人教版选修3 4.1 转基因生物的安全性 学案 (1).doc

4.1转基因生物的安全性目标导航1.结合转基因技术在现代生产生活中的应用，举例说明转基因生物取得的重要成果。2.根据转基因生物对食物、生物、环境等方面的影响，说出转基因生物安全性问题的不同观点及论据，形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。重难点击1.转基因生物安全性问题的不同观点及论据。2.理性看待转基因技术。课堂导入方式一：随着转基因技术日趋成熟，由实验室走向农田，不少转基因作物及其产品已在生活中与人们休戚相关。与此同时，转基因作物的生态风险，可能带来的环境问题、转基因产品作为食品对人体的健康问题等，已引起世界性的“生物安全”的讨论。作为一名普通的民众，对于生物技术带来的安全性和伦理问题，我们究竟该采取怎样的态度？作为普通民众，我们有义务接受正确的科学知识，理性地参与讨论，为国家的立法提供基础。方式二：“转基因是否安全？”近年来，这个问题在各种平台上被不断追问。一方面，转基因食品、农作物、种子已经大量进入生活，事实上，在世界范围内都已经很难找出没有吃过转基因食品的人；另一方面，有关转基因食品的一系列疑问，还有待澄清。思考我们该如何看待生物技术带来的伦理问题呢？转基因食品的安全性应当如何科学评价呢？一、转基因成果1.微生物方面(1)利用dna重组的微生物进行基因制药。(2)制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的假单胞杆菌等。2.转基因动物方面(1)培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽。(2)把转基因动物变成生物反应器，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需要的蛋白质。3.转基因植物方面(1)培育具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。(2)种植最多的转基因植物有大豆和玉米，转基因棉花和油菜次之。合作探究1.举例说明转基因成果(1)转基因植物：_。(2)转基因动物：_。(3)转基因微生物：_。答案(1)转基因小麦，蛋白质含量比一般小麦高(2)转入了人类基因的牛，产的牛奶中含有基因药物，提取后可用于人类疾病的治疗(3)生产奶酪的凝乳酶以前只能从杀死的小牛的胃里提取，现在利用转基因微生物已经能够使凝乳酶在体外大量生产(其他答案合理亦可)2.抗逆转基因作物带来哪些社会效益？答案(1)解决饥饿和贫困问题；(2)在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候的限制，提高产量；(3)减少农药的使用，减少环境污染。1.转基因成果令人叹为观止，下列不是转基因成果的一项是()a.抗虫棉花b.能清除石油污染的假单胞杆菌c.我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛d.抗除草剂玉米问题导析(1)转基因生物是指运用基因工程操作程序，即通过目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、对目的基因的检测和鉴定等获得的转基因生物。(2)包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。答案c一题多变想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作物，下列的方法中最可能做到的是()a.细胞融合技术b.转基因技术c.组织培养技术d.人工诱变答案b二、转基因生物的安全性1.对转基因生物安全性的争论争论1转基因生物与食物安全反方正方不能对转基因食物安全性问题掉以轻心的理由不用担心转基因食物安全性的理由(1)反对“实质性等同”所谓“实质性等同”概念是对转基因农作物安全性评价的起点，而不是终点(2)担心出现滞后效应多环节、严谨的安全性评估，可以保证转基因食物的安全(3)担心出现新的过敏原科学家的负责态度，可以防止新过敏原的产生，对于产生过敏反应的农作物会予以销毁(4)担心营养成分改变至今尚未发现因食用转基因食物而影响人体健康的实例(5)担心把动物蛋白基因转入农作物会侵犯宗教信仰者或素食者的权益没有足够的证据证明转基因食物有问题争论2转基因生物与生物安全反方正方转基因生物可能会对生物多样性构成威胁的理由转基因生物不大可能对生物多样性构成威胁的理由(1)转基因植物可能会扩散到种植区以外，成为野生种类或杂草转基因农作物扩散到种植区以外会很快死亡(2)可能会成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存要表现出新性状必须具有一定的水、肥等条件，以及配套的种植技术(3)可能重组出对人类或其他生物有害的病原体由于生殖隔离的存在，使它们很难与其他植物杂交(4)有可能使杂草成为除草剂除不掉的“超级杂草”花粉传播的距离和存活时间有限争论3转基因生物与环境安全反方正方可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏的理由转基因生物有利于环境保护的理由(1)打破了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转基因生物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(2)重组的微生物可能会对人类生活环境造成二次污染转基因抗虫作物的种植，减少了农药的使用量(3)重组dna与微生物杂交，可能产生对动植物和人类有害的病原微生物抗除草剂农作物的种植，减轻了农田管理的负担，保护了农田土壤环境(4)转基因植物花粉中的有毒蛋白或过敏蛋白可以通过蜜蜂进入蜂蜜，再经过食物链传递由于新闻报道不实，增加了公众对转基因农作物的恐惧感2.理性看待转基因技术(1)坚持正确的社会舆论导向，将有利于决策者做出正确的决策，从而促进科学技术的发展。(2)面对转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，而不能因噎废食。(3)各国对转基因技术都制定了符合本国利益的政策和法规。合作探究1.对转基因生物安全性的争论(1)对转基因生物存在争论的原因是什么？答案目前科学家对基因的结构、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。转移来的基因不少是异种生物的基因。外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。(2)关于转基因生物安全性的争论有哪些？答案食物安全、生物安全、环境安全。(3)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？答案不能。因为精子受精完成时，只是细胞核基因进入了受精卵。(4)为什么转基因食物可能会出现滞后效应？答案转基因植物的dna经过重组，有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质。转基因农作物所表达的某些蛋白质，可能会潜移默化地影响人的免疫系统，从而对人体健康造成隐性伤害，食者在过了若干年或一两代之后，问题才显现出来。2.理性看待转基因技术(1)如何正确对待转基因技术取得的成果？答案在生产和生活的某些方面，人类已离不开转基因技术成果，因此应充分利用其优点，同时关注、限制它们的缺点。(2)对转基因生物的风险防范措施有哪些？答案立法监控；多环节监控；安全评价。2.判断正误(1)转基因生物可能会侵犯素食者的权益()(2)转基因生物可能会破坏生态平衡()(3)转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中()(4)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加()(5)对待转基因技术应该趋利避害，不能因噎废食()答案(1)(2)(3)(4)(5)3.二十世纪九十年代，乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现，是一种新的病毒引发的疾病，而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列的观点是()a.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b.导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体c.转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播进入杂草中，使杂草成为除不掉的“超级杂草”d.抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性的增强，抗虫棉有可能被淘汰问题导析(1)阅读题干，获取信息：这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。(2)两种病毒的基因可以重新组合，形成新的生物。答案b1.下列成就来自基因工程技术的是()a.番茄马铃薯新物种b.高产的青霉素菌株c.将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内d.能进行生物固氮的酵母菌品种答案d2.自从1983年第一株转基因植物问世以来，已有数十种乃至上百种转基因植物在世界各地的实验室中诞生，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.转基因植物的果实或其他部分作为食物可能会引起食用者产生不良反应b.转基因植物可能与它们的近缘野生种发生自然杂交，可能破坏生态系统的稳定性c.基因污染是一种不可以增殖的污染d.为了防止转基因的扩散，在大面积种植时，必须在周围设置缓冲带作物答案c解析食用转基因的食物时，可能会因外源基因产生的性状对食用者造成不良反应，故a对；转基因植物是人造物种，可能与自然物种杂交，而危及生态系统的稳定性，故b对；在大面积种植转基因植物时，要在周围设置缓冲带作物以防转入基因的扩散，故d对；基因污染是一种可增殖的污染，可通过繁殖而传递下去，故c错。3.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中，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通过花粉发生基因交流d.植物杂交的后代不会出现一定的性状分离答案b4.美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现，这种玉米含有包括苏云金芽孢杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物的基因，由此可见：转基因作物的基因可传播到野生植物中转基因作物可对天然植物的基因多样性构成威胁为防止基因污染，应当禁止转基因作物的研究自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程，两者没有任何区别其中说法正确的是()a.b.c.d.答案c解析根据题意可知：转基因植物的基因传播到野生植物中，这样会对植物基因多样性构成威胁。自然杂交是通过授粉的方式实现转基因过程的，与转基因技术中通过重组质粒转基因有一定的区别。5.一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：_；_；_。(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志，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，但本产品中_”。答案(1)玉米与其他植物之间存在生殖隔离玉米花粉的传播距离有限玉米花粉的存活时间有限(或其他理由合理也可)(2)消费者的知情权转基因玉米加工品加工原料为转基因玉米转基因玉米已不再含有转基因成分解析(1)转基因生物不会对当地生物多样性构成威胁的理由有以下几点：转基因生物虽然具有某些新的性状，但其生命力没有人们想象的那么强，扩散到种植区以外时，会很快死亡；转基因生物的种植需有一定的水、肥等条件，以及配套的种植技术；转基因生物与其他自然生物之间存在生殖隔离，难以进行自然杂交；许多植物花粉传播距离有限，存活时间有限，具有受精能力的时间更短。(2)2002年，我国农业部颁布了农业转基因生物标识管理办法，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，保护消费者的知情权。对不同产品标注内容不同。基础过关1.抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大社会效益是()在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制减少了化学农药对环境的污染和人畜的危害减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量a.b.c.d.答案b解析抗逆转基因作物是指通过基因工程技术使农作物具有抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等)，因此抗逆转基因作物的培育和推广在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候条件的限制，使得作物在不良环境中更好地生长，提高产量，同时还可以减少农药的使用量，减轻对环境的污染和对人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不会使土壤中无机盐的含量增加，因此不可能减少化肥的制造量和使用量。2.对转基因生物的安全性发生争论，与科学发展水平的限制有密切关系。下面关于基因的相关知识中，不可能是争论的原因的是()a.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限b.所转移的基因有不少是异种生物之间的基因c.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的d.dna重组技术需要有精心设计的“分子工具”答案d解析公众对转基因生物的安全性有争论是有多种原因的，因为生物科学的发展无论在基础理论方面还是工程技术方面都还有很大的局限性，科学家对基因的研究并未穷其根本，转基因技术也只是在逐步完善和成熟，还有大量工作要做。因此对基因结构和功能的不完全了解，dna重组中极大的随机性，异种生物之间基因转移后果的不可预测，都提醒人们不能不考虑转基因生物是否安全。而dna重组技术中需要有精心设计的“分子工具”则是毫无疑问的，因为转基因生物是否安全关键在转移后的基因，技术操作过程的影响是第二位的。3.转基因生物的安全性问题主要包括()食物安全生物安全环境安全社会安全a.b.c.d.答案a解析转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、生物安全和环境安全三个方面。4.下列选项中明显体现了转基因生物引发的食物安全问题的是()a.转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因，因而猪的生长速度快，个体大b.转基因大米中含有胡萝卜素，营养丰富，产量高c.转基因植物合成的某些新蛋白质，引起个别人过敏d.让转基因牛为人类生产凝血因子，并在牛奶中提取答案c解析转基因生物引发食物安全的理由是：对食物的安全性检测不够，担心出现滞后效应，担心出现新的过敏原，担心营养成分改变，把动物蛋白基因转入农作物，侵犯宗教信仰者或素食者权益。c项体现出转基因生物引发的食物安全问题，a、b、d三项均不能体现。5.关于转基因食品的安全性评价应做到多环节，下面哪些属于转基因食品安全性评价的环节()转基因农作物的研究转基因农作物的农田试种转基因农作物的大面积种植转基因食品的商品化a.b.c.d.答案d解析转基因食品的安全性要多环节、严谨地评价，确保转基因食物的安全。例如在农作物研究、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的安全性评价。6.下列选项不是转基因食物潜在的安全隐患的是()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蛋白质有可能成为某些人的过敏原c.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d.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答案d解析转基因生物引发的食物安全隐患主要表现在：对食物的安全性检测不够；担心出现滞后效应；担心出现新的过敏原；担心营养成分的改变等。d项属于转基因生物在生物制药方面的应用。7.下列观点缺乏科学依据的是()a.由于存在生殖隔离，转基因植物很难与其他植物杂交b.许多农作物花粉的传播距离有限，绝对不会造成其他生物的安全问题c.植物花粉的存活时间有限，一般不会对其他生物造成危害d.转基因农作物若缺乏配套的种植技术，也会造成减产答案b解析尽管农作物的花粉传播的距离有限，花粉存活时间有限，但转基因植物的某些基因还是有可能通过花粉传播而进入其他植物中，使其他植物具有某些特殊性状。8.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()a.生殖能力b.地理隔离c.生殖隔离d.能否杂交答案c能力提升9.转基因植物可能引起营养成分发生改变的根据是()a.部分dna发生了重组b.某一基因可以控制合成不同的蛋白质c.重组dna控制一种蛋白质的合成d.有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基因农作物营养成分的改变答案d10.面对转基因生物的安全性问题，以下解决的方法中合理的是()a.一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要求马上停止实验，并封存重组生物b.要求对外源dna进行认真选择，避免产生对人体有毒害的或过敏的蛋白质c.对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用40 以下便会死去的菌株d.把重组dna的转移限制在没有遗传缺陷的生物上答案b解析面对转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，而不能因噎废食。11.对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶上的细胞壁能释放一种类激素物质，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂基因，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)。试分析以下问题：(1)番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的_内合成的。(2)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于_。(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，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。_。(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？试以学过的知识进行简要的分析说明。答案(1)核糖体(2)基因重组(3)不赞成。转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗其他的害虫(4)答案不唯一，合理即可，如：有道理，这种转基因玉米的果实(种子)中也可能含有蛋白酶的抑制剂，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，这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎叶中，而人类食用的是其果实(种子)加工而成的食品，因此不会影响人体对食物消化。没必要，因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人很可能无影响。没必要，人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温中已经被破坏，因此不会对人的消化造成不良影响12.如今，从土豆、草莓到西红柿，各种各样的转基因食品已经进入寻常百姓家，更有资料显示，我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来，有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如，1999年，美国康奈尔大学losey等人将转bt基因(苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭菜上，喂食黑脉金斑蝶，4 d后死亡率达44%，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。请根据材料回答下列问题：(1)据报道转基因作物大面积种植已达7年，食用转基因食品的人群至少已有10亿之多，至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因食品是安全的，试分析原因。_。(2)自1983年转基因作物在美国问世以来，用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。2001年全球转基因作物的种植面积达到了5107 hm2。试问：转基因产品到底有什么优势？_。(3)你是怎样理解转bt基因(苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉对非靶生物有毒的？_。(4)有人认为转基因生物会造成基因污染，危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的？_。答案(1)转基因食物被煮熟之后，细胞就被破坏了，进入人肠胃系统后，基因被消化成小分子物质而失去遗传作用。我们所吃的转基因改良作物是长期人工选择的结果，人们食用后并未有不适和影响健康。转基因食品仅是在农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等(只要合理即可)(2)可缩短育种时间；可定向改造生物的性状；可提高粮食产量，解决粮食短缺问题(只要合理即可)(3)转bt基因玉米在培育过程中没有对所有的生物进行毒性检测实验，在逻辑判断上属于不完全归纳(只要合理即可)(4)转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递，可能会由此产生超级杂草、超级害虫以及其他超级动物等，使得生物多样性受到破坏(只要合理即可)解析本题属开放性题目，可以从正反两个方面分析利害关系。转基因生物会不会对人体产生毒害，会不会富集，转基因产品中的外源基因是否会在环境中传播，转基因生物能否成为外来物种，是否对环境造成破坏等，都是解答本题的切入点，如何对转基因食品进行安全评价，已经成为一个新的课题。13.阅读以下材料，回答下面的问题。材料自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取得了长足进步，如转入生长激素(gh)基因的鱼生长速度快，饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。(1)转基因鱼成功的物质基础是_。(2)已知人的gh是含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的gh基因转移到鱼体内