專題4生物技術(shù)的安全性和倫理問題——4.1轉(zhuǎn)基因生物的安全性

1、專題4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題4.1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性主編：灌云縣楊集高級中學(xué) 傅懷弟一、08考綱要求： 1、轉(zhuǎn)基因生物的安全性 （ A ）二、本節(jié)重要知識點：本節(jié)內(nèi)容包括科技探索之路生物技術(shù)引發(fā)的社會爭論和轉(zhuǎn)基因生物的安全性可用2課時教學(xué)。本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)是在前面幾個專題的基礎(chǔ)上進行的。前面幾個專題主要是在技術(shù)層面上介紹各種生物技術(shù)的原理與應(yīng)用，其知識、技能的成分更多些，而本專題主要是進行安全性和倫理問題的討論。例如，關(guān)于“轉(zhuǎn)基因生物的安全性”問題的討論。首先，在概述轉(zhuǎn)基因成果的基礎(chǔ)上提出問題，如食用轉(zhuǎn)基因食品會不會對人體健康造成隱性傷害？轉(zhuǎn)基因生物會不會對生態(tài)環(huán)境造成破壞等；然后，以“

2、論壇”的形式，從食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個方面分別介紹了不同的觀點、態(tài)度，并列舉了相關(guān)的論據(jù)。這樣編寫，不僅形式新穎，還使學(xué)生能夠依據(jù)人們所生活的不同社會環(huán)境，從多個角度了解和認識轉(zhuǎn)基因生物安全性問題，感受問題的重要性和復(fù)雜性。三、知識建構(gòu)（一）、本節(jié)知識體系1）利用重組微生物進行基因制藥等轉(zhuǎn)基因成果 2）轉(zhuǎn)基因家畜、家禽：生長迅速，營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良， 中含營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥物或人類所需蛋白3）轉(zhuǎn)基因植物：具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等性狀。種植面積最大的國家有美國、阿根廷、 、中國。種植最多的轉(zhuǎn)基因植物有 和 ，棉花和油菜次之。甲方 觀點：不能對轉(zhuǎn)基因食物安全性掉以輕心理由：反對“ ”，擔(dān)

3、心出現(xiàn)滯后效應(yīng)，擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏源， 食物安全 擔(dān)心營養(yǎng)成分改變，擔(dān)心會侵犯宗教信仰者或素食者的權(quán)益乙方 觀點：轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患可在技術(shù)上進行克服 理由：“實質(zhì)性等同”是對安全性評價的起點，不是終點；多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u價，科學(xué)家的負責(zé)態(tài)度可防止過敏蛋白出現(xiàn)，至今未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食物影響健康的實例，采取 ，防止貽誤技術(shù)發(fā)展甲方 觀點：轉(zhuǎn)基因植物可能會對生物多樣性構(gòu)成潛在的風(fēng)險和威脅安 理由：轉(zhuǎn)基因植物擴散到種植區(qū)外變成野生種或雜草，轉(zhuǎn)基因植物競爭能力強，全 生物安全 可能成為“ ”，轉(zhuǎn)基因植物的外源基因與細菌或病毒雜交，性 重組出有害的病原體，可能使雜草成為有 的“超級雜草” 爭 乙方

4、觀點：轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物不大可能對生物多樣性構(gòu)成威脅論 理由：轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物擴散到種植區(qū)會很快死亡，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物表現(xiàn)出新性狀必須具有一定條件和種植技術(shù)，存在 ，很難與其他植物雜交，農(nóng)作物傳粉距離有限， 存活時間有限甲方 觀點：轉(zhuǎn)基因生物會對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞理由：轉(zhuǎn)基因植物打破自然物種的原有界限，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性；重組微環(huán)境安全 生物產(chǎn)生的 可能造成二次污染，重組DNA與微生物雜交是否會產(chǎn)生有害病原微生物，轉(zhuǎn)基因植物花粉中的有毒蛋白可能通過 進入生物 乙方 觀點：不必對環(huán)境安全問題做出過度反應(yīng)，有的轉(zhuǎn)基因生物有利于環(huán)境保護理由：轉(zhuǎn)基因生物移入的是已存在的外源基因，不會破壞生態(tài)系

5、統(tǒng)穩(wěn)定性；抗蟲農(nóng)作物可減少 ，保護了環(huán)境；種植抗除草劑農(nóng)作物的農(nóng)田，管理容易，保護其土壤環(huán)境；某些新聞報道不實正確做法： ，而不能 理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù) 1）制定政策和法規(guī)，如基因工程安全管理辦法采取措施 2）遵守科學(xué)研究道德（二）問題的歸納與總結(jié)1、轉(zhuǎn)基因生物會不會影響生態(tài)系統(tǒng)中原有的動態(tài)平衡？加劇環(huán)境污染？危害其他動植物？可能性不大，但要提高警惕。隨著時間的推移，人們發(fā)現(xiàn)這類危險似乎不大，因為科學(xué)家轉(zhuǎn)入的僅是有限的一種或幾種基因；而轉(zhuǎn)入的基因是否可能會對其他生物或環(huán)境造成危害，都是經(jīng)過認真分析、實踐的，一旦發(fā)現(xiàn)有害后果，科學(xué)家就會停止實驗；轉(zhuǎn)基因生物從實驗室到自然界釋放，都要經(jīng)過一系列安全評

6、價、審批。此外，還有相關(guān)法規(guī)監(jiān)控。但是，為了對公眾健康負責(zé)、對社會負責(zé)，我們對于轉(zhuǎn)基因生物可能影響生態(tài)系統(tǒng)中的原有動態(tài)平衡，或者加劇環(huán)境污染，或者危害其他動植物、人體的健康的危險,仍要提高警惕。2、何謂外來物種入侵？為什么外來物種入侵會造成嚴重的危害？外來物種入侵是指有意或無意的人類活動，將某物種從一個地區(qū)引入其他地區(qū)，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟造成明顯的損害。外來物種入侵的危害有：（1）外來物種進入新的生態(tài)系統(tǒng)之后，由于沒有天敵，極易造成生長失控，破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。比如，外來的植物瘋長，可以對本地一年生和多年生植物的結(jié)構(gòu)比例造成嚴重影響，通過對植被的生長和結(jié)構(gòu)的影響，從而造成物質(zhì)循環(huán)和能量

7、流動的改變。又如，外來的動物種類，由于它們的選擇性覓食和破壞，也會造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動的改變。物質(zhì)循環(huán)和能量流動的改變會對生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重破壞，比如，有人將美洲食人鯧引入，這一入侵物種就可能會對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成長久性的破壞。（2）外來物種在新的生態(tài)系統(tǒng)中，通過與當(dāng)?shù)匚锓N競爭營養(yǎng)或食物、分泌釋放化學(xué)物質(zhì)、形成大面積單優(yōu)勢群落等方式，直接影響本地物種的生存，加速某些生活力較弱的物種的消失。在全世界瀕危植物名錄中，大約有35%46%是由外來物種入侵所造成的。即入侵的外來物種可能會造成生物多樣性減少。（3）外來物種進入新的生態(tài)系統(tǒng)后，作為掠奪者、寄生者或病原體，會使受害者和寄主的數(shù)量發(fā)生變化。尤其是

8、外來物種在適宜的生態(tài)和氣候條件下，往往會對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)或林業(yè)帶來嚴重的損害，即所謂的爆發(fā)生物災(zāi)害。（4）有些外來植物產(chǎn)生的花粉，是當(dāng)?shù)鼐用駨奈唇佑|過的物質(zhì)，從而可能成為對人類健康造成威脅的新過敏源。比如，日本引種的杉樹，大面積栽種后，杉樹產(chǎn)生的花粉已經(jīng)成了日本人產(chǎn)生過敏反應(yīng)的重要過敏源。又如豚草，它已在包括中國在內(nèi)的許多國家泛濫成災(zāi)，而豚草的花粉是重要的過敏源。豚草花粉引起的過敏反應(yīng)稱為“枯草熱”，它已給許多國家人民的身體健康帶來了嚴重的危害。3、我國為了保證轉(zhuǎn)基因食物的安全性，都采取了哪些監(jiān)控和預(yù)防措施？（1）立法是監(jiān)控農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的有力措施。例如，中國已制定了農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實

9、施辦法、轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全管理臨時措施和農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法等法規(guī)。（2）多環(huán)節(jié)監(jiān)控。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物研究、從實驗室走向大田試驗各階段，以及產(chǎn)品商品化都有相應(yīng)法規(guī)或規(guī)定進行嚴格的監(jiān)控，只有在每一階段試驗獲得認可證書后，才可進入下一階段。比如，大田試驗就分為：中間試驗階段，環(huán)境釋放階段，生產(chǎn)試驗階段。（3）安全評價內(nèi)容具體而嚴格。食物安全性評價內(nèi)容：營養(yǎng)成分是否改變？是否存在抗?fàn)I養(yǎng)因子？是否存在毒性、過敏性蛋白等。環(huán)境安全評價內(nèi)容：轉(zhuǎn)基因植物是否變得易得??？對周圍植物有什么影響？是否可能變成雜草？會不會把外源基因轉(zhuǎn)移給其他生物等。（三）課堂典型題例1、目前，市面上有一種叫食人魚的觀賞魚，原產(chǎn)亞馬

10、遜河，其雄性魚體色鮮艷，個體較小，雌性魚體色淺黃，個體較大。食人魚的繁殖速度快，食性復(fù)雜，性格極為殘暴，獵物一旦被它咬到，溢出血腥，它就會瘋狂無比，撕咬獵物直到剩下一堆骨頭。請回答：（1）食人魚兇猛特性的形成是_的結(jié)果。（2）食人魚雄魚體色鮮艷而雌魚體色淺黃，這在生理學(xué)上稱為_。（3）你認為食人魚一旦進入我國江河湖泊，會對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成怎樣的影響？請分析說明。（四）、課堂訓(xùn)練題：1、對于轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題的爭論的焦點，不包括A. 食品安全問題 B. 生物安全問題 C. 環(huán)境安全問題 D.生物武器問題2、（04北京理綜）轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的防治。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的同

11、時，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲取食。這種做法的主要目的是A. 維持棉田物種多樣性 B. 減緩棉鈴蟲抗性基因頻率增加的速度 C. 使食蟲鳥有蟲可食 D. 維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動專題4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題4.1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性練習(xí)鞏固主編：灌云縣楊集高級中學(xué) 傅懷弟一、單項選擇題：1、“轉(zhuǎn)基因動物”是指（ ）A含有可利用基因的動物 B. 基因組中插入外源基因的動物C本身具有抗體蛋白類的動物 D. 能表達基因信息的動物2、想要獲得既高產(chǎn)又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草劑等多重優(yōu)點的農(nóng)作物，以下哪種方法能做到（ ）A細胞融合技術(shù) B.轉(zhuǎn)基因技術(shù) C.組織培養(yǎng)技術(shù) D.

12、人工誘變3、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的防治。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的同時，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲取食。這種做法的主要的是（ ） A維持棉田物種多樣性 B減緩棉鈴蟲抗性基因頻率增加的速度 C使食蟲鳥有蟲可食 D維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動4、關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，不正確的是（ ）A可以將抗病蟲害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物使其具有相應(yīng)的抗性B. 可以使用DNA重組的微生物，生產(chǎn)稀缺的基因藥物C. 可以通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)使奶牛變成生物反應(yīng)器，使它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥材或人類所需要的蛋白質(zhì) D. 將不同生物的DNA進行轉(zhuǎn)移和重組，可以創(chuàng)造出新物種 5、科學(xué)家運

13、用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因DXT轉(zhuǎn)移到大白菜細胞中，培育出抗蟲效果很好的優(yōu)質(zhì)大白菜，減少了農(nóng)藥的使用量，減輕了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。下列說法正確的是（ ） ADXT基因的編碼區(qū)由內(nèi)合子和外顯子組成BDXT基因能在大自菜細胞中正常表達C轉(zhuǎn)基因大白菜培育的過程中，可以用滅活的病毒作為運載體D轉(zhuǎn)基因大白菜能抵抗各種病害蟲6、如果科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，成功改造了某女性血友病患者的造血干細胞，使其凝血功能全部恢復(fù)正常，那么預(yù)測該女性與正常男性結(jié)婚后所生子女的表現(xiàn)型為（ ） A兒子、女兒全部正常 B兒子、女兒中各一半正常C兒子全部患病、女兒全部正常 D兒子全部正常，女兒全部患病7、“實質(zhì)性等同”

14、是指（ ）A轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中只要某種重要成分沒有改變，就可以認為與天然品種“沒有差別”B轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物和天然品種沒有區(qū)別 C轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物和天然品種只有細微區(qū)別，可以忽略不計，所以“沒有差別”D轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物和天然品種雖然有區(qū)別，但并沒有改變其物種的任何特性，所以“沒有差別”8、在轉(zhuǎn)基因生物或其產(chǎn)品研究過程中，必須遵循科學(xué)研究道德，其中不正確的是（ ）A把重組DNA的轉(zhuǎn)移僅限制在遺傳上具有特定缺陷的生物上B對用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用在42便會死去的菌株C對外源DNA要進行認真選擇，避免產(chǎn)生對人體有害的或過敏的蛋白質(zhì)D一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問題，要馬上停止試驗，并銷毀重組生物

15、9、20世紀90年代，北京大學(xué)陳章良教授成功地將固氮基因整合到了小麥的DNA分子中。他利用的生物技術(shù)是（ ） A轉(zhuǎn)基因技術(shù) B克隆技術(shù) C細胞雜交 D雜交育種10、全球種植量最多的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物是（ ）A玉米和棉花 B油菜和棉花 C大豆和玉米 D大豆和油菜二、多項選擇題11、目前，全球種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的國家已經(jīng)有十幾個，種植面積最大的前四個國家是（ ）A中國 B美國 C阿根廷 D日本 E.加拿大 F.荷蘭12、中國科學(xué)院院士、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張啟發(fā)曾指出：“農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可保障（ ）A農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 B生物多樣性 C是創(chuàng)造經(jīng)濟效益的重要途徑 D是解決世界溫飽問題的根本途徑三、非選擇題部分13、

16、閱讀以下材料，回答問題： 自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚在我國誕生以來，轉(zhuǎn)基因魚研究取得長足進步。如轉(zhuǎn)入生長激素（GH）基因的魚生長速度快,餌料轉(zhuǎn)化率高。但魚類易于逃逸、擴散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題，需研究轉(zhuǎn)基因魚對生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴散問題。最近，我國科學(xué)家只是將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚投入自然系統(tǒng)。（1）轉(zhuǎn)基因魚成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是 。（2）已知人的GH是一個含有191個氨基酸的蛋白質(zhì)，若將人的GH基因轉(zhuǎn)移到魚體內(nèi)，則轉(zhuǎn)基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是 。（3）轉(zhuǎn)基因魚通過較高的能量轉(zhuǎn)化效率取得較高的特定生長率，以至生長高于非轉(zhuǎn)基因魚，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換效率也顯著高于非轉(zhuǎn)基因魚。其可

17、能的原因是 。（4）魚類易于逃逸、擴散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題，試分析引起生態(tài)安全性問題的原因是 。（5）多倍體魚類對控制過度繁殖是有效的，劉筠等最近培育成功的三倍體“湘云鯽”，其形成過程是 ，試從保障生態(tài)安全性問題分析只投放三倍體魚的原因 。14、（05江蘇）在植物基因工程中，用土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒作為運載體，把目的基因重組入Ti質(zhì)粒上的T-DNA片段中，再將重組的T-DNA插入植物細胞的染色體DNA中。（1）科學(xué)家在進行上述基因操作時，要用同一種分別切割質(zhì)粒和目的基因，質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過而黏合。（2）將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質(zhì)

18、粒導(dǎo)入二倍體油菜細胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)分析，該植株含有一個攜帶目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉(zhuǎn)基因植株自交F1代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的，原因 。（3）種植上述轉(zhuǎn)基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成“基因污染”。如果把目的基因?qū)肴~綠體DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是: 。15、20世紀50年代，科學(xué)家受達爾文進化思想的啟發(fā)，廣泛開展了人工動、植物育種研究。通過人工創(chuàng)造變異選育優(yōu)良的新品種。這過程人們形象地稱為“人工進化”。(1)某農(nóng)民在水稻田中發(fā)現(xiàn)一矮稈植株，將這株水稻連續(xù)種植幾代，仍保持矮稈，這種變異主要發(fā)生在細胞分裂的 期。(2)我國科學(xué)家通過航天搭載種子或塊莖進行蔬菜作物的育種，用空間輻射等因素創(chuàng)造變異。這種變異類型可能屬于 、 。與誘變育種方法相比，DNA重組技術(shù)最大的特點是 。(3)若以某植物抗病高稈品種與感病矮稈品種雜交，選育抗病矮稈品種，其依據(jù)的遺傳學(xué)原理是 。假設(shè)該植物具有3對l同源染色體，用雜種一代花藥離體培養(yǎng)