高考生物一轮复习 专题四 生物技术的安全性、伦理问题与生态工程课件.ppt

轻轻松松读教材提纲挈领学要点 01回扣教材夯实基础 考点分类抓基础点点击破我能行 02整合考点破解疑难 一 转基因生物的安全性1 转基因生物与食物安全 1 认为转基因生物存在安全问题的理由 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 2 认为不存在食物安全问题的理由 认同 实质性等同 多环节 严谨的安全性评价 可保证转基因食物的安全 科学家的认真负责会及时销毁出现新过敏源等不利因素的转基因生物 多年来大量人口食用转基因食物并未出现不健康问题 无足够的证据证明转基因食物存在安全问题 即不能举证排除 2 转基因生物与生物安全 1 可能存在安全问题的理由 转基因植物有可能会成为杂草 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 外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交 从而重组出对人类或其他生物有害的病原体 转基因植物的抗除草剂基因 有可能通过花粉传播而进入杂草中 使其成为 超级杂草 2 不存在安全问题的理由 转基因农作物生命力不是很强 扩散到种植区外会很快死亡 转基因农作物新性状的表现必需一定的水 肥条件及配套种植技术 不易带来威胁 由于生殖隔离 转基因作物很难通过杂交传播转入基因 花粉传播距离有限 转入基因很难通过花粉传播 花粉存活时间有限 很难传播转入基因 3 转基因生物与环境安全 1 可能带来环境安全问题的理由 可能会打破自然物种的原有界限 改变生态系统中能量流动和物质循环 重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物 可能会对人类生活环境造成二次污染 重组dna可能与微生物杂交产生对动植物和人类有害的病原微生物 转基因植物的花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白 通过蜜蜂采集 再经食物链传递 最后有可能进入到其他动物和人体内 2 不会影响环境安全的理由 转入基因只是自然界中原有的一两种外源基因 不会改变生物原有的分类地位 不会破坏生态系统的稳定性 抗虫作物的种植可大大减少农药的使用量 利于保护环境和人畜安全 农田中有益昆虫的数量也会大增 抗除草剂农作物的种植便于农田管理 也保护了农田土壤环境 公众对转基因农作物的恐惧来自于某些实验结果的不确切及某些新闻报道的不实 4 理性看待转基因技术 1 建立相应法规 规范转基因行为 2 转基因生物或其产品研究中 科学家应遵守研究道德 转基因受体限制在遗传上具有特定缺陷的生物上 对大肠杆菌作为转基因受体的菌株 限定使用在37 人体体温下便会死去的菌株 对外源dna认真选择 避免产生对人体有害或过敏的蛋白质 一旦发现安全性问题 要求马上停止实验 并销毁重组生物 二 生物技术的伦理问题1 克隆技术引发的伦理问题 1 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 是在人为地制造在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 2 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 3 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 特别提醒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 2 设计试管婴儿引发的伦理问题 1 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 抛弃或杀死配型不合适的胚胎 无异于 谋杀 有人滥用设计试管婴儿技术 如设计婴儿性别 2 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 3 中国政府的观点 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 特别提醒 试管婴儿和设计试管婴儿辨析 1 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子宫孕育前 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 再把胚胎植入母体子宫孕育 而一般所说的试管婴儿 不必经过基因检测这一步骤 2 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 如选择胎儿性别等 3 基因检测引发的伦理问题 1 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 2 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 特别提醒 基因诊断 基因治疗和基因检测辨析 1 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 2 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 生态工程所遵循的基本原理 特点提醒 生态工程的建设应遵循以上五个原理 但不同的生态系统遵循的原理可以不同 生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律 充分发挥资源的生产潜力 防止环境污染 达到经济效益和生态效益同步发展 生态工程具有少消耗 多效益 可持续的特点 四 生态工程实例 高端突破巧思维攻艰克难攀高峰 03探究命题剖解热点 典例1在对番茄的研究中发现 害虫损伤番茄叶片后 叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子 这种物质能通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上 启动蛋白酶抑制剂的基因后 开始高效合成蛋白酶抑制剂 并在茎叶中迅速积累 以对付害虫的再次侵袭 蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用 因此害虫取食后 就会因无法消化食物而被杀死 人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米 让玉米获得与番茄相似的抗虫性状 以对付异常猖獗的玉米螟 一种玉米害虫 试分析回答下列问题 1 将番茄的蛋白酶抑制剂基因截取及连接到玉米的dna中用到的酶分别是 2 若检测蛋白酶抑制剂基因是否转入 应采用 法 若检测蛋白酶抑制剂基因是否表达 应采用 技术 3 将番茄的蛋白酶抑制剂基因转入玉米细胞时 最常采用的方法是 除此之外还有 和 等 4 能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著 有人认为抗虫玉米就是无虫玉米 不必防治害虫 你是否赞成这种说法 说明理由 5 有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧 你认为这种担忧有道理吗 试用学过的知识进行简要的分析说明 解析 1 目的基因用限制性核酸内切酶切取 然后在dna连接酶的作用下与受体dna相结合 2 目的基因导入是否成功 可采用dna分子杂交法 检测mrna是否翻译成蛋白质可采用抗原 抗体特异性反应技术 3 将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法 除此之外 还有基因枪法和花粉管通道法等 4 玉米获得的抗虫性状 仅对玉米螟有效 对于其他害虫并无抗性 所以仅起到一定的生态效益 还应防治其他害虫 5 转基因玉米的安全性问题具有两面性 可能存在问题 如干扰人体消化系统 也可能没必要担忧 因人类与害虫的消化酶存在差异 或目的基因表达的蛋白酶抑制剂在玉米煮熟后结构被破坏 不会对人的消化造成影响 本题具有开放性 回答时 要结合所学知识 深入分析 答案 1 限制性核酸内切酶dna连接酶 2 dna分子杂交抗原 抗体特异性反应 3 农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法 4 不赞成 转基因玉米能抵抗玉米螟 但并不能抵抗所有的害虫 5 开放性题 答案合理即可 如 有道理 这种转基因玉米的果实中含有蛋白酶抑制剂 食用后可能抑制人体消化酶的活性 使人无法对食物进行消化而患病 没必要 因为人与害虫消化酶的结构存在差异 玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用 但对人可能无影响 没必要 通常人类食用的是煮熟后的玉米食品 玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏 因此不会对人的消化造成不良影响 应用训练1 2012 江苏单科 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限标微生物 解析 本题主要考查转基因生物安全性的相关问题 种植转基因作物时为了避免基因污染 应与传统农业种植区隔离 故a对 转基因作物被动物食用后 目的基因会被动物消化 不会转入动物体细胞中 故b错 转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中 从而影响野生植物的遗传多样性 故c对 转基因植物的目的基因可被微生物利用 故d对 答案 b 典例2南京古泉生态农场是生态农业的典范 该农场将养猪 养鱼 沼气工程 养鸭 种植农作物 种蘑菇 种桑养蚕 种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来 成为一种高效良性的循环 生态效益达到了良性发展 请就此生态农场的特点 完成下列问题 1 该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的 和 原理 2 该系统工程的核心之一是沼气池 沼气的制取如图所示 在图中标出箭头 表示生产过程中的物质循环 如果将 无机物 农田 这一环节去掉 对生态农业系统有何影响 3 在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程 据图分析不符合生态工程原理的叙述是 a 物质经过多级利用 实现了良性循环b 每一级生产环节都获得产品 提高了生态经济效益c 由于食物链延长 能量逐级损耗 系统总能量利用率降低d 由于各级产物都可以利用 减少了废物和污染 4 据生态工程中的物种多样性这一原理 有人认为生态农业建设中 应使食物链和营养级越长越多越好 请你结合所学有关生态工程原理 分析该结论是否正确 为什么 解析 1 生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和整体性等原理基础上的 在实现经济效益的同时 也取得了良好的生态效益和社会效益 2 物质循环的特点是循环往复 分层分级利用 从而达到 取之不尽 用之不竭 即物质循环再生原理 如果把 无机物 农田 这一环节去掉 势必会造成物质循环受到破坏 土壤无机物得不到及时补充 土壤肥力会下降 3 能量沿着食物链流动时 能量逐级递减 传递效率大约为10 20 因此最高营养级获得的总能量最低 但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量 显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比大大增加 4 从能量流动逐级递减的特点分析 食物链不能无限延长 一般维持在5 6级 答案 1 物质循环再生原理物种多样性原理整体性 2 如图所示 土壤中的无机物得不到补充 物质循环受到破坏 土壤肥力下降 3 c 4 不正确 因为食物链长 各食物链中的生物数量难以达到一定规模 影响经济效益 营养级多 高层次营养级生物获得的能量越少 该营养级生物数量也较少 应用训练2 以前某地农村农作物秸秆都是作为燃料燃烧 而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田 后来逐步开始进行农村产业结构调整 下图是现在当地生态工程示意图 1 试分析以前生产形式的主要不利影响 2 该生态工程的建设遵循了 至少填两个 等基本原理 生态工程与传统工程相比较 具有 等特点 3 当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益 专家经过考察后 建议他们增加一个奶牛养殖项目 村民接受了专家的建议 并对原有的生产项目做了一些调整 他们需要调整的项目主要是 4 现代生物技术可应用于生态建设 例如 工程中抗虫 抗病转基因植物的种植减少了农药的使用 工程中组织培养技术的应用 可对城市环境进行综合治理 又如 工程中胚胎移植