2017_2018学年高中生物第4章第1节来自生物技术的忧虑第2节现代生物技术对人类社会的总体影响教案浙科版.docx

来自生物技术的忧虑 现代生物技术对人类社会的总体影响课标解读重点难点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。4.举例说明生物技术在可持续发展战略中的积极作用。5.举例说明生物技术对社会和环境的影响。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(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。现代生物技术对人类社会的总体影响1改善人类生活 (1)准确诊治，预防疾病。(2)有效提高作物、畜禽产量与质量。(3)开发研制新型药物、营养品、保健品。(4)有效清除、处理环境污染及废弃物。(5)建立遗传信息档案，有效确认身份和侦破案件。2对社会和环境的影响(1)对社会和环境带来的问题基因的操作和开发是否可能造成自然界遗传多样性降低；经过基因改造的生物是否会危害其他生物体的生存和环境；基因操作、基因诊断用于人本身，对个人情感、隐私会造成什么后果；基因工程产物，包括经过基因改造的生物体是否会被个人垄断而不利于社会；对现代生物技术的经济支持是否会限制其他技术；强调生物技术的商业化是否不利于贫困群体的生存、生活；现代生物技术专利化是否会对科学家间的交流合作造成障碍。3正确对待生物技术的作用(1)生物技术对人类社会的可持续发展具有重要作用。(2)合理规范地使用生物技术。(3)制定规范性的国际法规，制定具有法律性的国际条例来限制和制止生物技术的滥用。3为什么要理性看待生物技术？【提示】(1)生物技术与其他科学技术一样，具有两面性，是一把双刃剑，能够推动社会的发展和进步，但也会给人类带来灾难。(2)社会发展与技术进步密切联系，从社会发展的角度来看不仅要发展生物技术造福人类，同时要尽量避免灾难的发生。1生产转基因大豆时无需检验。()【提示】必须在严格的定性和检验下进行生产。2试管婴儿与“克隆人”是同一个概念。()【提示】试管婴儿的基础是有性生殖。3基因的不合理操作和开发有可能造成自然界遗传多样性降低。()4以基因工程为标志的生物技术革命实现了生命改造。()5克隆一个基因只是一种发现而不是发明。()6为蛋白质编码的cDNA序列可作为基因诊断的标记，不可作为基因分离的标记。()【提示】可作为基因分离的标记。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。(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。(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现代生物技术对人类社会的总体的影响【问题导思】尝试举出生物技术在农业方面积极应用的三个实例？现代生物技术对社会、环境带来了哪些负面影响？1现代生物技术为人类生活带来的好处(1)准确诊断DNA探针技术。(2)预防疾病全民健康基因系统工程是一项通过基因检测来预知人类疾病的工程，是一项健康预防工程。全民健康基因系统工程是面对健康人群，倡导从治疗转向预防，从预防到少得病、不得病或得了病能针对性地及早治疗的健康理念。每个人通过对自己基因的检测，就能知道自己应该在哪些方面进行健康预防，从而使自己的生命质量大大提高，不仅可以避免一些重大的疾病发生，同时可以使生命最大程度延长，这是人类科技史上的一个重要里程碑。(3)有效提高作物、畜禽产量和质量转基因生物。(4)开发研制新型药物、营养品和保健品免疫疫苗、蛋白产品。(5)有效清除环境污染及废弃物超级细菌。(6)建立遗传信息档案个人版基因图谱：为客户描绘与编制个人全套遗传基因信息档案，它记载着受检客户可用于基因组医学诊疗所需要的全部信息。目前，已经成功破译或部分破译的内容包括1 000多种疾病风险预测、疾病诊断和200多种药物反应评估，并且每天都有新的内容在不断被破译，能够解读的疾病种类和药物反应种类也随之每天都在增加和更新。(7)有效确认身份和侦破案件DNA鉴定。2现代生物技术对社会和环境的影响(1)生物技术带来的问题生物技术带来的问题除教材P6364上的2个环境方面的问题、5个社会方面的问题、几个伦理方面问题外，还应理解以下几个方面的问题。生物技术的负面作用生物技术的负面作用主要表现为：a人们在开发利用生物技术时，有可能出现意想不到的安全问题，正如目前广受关注的各类转基因活生物体，释放到环境后对生物多样性所构成的危害，此外，基因工程药物、疫苗、转基因食品、基因治疗等都可能存在类似问题。b生物技术的误用以及生物技术的非道德应用也可能带来很大的安全隐患，体细胞克隆人的研究就是突出一例。生物资源及生物多样性面临的威胁a从生物安全的角度讲，外来物种的入侵、生物资源的流失有可能给国家利益造成巨大损害。b转基因活生物体释放到环境中对生物多样性带来很大威胁。微生物学实验室的安全隐患微生物实验室和生物医学实验室是一个特殊的实验室，在其中工作的每一个人以及与其接触的周围环境，都存在很高的患感染性疾病或影响身体健康的危险。微生物实验室管理上的疏漏和意外事故不仅可以导致实验室工作人员的感染，也可造成环境污染和大面积的人群感染。(2)正确对待生物技术的作用生物技术危害性的特点生物技术存在着广泛性、潜在性、长期性的危险，可能会出现影响环境中非目标性生物的生态结构，改变物种的竞争关系，出现转基因植物杂草化和部分产品的毒性、致病性和过敏性等一系列问题。科学看待生物技术的作用生物技术的积极作用远超过消极作用。我们应该在世界范围内达成一些共识，合理规范地使用生物技术，让生物技术掌握在具有职业道德的科学家手中，以对全人类负责的态度使用生物技术。(3)理性看待转基因技术要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。完善相应的法律法规，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。生物技术为人类生活带来的好处有()准确诊治、预防疾病检测缺陷基因，作为生殖、就业、保险等参考建立遗传信息档案、有效确认身份和侦破案件通过克隆技术繁殖人类本身开发研制新型药物、营养品、保健品有效清除、处理环境污染及废弃物有效提高作物、畜禽产量与质量重组高致病性基因，制造“生物武器”ABCD【审题导析】解答此题的关键必须明确生物技术的发展要以良好的职业道德，以对全人类负责的态度作为前提条件。【精讲精析】检测缺陷基因的目的主要是进行基因治疗而不是作为生殖、就业、保险等参考，克隆人类本身目前无论是技术和伦理上都是不允许的。“生物武器”携带有高传染性的致病基因，可能在人或动物群体中蔓延，由此判断，B项符合题意。【答案】B 建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律、法规，能够()规范生物技术研究防止生物技术滥用规范科学家的研究行为对生物技术产生负面影响ABCD【思维导图】解答此题的思维导图如下：【精讲精析】生物技术安全性与伦理问题的法规建立，有明显正面影响，建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，是规范生物研究、防止生物技术滥用的有力武器；还可规范科学家的研究行为，对生物技术产生负面影响有抑制作用。【答案】A本 课 知 识 小 结网 络 构 建结 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。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。4合理规范地使用生物技术，让生物技术掌握在具有职业道德的科学家手中，以对全人类负责任的态度使用生物技术。5制定具有法律性的国际条例来限制和制止生物技术的滥用。6生物技术的积极作用要远远超过消极作用。因此，我国必须大力发展生物技术，使之造福人类，避免不良后果。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；但转基因生物可能会合成对人体具有毒性的蛋白质，也可能合成某些新蛋白质成为新的过敏原，还可能会造成其营养成分发生改变。【答案】C4下列这些行为，我们应该支持的是()A对流感病毒基因进行改造，以使具有某种易感基因的民族感染这种病毒，而施放国的人却不易感染B在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，反对生物武器及其技术和设备的扩散C用重组技术制造全新的致病菌D将蜡状杆菌条件致病菌改造成像炭疽杆菌那样的致病菌【解析】A、C、D项都是可能产生使人类造成很大伤害的致病菌，所以我们要坚决反对。【答案】B5某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂，积累于茎叶中，让取食它的害虫的消化酶受抑制无法消化食物而死。下列就该玉米对人类安全性的评论中，不符合生物学原理的是()A不安全。这种玉米的果实(种子)也可能含有蛋白酶抑制剂，