第4章生物技術的安全性與倫理問題第1節(jié)轉基因產品的安全性學習目標學習目標1.列舉日常生活中的轉基因產品，理解轉基因技術的基本原理及其在轉基因微生物、轉基因動物、轉基因植物等方面的應用。（生命觀念、科學思維）2.闡述轉基因產品的安全性問題，包括其對人類健康、生態(tài)環(huán)境等方面可能產生的風險，學會從多角度評估轉基因技術的安全性。（科學探究）3.關注轉基因產品的安全性問題，理解其對社會、倫理和環(huán)境的影響，認同對生物技術安全性問題進行科學討論和公眾參與的必要性，培養(yǎng)批判性思維和社會責任感。（社會責任）自主預習自主預習回憶舊知根據學過知識，寫出培育轉基因抗蟲棉的基本操作步驟。新課預習一、轉基因成果令人嘆為觀止閱讀教科書P101~102,完成下列問題1．轉基因微生物（1）轉基因技術被用來減少__________________的生成，縮短啤酒發(fā)酵周期。（2）用基因工程技術構建_________________________菌來生產氨基酸、藥物等。2．轉基因動物（1）將基因、_______________________基因等轉入動物體內，培育了生長迅速、營養(yǎng)品質優(yōu)良的轉基因家禽、家畜。（2）將某些的基因導入動物體內，培育了抵抗相應病毒的動物新品種。（3）建立了某些人類疾病的。3．轉基因植物（1）科學家已經培育出了大批具有、、抗除草劑和耐儲藏等新性狀作物。利用轉基因技術顯著抑制番茄中酶的活性和的生成量，從而育成了轉基因耐儲藏番茄。（2）種植的_____________轉基因作物最多，我國批準發(fā)放了哪些轉基因作物的生產應用安全證書？（3）碩果累累的轉基因成果在帶給人們喜悅的同時，也促使人們關注轉基因生物的問題。二、對轉基因產品安全性的爭論閱讀教科書P103,思考:為什么人們會對轉基因產品(特別是轉基因食品)的安全性產生激烈的爭論?三、理性看待轉基因技術閱讀教科書P103104,回答下列問題(1)我國對轉基因技術的方針是一貫的、明確的，就是研究上要大膽，堅持________；推廣上要慎重，做到________；管理上要嚴格，堅持依法監(jiān)管。(2)建立相應法規(guī)，如國務院頒布了《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》，國家有關部門制定實施了《農業(yè)轉基因生物安全評價管理辦法》《農業(yè)轉基因生物標識管理辦法》等，這些法規(guī)的制定既維護了消費者對轉基因產品的________和________，又最大程度地保證了轉基因技術和已經上市的轉基因產品的________。(3)轉基因作為一項技術本身是中性的，由這項技術研發(fā)出來的產品需要經過一系列的____________，符合相應標準后才能上市。課堂探究課堂探究探究一、轉基因成果令人嘆為觀止請閱讀教科書P101~102相關內容，思考下列問題。1.轉基因微生物方面（1）從微生物特點分析，為什么轉基因微生物是基因工程中研究最早、最廣泛的領域？（2）轉基因微生物的成果有哪些？2.轉基因動物方面，請列舉幾種轉基因動物成功的實例。3.轉基因植物方面，目前轉基因植物的研究成果有哪些？【總結】轉基因微生物、植物和動物成果匯總表成果轉基因微生物減少啤酒酵母雙乙酰的生成,縮短啤酒的發(fā)酵周期;構建高產、優(yōu)質的基因工程菌來生產氨基酸;用生產藥物轉基因動物a.將、生長激素釋放激素基因等轉入動物體內,培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品質優(yōu)良的轉基因家禽、家畜;b.將某些導入動物體內,培育了抵抗相應病毒的動物新品種;c.建立某些人類疾病的轉基因動物模型,為研究疾病的致病機制和開發(fā)治療藥物提供依據轉基因植物培育出大批具有、抗除草劑和耐儲藏等新性狀的作物【判斷】(1)通過轉基因技術生產藥物只能利用轉基因微生物()(2)轉基因抗蟲植物能抗病，種植過程中可以不施農藥()(3)截至2017年，我國只有轉基因棉花和番木瓜獲準商業(yè)化種植()【思考】1.下圖為發(fā)酵后期雙乙酰在啤酒發(fā)酵過程中的產生和還原的部分機制。請寫出可以降低啤酒中雙乙酰的濃度思路。2.據轉基因耐儲藏番茄的過程，回答下列問題。（1）培育該轉基因番茄過程中，核心步驟是什么？其中為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來的結構是什么？（2）已知番茄是雙子葉植物，將目的基因導入番茄的愈傷組織細胞時，最常采用的方法是什么？該方法中將目的基因插入農桿菌的Ti質粒的__________上，使目的基因進入番茄的愈傷組織細胞，并且可以維持穩(wěn)定和表達的過程稱為__________。（3）據圖分析，轉基因番茄中乙烯含量低的原因是什么？探究二、對轉基因產品安全性的爭論閱讀教科書P103，結合對轉基因技術的理解，回答以下問題。1.你認為轉基因食品是否安全?按照角色扮演的分組(政府官員組、食品供應商組、消費者組和科學家組),分別搜集辯論的證據資料,從自己扮演角色的角度提出對轉基因食品是否安全的看法，陳述自己的觀點。2.辯論時的注意事項有哪些?【拓展延伸】基因污染（1）概念：指人工組合的基因，通過轉基因作物或家養(yǎng)動物擴散到其他栽培作物或自然野生物種中并成為后者基因的一部分。（2）基因污染的途徑①轉基因植物的相關基因通過花粉傳播進入附近的野生植物或鄰近的非轉基因農作物中。②轉基因作物在自然條件下存活并發(fā)育成為野生的、雜草化的轉基因植物。③土壤微生物或動物腸道微生物吸收轉基因作物后獲得外源基因。結合基因污染的相關信息回答下列問題。1.舉例說明在轉基因研究工作中，科學家應如何采取措施防止基因污染？生產上常將轉基因抗蟲棉與普通棉花混合播種，其目的是？探究三、理性看待轉基因技術閱讀教科書P103~104，回答下列問題。1.轉基因技術本身是中性的嗎?2.我國對轉基因技術的方針是什么?3.我國制定了哪些符合本國利益的法規(guī)和政策?目的是什么?1．轉基因成果令人嘆為觀止，下面不是轉基因成果的是（）A．抗蟲棉花B．產雙乙酰少的酵母菌C．我國的主要奶牛品種——中國荷斯坦奶牛D．抗除草劑玉米2．下列關于轉基因生物與其安全性的敘述，正確的是（）A．我國已經對轉基因食品和轉基因農產品強制實施了產品標識制度B．轉基因培育的植物，理論上目的基因只存在于特定的組織中C．通過轉基因技術生產藥物只是轉基因微生物方面的應用D．如轉基因植物的外源基因來源于自然界，則不會存在安全性問題3．轉基因技術蓬勃發(fā)展，社會高度關注轉基因技術帶來的安全與倫理問題。下列相關敘述，正確的是（）A．為避免轉基因植物造成基因污染，應防止目的基因隨花粉擴散B．近年市面出現的彩椒、紫薯、高甜度南瓜均為轉基因商品C．轉基因抗蟲棉具有抗棉鈴蟲的特性，種植后可一直保持抗性D．轉基因技術產品去除目的基因后，屬于蛋白質工程的產品4．抗蟲作物對害蟲的生存產生壓力，會使害蟲種群抗性基因頻率迅速提高，導致作物的抗蟲效果逐漸減弱。為使轉基因抗蟲棉保持抗蟲效果，農業(yè)生產上會采取一系列措施。以下措施不能實現上述目標的是（）A．在轉基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子B．制備抗蟲棉時將兩種抗蟲基因導入棉花中C．轉基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植D．單獨種植抗蟲棉，并擴大抗蟲棉種植面積5．隨著科技的迅猛發(fā)展和全球人口的不斷增長，轉基因技術作為一種現代農業(yè)技術應運而生，其在全球范圍內得到了廣泛應用。下列相關敘述錯誤的是（）A．轉基因植物被動物食用后，目的基因會直接轉入動物體細胞中B．種植轉基因作物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性C．通過對植物基因進行改良獲得的轉基因作物可能具有抗病、耐旱等特性D．轉基因技術是中性的，要基于科學和理性來討論轉基因作物的安全性問題6．請回答下列與生物安全性相關的問題。(1)科學家對轉基因生物可能帶給人類健康和環(huán)境方面的風險表示關注和擔憂，請列舉轉基因生物的潛在危險：（至少寫出3種）。(2)對于植物來說，導入外源基因容易引起基因污染?？茖W家將外源基因導入植物的葉綠體或線粒體內，原因是?！菊n堂小結】請結合本節(jié)內容完成思維導圖。參考答案參考答案自主預習回憶舊知獲取抗蟲基因將抗蟲基因和農桿菌的Ti質粒構建成基因表達載體將抗蟲基因用農桿菌轉化法導入棉花細胞抗蟲基因的檢測與鑒定獲得抗蟲棉。新課預習一、轉基因成果令人嘆為觀止1.啤酒酵母雙乙酰高產、優(yōu)質的基因工程菌2.生長激素生長激素釋放激素抗病毒轉基因動物模型3.抗蟲、抗病乙烯形成酶乙烯大豆和玉米轉基因棉花、番木瓜、水稻和玉米安全性二、對轉基因產品安全性的爭論人們所生活的國家或社會，政治制度、意識形態(tài)、宗教信仰、經濟發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異，決定了人們具有不同的價值觀取向，因此對于轉基因技術就會產生不同的見解，特別是在轉基因食品的安全性等方面發(fā)生激烈的爭論。三、理性看待轉基因技術（1）自主創(chuàng)新確保安全（2）知情權選擇權安全性（3）安全性評價課堂探究探究一、轉基因成果令人嘆為觀止1.（1）因為微生物具有生理結構和遺傳物質簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進行遺傳物質操作等優(yōu)點。（2）①減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期；②構建高產、優(yōu)質的基因工程菌生產氨基酸，是目前工業(yè)化生產氨基酸的重要途徑；③基因工程菌生產藥物幾乎涉及各種類型疾病的治療。2.①培育生長迅速、營養(yǎng)品質優(yōu)良的轉基因家禽、家畜;②培育抵抗相應病毒的動物新品種;③建立某些人類疾病的轉基因動物模型,為研究疾病的致病機制和開發(fā)治療藥物提供依據。3.科學家已經培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑和耐儲藏等新性狀的作物。例如：轉基因耐儲藏番茄利用轉基因技術顯著抑制番茄中乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量，從而育成了轉基因耐儲藏番茄。2017年，全世界種植轉基因作物的國家已達24個，種植面積排名前十位的國家轉基因作物的種植面積都超過了1×106hm2?！究偨Y】轉基因微生物、植物和動物成果匯總表成果轉基因微生物減少啤酒酵母雙乙酰的生成,縮短啤酒的發(fā)酵周期;構建高產、優(yōu)質的基因工程菌來生產氨基酸;用基因工程菌

生產藥物轉基因動物a.將生長激素基因

、生長激素釋放激素基因等轉入動物體內,培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品質優(yōu)良的轉基因家禽、家畜;b.將某些抗病毒的基因導入動物體內,培育了抵抗相應病毒的動物新品種;c.建立某些人類疾病的轉基因動物模型,為研究疾病的致病機制和開發(fā)治療藥物提供依據轉基因植物培育出大批具有抗蟲、抗病

、抗除草劑和耐儲藏等新性狀的作物【判斷】(1)×(2)×(3)√【思考】1.提高還原酶n的表達/提高還原酶n的含量、活性；減少發(fā)酵后期溶解氧的含量2.（1）基因表達載體的構建標記基因（2）農桿菌轉化法TDNA轉化（3）乙烯合成酶的反義基因轉錄出的反義mRNA與乙烯合成酶基因轉錄出的mRNA進行堿基互補配對，形成了雙鏈RNA，從而阻斷了乙烯合成酶基因表達的翻譯過程，所以乙烯含量低探究二、對轉基因產品安全性的爭論1.提示:提供切實可靠的證據,進行符合邏輯的推理判斷。2.精準運用證據;排除無關因素的影響,有序地呈現具有說服力的證據;進行符合邏輯的推理判斷;避免得出言過其實的結論;善于洞察對方證據的陷阱和漏洞,如識別論證中的邏輯錯誤等。切忌進行人身攻擊?！舅伎肌?.①我國科學家將來自玉米的α-淀粉酶基因與目的基因一起轉入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻斷淀粉儲藏使花粉失去活性，因而可以防止轉基因花粉的傳播。②把目的基因導入細胞質的線粒體或葉綠體DNA上，由于線粒體和葉綠體DNA遵循細胞質遺傳規(guī)律，減數分裂形成的花粉中幾乎不含細胞質基因，因此可以避免基因污染。2.生產上將轉基因抗蟲棉與普通棉花混合播種的目的是為了降低害蟲種群中抗蟲基因頻率的增長速率，從而延緩害蟲抗性的產生和發(fā)展。探究三、理性看待轉基因技術1.轉基因技術本身是中性的,由這項技術研發(fā)出來的產品需要經過一系列的安全性評價,符合相應標準后才能上市。2.研究上要大膽,堅持自主創(chuàng)新;推廣上要慎重,做到確保安全;管理上要嚴格,堅持依法監(jiān)管。3.國務院頒布了《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》;國家有關部門制定實施了《農業(yè)轉基因生物安全評價管理辦法》《農業(yè)轉基因生物進口安全管理辦法》《農業(yè)轉基因生物標識管理辦法》《農業(yè)轉基因生物加工審批辦法》和《進出境轉基因產品檢驗檢疫管理辦法》。這些法規(guī)的制定既維護了消費者對轉基因產品的知情權和選擇權,又最大程度地保證了轉基因技術和已經上市的轉基因產品的安全性。當堂檢測1.【答案】C【分析】轉基因技術是指通過基因工程的方法，將特定的基因從一個生物轉移到另一個生物體中，以賦予其新的特性。抗蟲棉花、產雙乙酰少的酵母菌、抗除草劑玉米都屬于轉基因成果?！驹斀狻緼、抗蟲棉花通過基因改造增加了抗蟲性，屬于轉基因成果，A不符合題意；B、產雙乙酰少的酵母菌通過基因調整減少了雙乙酰的產生，屬于轉基因成果，B不符合題意；C、中國荷斯坦奶牛，是將國外的荷斯坦奶牛引進后，在我國經過長期馴化，與當地黃牛進行雜交，經過不斷選育，逐漸形成的優(yōu)良品種，所以它屬于雜交育種成果，不是轉基因成果，C符合題意；D、抗除草劑玉米通過基因改造提高了對除草劑的耐受性，屬于轉基因成果，D不符合題意。2.【答案】A【分析】轉基因生物的安全性問題：食物安全（滯后效應、過敏原、營養(yǎng)成分改變）、生物安全（對生物多樣性的影響）、環(huán)境安全（對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響）。轉基因食品、產品上都要標注原料來自轉基因生物，如“轉基因××”“轉基因××加工品（制成品）”“加工原料為轉基因××”“本產品為轉基因××加工制成”．對于轉基因食物潛在隱患要進行開展風險評估、預警跟蹤等措施多環(huán)節(jié)、嚴謹的安全性評價，保障了現代生物技術的安全性?！驹斀狻緼、為了加強對轉基因食品和轉基因農產品的標識管理，保護消費者的知情權，我國實行了標識制度，A正確；B、經轉基因培育的植物，是由受體細胞經植物組織培養(yǎng)形成的，理論上目的基因存在于所有體細胞中，B錯誤；C、通過轉基因技術生產藥物不只是轉基因微生物方面的應用，還有轉基因動植物方面，C錯誤；D、轉基因植物的外源基因即使來源于自然界，也不能完全排除存在安全性問題的可能性。盡管外源基因來源于自然界，但在將其導入植物體后，可能會破壞植物原有的基因結構，從而引發(fā)不可預知的生態(tài)和遺傳效應。此外，外源基因也有可能通過花粉傳播等方式擴散到其他植物中，導致基因污染和生態(tài)失衡，D錯誤。3.【答案】A【分析】轉基因生物的安全性問題：食物安全（滯后效應、過敏原、營養(yǎng)成分改變）、生物安全（對生物多樣性的影響）、環(huán)境安全（對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響）?！驹斀狻緼、基因污染指對原生物種基因庫非預期或不受控制的基因流動。如轉基因植物中的目的基因可能隨花粉擴散，造成基因污染，A正確；B、近年市面出現的彩椒、紫薯、高甜度南瓜是航天育種的結果，B錯誤；C、雖然轉基因抗蟲棉具有抗棉鈴蟲的特性，但由于導入的抗蟲基因的數目和位置不定，所以種植后可能出現性狀分離，不能一直保持抗性，C錯誤；D、蛋白質工程是通過物理、化學、生物和基因重組等技術改造蛋白質或設計合成具有特定功能的新蛋白質，轉基因技術產品去除目的基因后，沒有合成新蛋白，不屬于蛋白質工程的產品，D錯誤。4.【答案】D【分析】轉基因生物的安全性問題：食物安全（滯后效應、過敏源、營養(yǎng)成分改變）、生物安全（對生物多樣性的影響）、環(huán)境安全（對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響），對待轉基因技術的利弊，正確的做法應該是趨利避害，不能因噎廢食?！驹斀狻緼、在轉基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子，則常規(guī)種子長成的普通植株能為害蟲中的敏感性個體提供生存空間，增加與抗蟲個體競爭的能力，避免害蟲抗性基因頻率升高過快，提高了抗蟲棉的抗蟲持久性，A不符合題意；B、制備抗蟲棉時將兩種抗蟲基因導入棉花中，則兩種抗蟲基因相互作用，能在一定程度上減緩害蟲種群抗性基因頻率迅速升高的趨勢，B不符合題意；C、將轉基因抗蟲棉