第4章 生物技术的安全性与伦理问题章末复习 课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第4章 生物技术的安全性和伦理性问题 生物 学习目标 1.探讨转基因技术在应用过程中带来的影响，讨论并理性看待转基因生物的安全性。（科学思维） 2.了解治疗性克隆基本过程，总结三种不同水平的克隆，能分析出治疗性克隆、生殖性克隆和动物细胞核移植的区别和联系。（生命观念、科学思维） 3.举例说明生物武器的特点及对人类造成的严重威胁与伤害，认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散。向人们宣传生物武器给我国及其他国家的人们曾经带来的危害，关爱生命，远离战争。（社会责任） 学习重难点 重点： 转基因技术成果及安全性、生殖性克隆伦理问题、生物武器危害。 难点： 在复习过程中理解关键概念并形成理性判断，提升应对复杂伦理议题的思辨能力。 导入新课 在非洲某些地区，由于气候恶劣和土壤贫瘠，传统作物难以生长。科学家们通过转基因技术，培育出了抗旱、抗虫的作物品种，使得这些地区的粮食产量大幅提高。 辨别：哪个是转基因抗虫玉米，哪个是普通玉米？ 转基因产品的安全性 复习课 探究一 复习课 探究一、转基因产品的安全性 1.假如外源基因是转移到农作物的叶绿体DNA上的，能通过花粉传播吗？为什么？       2.科学家将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中能防止转基因花粉的传播，这是为什么？ 由于α-淀粉酶基因控制合成的淀粉酶能分解淀粉，阻止花粉中淀粉的储藏，使花粉失去活性。 不能。因为叶绿体DNA存在于细胞质中，精原细胞通过减数分裂形成的精子几乎不含细胞质，不含有叶绿体DNA。 复习课 探究一、转基因产品的安全性 资料1：如图是科研人员利用乙烯合成酶的反义基因，通过转基因技术获得耐储存的转基因番茄的过程。分析该过程回答下列问题。 （1）该转基因技术所用的目的基因是什么？  （2）该技术能获得耐储存的转基因番茄的原理是什么？ 导入乙烯合成酶基因的反义基因后，其表达出的mRNA与乙烯合成酶基因表达出的mRNA互补，两者配对后，影响了乙烯合成酶基因的翻译过程，产生乙烯的量减少，因为乙烯具有促进果实成熟作用，所以该转基因番茄果实成熟的慢，耐储存。 乙烯合成酶基因的反义基因 关注生殖性克隆人 复习课 探究二 复习课 探究二、关注生殖性克隆人 复习课 探究二、关注生殖性克隆人 资料2：治疗性克隆指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中形成重组胚，把重组胚体外培养到囊胚，然后从囊胚内分离出ES细胞，获得的ES细胞使之定向分化为所需的特定细胞类型(如神经细胞，肌肉细胞和血细胞），用于替代疗法。下图所示为人类治疗性克隆的大概过程。 1．结合上图分析，人类治疗性克隆主要涉及哪些生物技术？ 体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎干细胞培养及诱导分化等技术。 复习课 探究二、关注生殖性克隆人 2．治疗性克隆与生殖性克隆中胚胎的处理方式相同吗？ 不同。治疗性克隆获得的早期胚胎主要用于获得胚胎干细胞，然后诱导胚胎干细胞分化出所需的组织或细胞；在生殖性克隆中获得的胚胎则通过胚胎移植到母体的子宫内，由母体孕育出婴儿。 复习课 探究二、关注生殖性克隆人 3．一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？ 4.试管婴儿与设计试管婴儿的过程有什么不同？试管婴儿与克隆技术分别属于哪种生殖方式？ 符合。因为脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞。 与试管婴儿培育过程相比，设计试管婴儿多了遗传学诊断。试管婴儿的生物学原理是有性生殖(又称体外受精技术)，克隆技术的生物学原理是无性生殖(又称体细胞核移植技术)。 复习课 总结：试管婴儿、设计试管婴儿和动物细胞核移植的比较 项目 试管婴儿 设计试管婴儿 动物细胞核移植 区 别     概念 将_____和_____从人体中取出，在人工提供的适宜条件下进行受精(通常在试管中)，并让产生的_______在试管中发育，再将____________到母体子宫内继续发育 在试管婴儿培育技术的基础上，在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行_________，有选择地把胚胎植入母体子宫，以达到生出所需类型婴儿的一种技术手段 动物细胞核移植技术是指______________ ___________________________________________________________________________________。 技术手段 ________（填“需要”或“不需要”）进行遗传学诊断 胚胎移植前________（填“需要”或“不需要”）进行遗传学诊断   实践应用 解决不孕不育问题 用于白血病、地中海贫血症等疾病的治疗 高产奶牛 精子 卵细胞 受精卵 胚胎移植 遗传学诊断 将动物的一个细胞的细胞核移入去核卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术 不需要 需要 动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植 复习课 总结：试管婴儿、设计试管婴儿和动物细胞核移植的比较 项目 试管婴儿 设计试管婴儿 动物细胞核移植 联系 二者都是_____受精，早期胚胎在体外发育，然后进行胚胎移植；在生殖方式上均属于______生殖 早期胚胎在体外发育，需要胚胎移植 体外 有性 禁止生物武器 复习课 探究三 复习课 探究三、禁止生物武器 结合下面材料探究生物武器的特点，分析讨论相关问题： 材料一　联合国组织的一个专家小组的研究报告指出，虽然许多国家签订了《禁止生物武器公约》，但对这方面的研制工作并未停止，因此，对生物武器防治方法的研究也应得到加强。 材料二　战剂做成干粉或液体喷洒到空气中，形成有害的气雾云团，叫作“生物战剂气溶胶”。它的颗粒很小，肉眼很难看得见，渗透力极强，杀伤范围广。一些通常通过食物或昆虫传播的病原体也可以通过气溶胶进行呼吸道感染，所以，致死的剂量较其他感染途径小。探究下列问题： (1)从传播的角度来看，与枪炮、导弹等常规武器相比，生物武器有什么特点？ 生物武器的致病力强，多数具有传染性；传播途径多；传播方法简单，使用方便；传播时具有潜伏期；容易大面积爆发；环境条件会影响杀伤力 复习课 探究三、禁止生物武器 我国对待生物武器的态度是任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，对待基因产品的安全性的态度是趋利避害，不能因噎废食。 (2)我国对待生物武器与转基因产品安全性的态度有何不同？ 【练习1】 当堂训练 下列关于转基因植物的叙述，错误的是（     ） A．转入到油菜中的抗除草剂基因，可能通过花粉散播到环境中 B．转抗虫基因植物可能导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．转基因植物可能会成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存 D．若转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题 D 下列关于克隆人的说法中,错误的是（     ） A．克隆人是对人类文明的亵渎,应严禁一切对人类的克隆实验,克隆人的社会地位无法确定 B．由于人的体细胞分裂次数是有限的,克隆人有可能会面临早衰和多病等问题 C．克隆技术还不成熟,社会伦理有严重冲突,应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆 D．克隆人实验可能会存在流产率高、胎儿畸形率高等问题 【练习2】 当堂训练 A 【练习3】 当堂训练 D 有人认为“转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制”，下列各项中支持此观点的是（    ） A．转基因作物产量提高，能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿 B．转基因食品与非转基因食品一样，都是由脂肪、蛋白质和碳水化合物等物质组成的 C．对转入了苏云金芽孢杆菌基因的西红柿进行毒性分析，结果表明这种转基因西红柿对人体健康没有影响 D．帝王蝶的幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉沾染过的牛奶草叶子后，近一半的个体死亡，幸存的也不能正常发育 下列关于生物武器的说法，正确的是（     ） A．生物武器传染性强，不易被发现，潜在危害大 B．要禁止通过改造某些致病病毒来制造生物武器的做法 C．为了国家安全，可以进行必要的、小范围的生物武器研究 D．现代生物武器的防护，主要包括预警体系、防控体系和疫苗库 【练习4】（不定项） 当堂训练 ABD 【练习5】（不定项） 当堂训练 下列关于我国的转基因技术方针的说法，错误的是（     ） A．我国的转基因技术方针是随着国家的政治、经济、科学发展水平不断变化的 B．研究上要大胆，坚持自主创新 C．推广上要慎重，做到确保安全 D．管理上要严格，坚持依法监管 A 【练习6】 当堂训练 蚊虫分布范围广，生物量大，其中的雌蚊会叮咬人类，可传播多种疾病，须采取防控措施防止传病蚊种泛滥。研究者利用CRISPR/Cas9基因编辑系统和同源重组修复技术提高蚊虫群体中雄蚊的比例。 (1)CRISPR/Cas9系统可以实现对双链DNA的精确切割，由三部分组成：crRNA、tracrRNA和Cas9蛋白，如图1。crRNA会与tracrRNA结合形成sgRNA，sgRNA通过           原则与目标DNA结合，引导Cas9蛋白对DNA进行切割，导致其断裂。 碱基互补配对 【练习6】 当堂训练 (2)同源重组修复技术是一种高保真的DNA双链断裂、修复技术，原理如图2，其过程为CRISPR/Cas9基因编辑系统切割使DNA断裂后，启动同源修复，使得染色体DNA上的靶向序列被替换成所需序列。 ①现需构建基因表达载体，请结合图2选出目的基因中必要的结构或基因 。 A．限定在体细胞内表达的启动子 B．限定在生殖细胞内表达的启动子 C．限定在受精卵内表达的启动子 D．I-Ppol基因（能够切割X染色体DNA的核酸酶基因） E.氨苄青霉素抗性基因 C 【练习6】 当堂训练 ②通过 技术将基因表达载体导入受精卵，该受精卵发育成_____性蚊虫。Cas9蛋白将对应的靶向序列进行切割，以基因表达载体中同源序列间的DNA为模板进行修复，最终实现子代都继承相应基因，使群体中雄蚊比例升高。 (3)除利用转基因灭蚊之外，还存在寄生菌灭蚊技术，当雄蚊被沃尔巴克氏菌感染后，精子会被细菌产生的毒素污染。健康雌蚊的卵细胞与这些“毒精子”相遇后，产生细胞质不相容效应，导致后代无法正常发育。相对于寄生菌灭蚊，利用转基因灭蚊的优势有 （答出两点即可）。 (4)目前我国尚不允许释放转基因蚊虫，请解释原因 。 显微注射 雄 子代可以继承基因，更持久；无需其他生物的参与，起效更快 有可能造成转基因扩散到自然界其他生物中，导致基因污染 课堂小结 第4章 生物技术的安全性与伦理性问题 一、转基因产品的安全性 1.外源基因转移到叶绿体DNA的情况 2.玉米α-淀粉酶基因的作用 二、关注生殖性克隆人 1.治疗性克隆涉及的技术 2.治疗性克隆与生殖性克隆的胚胎处理方式 3.试管婴儿与设计试管婴儿的区别 三、禁止生物武器 1.生物武器的传播特点 2.我国对待生物武器与转基因产品安全性的态度 谢谢大家 $$