江苏专用学年高中生物专题4生物技术的安全性和伦理问题1转基因产品的安全性学案新人教版选修3.docx
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江苏专用学年高中生物专题4生物技术的安全性和伦理问题1转基因产品的安全性学案新人教版选修3
4．1 转基因产品的安全性
1．探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。
2．建议活动：
搜集文献资料，就“转基因食品是否安全”展开辩论。
知识点一 转基因成果
1．微生物方面
对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域。
例如，转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰（一种啤酒发酵过程中的产物，它的浓度过高会影响啤酒的风味和口感）的生成，缩短啤酒的发酵周期；用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸，是目前工业化生产氨基酸的重要途径；用基因工程菌生产药物同样引人注目，开发成功的基因工程药物已经几乎涉及各种类型疾病的治疗。
2．转基因动物方面
（1）科学家将生长激素基因、促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。
（2）将某些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）建立了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，如转基因小鼠1型糖尿病模型、转基因小鼠原发性高血压模型等。
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、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。
以转基因耐储藏番茄为例，科学家利用转基因技术显著抑制番茄中乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量，从而育成了转基因耐储藏番茄。
（2）推广国家：
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为美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度、巴拉圭、巴基斯坦、中国、南非和玻利维亚，这些国家转基因作物的种植面积都超过了1×106hm2。
如下图所示：
（3）种植的转基因作物中大豆和玉米最多，其次是棉花和油菜。
我国批准发放了转基因棉花、番木瓜、水稻和玉米等作物的生产应用安全证书，但截至2017年，只有转基因棉花和番木瓜获准商业化种植。
我国还批准发放了转基因棉花、大豆、玉米、油菜、甜菜的进口安全证书，但我国进口的基本上是转基因棉花的纤维，还有这几种作物在国外的直接加工产品。
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．能清除石油污染的假单胞杆菌
C．我国的主要奶牛品种——中国荷斯坦奶牛
D．抗除草剂玉米
解析：
选C。
抗虫棉花、能清除石油污染的假单胞杆菌、抗除草剂玉米都属于转基因成果。
中国荷斯坦奶牛，是将国外的荷斯坦奶牛引进后，在我国经过长期驯化，与当地黄牛进行杂交，经过不断选育，逐渐形成的优良品种，所以它属于杂交育种成果。
知识点二 对转基因产品安全性的争论
当人们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。
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，因此对于转基因技术就会产生不同的见解，特别是在转基因食品的安全性等方面发生激烈的争论。
1．基因污染
（1）实质：
转基因生物的外源基因导致自然界基因库的混杂和污染，能扩散并可通过繁殖而遗传下去。
（2）基因污染可能在以下情况下发生：
附近生长的相关野生植物被转基因作物受粉；邻近农田的非转基因作物被转基因作物受粉；转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的转基因作物；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。
2．转基因产品的优缺点
优点
缺点
（1）解决粮食短缺问题；
（2）减少农药使用，从而减少环境污染；
（3）节省生产成本，降低粮食售价；
（4）增加食物营养，提高附加价值；
（5）增加食物种类，提升食物品质；
（6）提高生产效率，带动相关产业发展
（1）可能产生新病毒和新的过敏原；
（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稳定性
基因的相关知识链接
（1）从本质上，基因是有遗传效应的________片段。
（2）从结构上，基因是含有特定遗传信息的__________序列。
（3）从功能上，基因是遗传物质的____________的基本单位。
（4）从位置上，基因在染色体上呈________排列。
（5）真核细胞中基因存在的位置是______________________，原核细胞基因存在的位置是______________。
答案：
（1）DNA
（2）脱氧核苷酸 （3）结构和功能 （4）线性 （5）细胞核、线粒体、叶绿体 拟核、质粒
1．下列关于转基因产品安全性的叙述，错误的是（ ）
A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B．转基因作物被动物食用后，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根际微生物中
解析：
选B。
A项，种植转基因作物（如抗虫棉）应与传统农业（普通棉花）种植区隔离，否则传统农业种植区的产量会受到很大的影响；B项，目的基因的本质为DNA，动物食用后会将其消化分解成小分子（脱氧核苷酸），所以目的基因不会转入动物体细胞中；C项，转基因植物可能由于目的基因通过花粉扩散而影响野生植物的遗传多样性；D项，导入转基因生物的目的基因有可能与感染转基因作物的某些细菌或病毒杂交，从而重组得到对人类或其他生物有害的病原体。
2．随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，下列关于基因污染的说法，不正确的是（ ）
A．外源基因可通过转基因作物花粉散落到该作物的近亲作物上，从而污染生物基因库
B．基因污染是一种不可以扩散的污染
C．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
D．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存
解析：
选B。
外源基因可通过转基因作物花粉散落到该作物的近亲作物上，从而污染生物基因库，A正确；基因可以通过复制而传播，故基因污染是一种可以通过复制传播给其他生物的可扩散污染，B错误；杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能会破坏生态系统的稳定性，C正确；转基因生物有可能成为外来入侵物种，破坏生态系统的多样性，D正确。
知识点三 理性看待转基因技术
1．转基因作为一项技术本身是中性的，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。
理性看待转基因技术不是人云亦云，更不是诋毁科学创新、造谣惑众，而是需要建立在完备的科学知识基础之上，即清晰地了解转基因技术的原理和操作规程；还应该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；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。
社会舆论导向正确了，往往有利于决策者作出正确的决策，从而促进科学技术的发展；相反，社会舆论导向不正确，将可能阻碍科学技术的发展。
2．针对转基因技术，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。
我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，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。
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》。
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。
我国还成立了专门的国家农业转基因生物安全委员会，这是我国农业转基因生物安全管理权威的评价机构，为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
1．理性看待转基因技术的原因
（1）生物技术和其他科学技术一样具有两面性，是一把“双刃剑”，既能推动社会发展和技术进步，也可带来灾难。
（2）社会的发展总是和技术的发展密切联系，从促进社会发展的角度看，必须不断发展生物技术，造福人类，同时尽量避免灾难。
2．理性看待转基因技术
（1）认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。
（2）正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害，而不能因噎废食。
（3）完善相应的法律法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。
（4）我国保证转基因食物安全性的监控和预防措施
①立法监控是保证转基因生物安全的有力措施。
②多环节监控。
转基因农作物研究、从实验室走向大田试验各阶段，以及产品商品化都有相应法规进行严格的监控，只有在每一阶段试验获得认可证书后，才可进入下一阶段。
（2019·哈尔滨高二检测）农业部颁布的《农业转基因生物标识管理办法》中要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，其目的是（ ）
A．警告消费者，不要随意购买
B．维护消费者的知情权和选择权
C．告诉消费者，可放心购买
D．无任何实际意义
解析：
选B。
加贴标注的目的是维护消费者的知情权和选择权，帮助消费者自行选择购买。
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
转基因产品存在安全性问题的原因
（1）目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制了解有限。
（2）目的基因往往是异种生物的基因。
（3）外源基因插入宿主基因组的部位是随机的。
转基因产品主要在食物安全、生物安全和环境安全三个方面存在争论。
转基因产品在食物安全方面可能存在的问题
（1）出现滞后效应。
（2）出现新的过敏原。
（3）营养成分可能改变。
（4）把动物蛋白转入农作物会侵犯宗教信仰者或素食者的权益。
转基因产品在生物安全和环境安全方面可能会破坏生态平衡，危害生物多样性。
对待转基因技术的正确做法是趋利避害，不能因噎废食。
[拓宽教材]
1．（选修3P88“小资料”改编）下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患（ ）
A．转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原
C．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
D．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发生改变
解析：
选C。
关于转基因产品存在的食品安全问题主要体现在以下几个方面：
对食物安全检测不全面、可能出现新的过敏原、营养成分可能改变等，C选项所述不是转基因食物潜在的安全隐患。
2．（选修3P90“生物技术资料卡”改编）用转基因玉米加工制成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，这样做是为了保护消费者的知情权。
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“本产品为________加工制成，但本产品中________________________”。
答案：
转基因玉米加工品 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
[精练好题]
3．（2019·福建厦门外国语学校高三月考）抗逆转基因作物的培育与推广带来的巨大社会效益是（ ）
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制
②减少了化学农药对环境的污染和对人畜的危害
③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境的保护
④已成为人类解决饥饿和贫困不可或缺的技术
A．①②③ B．①②④
C．①③④D．②③④
解析：
选B。
“逆”就是不利于作物生长的因素（如土壤的盐、碱、气候的寒、高温、虫害等），抗逆就是将某种基因导入植物的基因组中，从而改变了其对这些不利因素表现出的反应，达到我们预想的目的。
抗逆转基因作物的培育与推广，不会减少化肥的制造和使用量，③错误。
4．（2019·南通高二检测）现在转基因技术已经相当成熟了，前不久美国批准转基因三文鱼进入市场，旨在利用生物技术提升水产产业，不过这种转基因三文鱼目前只能在加拿大和巴拿马饲养。
下列关于转基因技术的说法，正确的是（多选）（ ）
A．转基因技术的原理是基因重组
B．转基因技术的应用解决了人类历史上的很多难题，是有利无害的
C．现在很多转基因食品包装上都有警示标志，就是提示潜在的安全性
D．转基因食品比传统食品营养更丰富，因此在不久之后转基因食品会替代传统食品
解析：
选AC。
转基因技术的原理是基因重组，A正确；转基因技术的应用解决了人类历史上很多难题，但转基因技术对人类既有有利的一面，也有不利的一面，B错误；现在很多转基因食品包装上都有警示标志，就是提示其潜在的安全性，C正确；转基因食品和传统食品各有优缺点，转基因食品不会替代传统食品，D错误。
5．对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶片细胞的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎、叶中迅速积累，以应对害虫的再次侵袭。
蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。
人们尝试着将蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）。
试分析回答以下问题：
（1）番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的________上合成的。
（2）将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于________。
（3）能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？
________________，说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。
你认为这种担忧有必要吗？
________________，试用学过的知识进行简要的分析说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
大多数酶的化学本质是蛋白质，它是在核糖体上合成的。
将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入到玉米体内，属于基因工程范畴，它的原理是基因重组。
抗虫玉米只是转入了特定的抗虫基因，并不是对任何害虫均有作用，另外随着变异和选择的进行，变异的害虫个体会越来越适应环境，故也要防治害虫。
对于转基因生物的安全性问题，是一个开放性的题目，根据教材中的观点给出支持自己观点的论据即可。
答案：
（1）核糖体
（2）基因重组
（3）不赞成 因为转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫（合理即可）
（4）（答案不唯一）如：
①有必要 这种转基因玉米中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现疾病；或②无必要 因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响；或③无必要 人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温下已被破坏，因此不会对人的消化造成影响
6．（2019·长沙高二检测）阅读下列材料并回答问题：
转基因生物就是利用DNA重组技术，将外源基因（目的基因）导入受体生物（动物、植物、微生物）体内。
当这些外源基因与受体生物的基因整合后，外源基因就能随受体生物细胞的分裂而增殖，并能表达出受体生物原本没有的性状，且此性状能遗传给后代。
1999年2月19日我国培育的首例转基因牛诞生；2001年1月11日第一只转基因羊在美国诞生；2001年2月转基因新鲤鱼（将大马哈鱼的生长激素基因转移到普通鲤鱼体内）在我国培育成功。
此外，转基因兔、羊及转基因抗虫棉等也已培育成功。
（1）不同生物间基因移植成功，说明生物共用一套________________；从生物进化的角度看，这些生物具有________________。
（2）转基因技术将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前取得了许多成就，同时也可能给人类带来灾难性的后果。
试各举一至两个实例。
（3）有人提出“吃基因补基因”，你是否赞成这种观点？
试从新陈代谢的角度简要说明理由。
解析：
不同生物间的基因之所以能够移植成功，是因为不同的生物共用一套遗传密码（或密码子）。
吃基因不一定补基因，因为基因被吃入后，可能被消化酶消化而失去作用，但其分解产物可作为合成DNA的原料。
答案：
（1）遗传密码（或密码子） 亲缘关系
（2）成就：
将抗病基因转移到水稻中形成抗病水稻新品种；将人的血型基因转移到猪的体内，培育生产人血的猪。
不良后果：
转基因作物通过花粉传播可与亲缘关系较近的植物杂交，从而导致基因逃逸，可能产生优势种，危及生物多样性。
（3）开放性题目，只要用生物学知识回答即可。
（如不赞成，因为基因被吃入后，与其他生物大分子一样被消化分解，不可能以原状进入细胞，更不可能补充或整合到人体原有的基因中去；赞成，基因被吃下去后，消化分解为简单物质，可以作为合成DNA的原料。
）
1．下列不属于转基因食品优点的是（ ）
A．解决粮食短缺问题
B．减少农药的使用量，避免环境污染
C．增加食品营养，提高食品附加值
D．可产生人体的抗原性物质
答案：
D
2．下列有关转基因产品引发的安全性问题的叙述，错误的是（ ）
A．转基因产品引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全
B．转基因产品引发安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
C．转基因产品的安全性指转移的基因对接受基因的生物是否安全
D．转基因产品有可能引发安全性问题，但不能一概而论
解析：
选C。
转基因产品的安全性包括食物安全、生物安全、环境安全，并不是指对转基因生物自身是否安全。
3．对转基因产品的安全性发生争论，与科学发展水平的限制有密切关系。
下面关于基因的相关知识中，不可能是争论原因的是（ ）
A．对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限
B．所转移的基因有不少是异种生物的基因
C．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
D．DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”
解析：
选D。
公众对转基因产品的安全性有争论是有多种原因的，生物科学的发展无论在基础理论方面还是工程技术方面都还有很大的局限性，科学家对基因的研究并未究其根本，转基因技术也只是在逐步完善和成熟的过程中，还有大量工作要做。
因此对基因结构和功能的不完全了解，DNA重组中极大的随机性，异种生物之间基因转移后果具有不可预测性，都提醒人们不能不考虑转基因产品是否安全。
转基因产品是否安全关键在转移后的基因，而技术操作过程中所需的“分子工具”与转基因产品的安全性的关系不大。
4．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心（ ）
A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰
B．运载体的标记基因（如抗生素基因）可能指导合成有利于抗性进化的产物
C．目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D．转基因生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成危害
答案：
A
5．目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群，这在脊椎动物中是首例。
虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强，但研究人员并不直接把它投入生产，而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。
你认为这样做主要的意义是（ ）
A．防止基因污染，保护物种多样性
B．保护自身知识产权
C．避免出现新物种，维护生态平衡
D．充分利用杂种优势
解析：
选A。
四倍体与二倍体杂交后得到的是三倍体，三倍体是高度不育的，防止了基因污染。
6．下列关于转基因产品与环境安全的叙述，错误的是（多选）（ ）
A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能会造成二次污染
B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响
C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，这些物质可能会通过食物链传递到人体内
D．转基因生物所带来的环境安全问题是不能解决的
解析：
选BD。
重组的微生物在降解污染物的过程中有可能由重组的微生物或其分泌产物产生二次污染，A正确；种植抗虫棉对环境可能存在潜在的负面影响，B错误；如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，则有可能通过食物链流入人体，从而造成伤害，C正确；转基因生物所带来的环境安全问题是可以通过一定的技术手段及应对措施，逐步解决的，D错误。
7．资料1：
某地转基因木瓜市场占有量达九成。
其中不少转基因木瓜为非法品种，在没有获得国家农业部授予的安全证书或审批进口的前提下就流向了市场。
据了解，国家农业部规定的可食用转基因食品包括：
大豆、玉米、番茄和油菜等。
资料2：
国内生产的转基因食品必须首先获得国家农业部授予的安全证书，然后批准允许进行商业化生产后才可进入市场流通。
资料3：
国外引进的转基因食品必须先获得当地政府授予的安全证书和商业化证书，才能够由国家农业部引进销售。
转基因食品在销售时必须明确标明该产品为转基因食品。
根据资料回答下列问题：
（1）市场销售的木瓜绝大部分为转基因木瓜，但商家却将印有“非转基因木瓜”字样的标签贴在其上误导顾客消费。
由商家的这一做法，你能设想出顾客对转基因产品的态度吗？
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（2）资料暗示转基因产品会在哪一方面产生安全问题？
____________________。
（3）列举转基因产品还会引起哪些方面的安全问题？
________________________________________________________________________。
答案：
（1）大部分顾客对转基因产品持排斥反对的态度
（2）食品方面 （3）转基因产品还会引起产品安全和环境安全等问题
8．如今，从土豆、草莓到西红柿，各种各样的转基因产品已经进入寻常百姓家，有资料显示，我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。
然而近年来，有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。
例如：
1999年，美国康奈尔大学Losey等人将转Bt基因玉米花粉撒在苦芭菜上喂食黑脉金斑蝶，4天后死亡率达44%，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。
（1）据报道，转基因作物大面积种植已达多年，食用转基因食品的人群至少已有10亿之多，至今没有转基因食品不安全的任何实例，转基因食品是安全的。
试分析原因。
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