生物：4.1《轉(zhuǎn)基因生物的安全性》課件(新人教版選修3)第1課時

回顧基因工程技術(shù)（轉(zhuǎn)基因技術(shù)）概念：基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。定向改造生物遺傳特性體外按照人們的愿望分子水平操作2023/2/5鹽城田中郝青瑞制作帶有抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因玉米你會出現(xiàn)這種表情嗎？轉(zhuǎn)基因標簽2023/2/5鹽城田中郝青瑞制作為什么強調(diào)這個呢？這種標志的出現(xiàn)，說明了什么呢？專題4:生物技術(shù)安全性和倫理問題轉(zhuǎn)基因生物的安全性閱讀P87-89，討論：

1、基因工程的應用有哪些？舉例說明。2、你如何看待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品？

3、為什么人們對轉(zhuǎn)基因生物心存疑慮？一、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止轉(zhuǎn)基因生物的分類：轉(zhuǎn)基因微生物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物1972年美國斯坦福大學的伯格第一次重組DNA獲得成功.（一）微生物方面:

(1)制造出具有重要經(jīng)濟價值的各種

，如清除石油污染的

等。重組微生物假單胞桿菌(2)使用

，生產(chǎn)稀缺的生化藥物，即基因制藥。如：胰島素、生長激素、疫苗DNA重組的微生物你認為在轉(zhuǎn)基因為生物物方面取得了哪些成就？(二)轉(zhuǎn)基因動物方面:乳腺生物反應器

(1)在培育

、

的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽方面不斷取得輝煌成就。生長迅速營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良(2)科學家把轉(zhuǎn)基因動物(如奶牛)變成

，讓它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥物或人類所需要的蛋白質(zhì)生物反應器為什么長得快？你認為在轉(zhuǎn)基因動物方面取得了哪些成就？目前,科學家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全新形狀的農(nóng)作物和更有觀賞價值的花卉。(三)轉(zhuǎn)基因植物方面:抗蟲棉你認為在轉(zhuǎn)基因作物方面取得了哪些成就？

全球轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植面積最大的前四個國家是：美國、阿根廷、加拿大、中國根據(jù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)取得的成績，請分析轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)點和缺點。提示：優(yōu)點：①解決糧食缺乏問題；②減少農(nóng)藥使用從而減少環(huán)境污染；③節(jié)省生產(chǎn)成本，降低糧食售價；④增加食物營養(yǎng)，提高貯藏附加值；⑤增加食物種類，提升食品品質(zhì)；⑥促進生產(chǎn)效率，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

缺點：①可能產(chǎn)生新病毒和新的過敏原；②可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草；③可能使疾病的傳播跨越物種障礙；④可能會損害農(nóng)作物的生物多樣性；⑤可能干擾生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為什么人們對轉(zhuǎn)基因生物存在疑慮呢？1．轉(zhuǎn)基因生物安全嗎？2．食用后會不會對人體健康造成隱性傷害？3．重組DNA會不會侵入環(huán)境中的微生物體內(nèi)，而使之變成新的致病菌？4．轉(zhuǎn)基因生物會不會對生態(tài)環(huán)境造成破壞？會不會造成前所未有的“外來物種入侵”？二、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論源頭：科學水平的限制焦點：食物安全、生物安全、環(huán)境安全爭論的源頭是？爭論的焦點是？1．轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因

(1)目前，科學家對基因的

、基因間的

以及基因的

等都了解得相當有限。

(2)轉(zhuǎn)移的基因多是

生物的基因。(3)外源基因插入宿主基因組的部位往往是

的。結(jié)構(gòu)相互作用調(diào)控機制異種隨機你認為引起轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因有哪些？2、轉(zhuǎn)基因生物與食物安全

a.擔心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由

b.不必擔心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由反對“實質(zhì)性等同”安全性檢測問題擔心滯后效應擔心出現(xiàn)新的過敏原擔心營養(yǎng)成分的改變把動物蛋白基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物，是否侵犯了宗教信仰或素食者的權(quán)益沒能足夠的證據(jù)證明轉(zhuǎn)基因食物有問題;多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u估,可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全科學家的負責態(tài)度可以防止新過敏原的產(chǎn)生與銷毀至今尚未發(fā)現(xiàn)食用轉(zhuǎn)基因食品而影響人體健康的事例你擔心轉(zhuǎn)基食物存在安全性問題的理由有哪些？你認為不必擔心轉(zhuǎn)基食物存在安全性問題的理由有哪些？觀點引起生物安全問題不引起生物安全問題論據(jù)①可能變成

或

②可能成為“

”③可能重組出新的

④有可能形成用除草劑除不去的“

”①進入非種植區(qū)

，②新性狀的表現(xiàn)必須具有一定

等條件和配套的

③存在

，難與其他植物雜交④花粉的

和

有限超級雜草野生種類雜草入侵的外來物種有害病原體很快死亡水、肥種植技術(shù)生殖隔離傳播距離存活時間3．轉(zhuǎn)基因生物與生物安全你認為轉(zhuǎn)基生物會引起生物安全性問題的理由有哪些？你認為轉(zhuǎn)基生物不會引起生物安全性問題的理由有哪些？

4、轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全(1)引起環(huán)境安全問題的理由：①打破

的原有界限，改變生態(tài)系統(tǒng)中

和

。

④某些

或

會通過

的傳遞進入其他動物和人體內(nèi)。③重組DNA可能會與微生物雜交，產(chǎn)生出對動植物和人類有害的

。②重組的微生物在降解某些化合物過程中所產(chǎn)生的

可能造成二次污染。自然物種能量流動物質(zhì)循環(huán)你認為轉(zhuǎn)基生物會引起環(huán)境安全性問題的理由有哪些？中間產(chǎn)物病原微生物有毒蛋白過敏蛋白食物鏈②轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的種植，減少了

的使用量。

③抗除草劑農(nóng)作物的種植，

負擔，保護了農(nóng)田

。①轉(zhuǎn)基因生物不會改變生物原有的

，不會破壞生態(tài)系統(tǒng)的

。農(nóng)藥減輕了農(nóng)田管理土壤環(huán)境(2)不引起環(huán)境安全問題的理由：穩(wěn)定性分類地位你認為轉(zhuǎn)基生物不會引起環(huán)境安全性問題的理由有哪些？三.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1.趨利避害，而不能因噎廢食。2、完善相應的法令法規(guī)，利用法制手段確保轉(zhuǎn)基因生物的安全性。

如我國1993年制定的《基因工程安全管理辦法》和2002年頒布的《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》。3.增強科學家的法制意識，提高科學家的研究道德水平。你是如何看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的？總之，轉(zhuǎn)基因生物安全性爭論主要體現(xiàn)在對人的健康影響、對生物的影響、對生態(tài)環(huán)境的影響？

[跟隨名師·解疑難]1．基因污染

(1)概念：基因污染是指人工組合的基因，通過轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動物擴散到其他栽培作物或自然野生物種并成為后者基因的一部分。

(2)原因：基因污染可能在以下情況發(fā)生：①附近生長的野生相關(guān)植物被轉(zhuǎn)基因作物授粉。②鄰近農(nóng)田的非轉(zhuǎn)基因作物被轉(zhuǎn)基因作物授粉。③轉(zhuǎn)基因作物在自然條件下存活并發(fā)育成為野生的、雜草化的轉(zhuǎn)基因植物?；靖拍钷D(zhuǎn)基因生物：利用基因工程技術(shù)將基因更有目的和更經(jīng)濟的轉(zhuǎn)移到我們所需要的目標生物中去。這樣的生物稱轉(zhuǎn)基因生物.如小麥、水稻、大豆、西紅柿能提供人類所期望的更多更好的特性。實質(zhì)性等同原則：是指在轉(zhuǎn)基因作物中只要某些重要成分沒有發(fā)生改變，就可認為與天然品種“沒有差別”。1．關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論有哪些？

食物的安全對人體健康的影響；轉(zhuǎn)基因生物對其他生物的影響；轉(zhuǎn)基因生物對生態(tài)環(huán)境的影響。思考與探究2．閱讀關(guān)于轉(zhuǎn)基因食物安全性的兩種觀點的理由，總結(jié)兩種觀點爭論的主要焦點。主要焦點是：關(guān)于“實質(zhì)性等同”的分歧；“毒性蛋白是否存在”；

“是否出現(xiàn)新的過敏原”等。2001年國務院

《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》

2002年農(nóng)業(yè)部

《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全檢測管理辦法》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進口安全管理辦法》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》2004年國家質(zhì)檢總局

《進出境轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢驗檢疫管理辦法》[例1]自從1983年第一株轉(zhuǎn)基因植物問世以來，已有數(shù)十種乃至上百種轉(zhuǎn)基因植物在世界各地的實驗室中誕生。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，“基因污染”應運而生。下列關(guān)于基因污染的說法不正確的是(

)A．轉(zhuǎn)基因植物的果實或其他部分作為食物可能會引起食用者產(chǎn)生不良反應

B．轉(zhuǎn)基因植物可能與它們的近緣野生種發(fā)生自然雜交，從而破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

C．基因污染是一種不可以增殖的污染

D．為了防止轉(zhuǎn)基因的擴散，在大面積種植時，必須在周圍設置緩沖帶作物C下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全的敘述，錯誤的是(

)A．重組微生物在降解污染物的過程中可能產(chǎn)生二次污染

B．種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對環(huán)境沒有任何

負面影響

C．如果轉(zhuǎn)基因植物的花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，可能

通過食物鏈傳遞到人體內(nèi)

D．轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的解析：轉(zhuǎn)基因生物給我們帶來了巨大的社會效益和經(jīng)

濟效益，同時也有可能會對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人類

生活環(huán)境造成破壞。B[例2]下列哪項是對待生物技術(shù)的理性態(tài)度(

)A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)是按照人們的意愿對生物進行的設計，不存在負面影響

B．轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物對于解決糧食、能源等問題起了積極作用，同時也存在一定風險

C．克隆技術(shù)如果被不合理利用將給社會造成災難，應禁止任何克隆研究

D．轉(zhuǎn)基因技術(shù)如果被恐怖分子利用將可能導致人類滅絕，應停止轉(zhuǎn)基因研究

[精析]轉(zhuǎn)基因技術(shù)是按照人們的意愿對生物進行的設計，但由于技術(shù)方面的原因和人為因素的存在，仍有產(chǎn)生負面作用的可能；科學從來都是一把雙刃劍，任何科學進步都有有益和有害兩個方面，是造福人類還是危害人類，關(guān)鍵在于人類如何對待和應用它，而不能因為暫時不合情理就因噎廢食。B1．下列哪項不是轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患()A．轉(zhuǎn)基因植物有可能合成出對人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質(zhì)B．轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過敏源C．某些轉(zhuǎn)基因生物可以合成干擾素，進人人體增強相應細胞的免疫力D．某些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化，導致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物營養(yǎng)成分的改變

課堂演練C2．所謂“實質(zhì)性等同”是指()A．轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中的成分完全沒有發(fā)生改變B．轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中的成分部分沒有發(fā)生改變C．轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中只要某種重要成分沒有發(fā)生改變，就可以認為與天然品種“沒有差別”D．“實質(zhì)性等同”是對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物安全性的最終評價C3、20世紀90年代，烏干達木薯業(yè)遭到了病害的毀滅性打擊。科學家究其原因發(fā)現(xiàn)，是一種新的病毒引發(fā)的疾病，而這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的。這一事實有力地支持了下列哪一觀點?(

)

A．轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存

B．導人轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細菌或病原體雜交，從而重組出對人類或其他生物有害的病原體

C．轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因，有可能通過花粉傳播而進入雜草中，使雜草成為除不掉的“超級雜草”

D．抗蟲棉能抵抗棉鈴蟲，但隨著棉鈴蟲抗生的增強，抗蟲棉有可能被淘汰B解析：這屬于轉(zhuǎn)基因生物安全性的危害方面的問題。4、轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題的敘述錯誤的是（）A．轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題包括食物安全、生物安全、環(huán)境安全B．轉(zhuǎn)基因生物引起安全性問題的原因之一是外源基因插人宿主基因組的部位往往是隨機的C．轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題是無法彌補的D．轉(zhuǎn)基因．生物有可能造成安全性問題，但不能一概而論C5、科學家發(fā)現(xiàn)種植含有抗除草劑基因的農(nóng)作物后，會使附近的、與其親緣關(guān)系較近的野生植物也獲得抗除草劑基因。下列說法錯誤的是（）A.野生植物通過自然雜交獲得抗除草劑基因

B.野生植物發(fā)生了基因突變

C.基因工程會導致基因污染

D.轉(zhuǎn)基因生物會危及生物圈的穩(wěn)定B本題主要考查了轉(zhuǎn)基因生物與生物安全性問題。抗除草劑基因可能通過花粉傳播而進入野生植物，使其成為用除草劑除不掉的“野生雜草”，出現(xiàn)了基因污染，從而可能會危及該地區(qū)其他生物的生存，從而影響生物圈的穩(wěn)定，該過程屬于基因重組，而不是基因突變。6．大量實驗數(shù)據(jù)表明轉(zhuǎn)Bt植物除含有Bt殺蟲蛋白質(zhì)外，與傳統(tǒng)植物在營養(yǎng)物質(zhì)含量等方面具有實質(zhì)等同性。試驗證明Bt殺蟲毒素對哺乳動物沒有傷害，因為哺乳動物腸道細胞表面無Bt晶體蛋白受體，且Bt晶體蛋白前體在昆蟲腸道堿性條件下才能轉(zhuǎn)變成殺蟲活性的毒蛋白，而哺乳動物腸道呈酸性，不存在轉(zhuǎn)變條件。Bt基因是從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取的Bt毒蛋白基因，它控制合成的蛋白質(zhì)對棉鈴蟲有較強的抗性。根據(jù)上述材料回答問題：（1）材料中所指的實質(zhì)性等同是什么？

。（2）請指出轉(zhuǎn)Bt植物推廣的好處。（至少兩項）

。（3）轉(zhuǎn)Bt植物合成的Bt晶體蛋白前體能殺傷昆蟲的直接原因是什么？

。（4）從蘇云金芽孢桿菌中提取Bt基因最常用的工具酶是什么？

。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中某些重要成分沒有發(fā)生改變，與天然品種“沒有差別”減少農(nóng)藥的使用，減輕環(huán)境污染，減少對農(nóng)田中有益昆蟲的危害昆蟲腸道內(nèi)含Bt晶體蛋白受體，且Bt晶體蛋白前體在昆蟲腸道堿性條件下才能轉(zhuǎn)變成殺蟲活性的毒蛋白。限制性內(nèi)切酶7．目前市場上有許多水果、蔬菜是用植物激素刺激生長發(fā)育成熟的，人們擔心兒童吃了這類水果、蔬菜后會出現(xiàn)性早熟。中科院上海植物生理生態(tài)研究所趙毓橘教授介紹，大部分植物激素是植物自身合成的“內(nèi)源激素”。因其能調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，人們便將其科學地提取出來，分析其結(jié)構(gòu)，利用微生物發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)或化學合成，之后推廣應用，如保花保果，延緩或促進果實成熟等。趙教授說：“激素水果不會引起兒童性早熟?！备鶕?jù)信息結(jié)合所學知識，