4.1 转基因生物的安全性
[学习目标] 1.举例说明转基因生物取得的重要成果。2.说出转基因生物安全性问题的不同观点及论据,形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。
方式一 随着转基因技术日趋成熟,由实验室走向农田,不少转基因作物及其产品已在生活中与人们休戚相关。与此同时,转基因作物的生态风险,可能带来的环境问题、转基因产品作为食品对人体的健康是否会造成隐性伤害等问题,已引起世界性的“生物安全”的讨论。作为一名普通的民众,对于生物技术带来的安全性和伦理问题,我们究竟该采取怎样的态度?作为普通民众,我们有义务接受正确的科学知识,理性地参与讨论,为国家的立法提供基础。
方式二 “转基因是否安全?”近年来,这个问题在各种平台上被不断追问。一方面,转基因食品、农作物、种子已经大量进入生活,事实上,在世界范围内都已经很难找出没有吃过转基因食品的人;另一方面,有关转基因食品的一系列疑问,还有待澄清。我们该如何看待生物技术带来的伦理问题呢?转基因食品的安全性应当如何科学评价呢?
一、转基因成果
1.微生物方面
(1)利用DNA重组的微生物进行基因制药。
(2)制造出具有重要经济价值的各种重组微生物,如清除石油污染的假单胞杆菌等。
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畜、家禽。
(2)把转基因动物(如奶牛)变成生物反应器,让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需要的蛋白质。
3.转基因植物方面
(1)培育具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。
(2)种植最多的转基因植物有大豆和玉米,转基因棉花和油菜次之。
归纳总结 抗逆转基因作物的社会效益
(1)解决饥饿和贫困问题。
(2)在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候的限制,提高产量。
(3)减少农药的使用,减少环境污染。
例1 下列成就来自基因工程技术的是( )
A.番茄—马铃薯新物种
B.高产的青霉素菌株
C.将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内
D.能进行生物固氮的酵母菌品种
答案 D
例2 下列关于转基因技术的应用,不正确的是( )
A.可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物体内使其具有相应的抗性
B.可以使用DNA重组的微生物,生产稀缺的基因药物
C.可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器,使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的特定蛋白质
D.将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新物种
答案 D
解析 将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新品种,但不能产生新物种,D项错误。
二、转基因生物的安全性
1.对转基因生物安全性的争论
(1)争论1 转基因生物与食物安全
反方
正方
不能对转基因食物安全性问题掉以轻心的理由
不用担心转基因食物安全性的理由
①反对“实质性等同”
所谓“实质性等同”概念是对转基因农作物安全性评价的起点,而不是终点
②担心出现滞后效应
多环节、严谨的安全性评估,可以保证转基因食物的安全
③担心出现新的过敏原
科学家的负责态度,可以防止新过敏原的产生,对于产生过敏反应的农作物会予以销毁
④担心营养成分改变
至今尚未发现因食用转基因食物而影响人体健康的实例
⑤担心把动物蛋白基因转入农作物会侵犯宗教信仰者或素食者的权益
没有足够的证据证明转基因食物有问题
(2)争论2 转基因生物与生物安全
反方
正方
转基因生物可能会对生物多样性构成威胁的理由
转基因生物不大可能对生物多样性构成威胁的理由
①转基因植物可能会扩散到种植区以外,成为野生种类或杂草
转基因农作物扩散到种植区以外会很快死亡
②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
要表现出新性状必须具有一定的水、肥等条件,以及配套的种植技术
③可能重组出对人类或其他生物有害的病原体
由于生殖隔离的存在,它们很难与其他植物杂交
④有可能使杂草成为除草剂除不掉的“超级杂草”
花粉传播的距离和存活时间有限
(3)争论3 转基因生物与环境安全
反方
正方
可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏的理由
转基因生物有利于环境保护的理由
①打破了自然物种的原有界限,改变生态系统中的能量流动和物质循环
转基因生物不会改变生物原有的分类地位,不会破坏生态系统的稳定性
②重组的微生物可能会对人类生活环境造成二次污染
转基因抗虫作物的种植,减少了农药的使用量
③重组DNA与微生物杂交,可能产生对动植物和人类有害的病原微生物
抗除草剂农作物的种植,减轻了农田管理的负担,保护了农田土壤环境
④转基因植物花粉中的有毒蛋白或过敏蛋白可以通过蜜蜂进入蜂蜜,再经过食物链传递
由于新闻报道不实,增加了公众对转基因农作物的恐惧感
2.理性看待转基因技术
(1)坚持正确的社会舆论导向,将有利于决策者做出正确的决策,从而促进科学技术的发展。
(2)面对转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,而不能因噎废食。
(3)各国对转基因技术都制定了符合本国利益的政策和法规。
归纳总结
1.辨别“实质性等同”与“滞后效应”
(1)实质性等同:是指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变,就可以认为与天然品种“没有差别”。
(2)滞后效应:转基因植物的DNA经过重组后,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质。转基因农作物所表达的某些蛋白质,可能会潜移默化地影响人的免疫系统,从而对人体健康造成隐性的伤害,食用者在过了若干年或者一两代之后,问题才显现出来。
2.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。
3.外来物种入侵
(1)概念:外来物种是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。
(2)危害
①外来物种进入新的生态系统之后,由于没有天敌,极易造成生长失控,破坏生态系统的结构。
②外来物种在新的生态系统中,直接影响本地物种的生存,加速某些生命力较弱的物种消失,即入侵的外来物种可能会造成生物多样性降低。
③外来物种进入新的生态系统后,作为掠夺者、寄生者或病原体,会使受害者或寄主的数量发生变化,往往会对当地的农业或林业带来严重的损害,即爆发所谓的生物灾害。
④有些外来植物产生的花粉是当地居民从未接触过的物质,可能成为对人类健康造成威胁的新过敏原。
例3 下列哪一观点支持转基因生物会引发生物安全性问题( )
A.生殖隔离使转基因生物与其他植物很难杂交
B.花粉的传播距离有限,不会引起生物安全性问题
C.植物花粉存活时间有限,不会散失到其他环境,威胁其他生物
D.转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”
答案 D
解析 外来物种是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。
例4 关于转基因食品的安全性评价应做到多环节,下面哪些属于转基因食品安全性评价的环节( )
①转基因农作物的研究 ②转基因农作物的农田试种 ③转基因农作物的大面积种植 ④转基因食品的商品化
A.①② B.①②③
C.②③ D.①②③④
答案 D
解析 转基因食品的安全性要多环节、严谨地评价,确保转基因食物的安全。例如在农作物研究、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的安全性评价。
1.对转基因生物引发的安全性问题的叙述错误的是( )
A.转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全
B.转基因生物引起安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部分往往是随机的
C.由于生殖隔离,转基因农作物肯定不会将目的基因传递给杂草
D.转基因生物有可能造成安全性问题,但不能一概而论
答案 C
解析 各种生物之间不一定都存在生殖隔离,1996年科学家发现转入抗除草剂基因的油菜可以与某些杂草杂交,并结出了种子。
2.面对转基因技术的利弊,正确的做法是( )
A.坚决抵制转基因生物 B.不加区分,全盘接受
C.应停止有关的实验 D.趋利避害,不能因噎废食
答案 D
解析 理性看待问题的实质是既看到有利的方面又不回避不利的方面。转基因技术有利有弊,我们对待它应趋利避害,不能因噎废食。
3.转基因植物可能引起营养成分发生改变的根据是( )
A.部分DNA发生了重组
B.某一基因可以控制合成不同的蛋白质
C.重组DNA控制一种蛋白质的合成
D.有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化,这可能会导致转基因农作物营养成分的改变
答案 D
4.(2013·江苏,15)下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是( )
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.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害
C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提
D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上
答案 B
解析 对转基因食品只要求标注“转基因**”等字样,并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害,B项错误。
5.害虫损伤番茄的叶片后,叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质,这种物质可以扩散到番茄的其他部位,诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达,合成蛋白酶抑制剂,导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中,使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,有效抵御了玉米螟对玉米的危害。
请结合上面的材料回答:
(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是________,合成的化合物还需要在________________________中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于__________技术,这种变异在生物学上称为________。
(3)在种植了这种转基因玉米的农田中,杂草是否也会出现抗玉米螟性状?原因是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理?理由是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧,你认为这种担忧有无道理?请简要说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)核糖体 内质网和高尔基体 (2)转基因 基因重组 (3)(答案不唯一)不会;不同物种之间存在生殖隔离,玉米的花粉不能传递给杂草(或会;蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草,使杂草获得抗虫基因,从而表现出抗虫性状) (4)需要;转基因玉米能够抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害虫 (5)(答案不唯一)有道理:这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂,人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性,影响人体健康(或没有道理:人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同,玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响)
解析 (1)番茄蛋白酶抑制剂的化学本质为蛋白质,其合成部位为核糖体,但还需要在内质网、高尔基体中加工才具有生物活性。(2)由材料可获得信息,抗玉米螟玉米品种的培育运用的是转基因技术,这种技术的原理是基因重组。(3)(5)属于开放性试题,答案不唯一,只要有道理即可。(4)抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他害虫,故种植抗玉米螟玉米的农田,仍需要进行防虫管理。
[对点训练]
题组一 转基因技术的成果
1.转基因成果令人叹为观止,下面不是转基因成果的一项是( )
A.抗虫棉花
B.能清除石油污染的假单胞杆菌
C.我国奶牛的主要品种——中国荷斯坦牛
D.抗除草剂玉米
答案 C
解析 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;中国荷斯坦奶牛是利用杂交育种培育出来的。
2.下列不属于转基因生物优点的是( )
A.解决粮食短缺问题
B.减少农药的使用,减轻环境污染
C.增加食品营养,提高附加价值
D.可能产生人体的抗原性物质
答案 D
解析 转基因食品可能产生人体的抗原性物质属于转基因生物引发的食物安全问题。
3.抗逆转基因作物的培育与推广给社会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减少了化肥的制造量和使用量,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;但是抗逆作物不能固氮,不会使土壤中无机盐的含量增加,因此不可能减少化肥的制造量和使用量。
题组二 转基因生物的安全性
4.有人说:“转基因生物所转移的只是一两种自然界中已经存在的外源基因,它并不会改变生物原有的分类地位,充其量只能说是具有某种新特征的同一物种。”上述说法中是否是“同一物种”,关键应该看转基因生物与原来的生物是否具有( )
A.生殖能力 B.地理隔离
C.生殖隔离 D.能否杂交
答案 C
5.下列选项中明显体现了转基因生物引发的食物安全问题的是( )
A.转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因,因而猪的生长速度快,个体大
B.转基因大米中含有β-胡萝卜素,营养丰富,产量高
C.转基因植物合成的某些新蛋白质,引起个别人过敏
D.让转基因牛为人类生产凝血因子,并在牛奶中提取
答案 C
解析 转基因生物引发食物安全的理由是:对食物的安全性检测不够,担心出现滞后效应,担心出现新的过敏原,担心营养成分改变,把动物蛋白基因转入农作物,侵犯宗教信仰者或素食者权益。C项体现出转基因生物引发的食物安全问题,A、B、D三项均不能体现。
6.有人认为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。他的依据是( )
A.转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交,形成新的病原体
B.转基因植物的抗除草剂基因,有可能通过花粉传播而进入杂草中,使杂草成为“超级杂草”
C.科学家赋予了转基因生物某些特殊性状,增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力
D.转基因植物花粉传播的距离有限,只能在种植区以内繁殖
答案 C
解析 外来物种入侵一般是由于该生物在适宜的环境和缺乏天敌的情况下能够大量繁殖,并且对当地的生物多样性产生了影响。转基因生物往往是改良的品种,因而具有较强的适应能力,很可能使当地生物受到影响。
7.所谓“实质性等同”是指( )
A.转基因农作物中的成分完全没发生改变
B.转基因农作物中的部分成分没发生改变
C.转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变,就可以认为与天然品种“没有差别”
D.“实质性等同”是对转基因农作物安全性的最终评价
答案 C
解析 “实质性等同”是指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变,就可以认为与天然品种“没有差别”。
8.面对转基因生物的安全性问题,以下解决的方法中合理的是( )
A.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要求马上停止实验,并封存重组生物
B.要求对外源DNA进行认真选择,避免产生对人体有毒害的或过敏的蛋白质
C.对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用40 ℃以下便会死去的菌株
D.把重组DNA的转移限制在没有遗传缺陷的生物上
答案 B
解析 面对转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,而不能因噎废食。
9.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
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。
[综合强化]
10.我国深圳华大基因研究院宣布成功绘制出第一幅完整的中国人基因组图谱(又称“炎黄一号”),这是第一个亚洲人全基因序列图谱。下列有关人类基因序列的叙述不正确的是( )
A.人类基因组极其丰富,人类基因专利化推动人类基因科学研究
B.人类基因序列的主要用途是生产基因工程产品、分析病理、治疗疾病
C.人类基因组计划为功能重要基因的鉴定、分离和克隆奠定基础
D.人类基因资源和其他生物资源、自然资源一样,是人类的重要财富
答案 A
解析 人类基因组只有一套,人类基因专利化,势必引发残酷的基因资源世界大战。
11.对转基因生物的安全性发生争论,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之间的基因
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”
答案 D
解析 公众对转基因生物的安全性有争论的原因有:由于科学发展水平的限制,目前科学家对基因的结构和基因间的相互作用以及基因的调控机制等的了解相当有限;所转移的基因有不少是异种生物的基因;外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
12.下列关于“转基因”的叙述,错误的是( )
A.转入的外源基因有可能使作物的其他基因的表达受到影响
B.被转移的基因是功能已知的基因,人们对它们研究得已经相当透彻,绝对不会引起安全性问题
C.在“转基因”的过程中,必须用到工具酶
D.转基因技术成果已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
答案 B
解析 有的转入的外源基因影响作物的其他基因,操作时需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶,转基因技术成果在农业和医药上发挥了极大的作用,但基因的许多影响是不容易控制的,还存在一些安全隐患。
13.将人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中,可使烟草获得抗病毒的能力,形成转基因产品。请分析回答:
(1)烟草转基因产品的获得属于________。
A.基因工程 B.细胞工程
C.微生物工程 D.酶工程
(2)烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生了__________________,不同生物间基因移植成功,说明生物共用一套____________。烟草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)该工程应用于实践,将给农业、医药等诸多领域带来革命,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工程的三个具体实例。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有人认为,转基因技术是一把双刃剑,犹如船能载舟也能覆舟,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,请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)A
(2)抗病毒干扰素 遗传密码 基因是遗传物质控制生物性状的结构和功能的基本单位
(3)将抗病毒基因嫁接到水稻中,形成抗病毒水稻新品种;将人的血型基因移入猪体内,培育产生与人血型相同的猪;将干扰素基因移入细菌体内,培育出能产生干扰素的细菌
(4)支持这一观点。例如:用于改良作物的抗除草剂基因引入杂草,就将难以控制杂草
解析 基因工程转入的基因之所以能转入并表达,是因为人与其他生物的基因都是由脱氧核苷酸组成的,并且生物共用一套遗传密码。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,所以DNA分子被插入或切割掉某个基因都不会影响遗传信息的表达功能。
14.棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法,我国科学家已将该毒蛋白基因移入棉花细胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡,所以该棉花新品种在1998年推广后,已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题:
(1)该项科学成果在环境保护上的重要作用是__________________________________。
(2)题中“毒蛋白基因移入棉花细胞内并实现成功表达”中“成功表达”的含义是指__________________________________________________________。
(3)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程培育新品种的主要优点是____________________________________________________________________。
(4)转基因技术有利有弊,请各举一例加以说明:
有利方面:______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
有害方面:________________________________________________________________。
答案 (1)减少了农药对环境的污染,保护了生态环境
(2)毒蛋白基因在棉花细胞内经过转录和翻译合成了毒蛋白 (3)目的性强,育种周期短,克服了远缘杂交不亲和的障碍 (4)用于疾病的诊断和治疗,用于培育优良动植物新品种等 可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等
解析 抗虫棉的优点是减少了农药对环境的污染,保护了生态环境。其中毒蛋白基因的表达经过转录和翻译两个过程。基因工程育种的优点是目的性强、育种周期短,能克服远缘杂交不亲和的障碍。
15.如今,从土豆、草莓到西红柿,各种各样的转基因食品已经进入寻常百姓家,更有资料显示,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(苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭菜上,喂食黑脉金斑蝶,4 d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。请根据材料回答下列问题:
(1)据报道转基因作物大面积种植已达7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。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)自1983年转基因作物在美国问世以来,用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。2001年全球转基因作物的种植面积达到了5×107 hm2。试问:转基因产品到底有什么优势?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)你是怎样理解转Bt基因玉米花粉对非靶生物有毒的?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有人认为转基因生物会造成基因污染,危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①转基因食物被煮熟之后,细胞就被破坏了,进入人肠胃系统后,基因被消化成小分子物质而失去遗传作用;②我们所吃的转基因改良作物是长期人工选择的结果,人们食用后并未有不适或影响健康;③转基因食品仅是在农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等(只要合理即可) (2)①可缩短育种时间;②可定向改造生物的性状;③可提高粮食产量,解决粮食短缺问题(只要合理即可) (3)转Bt基因玉米在培育过程中没有对所有的生物进行毒性检测实验,在逻辑判断上属于不完全归纳(只要合理即可) (4)转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递,可能会由此产生超级杂草、超级害虫以及其他超级动物等,使得生物多样性受到破坏(只要合理即可)
解析 本题属于开放性题目,可以从正反两个方面分析利害关系。转基因生物会不会对人体产生毒害,会不会富集,转基因产品中的外源基因是否会在环境中传播,转基因生物能否成为外来物种,是否对环境造成破坏等,都是解答本题的切入点,如何对转基因食品进行安全评价,已经成为一个新的课题。
课件36张PPT。4.1 转基因生物的安全性专题4 生物技术的安全性和伦理问题[学习目标]
1.举例说明转基因生物取得的重要成果。
2.说出转基因生物安全性问题的不同观点及论据,形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。方式一 随着转基因技术日趋成熟,由实验室走向农田,不少转基因作物及其产品已在生活中与人们休戚相关。与此同时,转基因作物的生态风险,可能带来的环境问题、转基因产品作为食品对人体的健康是否会造成隐性伤害等问题,已引起世界性的“生物安全”的讨论。作为一名普通的民众,对于生物技术带来的安全性和伦理问题,我们究竟该采取怎样的态度?作为普通民众,我们有义务接受正确的科学知识,理性地参与讨论,为国家的立法提供基础。方式二 “转基因是否安全?”近年来,这个问题在各种平台上被不断追问。一方面,转基因食品、农作物、种子已经大量进入生活,事实上,在世界范围内都已经很难找出没有吃过转基因食品的人;另一方面,有关转基因食品的一系列疑问,还有待澄清。我们该如何看待生物技术带来的伦理问题呢?转基因食品的安全性应当如何科学评价呢?新知导学达标检测内容索引新知导学1.微生物方面
(1)利用 的微生物进行基因制药。
(2)制造出具有重要经济价值的各种 ,如清除石油污染的____
_______等。一、转基因成果DNA重组重组微生物假单胞杆菌2.转基因动物方面
(1)培育 、 的转基因家畜、家禽。
(2)把转基因动物(如奶牛)变成 ,让它们的奶中富含某种营养物质、 或人类所需要的蛋白质。
3.转基因植物方面
(1)培育具有 、 、抗除草剂、 等全新性状的农作物。
(2)种植最多的转基因植物有 和玉米,转基因棉花和 次之。生长迅速营养品质优良生物反应器珍贵药物抗虫抗病抗逆大豆油菜抗逆转基因作物的社会效益
(1)解决饥饿和贫困问题。
(2)在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候的限制,提高产量。
(3)减少农药的使用,减少环境污染。归纳总结例1 下列成就来自基因工程技术的是
A.番茄—马铃薯新物种
B.高产的青霉素菌株
C.将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内
D.能进行生物固氮的酵母菌品种√答案例2 下列关于转基因技术的应用,不正确的是
A.可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物体内使其具有相应的抗性
B.可以使用DNA重组的微生物,生产稀缺的基因药物
C.可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器,使它们的奶中富含某种营
养物质、珍贵药材或人类所需要的特定蛋白质
D.将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新物种√答案解析 将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新品种,但不能产生新物种,D项错误。解析1.对转基因生物安全性的争论
(1)争论1 转基因生物与食物安全二、转基因生物的安全性实质性等同滞后效应安全性评价的起点新的过敏原营养成分改变宗教信仰者或素食者的权益(2)争论2 转基因生物与生物安全野生种类入侵的外来物种超级杂草生殖隔离(3)争论3 转基因生物与环境安全能量流动物质循环二次污染重组DNA食物链2.理性看待转基因技术
(1)坚持正确的 导向,将有利于决策者做出正确的决策,从而促进 的发展。
(2)面对转基因技术的利弊,正确的做法应该是 ,而不能因噎废食。
(3)各国对转基因技术都制定了符合本国利益的 和法规。社会舆论科学技术趋利避害政策1.辨别“实质性等同”与“滞后效应”
(1)实质性等同:是指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变,就可以认为与天然品种“没有差别”。
(2)滞后效应:转基因植物的DNA经过重组后,有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质。转基因农作物所表达的某些蛋白质,可能会潜移默化地影响人的免疫系统,从而对人体健康造成隐性的伤害,食用者在过了若干年或者一两代之后,问题才显现出来。归纳总结2.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。3.外来物种入侵
(1)概念:外来物种是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。
(2)危害
①外来物种进入新的生态系统之后,由于没有天敌,极易造成生长失控,破坏生态系统的结构。
②外来物种在新的生态系统中,直接影响本地物种的生存,加速某些生命力较弱的物种消失,即入侵的外来物种可能会造成生物多样性降低。③外来物种进入新的生态系统后,作为掠夺者、寄生者或病原体,会使受害者或寄主的数量发生变化,往往会对当地的农业或林业带来严重的损害,即爆发所谓的生物灾害。
④有些外来植物产生的花粉是当地居民从未接触过的物质,可能成为对人类健康造成威胁的新过敏原。例3 下列哪一观点支持转基因生物会引发生物安全性问题
A.生殖隔离使转基因生物与其他植物很难杂交
B.花粉的传播距离有限,不会引起生物安全性问题
C.植物花粉存活时间有限,不会散失到其他环境,威胁其他生物
D.转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”√答案解析 外来物种是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。解析例4 关于转基因食品的安全性评价应做到多环节,下面哪些属于转基因食品安全性评价的环节
①转基因农作物的研究 ②转基因农作物的农田试种 ③转基因农作物的大面积种植 ④转基因食品的商品化
A.①② B.①②③
C.②③ D.①②③④√答案解析 转基因食品的安全性要多环节、严谨地评价,确保转基因食物的安全。例如在农作物研究、农田试种、大面积种植和商品化等各阶段都要进行严格的安全性评价。解析学习小结食
物生
物环
境法规达标检测1.对转基因生物引发的安全性问题的叙述错误的是
A.转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全
B.转基因生物引起安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的
部分往往是随机的
C.由于生殖隔离,转基因农作物肯定不会将目的基因传递给杂草
D.转基因生物有可能造成安全性问题,但不能一概而论12345答案√解析 各种生物之间不一定都存在生殖隔离,1996年科学家发现转入抗除草剂基因的油菜可以与某些杂草杂交,并结出了种子。解析2.面对转基因技术的利弊,正确的做法是
A.坚决抵制转基因生物 B.不加区分,全盘接受
C.应停止有关的实验 D.趋利避害,不能因噎废食答案12345解析 理性看待问题的实质是既看到有利的方面又不回避不利的方面。转基因技术有利有弊,我们对待它应趋利避害,不能因噎废食。解析√3.转基因植物可能引起营养成分发生改变的根据是
A.部分DNA发生了重组
B.某一基因可以控制合成不同的蛋白质
C.重组DNA控制一种蛋白质的合成
D.有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化,这可能会导致转基
因农作物营养成分的改变12345答案√123454.(2013·江苏,15)下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是
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.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害
C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提
D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上答案√解析 对转基因食品只要求标注“转基因**”等字样,并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害,B项错误。解析123455.害虫损伤番茄的叶片后,叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质,这种物质可以扩散到番茄的其他部位,诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达,合成蛋白酶抑制剂,导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中,使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,有效抵御了玉米螟对玉米的危害。
请结合上面的材料回答:
(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是________,合成的化合物还需要在__________________中加工才具有生物活性。答案解析核糖体内质网和高尔基体解析 番茄蛋白酶抑制剂的化学本质为蛋白质,其合成部位为核糖体,但还需要在内质网、高尔基体中加工才具有生物活性。12345(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于_______技术,这种变异在生物学上称为__________。转基因基因重组答案解析 由材料可获得信息,抗玉米螟玉米品种的培育运用的是转基因技术,这种技术的原理是基因重组。解析12345(3)在种植了这种转基因玉米的农田中,杂草是否也会出现抗玉米螟性状?原因是什么?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
__________________________________。(答案不唯一)不会;不同物种之间存在生殖隔离,玉米的花粉不能传递给杂草(或会;蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草,使杂草获得抗虫基因,从而表现出抗虫性状)答案解析 属于开放性试题,答案不唯一,只要有道理即可。解析12345(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理?理由是什么?
____________________________________________________________。需要;转基因玉米能够抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害虫答案解析 抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他害虫,故种植抗玉米螟玉米的农田,仍需要进行防虫管理。解析12345(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧,你认为这种担忧有无道理?请简要说明理由。
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。(答案不唯一)有道理:这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂,人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性,影响人体健康(或没有道理:人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同,玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响)答案解析 属于开放性试题,答案不唯一,只要有道理即可。解析123454.2 关注生物技术的伦理问题
4.3 禁止生物武器
[学习目标] 1.简述克隆人、试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的伦理问题。2.说出生物武器的主要种类和特点。3.举例说出生物武器给人类带来的威胁。
方式一 “逃出克隆岛”
“两个男青年和数百名居民居住在21世纪中叶的一个与世隔绝的社区里。和所有其他居民一样,希望自己被选中成为神秘岛的访客。据说那是地球上最后一片净土,然而青年随即发现所有它存在的证据全是谎言,他与社区内所有居民一样都是克隆人,他们生存的唯一目的就是给宿主提供各种需要更新的器官。为避免任人宰割,成为别人的“零件加工厂”,青年毅然决定展开逃亡之旅,寻找身世之谜”。这是影片《逃出克隆岛》中所讲述的故事情节。影片向人们提出了许多问题,诸如利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道。克隆人该不该有人权等。如果将来某一天你也需要用“克隆人”的器官来挽救生命,你会接受“克隆人”的器官吗?
方式二 生物技术革命的浪潮席卷全球,不仅带来巨大的社会效益和经济效益,而且也对人们传统的观念造成极大的冲击,在持有不同价值观的人群中引起了激烈的争论。例如,人工授精曾一度被认为是对人类的威胁,目前克隆人又带来了同样的恐惧。生物技术介入人类自身的繁衍,带给我们的究竟是祸还是福呢?
方式三 有一部描写日本“731部队”的国产影片,它所反映的是一个真实故事。1940年这个部队驻扎在离哈尔滨市20公里的平房地区,他们拿活人做实验,残害了无数的爱国志士和抗日的同胞。这支部队又叫“细菌部队”。他们使用的“陶瓷炸弹”,也就是我们所说的“生物武器”。什么是生物武器?对人类有什么危害呢?这节课我们就一同来探讨生物武器。
方式四 生物技术在给人们的生产和生活带来了很好的影响和改变的同时,某些国家也将生物技术应用于战争。早在第二次世界大战时,侵华日军就使用细菌武器,给我国人民带来巨大的伤害。
一、克隆技术引发的伦理问题
观点
理由
赞成
(1)技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法得到解决;
(2)克隆人是一项科学,既然是科学就应允许研究克隆人
不赞成
(1)克隆人严重违反了人类伦理道德;
(2)克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;
(3)克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人;
(4)克隆技术尚不成熟
中国政府的态度
禁止生殖性克隆人,原则是不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,但不反对治疗性克隆
归纳总结
1.不同水平的克隆分析
(1)分子水平上的克隆:指DNA复制,如PCR扩增产生相同的基因、表达运载体进入受体细胞或生物中自我复制得到大量完全相同的目的基因都属于克隆。
(2)细胞水平上的克隆:如通过细胞培养由亲代细胞分裂形成遗传物质相同的很多细胞或某些组织、器官;单克隆抗体的制备;单细胞生物如细菌、酵母菌进行分裂生殖等。
(3)个体水平上的克隆:指由基因型完全相同的两个或更多个体组成的群体。如体细胞核移植、胚胎分割移植等产生的新个体。
2.治疗性克隆和生殖性克隆的比较
比较项目
治疗性克隆
生殖性克隆
不同点
概念
是指利用克隆技术产生特定细胞或组织等用于治疗性移植的克隆性技术
指利用克隆技术获得胚胎,并将胚胎孕育成为人类个体的克隆性技术
目的
治疗人类疾病
繁殖新个体
操作水平
细胞水平
个体水平
相同点
都属于无性生殖,产生的新个体、新组织遗传信息相同
例1 下列有关克隆人的说法,错误的是( )
A.克隆人是一种无性生殖方式
B.克隆人证明了人体细胞的细胞核具有全能性
C.在现有克隆技术条件下,成功率为100%
D.中国政府禁止生殖性克隆人
答案 C
解析 克隆人的繁殖方式在本质上属于无性生殖;高度分化的动物细胞的全能性受到限制,但克隆人证明了人体细胞的细胞核具有全能性;由于克隆技术尚不成熟,现在就做克隆人很有可能孕育出有严重生理缺陷的孩子,所以在现有的克隆技术条件下,成功率不可能为100%;中国政府禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。
例2 法国议会投票通过了生物伦理法案,该法案从立法上禁止在法国进行生殖性克隆和治疗性克隆,新法案明文禁止从事治疗性克隆研究的原因是( )
A.治疗性克隆带来严重后果
B.治疗性克隆的研究必然会过渡到生殖性克隆
C.治疗性克隆严重违反生物伦理
D.治疗性克隆就是生殖性克隆
答案 B
解析 人类生殖性克隆的研究严重混淆了生物伦理,所以被绝对禁止,而治疗性克隆研究必然会过渡到生殖性克隆的研究,所以法国明文禁止从事治疗性克隆的研究。
二、设计试管婴儿和基因检测引发的伦理问题
1.设计试管婴儿引发的伦理道德问题
观点
理由
不符合伦理道德
(1)把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;
(2)早期的生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余的胚胎,无异于“谋杀”;
(3)有人会滥用设计试管婴儿技术,而设计婴儿性别
符合伦理道德
(1)设计试管婴儿是为了救人,是救治患者的最好、最快捷的方法之一;
(2)提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤;
(3)脐带血是试管婴儿的“身外之物”
政府观点
中国卫生部在《体外受精—胚胎移植及其衍生技术规范》中规定:“实施体外受精—胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书”
2.基因检测引发的伦理问题
(1)基因身份证
基因身份证指把个人的致病基因和易感基因检测出来,记录在磁卡上,而做成的个人基因身份证。
(2)基因检测引发的争论
项目
反对
支持
技术方面
①目前人类对基因结构及基因间的相互作用尚缺乏足够的认识,通过基因检测达到预防疾病的目的是很困难的;②基因检测结果会给受检者带来巨大的心理压力
通过基因检测可以对遗传性疾病及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的
道德方面
基因资讯的泄露造成基因歧视,如个人婚姻困难、人际关系疏远,更明显的是造成一支遗传性失业大军
对于基因歧视现象,可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决
归纳总结 试管婴儿与设计试管婴儿的比较
项目
设计试管婴儿
试管婴儿
技术手段
胚胎移植前需进行遗传学诊断这一环节
不需要进行遗传学诊断
实践应用
用于白血病、贫血病等遗传性疾病的预测
解决不孕不育问题
联系
二者都是体外受精,体外进行早期胚胎发育,再进行胚胎移植,从生殖方式上都为有性生殖
例3 大多数人认为,用设计试管婴儿的办法救治自己的孩子是符合伦理道德的。下列选项不属于他们的理由的是( )
A.父母是出于爱子之心,为了救治孩子
B.这是救治患者最好、最快捷的办法
C.提供骨髓中的造血干细胞不会对婴儿造成伤害
D.把试管婴儿当作人体配件工厂是对生命的不尊重
答案 D
例4 下列关于基因身份证的有关叙述中,正确的是( )
A.由于基因身份证反映了个人全部的遗传信息,因此能够准确地预测、预防和治疗遗传病
B.基因身份证能够反映个人的一些重要遗传信息,人们可以根据基因身份证的信息选择合适的职业等
C.基因身份证能够反映个人的某些遗传信息,但并不是基因身份证中所反映的遗传信息一定能够表现
D.人类蛋白质组计划已经启动,由于基因控制蛋白质的生物合成,蛋白质的结构和功能将全部可以通过基因身份证推测
答案 C
解析 基因身份证能够反映个人的某些遗传信息,由于基因的表达需要一定条件,同时又受环境等因素的影响,因此并不是基因身份证中所反映的遗传信息一定能够表现;虽然基因控制蛋白质的合成,但是基因不能反映出蛋白质的结构和功能,故不能通过基因身份证推测蛋白质的结构和功能。
三、禁止生物武器
1.生物武器的种类(连线)
2.散布途径:将病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,会对军队和平民造成大规模杀伤后果。
3.危害
(1)致病菌:第二次世界大战期间,侵华日军在中国领土上修建了几十座细菌武器工厂,曾用数千名中国人做活体实验,还曾在中国20多个地区使用了细菌武器,造成了几十万中国老百姓死亡。日本战败投降时,侵华日军又一次把培养的细菌释放出来,在中国造成传染病大流行。
(2)生化毒剂:如肉毒杆菌毒素分子可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱,从而引起肌肉麻痹。
(3)病毒:如天花病毒,在年轻人普遍都没有接种天花疫苗的情况下,若有人用天花病毒或某些动物的痘病毒作为生物武器,后果不堪设想。
(4)基因重组致病菌:这些致病菌是人类从未接触过的致病菌,可让大批受感染者突然发病,而又无药可医。
4.禁止生物武器公约
(1)1972年4月10日,苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止试制、生产和储存并销毁细菌(生物)和毒剂武器公约》(简称《禁止生物武器公约》)。
(2)中国在任何情况下不发展、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。
归纳总结
1.生物武器的杀伤特点
(1)致病力强,多数具有传染性:某些生物战剂只需少数病原体侵入人体,就会引起发病,如几十个热杆菌侵入人体就能致病。某些生物战剂,如鼠疫杆菌等,有很强的传染性,在一定条件下能在人员之间传播,长期流行。
(2)污染面积广:生物战剂致病力强,气溶胶可随风飘散,在气象、地理条件适宜时,可造成大面积污染。
(3)不易被发现:生物战剂气溶胶无色无味,加之多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时秘密施放,不易被人发现。
(4)有一定的潜伏期:生物战剂致病需经几小时至几天的时间,在这期间相关人员不会很快减弱工作能力。
(5)传播途径多:呼吸、饮食、皮肤接触、昆虫叮咬等。
(6)受自然条件影响大:风速、气温对气溶胶传播有影响,大雪、低温、干燥、日晒等能加速病菌的消亡。
2.生物战剂侵入人体的4条途径
(1)吸入:生物战剂污染空气,通过呼吸道吸入,感染致病。
(2)误食:食用被生物战剂污染的水、食物而得病(如霍乱、痢疾等)。
(3)皮肤接触:生物战剂如炭疽杆菌、鼠疫杆菌,可以直接或间接经过皮肤、黏膜、伤口进入人体。
(4)昆虫叮咬:人被带有生物战剂的昆虫叮咬后,会因血液被污染而患病。
例5 生物武器的危害有传染性强的特点,针对这一特点,下列哪项不是防治生物武器的有效措施( )
A.提前接种和个人的防护
B.发现病人,立即报告,及时隔离
C.注意切断传播途径
D.只注意环境消毒,不注意动植物灭菌
答案 D
解析 防护生物武器,既要注意环境消毒,又要注意动植物灭菌,因为动植物都可以成为传染源。
例6 利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大,其原因是( )
①人类从来没有接触过这种致病菌 ②无药可医 ③具有某种易感基因的民族容易感染,而施放国的人却不易感染
A.① B.② C.②③ D.①②
答案 D
解析 利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大,是由于人类从来没有接触过这种致病菌,可以让大批受感染者突然发病,而又无药可医。
生物技术的伦理问题
禁止生物武器
1.治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应的问题。如图表示治疗性克隆的过程,下列说法正确的是( )
A.上述过程利用了动物体细胞融合技术
B.上述过程实现了动物细胞的全能性
C.胚胎干细胞的不断增殖和分化潜能保证①过程的进行
D.图示克隆技术有悖于伦理问题,因此我国政府提出不赞成、不允许、不支持、不接受的“四不”原则
答案 C
2.设计试管婴儿是在早期胚胎移入母体子宫之前,对胚胎进行遗传学诊断。下列有关叙述不正确的是( )
A.植入前,可以通过诊断筛选出无遗传疾病的胚胎植入母体子宫
B.针对女方是血友病患者而男方正常的夫妇,可以筛选出无遗传疾病的女胎植入母体子宫
C.针对男方是抗维生素D佝偻病患者而女方正常的夫妇,可以筛选出无遗传疾病的男胎植入母体子宫
D.该技术是为了不生出患病孩子,因此无需考虑性别
答案 D
解析 有些伴性遗传病在男女中患病的情况不同,可以通过设计试管婴儿的性别,生出正常的孩子。
3.引发伦理问题的生物技术主要包括( )
①克隆人 ②设计试管婴儿 ③基因身份证 ④转基因生物
A.①② B.①②③
C.①②③④ D.④
答案 B
解析 引发伦理问题的生物技术主要包括克隆人、设计试管婴儿、基因身份证,即涉及人自身的社会地位、家庭观念、两性关系等伦理方面,但不包括转基因生物、试管婴儿等。
4.下列不属于生物武器的是( )
A.致病菌 B.病毒
C.抗生素 D.生化毒剂
答案 C
解析 生物武器的种类包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等,而抗生素不属于生物武器。
5.美国先进细胞技术公司利用成人细胞首次克隆出人类早期胚胎的消息公布后,引起了全世界的轩然大波;中国卫生部明确表示:中国不赞成、不支持、不接受任何克隆人实验,赞成以治疗和预防疾病为目的的人类胚胎干细胞研究,但研究必须是有序的,并且要在有效监控条件下进行。试回答以下问题:
(1)高等动物的克隆方法一般是:供体(被克隆个体)的体细胞的细胞核+去核卵细胞重组细胞早期胚胎个体:
①“多莉”采用了上述技术路线,一般认为这种生殖(繁殖)方式是________生殖。
②a是________过程。
A.有丝分裂 B.细胞核移植
C.体外受精 D.细胞杂交
③克隆技术的突破说明了________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④“胚胎干细胞”是指胚胎发育初期具有无限增殖能力和全能分化能力的细胞。中国科学家利用牛胚胎干细胞改进了克隆技术,培育出多头克隆牛,使得工厂化生产克隆动物成为可能,其方法可能是:供体牛的细胞核+去核卵细胞→____________→__________→__________→许多克隆牛。
(2)下列哪项不属于中国卫生部反对克隆人的原因________。
A.克隆立法相对滞后
B.如果克隆人早期胚胎的试验不加控制地进行下去,克隆人终将诞生
C.克隆人一旦出生,整个人伦方面观念化的东西都被推翻,同时会带来人种优化、宗教混乱等社会政治问题
D.克隆技术并不绝对成熟,不能保证克隆出无缺陷的人
E.大力推广克隆技术对保持生物多样性具有重要意义
答案 (1)①无性 ②B ③高度分化的动物细胞核具有全能性;卵细胞质具有使高度分化的动物细胞去分化的能力 ④胚胎干细胞 胚胎分割 胚胎移植 (2)E
解析 本题考查动物的克隆方法以及克隆对人类社会的影响。克隆过程为:
反对克隆人的原因:
①违背社会、伦理道德等问题。
②克隆技术并不绝对成熟还需探讨等。
[对点训练]
题组一 克隆技术引发的伦理问题
1.下列有关治疗性克隆的说法中,错误的是( )
A.其核心技术是胚胎干细胞培养技术
B.中国政府既反对生殖性克隆人,又反对治疗性克隆
C.解决了临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题
D.胚胎干细胞通过基因的选择性表达可以克隆出不同的组织或细胞
答案 B
解析 治疗性克隆必须使用胚胎干细胞培养技术,故A项正确;中国政府反对生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,故B项错误;治疗性克隆解决了临床上供体器官不足和器官移植后发生免疫排斥反应的问题,故C项正确;胚胎干细胞通过诱导分化,可以克隆出不同的组织或细胞,故D项正确。
2.严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是( )
A.基因检测
B.设计试管婴儿性别
C.克隆人
D.对植入前胚胎进行遗传学诊断
答案 C
解析 严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是克隆人;基因检测可应用于某些疾病的诊断;设计试管婴儿的性别是违背伦理道德的,但不冲击婚姻等伦理道德。
题组二 设计试管婴儿和基因检测引发的伦理问题
3.下列关于设计试管婴儿的问题叙述中,不合乎伦理道德规范的是( )
A.利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞,救治病人
B.利用设计试管婴儿技术设计畸形婴儿,以供展览
C.利用试管婴儿的脐带血
D.设计试管婴儿不一定非考虑他的性别
答案 B
解析 设计试管婴儿不同于为解决不育夫妇的生育问题出现的试管婴儿,试管婴儿的设计一般是为了救治病人,需要试管婴儿的骨髓、干细胞、脐带血等,这样的设计都符合伦理道德,而那些为了达到不当目的而设计试管婴儿的做法都违背伦理道德。
4.下列哪项不是解决基因歧视的正确方法( )
A.开展正确的科学知识传播和伦理道德教育
B.杜绝基因检测
C.保护个人遗传信息隐私权
D.建立完善的法规,通过立法解决
答案 B
解析 基因检测有利于人们的疾病诊断和治疗,有利于某些疾病的发现和预防,这是对人们有利的一面。但是,有的人对基因检测认识不够,因此需要正确的科学知识传播和伦理道德教育,有必要用法制手段来约束某些人的基因歧视行为;杜绝基因检测限制了生物技术的发展和利用,是不正确的做法。
题组三 禁止生物武器
5.下列关于生物武器的叙述中,不确切的是( )
A.生物武器是造价昂贵,却具有大规模杀伤性的武器
B.生物武器是致病微生物、毒素和其他生物活性物质的总称
C.生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等散布
D.生物武器一旦使用,将对军队和平民造成大规模的杀伤后果
答案 A
解析 生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等,与常规武器、核武器和化学武器相比成本低廉,容易获得;这些病原菌直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模的杀伤后果。
6.我们坚决禁止生物武器的原因不包括( )
A.生物武器传染性强、污染面积广
B.生物武器受自然条件影响大
C.生物武器使用不易控制,使用不当可危害本方安全
D.使用生物武器的结果最终受害的是全人类
答案 B
解析 我们坚决禁止生物武器是因为生物武器对人类健康危害极大,且影响持久。生物武器受自然条件影响大不是我们禁止生物武器的原因。
[综合强化]
7.“试管婴儿”技术是通过将不孕不育夫妇的精子和卵子细胞取出在试管中完成受精,并在试管中培养得到胚胎,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答下列问题:
(1)“试管婴儿”技术在生物学上主要依据的原理是( )
A.有性生殖 B.组织培养
C.克隆技术 D.基因工程
(2)要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是____________,双胞胎的性别是否相同?________。
(3)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在对人类作用上的区别是______________________________________________________________,在技术手段上的区别是____________________________________。
(4)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是_____________________________。
答案 (1)A (2)胚胎分割移植 相同 (3)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病 后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断 (4)破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德
解析 (1)试管婴儿也是由精子与卵细胞结合形成的受精卵发育而来的,在生殖方式上它属于有性生殖。(2)进行胚胎分割移植,可形成两个婴儿,即同卵双胞胎,性别完全相同。(3)“试管婴儿”技术主要用于帮助不孕不育夫妇孕育胎儿,并顺利出生;“设计试管婴儿”技术可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病。(4)有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死、滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等会引起性别比例失调,违反了伦理道德。
8.阅读下列材料,回答问题:
利用病原微生物、毒素、生化毒剂等作为战争武器,危害性极大。
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,叫做“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,使人致死的剂量较其他感染途径小。
(1)有可能成为“生物战剂气溶胶”病原体的生物,应属于哪些类群?(请列举两例)
________________________________________________________________________。
(2)人体抵抗病原体的第一道防线是______________。最有效的防线是________________。
(3)在战争中,为预防敌方使用生物武器,你认为参战部队采取的最有效措施是__________________________。请简述这一措施的原理___________________________。
答案 (1)细菌、病毒、衣原体、立克次氏体等(答两项即可) (2)皮肤、黏膜 特异性免疫(第三道防线)
(3)接种常见病原体的疫苗 使参战人员体内产生相应的抗体和记忆细胞,当病原体侵入人体时,会迅速产生强烈的免疫反应
解析 人体免疫有三道防线:第一道是皮肤和黏膜,第二道是体液中的杀菌物质和吞噬细胞,第三道是特异性免疫,其中最有效的是第三道防线。常见的生物武器有致病菌、病毒等,所以预防生物武器的最有效措施是接种疫苗。
课件43张PPT。4.2 关注生物技术的伦理问题 4.3 禁止生物武器专题4 生物技术的安全性和伦理问题[学习目标]
1.简述克隆人、试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的伦理问题。
2.说出生物武器的主要种类和特点。
3.举例说出生物武器给人类带来的威胁。方式一 “逃出克隆岛”
“两个男青年和数百名居民居住在21世纪中叶的一个与世隔绝的社区里。和所有其他居民一样,希望自己被选中成为神秘岛的访客。据说那是地球上最后一片净土,然而青年随即发现所有它存在的证据全是谎言,他与社区内所有居民一样都是克隆人,他们生存的唯一目的就是给宿主提供各种需要更新的器官。为避免任人宰割,成为别人的“零件加工厂”,青年毅然决定展开逃亡之旅,寻找身世之谜”。这是影片《逃出克隆岛》中所讲述的故事情节。影片向人们提出了许多问题,诸如利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道。克隆人该不该有人权等。如果将来某一天你也需要用“克隆人”的器官来挽救生命,你会接受“克隆人”的器官吗?方式二 生物技术革命的浪潮席卷全球,不仅带来巨大的社会效益和经济效益,而且也对人们传统的观念造成极大的冲击,在持有不同价值观的人群中引起了激烈的争论。例如,人工授精曾一度被认为是对人类的威胁,目前克隆人又带来了同样的恐惧。生物技术介入人类自身的繁衍,带给我们的究竟是祸还是福呢?方式三 有一部描写日本“731部队”的国产影片,它所反映的是一个真实故事。1940年这个部队驻扎在离哈尔滨市20公里的平房地区,他们拿活人做实验,残害了无数的爱国志士和抗日的同胞。这支部队又叫“细菌部队”。他们使用的“陶瓷炸弹”,也就是我们所说的“生物武器”。什么是生物武器?对人类有什么危害呢?这节课我们就一同来探讨生物武器。
方式四 生物技术在给人们的生产和生活带来了很好的影响和改变的同时,某些国家也将生物技术应用于战争。早在第二次世界大战时,侵华日军就使用细菌武器,给我国人民带来巨大的伤害。新知导学达标检测内容索引新知导学一、克隆技术引发的伦理问题胚胎分级人类伦理道德人为地社会地位生殖性生殖性1.不同水平的克隆分析
(1)分子水平上的克隆:指DNA复制,如PCR扩增产生相同的基因、表达运载体进入受体细胞或生物中自我复制得到大量完全相同的目的基因都属于克隆。
(2)细胞水平上的克隆:如通过细胞培养由亲代细胞分裂形成遗传物质相同的很多细胞或某些组织、器官;单克隆抗体的制备;单细胞生物如细菌、酵母菌进行分裂生殖等。
(3)个体水平上的克隆:指由基因型完全相同的两个或更多个体组成的群体。如体细胞核移植、胚胎分割移植等产生的新个体。归纳总结2.治疗性克隆和生殖性克隆的比较解析 克隆人的繁殖方式在本质上属于无性生殖;高度分化的动物细胞的全能性受到限制,但克隆人证明了人体细胞的细胞核具有全能性;由于克隆技术尚不成熟,现在就做克隆人很有可能孕育出有严重生理缺陷的孩子,所以在现有的克隆技术条件下,成功率不可能为100%;中国政府禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。例1 下列有关克隆人的说法,错误的是
A.克隆人是一种无性生殖方式
B.克隆人证明了人体细胞的细胞核具有全能性
C.在现有克隆技术条件下,成功率为100%
D.中国政府禁止生殖性克隆人√答案解析解析 人类生殖性克隆的研究严重混淆了生物伦理,所以被绝对禁止,而治疗性克隆研究必然会过渡到生殖性克隆的研究,所以法国明文禁止从事治疗性克隆的研究。例2 法国议会投票通过了生物伦理法案,该法案从立法上禁止在法国进行生殖性克隆和治疗性克隆,新法案明文禁止从事治疗性克隆研究的原因是
A.治疗性克隆带来严重后果
B.治疗性克隆的研究必然会过渡到生殖性克隆
C.治疗性克隆严重违反生物伦理
D.治疗性克隆就是生殖性克隆√答案解析1.设计试管婴儿引发的伦理道德问题二、设计试管婴儿和基因检测引发的伦理问题不尊重性别造血干细胞脐带血体外受精—胚胎移植2.基因检测引发的伦理问题
(1)基因身份证
基因身份证指把个人的 和 检测出来,记录在磁卡上,而做成的个人基因身份证。致病基因易感基因(2)基因检测引发的争论基因结构预防疾病心理压力预防措施基因歧视伦理道德试管婴儿与设计试管婴儿的比较归纳总结例3 大多数人认为,用设计试管婴儿的办法救治自己的孩子是符合伦理道德的。下列选项不属于他们的理由的是
A.父母是出于爱子之心,为了救治孩子
B.这是救治患者最好、最快捷的办法
C.提供骨髓中的造血干细胞不会对婴儿造成伤害
D.把试管婴儿当作人体配件工厂是对生命的不尊重√答案例4 下列关于基因身份证的有关叙述中,正确的是
A.由于基因身份证反映了个人全部的遗传信息,因此能够准确地预测、
预防和治疗遗传病
B.基因身份证能够反映个人的一些重要遗传信息,人们可以根据基因身
份证的信息选择合适的职业等
C.基因身份证能够反映个人的某些遗传信息,但并不是基因身份证中所
反映的遗传信息一定能够表现
D.人类蛋白质组计划已经启动,由于基因控制蛋白质的生物合成,蛋白
质的结构和功能将全部可以通过基因身份证推测√答案解析解析 基因身份证能够反映个人的某些遗传信息,由于基因的表达需要一定条件,同时又受环境等因素的影响,因此并不是基因身份证中所反映的遗传信息一定能够表现;虽然基因控制蛋白质的合成,但是基因不能反映出蛋白质的结构和功能,故不能通过基因身份证推测蛋白质的结构和功能。1.生物武器的种类(连线)三、禁止生物武器2.散布途径:将病原体 或者通过 、 等散布到敌方,会对军队和平民造成大规模杀伤后果。
3.危害
(1)致病菌:第二次世界大战期间,侵华日军在中国领土上修建了几十座
工厂,曾用数千名中国人做 实验,还曾在中国20多个地区使用了 ,造成了几十万中国老百姓死亡。日本战败投降时,侵华日军又一次把培养的细菌释放出来,在中国造成传染病大流行。
(2)生化毒剂:如 分子可以阻滞神经末梢释放 ,从而引起肌肉麻痹。直接食物生活必需品细菌武器活体细菌武器肉毒杆菌毒素乙酰胆碱(3)病毒:如 病毒,在年轻人普遍都没有接种天花疫苗的情况下,若有人用天花病毒或某些动物的痘病毒作为生物武器,后果不堪设想。
(4)基因重组致病菌:这些致病菌是人类 ,可让大批受感染者突然发病,而又无药可医。天花从未接触过的致病菌4.禁止生物武器公约
(1)1972年4月10日,苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止试制、生产和储存并销毁细菌(生物)和毒剂武器公约》(简称_________________
______)。
(2)中国在任何情况下 、 、 生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。《禁止生物武器公约》不发展不生产不储存1.生物武器的杀伤特点
(1)致病力强,多数具有传染性:某些生物战剂只需少数病原体侵入人体,就会引起发病,如几十个热杆菌侵入人体就能致病。某些生物战剂,如鼠疫杆菌等,有很强的传染性,在一定条件下能在人员之间传播,长期流行。
(2)污染面积广:生物战剂致病力强,气溶胶可随风飘散,在气象、地理条件适宜时,可造成大面积污染。
(3)不易被发现:生物战剂气溶胶无色无味,加之多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时秘密施放,不易被人发现。归纳总结(4)有一定的潜伏期:生物战剂致病需经几小时至几天的时间,在这期间相关人员不会很快减弱工作能力。
(5)传播途径多:呼吸、饮食、皮肤接触、昆虫叮咬等。
(6)受自然条件影响大:风速、气温对气溶胶传播有影响,大雪、低温、干燥、日晒等能加速病菌的消亡。2.生物战剂侵入人体的4条途径
(1)吸入:生物战剂污染空气,通过呼吸道吸入,感染致病。
(2)误食:食用被生物战剂污染的水、食物而得病(如霍乱、痢疾等)。
(3)皮肤接触:生物战剂如炭疽杆菌、鼠疫杆菌,可以直接或间接经过皮肤、黏膜、伤口进入人体。
(4)昆虫叮咬:人被带有生物战剂的昆虫叮咬后,会因血液被污染而患病。例5 生物武器的危害有传染性强的特点,针对这一特点,下列哪项不是防治生物武器的有效措施
A.提前接种和个人的防护
B.发现病人,立即报告,及时隔离
C.注意切断传播途径
D.只注意环境消毒,不注意动植物灭菌√答案解析 防护生物武器,既要注意环境消毒,又要注意动植物灭菌,因为动植物都可以成为传染源。解析例6 利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大,其原因是
①人类从来没有接触过这种致病菌 ②无药可医 ③具有某种易感基因的民族容易感染,而施放国的人却不易感染
A.① B.② C.②③ D.①②√答案解析 利用基因重组技术制造的全新致病菌比一般生物武器的危害性大,是由于人类从来没有接触过这种致病菌,可以让大批受感染者突然发病,而又无药可医。解析学习小结生物技
术的伦
理问题克隆人支持克隆人的观点
反对克隆人的观点
中国政府的态度设计试管婴儿
与试管婴儿支持者的观点
反对者的观点基因检测支持基因检测者的观点
反对基因检测者的观点禁止生
物武器生物武器种类:致病菌、 、生化毒剂,以及经过基
因重组的致病菌等
散布方式:直接或通过 、 等散
布到敌方
危害:对军队和平民造成大规模杀伤后果禁止生物武器的国际公约病毒食物生活必需品达标检测1.治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应的问题。如图表示治疗性克隆的过程,下列说法正确的是1234512345答案A.上述过程利用了动物体细胞融合技术
B.上述过程实现了动物细胞的全能性
C.胚胎干细胞的不断增殖和分化潜能保证①过程的进行
D.图示克隆技术有悖于伦理问题,因此我国政府提出不赞成、不允许、
不支持、不接受的“四不”原则√解析 有些伴性遗传病在男女中患病的情况不同,可以通过设计试管婴儿的性别,生出正常的孩子。2.设计试管婴儿是在早期胚胎移入母体子宫之前,对胚胎进行遗传学诊断。下列有关叙述不正确的是
A.植入前,可以通过诊断筛选出无遗传疾病的胚胎植入母体子宫
B.针对女方是血友病患者而男方正常的夫妇,可以筛选出无遗传疾病的
女胎植入母体子宫
C.针对男方是抗维生素D佝偻病患者而女方正常的夫妇,可以筛选出无
遗传疾病的男胎植入母体子宫
D.该技术是为了不生出患病孩子,因此无需考虑性别答案12345解析√3.引发伦理问题的生物技术主要包括
①克隆人 ②设计试管婴儿 ③基因身份证 ④转基因生物
A.①② B.①②③
C.①②③④ D.④12345答案√解析 引发伦理问题的生物技术主要包括克隆人、设计试管婴儿、基因身份证,即涉及人自身的社会地位、家庭观念、两性关系等伦理方面,但不包括转基因生物、试管婴儿等。解析123454.下列不属于生物武器的是
A.致病菌 B.病毒
C.抗生素 D.生化毒剂答案√解析 生物武器的种类包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等,而抗生素不属于生物武器。解析123455.美国先进细胞技术公司利用成人细胞首次克隆出人类早期胚胎的消息公布后,引起了全世界的轩然大波;中国卫生部明确表示:中国不赞成、不支持、不接受任何克隆人实验,赞成以治疗和预防疾病为目的的人类胚胎干细胞研究,但研究必须是有序的,并且要在有效监控条件下进行。试回答以下问题:
(1)高等动物的克隆方法一般是:供体(被克隆个体)的体细胞的细胞核+去核卵细胞 重组细胞 早期胚胎 个体:
①“多莉”采用了上述技术路线,一般认为这种生殖(繁殖)方式是_____生殖。解析无性答案12345解析 本题考查动物的克隆方法以及克隆对人类社会的影响。克隆过程为:12345②a是____过程。
A.有丝分裂 B.细胞核移植 C.体外受精 D.细胞杂交
③克隆技术的突破说明了_________________________________________
______________________________________。
④“胚胎干细胞”是指胚胎发育初期具有无限增殖能力和全能分化能力的细胞。中国科学家利用牛胚胎干细胞改进了克隆技术,培育出多头克隆牛,使得工厂化生产克隆动物成为可能,其方法可能是:供体牛的细胞核+去核卵细胞→___________→_________→_________→许多克隆牛。B 高度分化的动物细胞核具有全能性;卵细胞质具有使高度分化的动物细胞去分化的能力胚胎干细胞 胚胎分割 胚胎移植答案解析 反对克隆人的原因:
①违背社会、伦理道德等问题。
②克隆技术并不绝对成熟还需探讨等。 (2)下列哪项不属于中国卫生部反对克隆人的原因________。
A.克隆立法相对滞后
B.如果克隆人早期胚胎的试验不加控制地进行下去,克隆人终将诞生
C.克隆人一旦出生,整个人伦方面观念化的东西都被推翻,同时会带来
人种优化、宗教混乱等社会政治问题
D.克隆技术并不绝对成熟,不能保证克隆出无缺陷的人
E.大力推广克隆技术对保持生物多样性具有重要意义12345答案√解析