4.1转基因产品的安全性的学案
【学习目标】
1.了解转基因技术在微生物、动物、植物等方面应用的实例,认同转基因技术的成果。
2.认识到转基因技术的安全性和在生活应用过程中的影响,理性看待转基因技术。
【学习重难点】
(1)从关注整个生物圈的和谐、稳定与发展的高度去审视转基因产品的安全性。
(2)了解有关转基因生物安全性问题争论背后复杂的政治、经济、宗教和伦理道德背景。
【预习新知】
转基因成果令人叹为观止
1.转基因微生物
(1)对微生物进行基因改造的原因:微生物的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。
(2)转基因酵母菌减少了啤酒酵母双乙酰的生成,缩短了啤酒的发酵期。
(3)用基因工程技术构建基因工程菌来生产氨基酸、药物等。
2.转基因动物
(1)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。
3.转基因植物
(1)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作物。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,从而培育成了转基因耐储藏番茄。
(2)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。
(3)硕果累累的转基因成果在带给人们喜悦的同时,也促使人们关注转基因生物的安全性问题。
对转基因产品安全性的争论
1.首先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,已经进入人类的生产和生活,特别是在 上发挥了极大的作用。
2.要 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 ,利用法律手段确保转基因生物的安全性。
4.增强科学家的法制意识,提高科学家的 水平。
科学是一把双刃剑。某项科学技术是否真正有益于人类,关键在于人类如何对待和应用它,不能因为它存在不利因素就因噎废食。生物技术和原子能技术一样,既能造福人类,也可能带来灾难。“技术恐惧”的实质,是对错误运用技术的恐惧,而不是对技术本身的恐惧。
理性看待转基因技术
1.理性看待转基因技术的前提:
(1)清晰地了解转基因技术的 ,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。
(2)靠确凿的 和严谨的 进行思考和辩论。
2.我国对转基因技术的态度:
(1)研究上要 ,坚持自主创新。
(2)推广上要 ,做到确保安全。
(3)管理上要 ,坚持依法监管。
3.我国相关部门制定了一系列的政策、法规并成立相关机构:
(1)维护了消费者对转基因产品的 和 。
(2)保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的 。
(3)为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
【易错提示】
1.转基因成果:进行基因制药;制造出具有重要经济价值的各种重组微生物;培育品质优良的家禽、家畜;培育具有抗性的农作物。
2.人们的价值观取向不同,对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。
3.我国对转基因技术的方针: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。
【深化探究】
对转基因生物安全性的争论
1.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
2.基因污染
(1)概念:基因污染是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并成为后者基因的一部分。
(2)途径
①转基因植物的相关基因通过花粉传播而进入附近的野生植物或邻近的非转基因农作物。
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。
理性看待转基因技术
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,也可能带来灾难。
(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的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。
【巩固训练】
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,目的基因会直接转入动物体细胞中
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侵染转基因植物的微生物中
2.转基因作物是利用转基因技术对农作物进行精确改造而产生的。转基因作物在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进,极大地降低了农业生产成本,但科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。根据以上材料,你认为下列说法欠妥的是( )
A.转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物
B.如果转基因作物对人类健康及环境产生了负面影响,那么我们应该坚决抵制转基因作物
C.科学家必须在现有知识与技术水平的基础上,尽量考虑转基因作物可能存在的风险并采取相应的防范措施
D.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制
3.基因工程提供了新的育种方法。抗逆转基因作物的培育与推广带来了巨大的经济效益和社会效益。下列说法错误的是( )
A.使作物彻底摆脱了土壤和气候条件的限制
B.减少了化肥的制造量和使用量,有利于环境保护
C.减少了化学农药对环境的污染和对人畜的危害
D.使得作物在不良环境下较好地生长,提高产量
4.下列关于基因工程产物可能存在的安全性问题叙述错误的是( )
A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交可能导致自然种群淘汰
B.转基因生物释放到环境中,可能会对生物多样性构成威胁
C.目的基因(如抗虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.标记基因(如抗生素抗性基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
5.当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时,我们需要理性地表明观点和参与讨论。下列不属于理性看待转基因技术的是( )
A.要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
B.只要有证据表明产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
C.要看到经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法
D.要在清晰地了解转基因技术的原理和操作规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题
6.社会上流传着一些与生物有关的说法,有些有一定的科学依据,有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是( )
A.长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B.转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C.消毒液能杀菌,可用来清除人体内新冠病毒
D.如果孩子的血型和父母都不一样,肯定不是亲生的
7.基因工程提供了新的育种方法。抗逆转基因作物的培育与推广带来了巨大的经济效益和社会效益。下列说法正确的是( )
A.在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制
B.减少了化肥的制造量和使用量,有利于环境保护
C.减少了化学农药对环境的污染和对人畜的危害
D.使得作物在不良环境下较好地生长,提高产量
8.下列关于基因工程产物可能存在的安全性问题叙述错误的是( )
A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交可能导致自然种群淘汰
B.转基因生物释放到环境中,可能会对生物多样性构成威胁
C.目的基因(如抗虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.标记基因(如抗生素抗性基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
9.理性看待转基因技术需要建立在完备的科学知识基础之上。下列观点不符合生物学原理的是( )
A.外源基因随机插入宿主基因组可能出现意想不到的结果
B.转基因食品中的基因组可能会整合进入人体基因组
C.转基因生物合成的某些蛋白可能成为新的过敏原
D.转基因植物对当地生态安全的影响可能是长远的
10.将人的干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中,可使烟草获得抗病毒的能力,形成转基因抗病毒烟草。请分析回答下列问题:
(1)转基因抗病毒烟草的获得利用了______技术。
A.基因工程 B.细胞工程 C.发酵工程 D.蛋白质工程
(2)烟草获得抗病毒能力,说明烟草体内产生了______,不同生物间基因的成功移植,说明生物共用一套______。烟草的DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,实际并不影响遗传信息的表达功能,这说明_______。
(3)若将上述获得转基因抗病毒烟草的技术应用于实践,将给农业、医药等诸多领域带来革命性影响,并且目前已取得了许多成就。请列举你所知道的或你所设想的应用该技术的三个具体实例:______。
(4)有人认为,转基因技术是一把双刃剑,正如“水能载舟,亦能覆舟”,其甚至可能带来灾难性的后果。你是否支持这一观点?如果支持,请你举出一个可能的实例。______。
参考答案
1.答案:B
解析:转基因作物可能会造成基因污染,故种植的转基因作物应与传统农业种植区隔离,A正确;动物取食转基因作物后,要经过消化吸收才进入体内,目的基因不可能直接进入动物细胞中,B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,从而影响野生植物的遗传多样性,C正确;目的基因被微生物摄入细胞后,可能转入这些微生物中,D正确。
2.答案:B
解析:转基因技术的实质是基因重组,转基因作物的成功培育是人类在转基因技术研究中取得的丰硕成果。转基因技术具有双刃剑效应,既可以造福人类,也可能给人类带来灾难,面对转基因技术可能产生的负面影响,我们应理性看待,从多个方面、多个角度进行防范,严格管理,有效控制,趋利避害,不能因噎废食。B项对待转基因作物应该理性,不应盲目抵制所有转基因作物。
3.答案:AB
解析:抗逆转基因作物具有一定的抗逆(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等)能力,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,在不良环境下较好地生长,提高产量,A错误,D正确;抗逆转基因作物不具有固氨等特性,不会使土壤中无机盐含量增加,因此仍需要施加化肥等,并不能减少化肥的制造量和使用量,B错误;某些抗逆转基因作物具有抗虫、抗病毒等特性,可以减少化学农药的使用,因此对环境的污染和对人畜的危害也随之降低,C正确。
4.答案:A
解析:三倍体转基因鲤鱼在减数分裂过程中,联会紊乱,不能产生正常的配子,因此三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼不能杂交产生后代,也就不会导致自然种群被淘汰, A错误;转基因生物体内携带非本物种的基因,杂交后可能导致后代出现极强的适应性和抵抗力,在竞争中占绝对优势,使其他竞争生物减少甚至灭绝,对生物多样性构成威胁,B正确;目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物对害虫有毒性,也可能会对人体产生毒性,C正确;载体的标记基因有些是抗生素抗性基因,会合成抗性物质,在自然选择的作用下,可能会有利于抗性进化,如超级细菌的产生等,D正确。
5.答案:B
解析:转基因作为一项技术本身是中性的,所以只要有证据表明产品有害,就应该禁止该产品的使用,而不是禁止转基因技术的应用。
6.答案:A
解析:维生素会受到高温破坏,加热、光照、长时间储存等都会造成维生素的流失和分解;转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性;消毒液只能杀死表面的病毒细菌,但无法清除体内的病毒;如果孩子的血型和父母都不一样,也可能是亲生的,如A型血和B型血的父母也可以生出O型血的孩子;故选A。
7.答案:ACD
解析:抗逆转基因作物具有一定的抗逆(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等)能力,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,在不良环境下较好地生长,提高产量,A、D正确;抗逆转基因作物不具有固氮等特性,不会使土壤中无机盐含量增加,因此仍需要施加化肥等,并不能减少化肥的制造量和使用量,B错误;某些抗逆转基因作物具有抗虫、抗病毒等特性,可以减少化学农药的使用,因此对环境的污染和对人畜的危害也随之降低,C正确。
8.答案:A
解析:三倍体转基因鲤鱼在减数分裂过程中,联会紊乱,不能产生正常的配子,因此三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼不能杂交产生后代,也就不会导致自然种群被淘汰,A错误;转基因生物体内携带非本物种的基因,杂交后可能导致后代出现极强的适应性和抵抗力,在竞争中占绝对优势,使其他竞争生物减少甚至灭绝,对生物多样性构成威胁,B正确;目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物对害虫有毒性,也可能会对人体产生毒性,C正确;载体的标记基因有些是抗生素抗性基因,会合成抗性物质,在自然选择的作用下,可能会有利于抗性进化,如超级细菌的产生等,D正确。
9.答案:B
解析: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,A不符合题意;转基因食品被食用后,其成分会被消化道中的酶水解并被人体吸收,其基因不会进入人体基因组,B符合题意;转基因生物合成的某些蛋白质有可能成为某些人的过敏原,C不符合题意;转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流,对当地生态安全的影响可能是长远的,D不符合题意。
10.答案:(1)A
(2)干扰素;遗传密码;基因是有遗传效应的DNA片段,并且是控制生物性状的结构和功能的基本单位
(3)将抗病毒基因转入水稻中,形成抗病毒水稻新品种;将抗虫基因转入棉花细胞内,获得转基因抗虫棉;将干扰素基因移入细菌体内,培育能产生干扰素的细菌
(4)支持。如用于改良作物的抗除草剂基因进入杂草后,会导致杂草对除草剂产生抗性从而难以控制