第二节关注生物技术

第9单元生物技术第二十四章现代生物技术第二节关注生物技术,滁州市黄泥初级中学汪文超,一、生物技术引发新的技术革命,第一次技术革命工业革命第二次技术革命电子和信息技术革命新的技术革命生物技术,1、6人一组确定一个主题,2、各组推选代表在班级汇报、交流,生物技术与农业,生物技术的突破是导致新产业革命的起因之一。第一产业的“农业革命”直接依赖于生物技术，通过基因重组和有关的新技术培育高产、营养丰富的作物品种，提高抗病和抗不良条件的能力，减少肥料和其他昂贵农药的用量。所有这些，已经影响全世界的农业和粮食生产体系，推动了生产效率的提高。,1、生物技术与农业,植物的组织培养,转基因抗虫棉,转基因动物,转基因植物,转基因抗虫水稻,转基因矮牵牛,转基因茄子,意大利研究人员将一个能提高植物激素吲哚乙酸含量的基因转移到茄子中，培养出无子茄子。这种转基因茄子主要优势：其总体产量比传统品种增产30%以上。,转基因生菜,日本一家研究所最近培育成功一种转基因生菜，其含铁量要比一般生菜高出将近一倍。其含量每克生菜中为370380微克，比一般生菜品种高出约一倍。生菜中的维生素C含量高，有利于人体吸收铁质。,转基因辣椒,广东省农科院和华南农业大学的科技人员培育出一批可抗青枯病的转基因辣椒株，可有效地减少病害，提高辣椒产量，减少农药对环境的污染。,2、生物技术与工业,第二产业的“工业革命”在很大程度上受到生物技术的影响，一批以生物技术为支柱的工业。1.开发生物能源：利用甘蔗、玉米渣生产酒精等产品；2.生产添加剂：如低聚糖加酶洗涤剂、高果糖浆等；3.生产食品：利用发酵技术生产酱、醋、面包等；,基因工程药品的生产,许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。,3、生物技术与医药卫生,生物制药,人血蛋白,基因工程胰岛素,胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。,胰岛素分子结构,基因工程胰岛素,将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!,胰岛素生产车间,重组干扰素,干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。,基因工程干扰素,干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。,干扰素生产车间,干扰素分子结构,其它基因工程药物,人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。,人造血液及其生产,基因诊断与基因治疗,运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。,我国研究人员正在制备用于基因治疗的基因工程细胞,徐荣祥:5年内肯定克隆所有人体器官,徐荣祥向记者展示显微镜下的毛囊细胞（苏冠名/摄）,环境检测,a、基因工程做成的DNA探针，能十分灵敏的检测出环境中的病毒、细菌等污染。1吨水中即便只有10个病毒，也能被DNA探针给检测出来。,b、利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏的反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。,4、生物技术与环境保护,1、转基因食品影响身体健康吗？,二、生物技术的安全性,什么是转基因食品?,转基因食品就是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。转基因生物直接食用，或者作为加工原料生产的食品，统称为“转基因食品”。,是否安全？,食用转基因食品的安全性转基因食品是利用新技术创造的产品，也是一种新生事物，人们自然对食用转基因食品的安全性有疑问。,有害一面,1，转基因的基因片段可能会在不同的物种之间进行漂移，比如从大豆到细菌到杂草和小麦，在漂移的过程中，会进入植物不可预期的位置，最终可能会危害到人类。2，生态方面，转基因作物的作用没有经过长期的验证，可能会影响到生态平衡，比如抗虫作物会引起虫子的减少，鸟类的减少，相应的某些害虫的增加等，最终影响环境，可能导致生态灾难。3，由于吸收营养物质时，并不是对食物彻底消化后才能吸收，而是能够吸收一些小片段，有些转基因片段会进入人体，比如小RNA，比如引起朊病毒的蛋白。4，长期使用转基因品种，会使原本丰富的种子资源丧失，在下一次会出现严重的生态灾难，而且难以挽救。,有利一面,但更多的科学家的试验表明转基因食品是安全的。赞同这个观点的科学家主要有以下几个理由。首先，任何一种转基因食品在上市之前都进行了大量的科学试验，国家和政府有相关的法律法规进行约束，而科学家们也都抱有很严谨的治学态度。另外，传统的作物在种植的时候农民会使用农药来保证质量，而有些抗病虫的转基因食品无需喷洒农药。还有，一种食品会不会造成中毒主要是看它在人体内有没有受体和能不能被代谢掉，转化的基因是经过筛选的、作用明确的，所以转基因成分不会在人体内积累，也就不会有害。,美国是转基因食品最多的国家，60%以上的加工食品含有转基因成分，90%以上的大豆、50%以上的玉米、小麦是转基因的。在我国，转基因食品还比较罕见，到目前为止，经农业部生物工程安全委员会准许商业化的转基因作物仅有6个，其中有3个涉及食品，即两种西红柿、一种甜椒。但是，随着我国加入WTO的推进和全球一体化的到来，食用转基因食品将成为不可回避的事实。,欧盟自20世纪90年代着手建立较为完善的转基因管理体系。2000年1月，欧委会通过两项法规，凡是含有1%以上转基因DNA或蛋白质的食品上市都必须实行许可和标签制度；添加剂和风味剂也要进行转基因标注。2003年7月，欧洲议会通过两项法规，主要涉及转基因食品的标签制度和可追踪性、安全性及上市申请问题。欧盟对进口食品转基因监测更严格。值得注意的是，欧盟对进口食品的转基因监测更严格，欧盟食品和饲料委员会每周都会发布预警通报。,我国在2002年实施的转基因生物安全管理法规，规定对转基因产品必须进行标识，以便消费者自主选择(课本图24-6)；同时，要求对进口的转基因食品进行严格的安全检测，确保消费者的权益。,2、克隆技术引发的伦理问题,克隆羊是哪只羊的后代？,遗传学上，是母羊A的后代；生理学上，是母羊C的后代；如果克隆人呢？,（2）生殖性克隆：是指出于生殖目的使用克隆技术在实验室制造人类胚胎，然后将胚胎置入人类子宫发育成胎儿或婴儿的过程。,（1）治疗性克隆：是指把克隆出来的组织或者器官用于治疗疾病。由于某些新医疗方法需要胚胎干细胞，故科学家在实验室制造人类胚胎以提取胚胎干细胞。这种克隆是为了用于医疗。,克隆人的概念,争论焦点：,1）、有人赞成：(1)是一项科学研究，应该支持(2)道德观念可以改变2）、伦理学家反对：(1)克隆人严重违反了（人类伦理道德）(2)冲击了现有的（婚姻、家庭）等传统伦理道德观念(3)制造（心理上）和（社会地位）上都不健全的人(4)技术还不成熟,我国观点：禁止生殖性克隆,四不原则：（不赞成、不允许、不支持、不接受）任何（生殖性）克隆人，但不反对（治疗性）克隆。,随堂练习,1.判断正误:(正确的打：.错误的打)(1)生物技术引发的技术革命，已经在农业、工业、环保、医药等领域发挥出重要的作用。()(2)炭疽杆菌曾被用于制造生物武器，说明生物技术可造福人类，也可危害人类。()(3)目前，转基因食品是否安全，在科学上已有定论，人们完全没有必要担心转基因食品的安全性。()(4)现代发酵技术在医药工业上的应用十分广泛，并生产出了抗生家、维生素等药品。(),随堂练习,2.采用现代生物技术开发新能源是科学研究的热点。下列研究采用了现代生物技术的是()A.农民利用甘蔗、玉米渣生产酒精B.利用微生物生产基因工程药品C.利用植物富集重金属D.建立沼气池,A,随堂练习,3.通过转基因技术培育出来的生物称为转基因生物，下列不是转基因生物的是()A.巨型小鼠B.转基因抗虫烟草C.多莉羊D.转基因大豆4.下列生物是现代生物技术的产物，其中哪种生物的培育技术与其他三种生物不同()A.巨型小鼠B.转基因抗虫烟草C.转