上查閱和收集轉(zhuǎn)基因生物安全性的相關(guān)信息，能夠?qū)Σ煌挠^點運用生物學知識加以理解和辨析。2?社會責任：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。一、轉(zhuǎn)基因成果「基礎(chǔ)毓理*55實教材基礎(chǔ)」1?微生物方面利用DNA重組的微牛物進行基因制藥。制造出具有重要經(jīng)濟價值的各種重組微生物，如可以清除石油污染的假單胞桿菌等。轉(zhuǎn)基因動物方面培育牛長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽。把轉(zhuǎn)基因動物(如奶牛)變成生物反應(yīng)器，讓它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥物或人類所需要的蛋白質(zhì)。3?轉(zhuǎn)基因植物方面培育具有抗蟲、抗病、抗除草劑、等抗逆全新性狀的農(nóng)作物。種植最多的轉(zhuǎn)基因植物有大豆和玉米，轉(zhuǎn)基因棉花和油菜次之?！練w納總結(jié)】抗逆轉(zhuǎn)基因作物的社會效益⑴解決饑餓和貧困問題。在一定程度上可以使農(nóng)作物擺脫土壤和氣候的限制，提高產(chǎn)量。減少農(nóng)藥的使用，減輕環(huán)境污染?！笇W限致用?轄播典例拓展」1.(2019?常州質(zhì)檢)科學家運用基因工程技術(shù)，將人凝血因子基因?qū)肷窖虻氖芫阎?，培育出山羊乳腺生物反?yīng)器，使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有關(guān)敘述正確的是()可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導入山羊的受精卵在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子存在于乳腺細胞，而不存在于其他細胞人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA科學家將人凝血因子基因與乳腺蛋白基因重組在一起，從而使人凝血因子基因只在乳腺細胞中特異表達答案A解析目的基因?qū)氲氖鞘芫?，因此轉(zhuǎn)基因羊的體細胞中都含有目的基因；轉(zhuǎn)錄過程是由RNA聚合酶參與催化的,DNA聚合酶催化DNA復(fù)制過程，而不作用于轉(zhuǎn)錄；乳腺蛋白基因的啟動子與人凝血因子基因重組在一起，導入受精卵中。2?下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，不正確的是()可以將抗病蟲害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物體內(nèi)使其具有相應(yīng)的抗性可以使用DNA重組的微生物，生產(chǎn)稀缺的基因藥物可以通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)使奶牛變成生物反應(yīng)器，使它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥材或人類所需要的特定蛋白質(zhì)將不同生物的DNA進行轉(zhuǎn)移和重組，可以創(chuàng)造出新物種答案D解析將不同生物的DNA進行轉(zhuǎn)移和重組，可以創(chuàng)造出新品種，但不能產(chǎn)生新物種，D項錯誤。二、轉(zhuǎn)基因生物的安全性「基礎(chǔ)梳理*夯實軟材基礎(chǔ)J對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論爭論1轉(zhuǎn)基因生物與食物安全反方正方不能對轉(zhuǎn)基因食物安全性問題掉以輕心的理由不用擔心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由反對“實質(zhì)性等同”所謂“實質(zhì)性等同”概念是對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物安全性評價的起點，而不是終點擔心出現(xiàn)滯后效應(yīng)多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u估，可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全擔心出現(xiàn)新的過敏原科學家的負責態(tài)度，可以防止新過敏原的產(chǎn)生，對于產(chǎn)生過敏反應(yīng)的農(nóng)作物會予以銷毀擔心營養(yǎng)成分改變至今尚未發(fā)現(xiàn)因食用轉(zhuǎn)基因食物而影響人體健康的實例擔心把動物蛋白基因轉(zhuǎn)入農(nóng)沒有足夠的證據(jù)證明轉(zhuǎn)基因食物有問題

作物會侵犯宗教信仰者或素食者的權(quán)益(2)爭論2轉(zhuǎn)基因生物與生物安全反方正方轉(zhuǎn)基因生物可能會對生物多樣性構(gòu)成威脅的理由轉(zhuǎn)基因生物不大可能對生物多樣性構(gòu)成威脅的理由轉(zhuǎn)基因植物可能會擴散到種植區(qū)以外，成為野生種類或雜草轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物擴散到種植區(qū)以外會很快死亡可能會成為“入侵的外來物種”，威脅牛態(tài)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)系統(tǒng)中其他生物的生存導入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細菌或病毒雜交，從而重組出對人類或其他生物有害的病原體由于牛殖隔離的存在，它們很難與其他植物雜交有可能使雜草成為用除草劑除不掉的“超級雜草”花粉傳播的距離和存活時間有限(3)爭論3轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全反方正方可能會對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞的理由轉(zhuǎn)基因生物有利于環(huán)境保護的理由打破了自然物種的原有界限，改變生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，某些地區(qū)牛態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會遭到破壞轉(zhuǎn)基因生物所移入的只是一兩種自然界中已經(jīng)存在的外源基因，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)境造成二次污染轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的種植,減少了農(nóng)藥的使用量重組DNA與微牛物雜交，可能產(chǎn)牛對動植物和人類有害的病原微生物抗除草劑農(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)境轉(zhuǎn)基因植物花粉中的有毒蛋白或過敏蛋白可以通過蜜蜂進入蜂蜜，再經(jīng)過食物鏈傳遞，最后有可能進入其他動物和人體內(nèi)由于新聞報道不實，增加了公眾對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的恐懼感2?理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)堅持正確的社會輿論導向，將有利于決策者做岀正確的決策，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，正確的做法應(yīng)該是趨利避害，而不能因噎廢食。⑶各國對轉(zhuǎn)基因技術(shù)都制定了符合本國利益的政策和法規(guī)?！練w納總結(jié)】轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點相關(guān)論據(jù)要點歸納優(yōu)點缺點解決糧食短缺問題；減少農(nóng)藥使用，從而減輕環(huán)境污染；節(jié)省生產(chǎn)成本，降低糧食售價；增加食物營養(yǎng)，提高附加價值；增加食物種類，提升食物品質(zhì)；提高生產(chǎn)效率，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能產(chǎn)生新病毒和新的過敏原；可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草；可能使疾病的傳播跨越物種障礙；可能會損害生物多樣性；可能干擾生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性「學限致用?轄播典例拓展」下列觀點支持轉(zhuǎn)基因生物會引發(fā)生物安全性問題的是()生殖隔離使轉(zhuǎn)基因生物與其他植物很難雜交花粉的傳播距離有限，不會引起生物安全性問題植物花粉存活時間有限，不會散失到其他環(huán)境，威脅其他生物轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”答案D解析D項是轉(zhuǎn)基因生物可能會引發(fā)的生物安全性問題之一。I模塊鏈接】結(jié)合生態(tài)平衡理解“外來物種入侵”概念：外來物種是指從自然分布區(qū)通過有意或無意的人類活動而被引入，在當?shù)氐淖匀换虬胱匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)中形成了自我再生能力，給當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)或景觀造成明顯損害或影響的物種。危害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)。外來物種在新的生態(tài)系統(tǒng)中，直接影響本地物種的生存，加速某些生命力較弱的物種消失，即入侵的外來物種可能會造成生物多樣性降低。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，會使受害者或寄主的數(shù)量發(fā)生變化，往往會對當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)或林業(yè)帶來嚴重的損害，即爆發(fā)所謂的生物災(zāi)害。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)，可能成為對人類健康造成威脅的新過敏原。4?基因污染是指在天然物種的DNA中嵌入了人工重組基因，這些外來基因可隨被污染生物的繁殖、傳播而發(fā)生擴散。下列敘述錯誤的是()基因工程間接導致了基因污染基因工程破壞了生物原有的基因組成基因工程是通過染色體的重組發(fā)生基因交換，從而獲得了生物的新性狀人類在發(fā)展基因工程作物時，沒有充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響答案C解析基因工程是將外源基因?qū)胧荏w細胞內(nèi)，從而使生物獲得新的性狀；染色體的重組發(fā)生在有性生殖過程中，基因工程并沒有涉及減數(shù)分裂和受精作用?！旧鐣熑巍炕蛭廴?1)概念：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。⑵途徑轉(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。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。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。隨堂演練知識落實1?判斷正誤：目前，種植的轉(zhuǎn)基因植物中以水稻和小麥最多，其次是轉(zhuǎn)基因棉花和油菜()轉(zhuǎn)基因生物可能會破壞生態(tài)平衡()人們培育轉(zhuǎn)基因作物的主要目的是提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量()轉(zhuǎn)基因玉米在環(huán)境保護上的重要作用是減少了農(nóng)藥使用對環(huán)境造成的污染)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，就是聽之任之，不管不問()答案(1)X(2)V(3)V⑷?、蒟對于轉(zhuǎn)基因食品的安全性應(yīng)做到多環(huán)節(jié)評價，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.①②B.①②③C.②③D.①②③④答案D解析對于轉(zhuǎn)基因食品的安全性要進行多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)卦u價，確保轉(zhuǎn)基因食品的安全。如在農(nóng)作物研究、農(nóng)田試種、大面積種植和商品化等各階段都要進行嚴格的安全性評價。3?下列對轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題的敘述，錯誤的是()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)境安全轉(zhuǎn)基因生物引起安全性問題的原因之一是外源基因插入宿主基因組的部分往往是隨機的由于生殖隔離，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物肯定不會將目的基因傳遞給雜草轉(zhuǎn)基因生物有可能造成安全性問題，但不能一概而論答案C4.(2019?昆山模擬)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯誤的是()我國已經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強制實施了產(chǎn)品標識制度國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標簽上警示性注明可能的危害開展風險評估、預(yù)警跟蹤和風險管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上答案B解析對轉(zhuǎn)基因食品只要求標注“轉(zhuǎn)基因**”等字樣，并沒有在轉(zhuǎn)基因食品標簽上警示性注明可能的危害，B項錯誤。5.害蟲損傷番茄的葉片后，葉片細胞的細胞壁能釋放出一種類激素物質(zhì)，這種物質(zhì)可以擴散到番茄的其他部位，誘導細胞內(nèi)蛋白酶抑制劑基因表達，合成蛋白酶抑制劑，導致害蟲因不能消化食物而死亡?？茖W家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)把番茄的蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)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(jié)合上面的材料回答下列問題：（1）轉(zhuǎn)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，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(shù)屬于技術(shù)，這種變異在生物學上稱為。（3）在種植了這種轉(zhuǎn)基因玉米的農(nóng)田中，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(yīng)。你認為種植該玉米的農(nóng)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(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體（2）轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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?？赡芎械鞍酌敢种苿?，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：人體蛋白酶與玉米螟蛋白酶結(jié)構(gòu)不同，玉米中的蛋白酶抑制劑對人體蛋白酶無影響）解析（1）番茄蛋白酶抑制劑的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)，其合成部位為核糖體，旦還需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體中加工才具有生物活性。（2）由材料可獲得信息，抗玉米螟玉米品種的培育運用的是轉(zhuǎn)基因技術(shù)，這種技術(shù)的原理是基因重組。（3）（5）屬于開放性試題，答案不唯一，合理即可。⑷抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他害蟲，故種植抗玉米螟玉米的農(nóng)田，仍需要進行防蟲管理。課時對點練藝對點訓練題組一轉(zhuǎn)基因技術(shù)的成果1?轉(zhuǎn)基因技術(shù)成果令人嘆為觀止，下面不是轉(zhuǎn)基因成果的一項是（）抗蟲棉花能清除石油污染的假單胞桿菌我國奶牛的主要品種一一中國荷斯坦?？钩輨┯衩状鸢窩解析抗蟲棉花、能清除石油污染的假單胞桿菌、抗除草劑玉米都屬于轉(zhuǎn)基因成果；中國荷斯坦奶牛是利用雜交育種培育出來的。下列不屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的優(yōu)點的是()解決糧食短缺問題減少農(nóng)藥的使用，減輕環(huán)境污染增加食品營養(yǎng)，提高附加價值可能產(chǎn)生人體的抗原性物質(zhì)答案D解析轉(zhuǎn)基因食品可能產(chǎn)生人體的抗原性物質(zhì)，屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)引發(fā)的食品安全問題。題組二轉(zhuǎn)基因生物的安全性對轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品及其加工品加貼標注的目的是()警告消費者，不要隨意購買維護消費者的知情權(quán)和選擇權(quán)告訴消費者，可放心購買無任何實際意義答案B解析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。下列選項中明顯體現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的食品安全問題的是()轉(zhuǎn)基因豬的細胞中含有人的生長激素基因，因而豬的生長速度快，個體大轉(zhuǎn)基因大米中含有卩一胡蘿卜素，營養(yǎng)豐富，產(chǎn)量高轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新蛋白質(zhì)，引起個別人過敏讓轉(zhuǎn)基因牛為人類生產(chǎn)凝血因子，并在牛奶中提取答案C解析轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)食品安全的理由包括對食品的安全性檢測不夠，擔心出現(xiàn)滯后效應(yīng)，擔心出現(xiàn)新的過敏原，擔心營養(yǎng)成分改變，擔心把動物蛋白基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物侵犯宗教信仰者或素食者權(quán)益。C項體現(xiàn)出轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的食品安全問題，A、B、D三項均不能體現(xiàn)。有人認為轉(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)中其他生物的生存。他的依據(jù)是（）轉(zhuǎn)入的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細菌雜交，形成新的病原體轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因，有可能通過花粉傳播而進入雜草中，使雜草成為“超級雜草”科學家賦予了轉(zhuǎn)基因生物某些特殊性狀，增強了它們在該地區(qū)生存條件下的競爭能力轉(zhuǎn)基因植物花粉傳播的距離有限，只能在種植區(qū)以內(nèi)繁殖答案C解析夕卜來物種入侵一般是由于該生物在適宜的環(huán)境和缺乏天敵的情況下能夠大量繁殖，并且對當?shù)氐纳锒鄻有援a(chǎn)生了影響。轉(zhuǎn)基因生物往往是改良的品種，因而具有較強的適應(yīng)能力，很可能使當?shù)厣锸艿接绊憽??面對轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，以下解決的方法中合理的是（）一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問題，要求馬上停止實驗，并封存重組生物要求對外源DNA進行認真選擇，避免產(chǎn)生對人體有毒害的或過敏的蛋白質(zhì)對用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用40°C以下便會死去的菌株把重組DNA的轉(zhuǎn)移限制在沒有遺傳缺陷的生物上答案B解析面對轉(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。7?下列關(guān)于“轉(zhuǎn)基因”的敘述，錯誤的是（）轉(zhuǎn)入的外源基因有可能使作物的其他基因的表達受到影響被轉(zhuǎn)移的基因是功能已知的基因，人們對它們研究得已經(jīng)相當透徹，絕對不會引起安全性問題在“轉(zhuǎn)基因”的過程中，必須用到工具酶轉(zhuǎn)基因技術(shù)成果已進入人類的生產(chǎn)和生活，特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用答案B解析有些轉(zhuǎn)入的外源基因能影響作物的其他基因；操作時需要用到限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連