4.1转基因产品的安全性 课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第1节 转基因产品的安全性 第4章 生物技术的安全性与伦理问题 生物 学习目标 ①列举日常生活中的转基因产品，理解转基因技术的基本原理及其在转基因微生物、转基因动物、转基因植物等方面的应用。（生命观念、科学思维） ②阐述转基因产品的安全性问题，包括其对人类健康、生态环境等方面可能产生的风险，学会从多角度评估转基因技术的安全性。（科学探究） ③关注转基因产品的安全性问题，理解其对社会、伦理和环境的影响，认同对生物技术安全性问题进行科学讨论和公众参与的必要性，培养批判性思维和社会责任感。（社会责任） 学习重难点 重点： 1.转基因技术的基本原理及其在农业生产、医药研发等领域的应用 2.关注转基因产品的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性。 难点： 利用转基因技术的基本原理，阐述生产各种转基因产品的基本步骤。 导入新课 展示实例 生物工程技术突发猛进的发展，引发了人类社会在生产和生活方面的巨大变化。人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果的不断涌现与日俱增。 质疑：日常生活中还有哪些转基因产品？转基因产品是否安全？ 蓝玫瑰 耐储存番茄 转基因大豆油 转基因成果令人叹为观止 新课讲授 探究一 新课讲授 1.转基因微生物方面 （1）从微生物特点分析，为什么转基因微生物是基因工程中研究最早、最广泛的领域？ 微生物具有生理结构和遗传物质简单、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）转基因微生物的成果有哪些？ ①减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期； ②构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸，是目前工业化生产氨基酸的重要途径； ③基因工程菌生产药物几乎涉及各种类型疾病的治疗。 新课讲授 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，培育了生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。 (2)将某些抗病毒的基因转入动物体内，培育了抵抗相应病毒的动物新品种。 (3)建立某些人类疾病的转基因动物模型，模拟疾病的发生和发展过程，为研究该疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据。 转基因小鼠1型糖尿病模型、 原发性高血压模型 普通三文鱼 转基因三文鱼 培育抗H5N1型禽流感病毒的转基因鸡 新课讲授 3.转基因植物方面 （1）研究成果： 科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。 （2）举例： 2017年，全世界种植转基因作物的国家已达24个，种植面积排名前十位的国家见左图，这些国家转基因作物的种植面积都超过了1×106 hm2。 新课讲授 【总结】转基因微生物、植物和动物成果汇总表   成果 转基因微生物 减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期;构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸;用　    生产药物 转基因动物 a.将   、生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育了一批生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜;b.将某些 导入动物体内,培育了抵抗相应病毒的动物新品种;c.建立某些人类疾病的转基因动物模型,为研究疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据 转基因植物 培育出大批具有     、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物 基因工程菌  生长激素基因 抗病毒的基因 抗虫、抗病 (1)通过转基因技术生产药物只能利用转基因微生物(　　) (2)转基因抗虫植物能抗病，种植过程中可以不施农药(　　) (3)截至2017年，我国只有转基因棉花和番木瓜获准商业化种植(　　) 判断 × × √ 思考 1.下图为发酵后期双乙酰在啤酒发酵过程中的产生和还原的部分机制。请写出可以降低啤酒中双乙酰的浓度的思路。 提高还原酶n的表达/提高还原酶n的含量、活性；减少发酵后期溶解氧的含量 2.据转基因耐储藏番茄的过程，回答下列问题。 （1）培育该转基因番茄过程中，核心步骤是什么？其中为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来的结构是什么？ 思考 基因表达载体的构建    标记基因 2.据转基因耐储藏番茄的过程，回答下列问题。 （2）已知番茄是双子叶植物，将目的基因导入番茄的愈伤组织细胞时，最常采用的方法是什么？该方法中将目的基因插入农杆菌的Ti质粒的__________上，使目的基因进入番茄的愈伤组织细胞，并且可以维持稳定和表达的过程称为__________。 思考 农杆菌转化法     T-DNA    转化 2.据转基因耐储藏番茄的过程，回答下列问题。 （3）据图分析，转基因番茄中乙烯含量低的原因是什么？ 思考 乙烯合成酶的反义基因转录出的反义mRNA与乙烯合成酶基因转录出的mRNA进行碱基互补配对，形成了双链RNA，从而阻断了乙烯合成酶基因表达的翻译过程，所以乙烯含量低 对转基因产品安全性的争论 新课讲授 探究二 新课讲授 【资料1】在转基因生物体内，外源基因的存在可能会干扰受体生物基因的表达，影响受体生物的正常生命活动，对受体生物造成伤害。释放到环境中的抗虫和抗病类转基因植物，除对害虫和病菌致毒外，对环境中的有益生物也将产生不利影响甚至致其死亡，从而破坏生物的多样性。转基因植物可能因抗性增强而成为入侵性杂草，或者可能造成基因污染（转入的目的基因通过杂交转移到近缘野生物种），导致超级杂草的产生。这些都可以对本地物种产生竞争排斥，造成本地物种种群数量或生物量下降，甚至灭绝，从而使生物多样性下降。 【资料2】转基因生物对生态系统可能存在长期而复杂的影响。例如超级杂草产生后，对当地生态系统的物质循环、能量流动、信息传递等过程与功能的执行，可能会有一个长期效应，需要一定时间后才能观察到其影响。大面积种植转基因作物，可能会对生态环境中非转基因植物的生存构成威胁，从而破坏生态系统内的生态平衡。 新课讲授 【资料3】转基因食品可能有害人体健康。转基因技术在大大提高食品产量和品质的同时，也可能引起食品成分非预期的改变，对人体的健康产生潜在危害。外源基因的转入可能会使生物体原有的“沉默基因"开启，导致生物体内产生有毒物质或过敏原；有人怀疑，首例转基因动物三文鱼转入的生长激素基因有可能会对青少年的生长发育产生不利影响；转基因食品从出现至今仅20多年，不少人担心其安全隐患可能会在若干年后出现。 【资料4】在转基因植物体内转入的仅是一种或几种基因，对受体生物本身造成的影响极其有限。转基因产品从研究到获准上市，需要经过一系列严苛的评估，以确保其安全性。植物花粉的生命力短暂，传播距离有限，只要将不同作物的生育期错开，或者较远距离种植，就可避免花粉在近缘物种间扩散；技术上，可采取“细胞质转基因技术” “负压”（低于外界大气压）等多种实验室操作方法，有效控制转基因生物的潜在风险。同时，转基因生物的生命力远不如人们想象的那么强，多数转基因生物在自然界无法长期生存，并不具备形成基因污染的条件。 新课讲授 【资料5】盘点国际上权威组织对转基因的态度 1. 安全性评估 世界卫生组织（WHO）：市场上的转基因食品通过严格安全评估，未发现对人类健康有害的证据。    欧盟委员会：130多项研究证实，转基因技术风险不高于传统育种。   美国科学院：分析30年数据后，认为转基因作物与传统作物在健康风险上无差异。   2. 环境与健康影响     英国皇家学会：转基因作物对环境无害，食用安全。   毒理学学会：转基因食品的安全性与传统食品相当，未发现不可预知的风险。   3. 全球科学界支持  多国科学院（中、美、英等）联合声明，转基因技术可提高食品营养和稳定性，惠及全球消费者。    美国科学促进会（AAAS）：转基因作物经严格测试，谣言（如致癌、不育）均无科学依据。   辩论 学生角色扮演，教师规定辩论流程： 1.每组陈述观点（3min/组） 2.自由辩论（10min） 3.总结陈词（2min/组） 1.你认为转基因食品是否安全?按照角色扮演的分组(政府官员组、食品供应商组、消费者组和科学家组),分别搜集辩论的证据资料,从自己扮演角色的角度提出对转基因食品是否安全的看法，陈述自己的观点。   2.辩论时的注意事项有哪些? 精准运用证据;排除无关因素的影响,有序地呈现具有说服力的证据;进行符合逻辑的推理判断;避免得出言过其实的结论;善于洞察对方证据的陷阱和漏洞,如识别论证中的逻辑错误等。切忌进行人身攻击。 提供切实可靠的证据,进行符合逻辑的推理判断。 拓展延伸 基因污染 （1）概念：指人工组合的基因，通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中并成为后者基因的一部分。 （2）基因污染的途径 ①转基因植物的相关基因通过花粉传播进入附近的野生植物或邻近的非转基因农作物中。 ②转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的转基因植物。 ③土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后获得外源基因。 思考 1.举例说明在转基因研究工作中，科学家应如何采取措施防止基因污染？     2. 生产上常将转基因抗虫棉与普通棉花混合播种，其目的是？   ①我国科学家将来自玉米的α-­淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-­淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。 ②把目的基因导入细胞质的线粒体或叶绿体DNA上，由于线粒体和叶绿体DNA遵循细胞质遗传，减数分裂形成的花粉中几乎不含细胞质基因，因此可以避免基因污染。 生产上将转基因抗虫棉与普通棉花混合播种的目的是为了降低害虫种群中抗虫基因频率的增长速率，从而延缓害虫抗性的产生和发展。 新课讲授 理性看待转基因技术 探究三 新课讲授 1.转基因技术本身是中性的吗?     2.我国对转基因技术的方针是什么?     转基因技术本身是中性的,由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价,符合相应标准后才能上市。 研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格,坚持依法监管。 新课讲授 3.我国制定了哪些符合本国利益的法规和政策?目的是什么? 国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》;国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》《农业转基因生物标识管理办法》《农业转基因生物加工审批办法》和《进出境转基因产品检验检疫管理办法》。 目的：这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性。 新课讲授 课堂小结 【练习1】 当堂训练 1．转基因成果令人叹为观止，下面不是转基因成果的是（　　） A．抗虫棉花 B．产双乙酰少的酵母菌 C．我国的主要奶牛品种——中国荷斯坦奶牛 D．抗除草剂玉米 C 【练习2】 当堂训练 2．下列关于转基因生物与其安全性的叙述，正确的是（　　） A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度 B．转基因培育的植物，理论上目的基因只存在于特定的组织中 C．通过转基因技术生产药物只是转基因微生物方面的应用 D．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 A 【练习3】 当堂训练 3．转基因技术蓬勃发展，社会高度关注转基因技术带来的安全与伦理问题。下列相关叙述，正确的是（    ） A．为避免转基因植物造成基因污染，应防止目的基因随花粉扩散 B．近年市面出现的彩椒、紫薯、高甜度南瓜均为转基因商品 C．转基因抗虫棉具有抗棉铃虫的特性，种植后可一直保持抗性 D．转基因技术产品去除目的基因后，属于蛋白质工程的产品 A 【练习4】 当堂训练 D 4．抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标的是（    ） A．在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子 B．制备抗虫棉时将两种抗虫基因导入棉花中 C．转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植 D．单独种植抗虫棉，并扩大抗虫棉种植面积 【练习5】 当堂训练 A 5．随着科技的迅猛发展和全球人口的不断增长，转基因技术作为一种现代农业技术应运而生，其在全球范围内得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是（    ） A．转基因植物被动物食用后，目的基因会直接转入动物体细胞中 B．种植转基因作物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 C．通过对植物基因进行改良获得的转基因作物可能具有抗病、耐旱等特性 D．转基因技术是中性的，要基于科学和理性来讨论转基因作物的安全性问题 【练习6】 当堂训练 请回答下列与生物安全性相关的问题。 (1)科学家对转基因生物可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧，请列举转基因生物的潜在危险：        （至少写出3种）。 (2)对于植物来说，导入外源基因容易引起基因污染。科学家将外源基因导入植物的叶绿体或线粒体内，原因是        。 生物入侵、破坏原有的生态平衡、过敏反应、抗生素抗性、 在叶绿体或线粒体内的目的基因不会通过花粉传递， 因而一般不会造成基因污染 疾病流行等 谢谢大家 $$