2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3-4.1 转基因产品的安全性教案

生物 选择性必修 3 第四章 第 1 节 转基因产品的安全性
[学习目标]
1.关注转基因生物的安全性。
2.举例说出关于转基因生物安全性问题的不同观点及论据。
3.形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。
[教学重难点]
教学重点：理性看待转基因技术。
教学难点：理解各个层面对于转基因安全性的保障
[教学过程]
引入：复习回顾
1.什么是转基因？什么是转基因生物？
2.转基因技术所用的遗传学原理是什么？
3.你所了解的转基因生物有哪些？
一、转基因成果令人叹为观止
（1）转基因微生物方面
成果：A.减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期；
B.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；
C.基因工程菌生产药物几乎涉及各种类型疾病的治疗。
思考：为什么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？
四个方面的优点：①生理结构和遗传物质简单；②生长繁殖快；③对环境因素敏感；④容易进行遗传物质操作等。
（2）转基因动物方面
①培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。
②培育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，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。
成功构建新冠转基因恒河猴，已应用于药物筛选疫苗评价。
（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作物类型
A.种植最多为大豆和玉米，其次是棉花和油菜。
B.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。
批准发放了部分作物的进口安全证书：转基因棉花、大豆、玉米、油菜、甜菜、番木瓜。
③种植现状
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如下，这些
国家转基因作物的种植面积都超过了 1×106 hm2。
结合两种转基因作物研究成果，思考：转基因作物与传统作物种植相比，有什么优势？
如转基因抗虫作物：能够减少农药使用，降低人畜中毒发生率，减轻了环境污染；
转基因耐除草剂作物：能通过无人机施药，从而实现大规模生产、降低生产成本，节省耕作时间。
二、对转基因产品安全性的争论
（1）转基因安全性问题：食物安全、生物安全、环境安全你对这些的观点都认同吗？证据？
①转基因是否会影响植物的代谢路径,进而使营养成分发生改变？
②是否会对人类产生有毒的蛋白质或新的过敏原？
③食用转基因食品是否出现滞后效应，若干年后才出现问题？
④通过近缘杂交等自然过程，是否可能产生重组病菌、重组病毒或“超级杂草”；
⑤进入自然环境后，是否会使本地生物无法生存，而损害生物多样性？
⑥由于种间关系可能改变，可能会干扰生态系统的稳定性；
（2）科学实验：探究抗虫作物中的 BT 基因及其产物对其他生物有无毒害作用？视频资料
（3）刚才的视频给了你什么启发？如何理性看待转基因技术？结合教材，请填写以下内容：理性看待转基因技术需要以 为基础，即清晰地了解转基因技术
的 ；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 和严谨的逻辑进行思考和辩论。
思维训练：评估获取证据的难度
对某种转基因食品而言，证明它安全与证明它不安全，哪个获取所需证据的难度大？为什么？
证明转基因食品安全(没有任何危害)，比证明转基因食品不安全更难。因为要证明它不安全，只要找到它存在一种危害的证据就可以。要证明它安全，则需要把所有可能造成的危害，以及潜在的风险全部排除才可以，而这样的工作难度非常大，几乎是不可能完成的。在逻辑学上，证明某事物毫无瑕疵是非常困难的。
三、理性看待转基因技术
(1) 控制转基因生物安全性问题的技术手段
基因漂移：指一种生物的基因向附近野生近缘种自发转移，导致其基因发生变化的现象。科学家会采取很多方法防止基因漂移。例如，在教材“相关信息”介绍的 a-淀粉酶基因与目的基因一起转入的方法，可以防止转基因花粉的传播。另外，还可采取“细胞质转基因技
术” （把外源基因转入叶绿体 DNA 中）等防止基因漂移；
在以微生物为实验材料时，在“负压”（即低于外界大气压）实验室操作，能有效控制转基因微生物逃逸等潜在风险。
(2)我国针对转基因技术的方针
①研究上要大胆，坚持自主创新；
②推广上要慎重，做到确保安全；
③管理上要严格，坚持依法监督。
（3）法规：
农业转基因生物安全管理条例 、
农业转基因生物安全评价管理办法 、
转基因作物田间试验安全检查指南 等法律法规；
（4）成立国家农业转基因生物安全委员会。
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。
补充：严格的安全性评估体系
我国对农业转基因生物实行严格的分阶段评价。从实验室研究阶段开始，到田间、小规模的中间试验，再到大规模的“环境释放”，生产性实验，安全证书申请的评估等 5 个阶段。既对产品、又对过程进行评估，是全球最严格的评估体系。通过安全评价、获得安全证书的转基因生物及其产品都是安全的，这是国际广泛认可的。
活动：模拟听证会——转基因抗虫玉米投入商业化生产听证会
资料卡： 农业转基因生物的标识管理：知情权和选择权调查研究：
同学们，你或你的亲朋好友在日常生活中使用转基因产品的情况如何呢？在进行讨论的同时，也请围绕以下问题进行调查。
1.这些用转基因技术生产的产品，它们的标识符合国家的规定吗
2.是否有商家利用公众对转基因食品“恐惧”的心理，把“非转基因"作为推销的噱头
请根据调查了解的结果，并结合所学的知识，提出自己参与转基因知识科普服务的行动计划。
4.1 转基因产品的安全性 课堂习题
1．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人畜的危害 ③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护 ④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
答案 B
解析 抗逆转基因作物是指通过基因工程技术使农作物具有抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等)，因此抗逆转基因作物的培育和推广在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候条件的限制，使得作物在不良环境中更好地生长，提高产量，同时还可以减少农药的使用量，减轻对环境的污染和对人畜的危害，①②④正确；但是抗逆作物不能产生无机盐，仍需要从土壤中吸收无机盐，因此不能减少化肥的制造量和使用量，③错误。
2．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而与日俱增。下列叙述不正确的是( )
A．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，有可能会出现意想不到的后果
B．应该严格地选择转基因植物的目的基因，以避免产生对人类有害的物质
C．为了保证转基因产品的安全性，我国成立了专门的国家农业转基因生物安全委员会
D．转基因生物不会对生物多样性构成威胁，也不会影响生态系统的稳定性
答案 D
解析 在导入外源基因时，外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，可能会出现意想不到的后果，所以一定要慎重，A 正确；转基因生物可能会对生物多样性构成威胁，进而影响生态系统的稳定性，D 错误。
3．基因污染是指在天然物种的 DNA 中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。下列叙述错误的是( )
A．基因工程间接导致了基因污染
B．基因工程破坏了生物原有的基因组成
C．基因工程是通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状
D．人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响
答案 C
解析 基因工程是将外源基因导入受体细胞内，从而使生物获得新的性状，未发生基因交换。
4．目前科学家已成功培养出全球首例遗传性能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
答案 A
解析 此优良四倍体鱼种为转基因技术的产物，因转基因生物野生养殖易造成基因污染，故将其与二倍体鱼种杂交，得到优良三倍体品种，三倍体是高度不育的，将其放养可避免基因污染，保护物种多样性，维护生态平衡。
5．基因工程技术刚兴起时，都是以微生物作为实验材料，且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里进行操作。这里“负压”的作用主要是( )
A．防止转基因生物进入人体或逃逸扩散到外界，对人体产生危害或对环境造成基因污染
B．提高微生物的基因突变频率
C．加快微生物的繁殖速度
D．避免其他生物对实验材料的污染
答案 A
解析 “负压”条件下，会出现一个压强差，从而使微生物不易逃逸扩散到外界，防止其对人体产生危害或对环境造成基因污染，A 正确。