浙科版选修3 第4章 第1节来自生物技术的忧虑 学案.doc

第一节来自生物技术的忧虑课标解读重点难点1.说出基因专利、基因安全、基因资源的概念。2.举例说明生物技术带来的喜与忧。3.关注生物技术的安全性和伦理问题。关注生物技术的安全性和伦理性问题。(重难点)来自生物技术的忧虑1.对遗传工程的认识(1)基因工程的优点可以在某种生物中引入它所没有的某种外源性基因。(2)基因工程的安全隐患有的人对转基因食品过敏。有的基因转移影响了其他动植物。有的影响了作物的其他基因。有的除害虫产品也杀死了益虫。针对人类疾病基因的遗传操作，是否可能在修正疾病基因的同时影响尚未认识清楚的正常基因或调控序列，也需探讨。1若外源基因转移到某农作物的线粒体dna中，能通过花粉传播吗？为什么？【提示】不能。因为精子受精完成时，只是细胞核基因进入了受精卵。2动物体细胞克隆带来的挑战(1)克隆的动物在遗传上是完全相同的，一种特定病毒或其他病原体的感染，可能带来严重灾难。(2)“多莉”羊死前在遗传、生理方面表现出许多衰老特征，留下了大量尚待研究的问题。(3)试管婴儿是有性生殖，与“克隆人”不是一个概念。(4)从伦理上讲，人的克隆将极大地冲击社会的基本组织单位家庭，将直接在文明和道德规范上威胁人类社会，不允许用克隆技术来繁殖人类本身。2山东省干细胞工程技术研究中心2009年2月2日宣布，由这个中心李建远教授率领的科研团队，攻克人类胚胎克隆技术，成功克隆出5枚符合国际公认技术鉴定指标的人类囊胚。这对人类社会有什么意义？【提示】在高等动物细胞全能性的研究上，人类组织器官的克隆和移植方面的应用中等有十分重要的意义。3基因专利(1)基因专利化的危害基因序列的专利化将加剧世界对基因资源的残酷争夺和对发展中国家的医药等产业的严重打击。(2)防止基因专利化人类基因组组织在基因组数据共享问题上，采取了积极行动：组织全球科学家坚持反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为。以强大的科研、经济实力攻克各种有用序列，丰富公共基因库数据。将测出的序列及时通过互联网公开，以防被盗用或抢先注册。以法律、道义和舆论主持公正。(3)人类基因组的作用人类基因组只有一套，而且在数量有限的dna序列中只有1%的序列编码蛋白质。其主要用途为：生产基因工程产品。分析病理，治疗疾病。4生物武器中/华-资*源%库(1)生物武器难以检测。(2)杀伤时可能不会被马上察觉。(3)没有明确标志。(4)高致病性基因重组到高传染性的病毒基因组中，就可能在人或动物群体中迅速蔓延。关于生物技术安全性问题【问题导思】尝试举出转基因技术对作物的影响实例？如何维护基因安全？如何应对因基因工程带来的安全性问题？1转基因生物的优点及缺点(1)优点解决粮食短缺问题。减少农药使用，从而减少环境污染。节省生产成本，降低粮食售价。增加食物营养，提高附加价值。增加食物种类，提升食物品质。提高生产效率，带动相关产业发展。(2)缺点可能产生新病毒和新的过敏原。可能产生抗除草剂的杂草。可能使疾病的传播跨越物种障碍。可能会损害农作物的生物多样性。可能干扰生态系统的稳定性。2正确应对生物工程安全性问题的措施(1)在严格的定性和检验下，正确运用转基因技术。(2)为规范生物技术的应用，有关方面出台了相应的法规、条例。(3)生物工程产品必须明确标识。3正确看待转基因技术(1)认识到转基因技术应用前景广阔，以基因工程为代表的大批生物技术成果进入人类生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥极大的作用。(2)完善相应政策法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性，增强科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。4基因专利与基因安全(1)基因专利概念：基因专利是指某个(脱氧)核苷酸序列本身的专利、这个(脱氧)核苷酸序列的功能(用途)专利、这个(脱氧)核苷酸序列的制备方法专利的总称，某些情况下，还会进一步包括由该(脱氧)核苷酸序列得到的氨基酸序列的专利。批准专利的依据：新颖性、发明性、公开性、赢利性。基因应该是发现，而不是发明，但可以申请基因专利的原因为：基因克隆是一个耗资巨大的工程，废除基因专利会严重影响各公司研究基因的积极性。可以申请专利的基因：“功能已知的基因”默认可以申请专利，目前已有1 000多种。基因专利的保护：一般基因专利的保护并非针对基因本身，而是与其独到的、能够用于发明新疗法或技术的研究成果挂钩。(2)基因安全的维护人类基因组组织的积极行动，使基因组数据共享。利用人类基因进行科学研究或用于其他目的时，要维护基因的知情权。中国人要用实力开发、利用自己的基因资源来造福人类。限制生物武器的发展。下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是()a重组的和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【思维导图】【精讲精析】种植抗虫棉可减少农药的使用量，但大量杀死棉铃虫，有可能会破坏食物链，影响生态系统的稳定性。【答案】b下列有关基因专利的叙述，不正确的是()a基因专利使得基因资源的世界大战极其残酷b基因专利威胁着发展中国家的国有医药等$来&源：产业c反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为d世界人类基因组组织规定：人类基因组序列所有数据都要保密【思维导图】解答此题的思路如下：【精讲精析】人类的基因数目有限，如果随着其被发现，其序列一个个被授予专利，基因资源的世界大战也将极其残酷；发展中国家的国有医药等产业将遭到严重打击。因此，在基因组数据共享问题上，世界人类基因组组织采取了积极行为：反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为，人类基因组序列所有数据及时公开和公布。【答案】d生物技术的伦理问题【问题导思】克隆技术在哪些方面有很大的应用前景？为什么不能克隆人？1克隆人(1)过程(2)克隆技术尚不成熟的表现重构胚胎成功率低。移植入母体子宫后胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高。出生后死亡率高，正常个体极少。(3)伦理问题关于克隆人2试管婴儿(1)试管婴儿：指通过体外受精和胚胎移植技术而产生的婴儿。在该技术过程中，精子和卵细胞从人体内取出来，在人工提供的生活条件下(通常在试管中)进行受精，并让受精卵在试管中发育，再把发育到一定阶段的胚胎移植到“代孕母亲”的子宫内，继续发育直到诞生。主要目的是解决不育问题。www.(2)设计试管婴儿是在试管婴儿培育的基础上，在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行的遗传学诊断，如诊断血型、诊断性别、诊断hla的类型等等，有选择性地把胚胎植入母体子宫，以达到生出所需类型的婴儿的一种技术手段。(3)意义：根据医疗需求救治患者，如：提供骨髓造血干细胞，脐血干细胞等。克隆羊“多莉”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。如图所示为人类“治疗性克隆”的大致过程，请据图作答。(1)过程a表示_，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由_细胞提供细胞质，进行人工重组。(2)经过程b得到的结构中，是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持_状态。(3)克隆器官在器官移植方面的优点是_。(4)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞核_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果多种多样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是_的结果。$来&源：(5)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？_。【审题导析】解答此题应明确以下两点：(1)图示过程为体细胞克隆过程。(2)由供体的细胞核与受体的细胞质构建的重组细胞分裂、分化形成组织器官表明了动物细胞核的全能性。【精讲精析】(1)从图中可以看出，a是细胞核移植的过程。(2)胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化的状态。(3)克隆器官是由取自患者的体细胞克隆出来的，该器官每一细胞核中的遗传物质与患者相同，因而移植后不会发生免疫排斥反应。 (4)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；产生各种组织细胞是细胞分化的结果，其实质是基因进行了选择性表达。(5)我们不反对治疗性克隆，治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非使用胚胎)更符合伦理道德。【答案】 (1)细胞核移植(次级)卵(母)(2)未分化(3)不会发生免疫排斥反应(4)具有全能性基因选择性表达(5)符合，因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞(或脐带血是“身外之物”，属于废物利用，符合伦理道德)(答案言之有理即可)所谓“设计试管婴儿”，实际上就是指体外受精形成的胚胎(几个细胞期)在植入母体孕育前，根据人们的需要，对胚胎进行某些基因检测。当检测结果符合人们的需要时，再把胚胎植入母体孕育。设计试管婴儿不同于为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿。下列关于设计试管婴儿的问题，哪项不合乎道德规范()a利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞，救治病人b利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿，以供展览c利用试管婴儿的脐带血d设计试管婴儿，不一定非考虑他的性别【审题导析】设计试管婴儿中的“设计”侧重于获得所需类型婴儿的一种技术手段，但以尊重伦理道德为前提。【精讲精析】设计试管婴儿不同于为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿。试管婴儿的设计一般是为了救治病人需要试管婴儿的骨髓、干细胞、脐带血等等。这样的设计都符合伦理道德，而那些为达到不正当目的而设计试管婴儿的做法都是违背伦理道德的。【答案】b结 论 语 句1转基因技术有利有弊，我们对待它应趋利避害，不能因噎废食。2人类的基因数目是有限的，如果其序列一个个被授予专利，为争夺基因资源的世界大战将会是极其残酷的。中/华-资*源%库3生物武器传染性强，污染面广，危害时间长，难以检测，潜在危害大，应受到严格限制。1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。其原因正确的是()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存在生殖隔离d植物杂交的后代会出现一定的性状分离比【解析】受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，花粉细胞中几乎不含细胞质，因此不会通过花粉传播。【答案】b2下列哪项不是关于克隆人伦理之争的问题()a克隆人违反了人类的伦理道德b克隆人冲击了现有的婚姻关系c克隆人很有可能孕育有严重生理缺陷的孩子d人的伦理道德观念可以改变，将来人们能够接受克隆人【解析】关于克隆人的争论集中在两个方面：伦理学方面和生物学方面。伦理学方面的争论集中在克隆人会冲击现有的伦理道德观念和人的伦理道德观念可以改变；生物学的争论集中在技术不成熟和技术问题可以解决、可以不断成熟方面。克隆人很有可能孕育有严重生理缺陷的孩子的问题属于技术之争，不属于伦理之争。【答案】c3对转基因食物的安全不能掉以轻心的原因一般不包括()a转基因生物可能会合成对人体具有毒性的蛋白质b转基因生物合成的某些新蛋白质可能成为新的过敏原c转基因食物中的外源基因可能会重组到人的基因组中d转基因生物的营养成分可能发生改变【解析】转基因食物中的外源基因不会重组到人的基因组中；