内容正文:
第4章 生物技术的安全性与伦理问题
▶导语:本章通过对转基因产品安全性的学习,对转基因产品安全性的争论,加强科学思维和伦理思维能力。通过对生殖性克隆人涉及的问题的探讨,引发对“设计试管婴儿”、培育“人兽嵌合体”、对人类胚胎进行基因组编辑等会产生的伦理问题进行思考,建立正确的道德观。通过对生物武器给人类带来的威胁的认识,认同生物武器给人类特别是我国人民带来过严重伤害,能够坚决支持我国政府反对生物武器及其技术和设备扩散的立场。
要点概括
3个重点:①理性看待转基因技术。②我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验的原因。③生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。
3个难点:①对转基因食品的安全性展开辩论时,证据的搜集与组织。②我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验的原因。③生物武器危害的特点。
高考达标
考试要求:转基因产品的安全性争论;对克隆人、设计试管婴儿、治疗性克隆等生物伦理问题的探讨;生物武器的种类。
命题热点:高考中很少对本专题知识单独进行考查,往往是将其与基因工程、胚胎工程、克隆技术及必修中的相关知识结合起来进行考查。
第1节 转基因产品的安全性
课程目标
核心素养
1.举例说出日常生活中的转基因产品。
2.探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。
3.搜集文献资料,就“转基因食品是否安全”展开辩论。
科学思维、社会责任 采用讨论和交流的方式,说出自己对转基因产品的疑虑和想法。
科学思维、生命观念 以科学的态度进行思考,对转基因产品安全性存在的不同观点能够运用生物学知识加以理解和辨析。
课前自主预习
知|识|梳|理
一、转基因成果令人叹为观止
1.微生物方面。
(1)优点:微生物具有生理结构及遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点。
(2)成果
2.转基因动物方面。
(1)将生长激素基因、生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽。
(2)将抗病毒的基因导入动物体内,培育了抵抗相应病毒的动物新品种。
(3)建立人类疾病的转基因动物模型,模拟疾病的发生和发展过程。
3.转基因植物方面。
(1)成果:目前,科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、耐储藏等新性状的作物。
(2)转基因农作物的种植。
①全世界种植转基因农作物的国家已经达到24个,种植面积较大的国家有美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度和中国,种植面积都超过了1×106 hm2。
②种植的转基因植物中以大豆和玉米最多,其次是棉花和油菜。截至2017年,我国只有转基因棉花和番木瓜获准商业化种植。
二、对转基因产品安全性的争论
1.争论原因。
(1)面对原本是自然造就的生命形式被人为改造后,具有了全新特征的现实时,出现激烈的争论是正常的。
(2)人们所生活的国家或社会,政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等差异,决定了人们具有不同的价值观取向,因此对转基因技术就会产生不同见解。
2.争论方面:特别是转基因食品的安全性等方面。
三、理性看待转基因技术
1.清晰地了解转基因技术的原理和操作规程。
2.看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响。
3.最重要的是,要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。
4.坚持正确的社会舆论导向。
四、我国针对转基因技术的法规和政策
1.制定法规维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,最大程度保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性。
2.成立了专门国家农业转基因生物安全委员会,为保障农业转基因生物安全提供重要技术支撑。
自|主|检|测
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)转基因作物被动物食用后,目的基因会转入动物体细胞中。 (×)
(2)种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性。 (√)
(3)转抗虫基因的植物,不会导致昆虫群体抗性基因频率增加。 (×)
(4)如转基因植物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全性问题。 (×)
课堂合作探究
知识点 理性看待转基因技术
一、转基因生物的优缺点分析
优点
缺点
(1)解决粮食短缺问题
(2)减少农药使用,减少环境污染
(3)增加食物营养,提高附加值
(4)增加食物种类,提升食物品质
(5)提高生产效率,带动相关产业发展
(1)可能产生新病毒或新过敏原
(2)可能产生抗除草剂的杂草
(3)可能使疾病的传播跨越物种障碍
(4)可能会损害生物多样性
(5)可能干扰生态系统的多样性
二、对转基因产品安全性的争论
1.需冷静思考的问题。
转基因产品安全吗?使用后会不会对人体健康造成伤害?通过转基因技术培育的新品种,会不会造成外来物种入侵?
2.转基因产品安全性的争论。
(1)争论的原因。
①原本是自然造就的生命形式被人为改造后出现了全新特征。
②人们所生活的国家或社会,政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等的差异,决定了人们具有不同的价值观取向,对转基因技术就会产生不同的见解。
(2)对转基因食品安全性争论的两种观点及其论据的比较。
绝不能对转基因食品的安全性问题掉以轻心
不必担心转基因食品的安全性,转基因食品潜在的安全问题,在技术上是可以解决的
①反对“实质性等同”;
②担心出现滞后效应;
③担心出现新的过敏原;
④担心营养成分改变;
⑤担心侵犯了宗教信仰者或素食者的权益
①支持“实质性等同”;
②多环节、严谨的安全性评估,可以保证转基因食品的安全;
③科学家负责的态度,可以防止新过敏原的产生;
④至今尚未发现一例因食用转基因食品而影响人体健康的实例;
⑤根据举证排除法,没有足够的证据证明转基因食品有问题,就应该判断它没有问题
特别提醒 实质性等同与滞后效应
(1)“实质性等同”是指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变,就可以认为与天然品种“没有差别”。
(2)滞后效应:转基因植物的DNA经过重组后,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质;转基因农作物所表达的某些蛋白质,可能会潜移默化地影响人的免疫系统,从而对人体健康造成隐性的伤害,在过了若干年或者一两代之后,问题才显现出来。
【典例】 害虫损伤番茄的叶片后,叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质,这种物质可以扩散到番茄的其他部位,诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达,合成蛋白酶抑制剂,导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的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性状,有效抵御了玉米螟对玉米的危害。
请结合上面的材料回答下列问题:
(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是 ,合成的化合物还需要在 中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于 技术,这种变异在生物学上称为 。
(3)在种植了这种转基因玉米的农田中,杂草是否也会出现抗玉米螟性状?原因是什么?
(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理?理由是什么?
(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧,你认为这种担忧有无道理?请简要说明理由。
解析 (1)番茄蛋白酶抑制剂的化学本质为蛋白质,其合成部位为核糖体,但还需要在内质网、高尔基体中加工才具有生物活性。(2)由材料可获得信息,抗玉米螟玉米品种的培育运用的是转基因技术,这种技术的原理是基因重组。(3)(5)属于开放性试题,答案不唯一,只要有道理即可。(4)抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他害虫,故种植抗玉米螟玉米的农田,仍需要进行防虫管理。
答案 (1)核糖体 内质网和高尔基体 (2)转基因 基因重组 (3)(答案不唯一)不会;不同物种之间存在生殖隔离,玉米的花粉不能传递给杂草(或会;蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草,使杂草获得抗虫基因,从而表现出抗虫性状) (4)需要;转基因玉米能够抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害虫 (5)(答案不唯一)有道理:这种玉米的籽粒可能含有蛋白酶抑制剂,人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性,影响人体健康(或没有道理:人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同,玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响)
【微变式】 下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患 ( )
A.转基因生物的产品有可能成为人体新的过敏原
B.转基因奶牛有可能合成出对人体有害的蛋白质
C.转基因可能会影响生物体内某些代谢途径,从而导致营养成分的改变
D.转基因微生物可以合成干扰素,可增强人体相应细胞的免疫力
解析 在食物安全方面,不能对转基因食物安全性掉以轻心,有可能出现新的过敏原,A项错误;对食物的安全性检测不够,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质,B项错误;在食物安全方面,某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化,导致转基因农作物营养成分的改变,C项错误;某些转基因生物可以合成干扰素,进入人体增强相应细胞的免疫力,这是对人体有利的,不属于转基因食物潜在的安全隐患,D项正确。
答案 D
网络构建 知识构建 把握核心脉络
随堂达标自测
1.转基因成果令人叹为观止,下面不是转基因成果的一项是 ( )
A.抗虫棉花
B.减少双乙酰产生的啤酒酵母
C.高产的青霉素菌株
D.抗除草剂玉米
解析 抗虫棉花、减少双乙酰产生的啤酒酵母、抗除草剂玉米都属于转基因成果。高产青霉素菌株是通过多次诱变育种产生的。
答案 C
2.某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂,积累于茎叶中,让取食它的害虫的消化酶的活性受抑制,然后因无法消化食物而死亡。下列就该玉米对人类安全性的评论中,不符合生物学原理的是 ( )
A.不安全。这种玉米的果实(种子)也可能含有蛋白酶抑制剂,食用后使人因无法消化食物而患病
B.不安全。该玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链富集并在人体细胞内表达,使人体无法消化食物而患病
C.安全。因为人与害虫消化酶的结构存在差异,所以玉米的蛋白酶抑制对人体无影响
D.安全。人类通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏,不会影响人的消化
解析 基因是有遗传效应的DNA片段,属于大分子有机物,外源基因进入动物和人体的消化道后会被消化成小分子物质,不能直接进入动物和人体细胞内,更谈不上通过食物链富集和在细胞内表达,B项错误。
答案 B
3.(多选)下列关于转基因生物安全性的叙述,正确的是 ( )
A.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B.转基因作物被食用后目的基因会转入动物体细胞中
C.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.转基因植物的目的基因可能转入微生物中
解析 为了防止基因污染,种植转基因作物应与传统农业种植区隔离,A项正确;动物取食转基因作物后,要经过消化吸收才进入身体,目的基因不可能直接进入动物细胞,B项错误;转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流,进而影响野生植物的遗传多样性,C项正确;目的基因被微生物摄入细胞内后,可能进入这些微生物中,D项正确。
答案 ACD
4.一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时,发现有的地方种植了转基因抗除草剂玉米,这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好,杂草被除草剂杀死,玉米还能正常生长,给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查还发现,这种转基因玉米除直接食用外,还被加工成食品摆在超市的货架上。请回答下列问题:
(1)一部分同学认为,这种转基因玉米不会对当地生物多样性构成威胁,如果你同意这种观点,请列举出三条理由:
① ;
② ;
③ 。
(2)用转基因玉米加工的食品被摆在超市货架上,生产厂商应根据我国的有关规定,对产品进行转基因生物标注,这样做是为了保护 。在有关标识中,应标注“ ”或“ ”。如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分,应标注为“本产品为 加工制成,但本产品中 ”。
解析 (1)转基因生物不会对当地生物多样性构成威胁,有以下理由:转基因生物虽然具有某些新的性状,但其生命力没有人们想象的那么强,扩散到种植区以外时,会很快死亡;转基因生物的种植需有一定的水、肥等条件,以及配套的种植技术;转基因生物与其他自然生物之间存在生殖隔离,难以进行自然杂交;许多植物花粉的传播距离有限,花粉存活时间有限,具有受精能力的时间更短。
(2)2002年,我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》,要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注,以方便消费者自主选择,保护消费者的知情权。
答案 (1)①玉米与其他植物之间存在生殖隔离 ②玉米的花粉传播距离有限 ③玉米花粉的存活时间有限(答案合理即可) (2)消费者的知情权 转基因玉米加工品(制成品) 加工原料为转基因玉米 转基因玉米 已不再含有转基因成分
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