2017-2018年高中生物第二单元生态工程与生物安全第二章生物安全与生物伦理第1节基因工程的风险学案中图版选修3

1、第二章生物安全和生物伦理第一节基因工程的风险1.关注转基因生物的安全性。(重难点)2.收集和交流生物技术研发的相关政策法规。转基因生物的安全性1.生物安全的含义现代生物技术的研究、开发和应用以及转基因生物的跨国转移可能对生物多样性、生态环境和人类健康构成潜在风险和威胁。2.转基因生物及其产品的安全性主要包括以下内容(1)受体生物的安全性：说明进口外源基因及其产品是否对受体生物有不良影响。(2)生态安全：转基因生物的释放或使用所带来的生态安全。(3)消费领域的安全：食品、饲料和其他消费领域的转基因生物的安全。讨论：具有抗虫特性的转基因植物只能对害虫有毒吗？有人认为，它也可能对许多有益生物产生直接

2、或间接的影响。讨论：转基因生物不属于外来物种的入侵，也不会影响生物多样性？这表明转基因生物往往具有优势和较强的适应性，这将影响生物多样性。讨论：什么是遗传污染？基因污染是指人工合成的基因，通过转基因作物或家畜传播到其他栽培作物或自然野生物种，成为后者基因的一部分。1.转基因生物与食品安全吃转基因食品可能会对人体健康造成一些潜在的危害。例如：(1)可能存在滞后效应。转基因植物重组后，有可能合成对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质。转基因作物表达的一些蛋白质可能对人体免疫系统产生潜在的影响，从而对人体健康造成潜在的危害。只是在几年或一两代人过去之后，问题才出现。(2)可能出现新的过敏原。一些由转基因

3、植物合成的新蛋白质对大多数人来说在食用后可能是好的，但是过敏体质的人在食用后可能会有严重的后果。(3)转基因作物的营养成分可能发生变化。尽管转基因作物的DNA只有一部分被重组，但这些基因足以改变植物中的一些代谢途径，从而导致转基因作物营养成分的改变。2.转基因生物与环境安全转基因生物可能破坏生态系统和人类生存环境的稳定性。例如：(1)如果转基因植物的花粉含有毒性蛋白或过敏性蛋白，很可能通过蜜蜂采集进入蜂蜜，然后通过食物链，最后进入其他动物和人体。(2)重组微生物降解某些化合物时产生的中间产物可能对人类生活环境造成二次污染。据报道，用于降解塑料的重组微生物就是这种情况。3.转基因生物与生物安全将

4、各种转基因生物释放到环境中可能会对生物多样性造成潜在的风险和威胁。例如：(1)转基因植物可能从种植区扩散出来成为野生物种，或者进入新的生态区，破坏该区的生态平衡后成为杂草。(2)科学家赋予转基因生物一些特殊的性状，这增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力，它们可能成为“外来入侵物种”，威胁生态系统中其他生物的生存。(3)导入转基因生物的外源基因可能与一些感染了转基因生物的细菌或病毒杂交，从而重组对人类或其他生物有害的病原体。(4)转基因植物的抗除草剂基因可能通过花粉传播进入杂草，使杂草成为除草剂无法清除的“超级杂草”。1.自从1983年第一株转基因植物问世以来，世界各地的实验室已经诞生了数十甚

5、至数百株转基因植物。随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生。以下关于遗传污染的说法是不正确的()A.作为食物的转基因植物的果实或其他部分可能对消费者造成不良反应B.转基因植物可能会与相关的野生物种自然杂交，从而破坏生态系统的稳定性C.基因污染是一种无法传播的污染D.为了防止转基因植物的传播，在大面积种植时必须在作物周围设置缓冲区【分析】食用转基因食品时，外源基因表达产生的物质可能对消费者造成不良反应，A是正确的；转基因植物可能与自然物种杂交，从而危及生态系统的稳定，b是正确的；大面积种植转基因植物时，应在作物周围设置缓冲区，防止转基因植物的传播，d是正确的；基因污染是一种可以传播的污染，它

6、可以通过生殖传播。c错了。答案 C2.请根据以下材料回答问题：棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。中国科学家发现了一种生活在棉铃虫消化道中的苏云金杆菌，它能分泌一种有毒蛋白质杀死棉铃虫，这种有毒蛋白质对人畜无害。通过基因工程，毒素蛋白基因已被导入中国棉花植物细胞并成功表达。由于棉铃虫在食用这种转基因棉花后会死亡，这种棉花新品种自1998年推广以来取得了良好的经济效益。(1)喷洒农药进行化学防治后，害虫抗药性增加了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

7、_ _ _的结果。(2)“转基因抗虫棉”抗虫遗传信息的表达过程可以表示为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)“转基因抗虫棉”的抗虫变异为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)这一科学成果在环境保护中的重要作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _

8、 _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(5)科学家预测，这种“转基因抗虫棉”经过几代独立种植后将会有抗虫植株。这种现象来自_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(6)标题中“将毒素蛋白基因转入棉花植株并实现成功表达”中“成功表达”的含义是指_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

9、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(7)与杂交育种和诱变育种相比，基因工程育种新品种的主要优势是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(8)在培育转基因抗虫棉的遗传操作中，剪刀、针线和基因载体是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(9)转基因技术有优点也有缺点。请举例说明。优势：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

10、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .有害方面：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

11、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .【答案】(1)农药选择害虫的变异类型(2)抗虫基因mRNA蛋白(3)基因重组(4)减少农药对环境的污染，保护生态环境(5)基因突变(6)毒素蛋白基因在棉花细胞中转录并翻译成毒素蛋白(7)目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和性的障碍(8)用于培育优良动植物新品种时，可能会引起环境问题、食品安全问题和生物安全问题国际社会对生物技术安全的关注1.制定相应的法律法规为了实现趋利避害的目标，许多国家和国际组织都在积极发展现代

12、生物技术，也在积极开展生物安全研究，并制定了相应的法律法规。2.中国生物安全相关法律法规例如，2001年，国务院宣布农业转基因生物管理条例。3.转基因生物的影响将是长期的。他们以一种特殊的生命形式参与自然，其速度超过自然进化数百万倍。它们给人类带来巨大的利益，但也可能包含某些风险。讨论：转基因生物会影响生态系统的原始动态平衡吗？提示：这不太可能，但是要保持警惕。随着时间的推移，人们发现这种危险似乎很小，因为科学家只转移了有限的一个或多个基因；转移的基因是否会对其他生物或环境造成危害已经被仔细分析和实践过了。一旦发现有害后果，科学家将停止实验。讨论：转基因生物可能给人类带来灾难。人类应该禁止转基

13、因生物的科学研究以防万一吗？有人建议不要禁止对转基因生物的科学研究。原因是社会的发展和国力的竞争总是与技术的发展密切相关。从促进社会发展的角度来看，生物技术必须不断发展，造福人类；同时，通过各种措施，减少其负面影响，避免灾害。1.理性看待转基因技术(1)首先，人们认识到转基因技术的应用前景非常广阔，以基因工程为代表的大量生物技术成果已经进入人类生产和生活，特别是在医药和农业生产中。(2)必须正视转基因技术带来的安全问题，认真认识个体有害转基因生物的危害性，趋利避害，而不是因噎废食。(3)完善相应的法律法规，运用法律手段确保转基因生物的安全。(4)增强科学家的法律意识，提高他们的研究道德。2.转

14、基因与对转基因技术成果的态度(1)转基因是指从一个生物体中分离出一个基因片段，并将其修饰后导入另一个生物体的基因组中，以达到转化生物学特性的目的。(2)对转基因技术成果的态度：在生产和生活的某些方面，人类离不开转基因技术的成果，所以我们应该充分利用它们的优势，重视和限制它们的不足。1.以下哪一项不利于解决转基因生物的安全问题()A.公元1993年，中国制定了基因工程安全管理办法B.2002年，中国农业部颁布了农业转基因生物标识管理法C.加强转基因生物的安全检测D.减少转基因作物的种植面积【解析】转基因技术代表高科技成果，正确的舆论导向有利于科技发展，错误的舆论导向会阻碍科技发展。制定符合国家利

15、益的政策法规，要趋利避害，不能因噎废食。答案 D2.如今，从土豆、草莓到西红柿，各种转基因产品已经进入普通人的家庭。更多数据显示，中国餐桌上超过50%的大豆色拉油属于转基因食品。然而，近年来，关于转基因食品是否影响健康的争论层出不穷。例如，1999年，美国康奈尔大学的Losey等人在库巴蔬菜上喷洒转Bt基因的玉米花粉，喂养帝王蝶幼虫4天后死亡率达到44%，而对照组无一例死亡。研究人员认为转基因玉米对非目标生物有毒。(1)自从大规模种植转基因作物以来，没有不安全的转基因食品的例子。转基因食品是安全的。试着分析原因。(2)自1983年美国引入转基因作物以来，利用生物技术转化农产品的研究和应用取得了

16、快速进展。2001年，全球转基因作物种植面积达到5000万公顷。转基因产品有什么优势？(3)你如何理解转基因抗虫玉米花粉对非目标生物有毒？(4)有人认为转基因生物会造成遗传污染，危及生态系统的稳定。你怎么理解它？【答案】(1)转基因食品煮熟后，细胞被破坏。进入人体胃肠系统后，基因被消化成小分子，失去遗传功能；转基因食品只有一两个已知性状的基因，对人类无害。(只要合理)(2)缩短育种时间；(2)生物学特性的定向转化；增加粮食产量，解决粮食问题。(3)转Bt基因玉米在栽培过程中没有对所有生物进行毒性试验，逻辑判断不完整。(4)转基因生物中含有的外源基因可能通过杂交在环境中传播，这可能导致超级杂草、

17、超级害虫和其他超级动物，并破坏生物多样性。(只要合理)1.在研究了生长在墨西哥某个地方的野生玉米后，科学家发现这种玉米含有转基因作物的基因，包括苏云金芽孢杆菌抗虫蛋白基因，这表明()(1)转基因作物的基因可以传播给野生植物(2)转基因作物可以对生物多样性构成威胁(3)为了防止遗传污染，应该禁止对转基因作物的研究(4)自然杂交过程本质上是一个长期的转基因过程，它们之间没有区别A. B.C. D.【分析】转基因作物可以通过杂交将其基因传播给野生植物；遗传污染可能对生物多样性构成威胁；虽然转基因生物是有害的，但我们应该理性地看待转基因生物的研究；自然杂交是同一生物个体之间的基因交换，而转基因是将外源

18、基因导入受体细胞的过程，即不同生物之间的基因交换。答案 C2.面对转基因技术的优缺点，正确的方法是()A.趋利避害，不要因为噎废食B.不加区别地接受一切C.相关实验应该停止D.坚决抵制转基因生物【解析】转基因技术有优点也有缺点。我们应该利用它，避免缺点。我们不应该因噎废食。回答答3.害虫破坏番茄叶片后，组成叶片的细胞细胞壁会释放出一种激素样物质，这种物质会扩散到番茄的其他部位，诱导细胞中蛋白酶抑制剂基因的表达，并合成蛋白酶抑制剂，导致不能消化食物的害虫死亡。科学家利用转基因技术将番茄蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相似的抗虫特性，有效抵抗了玉米螟对玉米的危害。请结合以上材料回答：(1)番茄蛋白酶抑制剂基因转移在玉米中合成番茄蛋白酶抑制剂的特异位点是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _