：2010高考完全学案(教师用书) 生物 专题44 生物技术的安全性和理论问题.pdf

专题 生物技术的安全性和伦理问题 简述与生物技术安全性有关的生物学 知识 关注生物技术的伦理问题 简述生物武器对人类的威胁 讨论涉及生物技术安全性和伦理问题 的不同观点和内容 本专题与基因工程 细胞工程和胚胎工 程的关系密切 复习时要注意与这些知识联 系 其次 要用讨论的方法复习本专题 对生物 技术的安全性和伦理问题要有自己的见解 并 能提供有利证据支持自己的观点 本专题复习计划 课时 课时精讲 课时针对性训练 课时习题评讲 一 转基因生物的安全性 主要内容 包括 食物安全 生物安全 和 环境 安全 三个方面 产生原因 对基因的 结构 基因间的 相互作用 以及基因的 调控机制 等都了解得相当 有限 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 外源基因插入 宿主基因组的部位往往是 随机的 因此在 转基因生物中 有时候会出现一些人们意想不 到的后果 争议焦点 一部分公众对转基因食物安全性难以放 心 理由是反对 实质性等同 担心出现 滞后效应 担心出现新的 过敏源 担 心 营养成分改变 担心把动物蛋白基因转 入农作物侵犯了宗教信仰者和素食者的权益 等 正确的做法 趋利避害 而不能因噎废食 二 相关法规 基因工程安全管理办法 年制定 农业转基因生物标识管理办法 年颁布 要求对转基因生物产品及其 加工品 加贴标注 以方便消费者 自主选 择 维 护 消 费 者 对 转 基 因 产 品 的 知情权和选择权 这些法规的制定都是为 了最大程度地保证转基因技术和产品的 安 全性 三 生物武器 种类 包括 致病菌 病毒 生化毒剂 以及经过 基因重组的致病菌 等 把这些病原体直接或通过 食物 生活必需品 等 散布到敌方 可对军队和平民造成大规模 的杀伤后果 禁止生物武器公约 在任何情况下 不发展 不生产 不储存 生物武器 并反对生物武器及其技术和设备的 扩散 一 转基因生物的安全性 对转基因的安全问题主要是从技术手 段 基因结构和功能的认识 特别是异种生物基 因的结构和功能的了解 插入基因位置的随机性 等方面进行研究 实质性等同原则不是转基因 食物安全性评价的终点而是起点 还可以从多环 节 严谨的科学性评价 以及实例举证法等方面 证明转基因食物是安全的 但担心也不是多余 的 比如有人会对转基因食物出现新的过敏反应 等 转基因作物由于引入的只是某个基因 而且新性状的表达需要一定的相应的技术及 环境条件 不同物种之间存在生殖隔离 及花 粉的传播距离及存活时间有限 所以一般来讲 不大可能对生物的多样性造成威胁 但担心 也不无道理 比如在近缘物种之间有可能通过 花粉杂交 污染生物基因库 杂草或者病毒如 果感染外源基因 会成为抗除草剂的超级杂草 或者重组病毒 有的害虫会获得某种抗性基 因 还有的转基因作物还有可能成为入侵的外 来物种 从而破坏生态系统的多样性 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 还有转基因 生物在环境污染 能量流动 物质循环 食物链 等方面对生态环境造成影响 转基因技术可以极大地造福人类社会 在 农业 畜牧业 水产养殖 医药生产 疾病治疗 等各方面都发挥了较好的作用 但科技是一把 双刃剑 在造福人类的同时 引起了人们对转 基因技术在生物安全 环境安全及生态安全方 面的担忧 特别是如果利用转基因技术造出生 物武器 用克隆技术造出人等 科技的发展时 刻在影响着人们的生活 也冲击着人们的道德 观念 两者必须有机地结合 既要借助于舆论 的力量限制高科技的负面影响 又要调整现有 的道德规范 促进科技健康地发展 而不能成 为限制科技发展的障碍 二 生物技术的伦理问题 克隆技术引发的伦理问题 不赞成克隆人的观点 严重违反了人类伦理道德 冲击了现有的婚姻 家庭和两性关系等 传统的伦理道德观念 是在人为地制造心理上和社会地位上 都不健全的人 克隆技术尚不成熟 可能克隆出有严重 生理缺陷的孩子 赞成克隆人的观点 克隆人是一项科学研究 既然是科学 就应该允许研究克隆人 现在的技术性问题可以通过胚胎分级 基因诊断和染色体检查等方法得到解决 中国政府的态度 禁止生殖性克隆的四不原则 不赞成 不允许 不支持 不接受任何生殖性克隆人的 实验 不反对治疗性克隆 治疗性克隆和生殖性克隆 治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定 的细胞 组织或器官 用于治疗性移植 生殖性 克隆则是将克隆技术用于生育的目的 即用于 产生人类个体 设计试管婴儿引发的伦理问题 不符合伦理道德的观点 把试管婴儿当作人体的零部件工厂 是 对生命的不尊重 抛弃或杀死配型多余的胚胎 无异于 谋杀 有人滥用设计试管婴儿技术 如设计婴 儿性别 符合伦理道德的观点 设计试管婴儿目的是救治患者 且是最 好 最快捷的办法之一 提供骨髓中造血干细胞并不会对试管 婴儿造成损伤 将脐带血利用起来 更符合伦理道德 中国政府观点 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 试管婴儿和设计试管婴儿 操作程序不同 设计试管婴儿是将体外 受精形成的胚胎在植入母体孕育前 根据人们 的需要 对其进行基因检测 当检测结果符合 人们需要时 再把胚胎植入母体孕育 而一般 所说的试管婴儿 不必经过基因检测这一步 骤 操作目的不同 试管婴儿主要是解决人 类的不孕不育问题 设计试管婴儿则是有选择 性地筛选婴儿 如可选择胎儿性别等 基因检测引发的伦理问题 完全没必要进行基因检测的理由 目前人类对基因结构及基因间相互作 用尚缺乏足够的认识 人类的多基因病 既与基因有关 又与 环境和生活习惯有关 有某种致病基因的人不见得就会患病 基因检测本身给受检者带来巨大的心 理压力 个人基因资讯的泄露会造成遗传性失 业大军及个人婚姻困难 人际关系疏远等严重 后果 支持基因检测的理由 一些遗传性疾病在后代中复现率很高 通过基因检测可以及早采取预防措施 适时进 行治疗 对基因歧视现象 可通过正确的科学知 识传播 伦理道德教育和立法得以解决 基因诊断 基因治疗和基因检测 基因诊断和基因治疗主要针对患有遗 传性疾病的个体 通过基因诊断以检测出其致 病基因 通过导入正常基因以达到治疗疾病的 目的 基因检测主要是指对人体基因进行筛 检 以确定人体是否含有致病基因 虽然在疾 病发生的预防和治疗上有作用 但可引起 基 因歧视 和 基因垄断 三 禁止生物武器 生物武器的种类 致病菌 鼠疫菌 霍乱弧菌 炭疽杆菌 等 生化毒剂 肉毒杆菌毒素等 病毒 天花病毒或某些动物的痘病毒 基因重组的致病生物 新型鼠痘病毒 带有炭疽杆菌特征的蜡状杆菌 能产生生物毒 素分子的流感病毒 具有种族感染特征的流感 病毒等 对待生物武器的态度 禁止生物武器的研发 生产 储存 扩散和 使用 生物武器传播途径 经食物和水传播 常见的食入性疾病 如霍乱 炭疽等 空气传播 如鼠疫 炭疽 类鼻疽 球孢 子菌病等 接触传播 多为间接接触和创伤感染 如炭疽 破伤风等 虫媒传播 如黄热病 马脑炎 落矶山 斑疹热 斑疹伤寒 热 腺鼠疫等 病原体直接传播 生物武器的特点 致命性 传染性强 生物的专一性 面积效应大 危害时间 长 难以发现 正因为生物武器对人类大规模杀伤的 危害 世界上许多国家签署了多项不发展 不 生产 不储存生物武器的公约 考点 生物技术应用的安全性 考查转基因生物的安全 性 用一分为二的观点分析生物技术应用 的利弊 例 年山东模拟 转基因技术就是 对某一物种具有特别性状的基因进行分 离 并把它移植到另一物种上去 从而使这 一物种具有组合基因 然而转基因技术也 会带来负面影响 从下列选项中选出不是 由转基因生物可能带来的弊端 对生物多样性的影响 如除草剂作物的 产生会破坏农田生物多样性 使近亲野生物种具有抗性基因 可能会 变成 超级杂草 转基因生物的食品加工带来食品污染 转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵 试解 做后再看答案 发挥母题 功能 解析 转基因技术的利用目的 主要就是为 了大量表达所转接的基因 以满足人类的 需要 由于基因的表达产物一般为蛋白 质 转基因食品食入人体内 其表达合成的 蛋白质会被消化酶所分解 即使有部分未 表达的基因被食入体内 也同样会被消化 酶所分解掉 所以不可能带来食品污染 不加管理而使大量的转基因生物出现 可 能会导致一些基因在生物界中自由漂移 而进入其他物种中 从而带来相当多的弊 端 答案 点拨 转基因生物会不会影响生态系统中 原有的动态平衡 加剧环境污染 危害其 他动植物 可能性不大 但要提高警惕 随着时间的 推移 人们发现这类危险似乎不大 因为科 学家转入的仅是有限的一种或几种基因 而转入的基因是否可能会对其他生物或环 境造成危害 都是经过认真分析 实践的 一旦发现有害后果 科学家就会停止实验 转基因生物从实验室到自然界释放 都要 经过一系列安全评价 审批 此外 还有相 关法规监控 大量实验数据表明转 植物除含有 杀虫蛋白质外 与传统植物在营养物质含量等 方面具有实质等同性 实验证明 杀虫毒素 对哺乳动物没有伤害 因为哺乳动物肠道细胞 表面无 晶体蛋白受体 且 晶体蛋白前体 在昆虫肠道碱性条件下才能转变成具有杀虫 活性的毒蛋白 而哺乳动物肠道呈酸性 不存 在转变条件 基因是从苏云金芽孢杆菌细 胞内提取的 毒蛋白基因 它控制合成的蛋白 质对棉铃虫有较强的抗性 材料中所指的实质等同性是什么 请指出对转 植物推广的好处 至 少两项 转 植物合成的 晶体蛋白前体能 杀伤昆虫的直接原因是什么 答案 转基因农作物中某些重要成分没 有发生改变 与天然品种 没有差别 减少农药的使用 减轻环境污染 减少 对农田中有益昆虫的危害 昆虫肠道内含 晶体蛋白受体 且 晶体蛋白前体在昆虫肠道碱性条件下才能 转变成具有杀虫活性的毒蛋白 考点 生物技术的伦理问题 分析克隆技术引起的伦理 问题 分析试管婴儿 基因检测引起的伦理 问题 例 年中山质检 目前全世界约有 试管婴儿 万个 请回答下列问题 试管婴儿是在试管中诞生的吗 请你说出 它的基本技术操作过程 大量试管婴儿的诞生能说明公众对这 项生殖技术的什么态度 它反映了伦理道 德上的什么问题 这些试管婴儿与设计试管婴儿有区别 吗 请你简要说明 解析 试管婴儿是经体外受精 早期胚胎培 养和胚胎移植等技术产生的婴儿 试管婴 儿的产生可解决人类的某些不孕不育问 题 因此人们是理解和支持的 而设计试管 婴儿则涉及选择胎儿性别等问题 人们对 此存在争议 答案 不是 试管婴儿 是由医学工作 者取父母双方的精子和卵细胞在体外受精 后 将早期胚胎移植于母体子宫发育产生 的婴儿 基本操作过程是 精子和卵细胞 的采集 体外受精 早期胚胎培养 胚胎 移植 婴儿产生 大量试管婴儿的诞生说明了公众对这 项生殖技术的认可和支持 它反映了人们 对婚姻 家庭的关注和重视 是对不孕不 育夫妇的一种关爱 这种关爱对个人 家庭 和社会都是有益的 试管婴儿和设计试管婴儿的意义不同 试管婴儿的诞生没有性别选择 是一种人 工辅助的生殖方式 设计试管婴儿则以选 择胎儿性别 救治自己的患病孩子等为目 的 点拨 试管婴儿解决了不孕症的问题 促进 了器官移植的研究和发展 技术上比较成 熟 但是我们反对以性别选择为目的的试 管婴儿 如果人为的设计婴儿的性别 将会 改变人类社会的男女性别比例 从而影响 社会的稳定 引发伦理问题的生物技术主要包括 克隆人 设计试管婴儿 基因身 份证 转基因生物 答案 年北京理综 转基因抗虫棉可以有效 地用于棉铃虫的防治 在大田中种植转基 因抗虫棉的同时 间隔种植少量非转基因的 棉花或其他作物 供棉铃虫取食 这种做法 的目的主要是 维持棉田物种多样性 减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度 使食虫鸟有虫可食 维持棉田生态系统中的能量流动 解析 这是转基因作物对生态环境的影 响实例的应用 根据现代生物进化理论可 知 生物是以种群为进化的基本单位 表现 在种群基因频率的改变 在大田中种植转基 因抗虫棉的同时 间隔种植少量非转基因的 棉花或其他作物 供棉铃虫取食 从生物学 的观点分析就是减缓棉铃虫抗性基因频率 增加的速度 年江苏高考 在植物基因工程中 用土 壤农杆菌中的 质粒作为运载体 把目的基 因重组入 质粒上的 片段中 再将 重组的 插入植物细胞的染色体 中 科学家在进行上述基因操作时 要用同 一种 限制性核酸内切酶 分别切割质粒 和目的基因 质粒的黏性末端与目的基因 片段的黏性末端就可通过 碱基互补 配对 而黏合 将携带抗除草剂基因的重组 质粒导 入二倍体油菜细胞中 经培养 筛选获得一 株有抗除草剂特性的转基因植株 经分析 该植株含有一个携带目的基因的 片 段 因此可以把它看做是杂合子 理论上 在该 转基因植株自交 代中 仍具有抗除草剂特性 的植株占总数的 原因是 雌雄配子各 有 含抗除草剂基因 受精时 雌雄配子随机 结合 种植上述转基因油菜 它所携带的目的 基因可以通过花粉传递给近缘物种 造成 基因污染 如果把目的基因导入叶绿体 中 就可以避免 基因污染 原因是 叶绿体遗传表现为母系遗传 目的基因不 会通过花粉传递而在下一代中显现出来 解析 同一种限制酶能在相应基因上 切出相同的黏性末端 这些黏性末端再通过 碱基互补配对而黏合 该性状是显性性 状 母本又是杂合体 因此在自交后代中 具 有抗除草剂特性的植株占总数的 这是 由于减数分裂形成生殖细胞时 产生两种雌 雄配子且雌雄配子之间随机结合 叶绿 体遗传是细胞质遗传 其特点之一是母系遗 传 目的基因不会通过花粉传递而在下一代 中显现出来 年南京模拟 下列支持转基因生物引 发生物安全性问题的一项是 生殖隔离使转基因植物与其他植物很难 杂交 花粉的传播距离有限 不会引起生物安全 植物花粉存活时间有限 不会散失到其他 环境 威胁其他植物 转基因植物不可能成为 入侵的外来物 种 解析 三个选项均不支持转基因生 物引发生物安全性问题 设计试管婴儿未利用下列哪些技术手段 体外受精技术 胚 胎移植技术 植入前胚胎遗传学诊断技术 转 基因技术 解析 设计试管婴儿需要涉及的生物技 术有 体外受精 早期胚胎的体外培养 胚胎 移植和植入前的胚胎遗传学诊断 是属于 细胞水平的操作 不属于分子水平上的转基 因技术 科学家将生物毒素分子的基因与流感病毒 的基因拼接在一起 然后再用基因工程方法 进行批量生产 请问在这一过程中用到以下 哪项原理 基因重组 基 因突变 染色体变异 细 胞融合 解析 将生物毒素分子的基因与流感病 毒的基因拼接 利用的是基因重组原理 年广州统考 有人说 转基因生物所 转移的只是一两种自然界中已经存在的外 源基因 它并不会改变生物原有的分类地 位 充其量只能说是具有某种新特征的同一 物种 上述说法中是否是 同一物种 关 键应该看转基因生物与原来的生物是否具 有 生殖能力 地 理隔离 生殖隔离 能 否杂交 解析 是否具有生殖隔离 是判断是否是 同一物种的标志 关于设计试管婴儿的问题 下列不合乎道德 规范的一项是 利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞 救治 病人 利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿 以 供展览 利用试管婴儿的脐带血救治病人 设计试管婴儿 不一定非考虑他的性别 解析 利用设计试管婴儿其支持的理由 是利用其骨髓造血干细胞或者婴儿的脐带 血来救治病人 但反对设计婴儿的性别及其 他有违伦理的行为 若转基因技术被滥用 不属于恐怖组织的行 为的是 把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭 疽杆菌一样的致病菌 把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到 人体内 使人具有免疫力 把流感病毒基因改造 只会使具有某种易 感基因的人群感染 而其他人却不易感染 将生物毒素分子的基因与流感病毒的基 因拼接在一起 解析 若转基因技术被滥用 恐怖组织就 会将其与流感病毒的基因拼接在一起 使其 加快散播 年扬州模拟 多年来 每天的食品中含 的转基因成分 许多美国人竟一 无所知 一向挑剔 苛刻的美国人对转基因食品 的这种漠视态度 反映了转基因食品在安全 性方面是 相对安全的 科学家对转基因食品可能带给人类健康 和环境方面的风险表示关注和担忧 可能原 因是什么 转基因生物的潜在危险 即生 物入侵 破坏原来的生态平衡 过敏反应 抗 生素抗性 疾病流行等 转基因食品或转基因生物武器都要应用 重组技术 该技术的基本工具是什么 限制性内切酶 运载体 连接酶 生物武器是一种大规模的杀伤性武器 它与常规武器相比有许多特点 传染性 强 污染面广 难以防治 年 月 日 中美两国元首在关于 禁止生物武器公约 议定书的联合声明中 重申在任何情况下 不发展 不生产 不储存 生物武器 解析 转基因作物及其产品是新生事物 转基因生物的潜在危险是生物入侵 破坏原 来的生态平衡 过敏反应 抗生素抗性 疾病 流行等 因此人们对它的安全性还存在着怀 疑 年青岛质检 现实生活中 广告随处可 见 它对于繁荣社会经济 方便人们生活起 到了重要作用 但也有一些利欲熏心者炮 制出一些违背科学事实的虚假广告 现节 录两则如下 广告一 教授经三十多年的不懈努 力 以中西医理论结合为基础 应用高