高考、复习与学科能力：生物-2012名师一号（精品课件）：3.4专题四生物技术的安全性和轮理性问题.ppt

共 51 页,1,专题四 生物技术的安全性和伦理问题,共 51 页,2,考试大纲要求 热点问题透视 1.转基因生物的安全性 2.生物武器对人类的威胁 3.生物技术中的伦理问题 1.如何理性地看待转基因技术 2.生物武器的类型及传播特点 3.生物技术中克隆性研究的伦理问题,共 51 页,3,教材基础回扣 1.转基因生物的安全性 (1)转基因成果 基因工程药物 转基因家畜、家禽优良品种的培育 生物反应器生产细胞产品 转基因抗性作物的培育等,共 51 页,4,(2)对安全性问题的争论 食物安全:毒性蛋白1过敏源营养成分的2改变 生物安全:对3生物多样性的影响 环境安全:对4生态系统稳定性的影响 (3)理性看待转基因技术 正确的伦理舆论导向 5社会的监督和6法规的保障,共 51 页,5,2.生物技术的伦理问题 (1)克隆人 (2)试管婴儿 (3)基因身份证 3.禁止生物武器 (1)生物武器 种类:病菌7病毒生化毒剂及经8基因重组的致病菌 散布方式:通过9食物10生活必需品等散布到敌方 危害:对11军队和平民造成大规模杀伤后果,共 51 页,6,(2)禁止12生物武器的国际公约,共 51 页,7,考点迁移互动 考点1 转基因生物及其安全性 1.安全性问题 (1)食物安全方面:可能合成毒蛋白,出现新的过敏原,改变食物的营养成分 (2)生物安全方面:有可能造成“基因污染”,危害生物的多样性 (3)环境安全方面:有可能打破物种界限,改变生态系统的能量流动和物质循环;造成二次污染或产生出危害动植物和人类的生物产物,共 51 页,8,2.转基因生物存在安全性的原因 (1)目前对基因的结构调控机制及基因间的相互作用了解有限 (2)目的基因往往是异种生物的基因 (3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,共 51 页,9,3.理性看待转基因生物 (1)转基因生物的优缺点分析,共 51 页,10,(2)对待转基因生物的正确态度是趋利避害,不能因噎废食 首先认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的,以基因工程为代表的一大批生物技术成果,进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用 要正视转基因技术带来的安全性问题,切实认识到个别有害转基因生物的危害性,要趋利避害 完善相应的法令法规,利用法制手段确保转基因生物的安全性 增加科学家的法制意识,提高科学家的研究道德水平,共 51 页,11,【例析1】 香蕉原产热带地区,是我国南方重要的经济作物之一广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响,对香蕉生长发育影响很大由香蕉束顶病毒(BBTV,单链环状DNA病毒)引起的香蕉束顶病,对香蕉生产的危害十分严重当前香蕉栽培品种多为三倍体,由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式,缺少遗传变异特性,因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平,具有重要意义,共 51 页,12,在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值,该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到 请根据上述材料,回答下列问题: (1)如何利用afp基因,通过转基因技术获得抗寒能力高的香蕉植株? (2)在使用转基因香蕉的过程中,在生态安全方面可能会出现什么问题?(列举两点),共 51 页,13,解析 本题属于材料分析题,考查转基因技术的过程及转基因生物的安全性对于第(2)小题,要求回答转基因香蕉在生态安全方面可能会出现什么问题,实际上就是要求学生运用教材中转基因生物与生物安全和环境安全的有关知识,分析回答问题(1)要想获得抗寒能力高的香蕉植株,就要使香蕉获得抗寒基因,通过一定的操作把抗寒基因转移到香蕉的基因组中,并使之表达目前最常用的方法是将目的基因插入土壤农杆菌的质粒,构建表达载体,通过农杆菌的转化导入受体细胞,再将成功转化的受体细胞通过组织培养形成植株,共 51 页,14,(2)转基因香蕉是原生态系统中不存在的作物,可能会带来一些生态问题,可从以下几点着手回答:如转基因生物可能成为“入侵的外来物种”,威胁其他生物的生存;抗性基因有可能通过花粉传播进入杂草,而使杂草成为“超级杂草”;可能会打破自然物种原有的界限,改变生态系统中能量流动和物质循环,共 51 页,15,答案 (1)将afp基因插入土壤农杆菌的质粒,构建表达载体,通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞,成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株 (2)引发的生态安全问题包括:外源基因扩散到其他物种(外源基因漂移);转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能;转基因植株扩散对生物多样性的影响;转基因植物残体或分泌物对环境的影响,共 51 页,16,【互动探究1】 下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患( ) A.转基因植物有可能合成对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质 B.转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原 C.某些转基因生物可以合成干扰素,进入人体增强相应细胞的免疫力 D.某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化,导致转基因农作物营养成分的改变,共 51 页,17,解析 转基因生物引发食物安全的主要理由如下:对食物安全性检测不够;担心再现滞后效应;担心出现新的过敏原;担心营养成分改变等因此ABD三项都属于转基因食物潜在的安全隐患,只有C项不是,它是基因工程在制药方面的应用 答案 C,共 51 页,18,考点2 生物技术中的伦理问题 1.克隆人 (1)过程,共 51 页,19,(2)分类 治疗性克隆:“利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤神经或肌肉等)用于治疗性移植”(国际人类基因组伦理委员会,1999年3月) 生殖性克隆:指将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体,共 51 页,20,(3)克隆技术尚不成熟的表现 重构胚胎成功率低 移植入母体子宫后胚胎着床率低流产率高胎儿畸形率高 出生后死亡率高,正常个体极少,共 51 页,21,(4)伦理问题 关于克隆人 伦理学家:违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用克隆人对现有的婚姻家庭和两性关系等传统的伦理道德观念具有冲击作用,克隆人是在人为制造在心理上和社会地位上都不健全的人 生物学家:克隆技术尚不成熟,可能孕育出有基因缺陷的孩子坚持做克隆技术的科学家认为克隆技术存在的问题可以通过胚胎分级基因诊断和染色体检查等手段解决,共 51 页,22,(5)态度 中国政府禁止生殖性克隆人,不反对治疗性克隆,共 51 页,23,2.试管婴儿 (1)试管婴儿:指通过体外受精和胚胎移植技术而产生的婴儿在该技术过程中,精子和卵子从人体取出来,在人工提供的生活条件下(通常在试管中)进行受精,并让体外受精的受精卵在试管中发育,再把发育到一定阶段的胚胎移植到“代孕母亲”的子宫内,继续发育直至诞生主要目的是解决不育问题,共 51 页,24,(2)设计试管婴儿是在试管婴儿培育的技术上,在早期胚胎移入母体子宫之前,对胚胎进行的遗传学诊断,如诊断血型诊断性别诊断HLA的类型等等,有选择性地把胚胎植入母体子宫,以达到生出所需要求的婴儿,如:提供骨髓造血干细胞,脐血干细胞等,共 51 页,25,特别提醒:试管婴儿与设计试管婴儿的区别 (1)试管婴儿是利用体外受精和胚胎移植等技术繁殖个体,其主要目的是解决人类不孕夫妇的生育问题 (2)设计试管婴儿与试管婴儿相比需在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断,以筛选符合特殊目的要求的胚胎,进而生出所需类型的婴儿,共 51 页,26,3.基因检测 (1)概念:指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子做检测,分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术 (2)问题争论 通过基因检测能否达到预防疾病的目的 是否引起基因歧视及其他危害,共 51 页,27,特别提醒:设计试管婴儿和基因检测都可用于避免遗传病患儿的出生,从而降低人类遗传病发病率,共 51 页,28,【例析2】 阅读下列材料,回答问题: 材料一:2004年11月俄罗斯科学院理论与实验生物物理研究所的科研人员,在分析了老鼠单细胞胚胎细胞核移植前后钾离子尝试变化后发现,针对卵细胞进行的任何外在行为,必将破坏它的生物化学平衡,导致胚胎细胞正常发育进程的改变因此,对卵细胞的任何行为不可能不留下痕迹有关专家指出,这一实验成果有助于解释大量克隆动物出现不正常的原因,共 51 页,29,细胞核移植是现代生物技术中常见的现象:克隆细胞核与细胞质间的相互作用人工授精等,都要对卵细胞施加外在作用,这种外在行为是否影响未来胚胎细胞的发育与成长?,共 51 页,30,材料二:在当代,医生几乎都能在所有人类器官和组织上施行移植手术但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应是最为头痛的事,如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”作器官移植之用,则绝对没有排斥反应之虑,因为二者基因相配,组织也相配问题是,利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道?是否合法?经济是否合算?克隆技术还可用来“大量繁殖有价值的基因”例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素,使侏儒症患者重新长高的生长激素和抗多种病毒感染的干扰素等,共 51 页,31,(1)根据材料一,可得出大量克隆动物出现不正常的原因可能是_ (2)尽管克隆动物在实际生活中还没有实际用途,但克隆技术在医学上却有巨大潜力,表现在_,对卵细胞进行的外在行为,可破坏它的生物化学平衡,导致胚胎细胞正常发育进程的改变,生产胰岛素生长激素干扰素等,共 51 页,32,(3)克隆技术作为现代生物技术,和试管婴儿技术比较,前者属于_生殖;后者属于_生殖 (4)器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事,原因是_ (5)除了通过克隆技术生产人的胰岛素生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素外,还可采用_方法生产,无性,有性,免疫系统的识别和清除,基因工程,共 51 页,33,(6)英国罗斯林研究所的一项研究显示,利用克隆技术根本无法培育出完全相同的个体,究其原因,除了发育过程中的环境因素的影响外,还可能有_ 等原因(至少写出两个),受卵细胞细胞质中遗传物质的影响;细胞分裂中可能发生基因突变或染色体变异(其他合理答案也可),共 51 页,34,【互动探究2】 2003年7月,中国卫生部在体外受精胚胎移植及其衍生技术规范中规定,“实施体外受精胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书”假如你是一名官员;请你对下列情况进行评判: (1)有一对夫妇为生男孩而提出设计试管婴儿,你是否批准呢?理由是什么? (2)若他们是一对不孕夫妇呢? (3)若他们生了一患病女孩,到处求医,均未获得合适的骨髓,你能为他们想出办法吗?,共 51 页,35,解析 本题是一道情境模拟题,要求学生运用试管婴儿设计试管婴儿伴性遗传等知识解题,做到学以致用,同时也考查学生对我国政府关于生物技术相关规定的了解正确解答本题的关键是要能真正理解试管婴儿技术与设计试管婴儿技术之间的区别(1)试管婴儿技术的运用目的是解决不育问题这对健康夫妇能生育孩子,但为生男孩而提出设计试管婴儿,这种做法是对试管婴儿技术的滥用,设计试管婴儿的性别会破坏自然状态的性别比例,有悖于伦理道德,共 51 页,36,(2)如果这是一对不孕夫妇,他们要求通过运用试管婴儿技术生育孩子,是可以获得批准的解此小题还要考虑这对夫妇是否是某种遗传病基因的携带者,例如是色盲基因携带者,生出的男孩患病率较高,有50%的可能性,这样就必须对胎儿作性别鉴定(3)这种情况是符合我国卫生部的体外受精胚胎移植及其衍生技术规范规定的,可申请设计试管婴儿,共 51 页,37,答案 (1)不批准理由:这是对试管婴儿技术的滥用,设计试管婴儿的性别会破坏自然状态的性别比例,有悖于伦理道德 (2)批准,但必须限制设计性别(若这对夫妇是某种遗传病基因的携带者,要生出健康的孩子,还要考虑性别) (3)建议他们申请设计试管婴儿,并在植入前做胚胎遗传学诊断,出生后提取试管婴儿的骨髓进行移植,共 51 页,38,考点3 生物武器 1.与常规武器的不同特点 (1)致病力强,传染性大生物武器的多数是烈性传染性致病微生物,少量即可使人得病它的传染性大,在缺乏防护人员密集平时卫生条件差的情况下,很容易传播蔓延,引起传染病流行,共 51 页,39,(2)有潜伏期,潜伏期最短的至少也有3至6小时,一般是3至4天,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现 (3)污染面积大,危害时间长直接喷洒的生物气溶胶,可随风飘到较远的地区,杀伤范围达数百至数千平方公里在适当条件下,有些生物武器存活的时间很长,不易侦察发现 (4)传染途径多生物武器或通过多种途径使人感染发病,如从口食入,经呼吸道吸入,昆虫叮咬,污染伤口,接触皮肤黏膜感染等等生物气溶胶无色无味,又多在黄昏夜间清晨多雾时秘密施放所投带菌的昆虫动物容易和当地原有种类相混,不易发现,共 51 页,40,(5)生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强,可以在任何地方研制和生产,共 51 页,41,2.生物武器的种类 病菌病毒生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌 3.生物武器的主要特点 拥有生命力能够在宿主体内繁殖,并随宿主移动散布到不同的地方 4.对待生物武器的态度 坚决禁止生物武器关于生物武器,必须形成明确的立场不论在任何情况下,生物武器的生产储存和使用都将会对受害国的民众,以及所有爱好和平的人们造成极度的恐慌和危害,共 51 页,42,【例析3】 继“911”后,美国又掀起了炭疽热事件,炭疽热是一种由炭疽杆菌引发的急性传染病,主要以孢子形式存在,孢囊具有保护功能,能使细菌不受阳光热和消毒剂的破坏而在自然中长期存活通过空气传播的呼吸性炭疽热后果最为严重,致命率约为95%100%所以它也是一种重要的生物武器,共 51 页,43,(1)生物武器多具有_等特点(答案两个方面即可),目前有些国家用新技术制造全新致病菌,使感染者突然发病,无药可医,受害国极度恐慌,机构瘫痪,致病力强,传染性大;有潜伏期,一般潜伏期的症状不明显,难以及时发现;污染面积大,危害时间长,杀伤范围达数百至数千平方公里;传染途径多;生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强(答出两个方面即可),共 51 页,44,(2)下列有关炭疽杆菌致病特点的叙述中,不正确的是_ A.传染性极强 B.感染者死亡率极高 C.只要有0.001 mg就能引发炭疽病 D.造成人的神经失常 答案 D,共 51 页,45,(3)1998年6月27日,中美联合声明中重申了任何情况下_不生产_生物武器,反对生物武器及其技术和设备的扩散,不发展,不储存,共 51 页,46,解析 要了解生物武器的特点和我国对生物武器的态度和观点炭疽热事件作为一个社会热点 ,要能从生物学的角度来分析相关问题,共 51 页,47,技巧热点探究 有关人类对生物技术的综合评价 中国政府对克隆人设计试管婴儿及基因检测的相关观点:(1)克隆人不赞成不允许不支持不接受任何生殖性克隆人的实验,但不反对治疗性克隆 (2)设计试管婴儿实施体外受精胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书 (3)基因检测在卫生部批准的前提下有组织地进行