2020高中生物 第四章 生物技术的安全性和伦理问题 4

2020高中生物 第四章 生物技术的安全性和伦理问题 4

‎4.1　转基因生物的安全性 ‎【导学目标】‎ ‎1.关注转基因生物的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性。‎ ‎2.举例说出对转基因生物安全性问题的不同观点及论据。‎ ‎3.形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。‎ ‎【自主学习】‎ 一、转基因成果令人叹为观止 ‎1.转基因微生物方面 ‎(1)制造出具有重要经济价值的各种 ，如清除石油污染的 。‎ ‎(2)使用 的微生物生产稀缺的生化药物，即 。‎ ‎2．转基因动物方面 ‎(1)在培育生长迅速、 的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就，如转基因牛、猪、鸡、鲤鱼、鲫鱼等。‎ ‎(2)科学家把转基因动物变成 ，让它们的奶中富含某种营养物质、 或人类所需的 。‎ ‎3．转基因植物方面 ‎(1)成果：目前，科学家已经培育出了大批具有抗虫、 、抗除草剂、 等全新性状的农作物。‎ ‎(2)推广国家及品种：全球种植转基因农作物的国家已经达到20多个，种植面积较大的国家有美国、阿根廷、巴西、加拿大、印度和 ，种植的转基因植物中以大豆和玉米最多，其次是转基因 和油菜。‎ 二、对转基因生物安全性的争论 ‎1.引发人们对转基因生物安全性激烈争论的原因 ‎(1)科学发展水平的限制，目前科学家对 、 以及 等都了解得相当有限。‎ ‎(2)转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少却是异种生物的基因。‎ ‎(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是 的。‎ ‎2．引发了人们在 、 和 三个方面的激烈争论。‎ ‎3．实质性等同 在转基因农作物中，只要某些 没有发生改变，就可以认为与天然品种 5‎ ‎“ ”。‎ 三、理性看待转基因技术 ‎1.面对转基因技术的利弊，正确的做法应该是 ，而不能因噎废食。‎ ‎2．1993年，中国制定了《基因工程安全管理办法》。为了维护消费者对转基因产品的 和 ‎ ，2002年，我国农业部又颁布了《农业转基因生物标识管理办法》。‎ 思考交流 ‎1．假如外源基因是转移到农作物的叶绿体DNA上的，能通过花粉传播吗？为什么？‎ ‎2．为什么转基因食物可能会出现滞后效应？‎ 正误判断 ‎1．通过转基因生产药物只是转基因微生物方面的应用。( )‎ ‎2．生物反应器是能生产人类所需的特定蛋白质的动物，包括乳腺生物反应器和膀胱生物反应器。( )‎ ‎3．转基因生物引发了人们在食物安全、生物安全、环境安全等方面的激烈争论。( )‎ ‎4．理性看待转基因技术，就是听之任之，不管不问。( )‎ ‎【合作探究】‎ 一、转基因生物与生物安全的两种观点 观点 引起生物安全问题 不引起生物安全问题 论据 ‎①可能变成野生种类或杂草 ‎②可能重组出新的有害病原体 ‎③有可能形成用除草剂除不去的“超级杂草”‎ ‎④可能成为“入侵的外来物种”‎ ‎①进入非种植区生命力很差 ‎②存在生殖隔离，难与其他植物杂交 ‎③花粉的传播距离和存活时间有限 ‎④新性状的表现必须具有一定水、肥等条件以及配套的种植技术 例1 棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题。‎ ‎(1)该项科学成果在环境保护上的重要作用是__________________________________________________________。‎ ‎(2)题中“毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指____________________________________________________________。‎ ‎(3)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是______________________，基因的“缝合针线”是____________，基因的“运载工具”是________。‎ ‎(5)转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明。‎ 5‎ 有利方面：________________________________________________________________________；‎ 有害方面：________________________________________________________________________。‎ ‎【答案】　(1)减少了农药对环境的污染，保护了生态环境 ‎(2)毒蛋白基因在棉花细胞内经过转录和翻译合成了毒蛋白 ‎(3)目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍 ‎(4)限制性核酸内切酶　DNA连接酶　质粒 ‎(5)用于疾病的诊断和治疗，用于培育优良动、植物新品种等　不利于环境保护，可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等 二、理性看待转基因技术 为什么说生物技术是一把双刃剑？如何理性看待生物技术？‎ 例2　害虫损伤番茄的叶片后，组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。‎ 请结合上面的材料回答：‎ ‎(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是________，合成的化合物还需要在________________________中加工才具有生物活性。‎ ‎(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于________技术，这种变异在生物学上称为________。‎ ‎(3)在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草是否也会出现抗玉米螟性状？原因是什么？‎ ‎(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理？理由是什么？‎ ‎(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧有无道理？请简要说明理由。‎ ‎【答案】　(1)核糖体　内质网和高尔基体　(2)转基因　基因重组　(3)(答案不唯一)不会。不同物种之间存在生殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草。(或会。蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草，使杂草获得抗虫基因，从而表现出抗虫性状。) 　(4)需要。转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫。　(5)(答案不唯一)有道理。这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性，影响人体健康。(或没有道理。人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同，玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响。)‎ ‎【达标检测】‎ 课堂达标 ‎1．下列不是转基因成果的是(　　)‎ A．清除石油污染的假单胞杆菌 B．高产青霉素菌株 5‎ C．转基因抗虫棉 D．巨型小鼠 ‎2．下列哪项支持转基因生物会引发生物安全性问题(　　)‎ A．生殖隔离使转基因植物与其他植物很难杂交 B．花粉的传播距离有限，不会引起生物安全 C．植物花粉存活时间有限，不会散失到其他环境，威胁其他生物 D．转基因生物有可能像“入侵的外来物种”‎ ‎3．抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大效益是(　　)‎ ‎①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制 ‎②减少化学农药对环境的污染和人畜的危害 ‎③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护 ‎④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量 A．①②③　　　 B．①②④ C．①③④ D．②③④‎ ‎4．为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是 (　　)‎ A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中 B．受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞 C．转基因植物与其他植物间不能发生基因交流 D．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比 ‎5．随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确的是(　　)‎ A．转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库 ‎ B．基因污染是一种不可扩散的污染 C．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性 D．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存 ‎6．一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时，发现有的地方种植了转基因抗除草剂玉米，这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好，杂草被除草剂杀死，玉米还能正常生长，给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查还发现，这种转基因玉米除直接食用外，还被加工成食品摆在超市的货架上。请回答下列问题：‎ ‎(1)一部分同学认为，这种转基因玉米不会对当地的生物多样性构成威胁。如果你同意这种观点，请列举出三条理由。‎ ‎①________________________________________________________________________。‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎③________________________________________________________________________。‎ ‎(2)用转基因玉米加工的食品被摆在超市货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因生物标注，这样做是为了保护________________________。在有关标识中，应标注“ ________________”或“ ________________”。如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分，应标注为“本产品为________加工制成，但本品中__________________________”。‎ 课外强化 ‎1．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是(　　)‎ A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 5‎ ‎2．20世纪70年代基因工程技术刚兴起的时候，都以微生物作为实验材料，且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是(　　)‎ A．防止重组基因的生物进入人体或逃逸到外界，从而对环境造成基因污染 ‎ B．提高微生物的基因突变频率 C．加快微生物的繁殖速度 D．避免其他微生物对实验材料的污染 ‎3．下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是(　　)‎ A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染 B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响 C．如果转基因花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内 D．转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的 ‎4．下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是(　　)‎ A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度 B．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 ‎5．将人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。试分析回答：‎ ‎(1)烟草转基因产品的获得属于(　　)‎ A．基因工程 B．细胞工程 C．微生物工程 D．酶工程 ‎(2)人的基因之所以能接到植物体中去，原因是____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生____________________________。‎ ‎(4)不同生物间基因移植成功，说明生物共用一套____________，从进化的角度看，这些生物具有__________________________。‎ ‎(5)该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例。‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)有人认为，转基因产品也是一把双刃剑，有如水能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例。‎ 5‎