1.關(guān)注日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。2.理性看待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。
在了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)和相關(guān)政策、法規(guī)的基礎(chǔ)上,理性地參與對轉(zhuǎn)基因技術(shù)及相關(guān)問題的討論,并向公眾普及基因工程的基礎(chǔ)知識及國家有關(guān)的政策和法規(guī)。
一、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止1.轉(zhuǎn)基因微生物方面(1)轉(zhuǎn)基因微生物取得較多成果的原因:微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點。(2)主要成果:轉(zhuǎn)基因技術(shù)被用來減少啤酒酵母雙乙酰的生成、利用基因工程菌生產(chǎn)氨基酸、用基因工程菌生產(chǎn)藥物。
2.轉(zhuǎn)基因動物方面(1)將生長激素基因、促生長激素釋放激素基因等轉(zhuǎn)入動物體內(nèi),培育了生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽。(2)將某些抗病毒的基因?qū)雱游矬w內(nèi),培育了抵抗相應(yīng)病毒的動物新品種。(3)建立了某些人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型,模擬疾病的發(fā)生和發(fā)展過程,為研究該疾病的致病機(jī)制和開發(fā)治療藥物提供依據(jù),如轉(zhuǎn)基因小鼠1型糖尿病模型、轉(zhuǎn)基因小鼠原發(fā)性高血壓模型等。
3.轉(zhuǎn)基因植物方面(1)成果:目前,科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、 耐儲藏等新性狀的農(nóng)作物。(2)2017年,全世界種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的國家已達(dá)24個。種植面積排名前十位的國家為美國、巴西、阿根廷、加拿大、印度、巴拉圭、巴基斯坦、中國、南非和玻利維亞。種植的轉(zhuǎn)基因植物中以大豆和玉米最多,其次是棉花和油菜。
二、對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的爭論1.轉(zhuǎn)基因生物爭論的源頭人們所生活的國家或社會,政治制度、意識形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異,決定了人們具有不同的價值觀取向。
2.爭論的主要問題:轉(zhuǎn)基因食品是否安全。上網(wǎng)查閱資料,說說我國為了保證轉(zhuǎn)基因食物的安全性,都采取了哪些監(jiān)控和預(yù)防措施。提示:①立法是監(jiān)控農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的有力措施。②多環(huán)節(jié)監(jiān)控。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物研究、從實驗室走向大田試驗各階段,以及產(chǎn)品商品化都有相應(yīng)法規(guī)或規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控,只有在每一階段試驗獲得認(rèn)可證書后,才可進(jìn)入下一階段。③安全評價內(nèi)容具體而嚴(yán)格。食物安全性評價內(nèi)容:營養(yǎng)成分是否改變?是否存在抗?fàn)I養(yǎng)因子?是否存在毒性、致敏性蛋白?
三、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1.不人云亦云,更不詆毀科學(xué)創(chuàng)新、造謠惑眾。2.要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。3.堅持正確的社會輿論導(dǎo)向,將有利于決策者作出正確的決策,從而促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。4.我國對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針:研究上要大膽,堅持自主創(chuàng)新;推廣上要慎重,做到確保安全;管理上要嚴(yán)格,堅持依法監(jiān)管。5.我國的相關(guān)法律法規(guī):《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)口安全管理辦法》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物加工審批辦法》和《進(jìn)出境轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢驗檢疫管理辦法》。
【預(yù)習(xí)檢測】 1.判斷正誤。(1)對微生物的基因改造是取得實際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域。(　　)(2)將目的基因轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞的葉綠體中,可以防止目的基因通過花粉傳遞給近緣物種。(　　)(3)應(yīng)該理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù),要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。(　　)(4)轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后,目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細(xì)胞中。(　　)(5)轉(zhuǎn)入油菜中的抗除草劑基因,可能通過花粉傳入環(huán)境中。(　　)(6)轉(zhuǎn)基因作為一項技術(shù)本身是中性的,由這項技術(shù)研發(fā)出來的產(chǎn)品也是中性的。(　　)
2.轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止,下列不是轉(zhuǎn)基因成果的是(　　)A.抗蟲棉花B.能清除石油污染的假單胞桿菌C.我國奶牛的主要品種——中國荷斯坦奶牛D.抗除草劑玉米答案:C
3.二十世紀(jì)九十年代,烏干達(dá)木薯業(yè)遭到了病害的毀滅性打擊?？茖W(xué)家究其原因發(fā)現(xiàn),這是一種由新病毒引發(fā)的疾病,而這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的。這一事實有力地支持了下列的觀點是(　　)A.轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”,威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存B.導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細(xì)菌或病原體雜交,從而重組出對人類或其他生物有害的病原體C.轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因,有可能通過花粉傳播進(jìn)入雜草中,使雜草成為除不掉的“超級雜草”D.抗蟲棉能抵抗棉鈴蟲,但隨著棉鈴蟲抗性的增強(qiáng),抗蟲棉有可能被淘汰答案:B
解析:由題干信息可知,這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的,說明兩種病毒的基因可以重新組合,形成新的病原體,并危害其他生物。
4.下列哪項是對待生物技術(shù)的理性態(tài)度?(　　)A.轉(zhuǎn)基因技術(shù)是按照人們的意愿對生物進(jìn)行的設(shè)計,不存在負(fù)面影響B(tài).轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物對于解決糧食、能源等問題起了積極作用,同時也存在一定風(fēng)險C.克隆技術(shù)如果被不合理利用,將給社會帶來災(zāi)難,應(yīng)禁止任何克隆研究D.如果轉(zhuǎn)基因技術(shù)被不法分子利用,將可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果,應(yīng)停止轉(zhuǎn)基因研究答案:B解析:轉(zhuǎn)基因技術(shù)是按照人們的意愿對生物進(jìn)行的設(shè)計,但由于技術(shù)方面的原因和人為因素的存在,仍有產(chǎn)生負(fù)面作用的可能;科學(xué)從來都是一把雙刃劍,任何科學(xué)進(jìn)步都有有益和有害兩個方面,是造福人類還是危害人類,關(guān)鍵在于人類如何對待和應(yīng)用它,而不能因為潛在的風(fēng)險就停止相關(guān)研究。
5.(不定項選擇題)科學(xué)家在研究生長在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現(xiàn),這種玉米含有包括蘇云金芽孢桿菌抗蟲毒蛋白基因在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物的基因。由此可見,下列說法正確的是(　　)A.轉(zhuǎn)基因作物的基因可傳播到野生植物中B.轉(zhuǎn)基因作物可對野生植物的基因多樣性構(gòu)成威脅C.為防止基因污染,應(yīng)當(dāng)禁止轉(zhuǎn)基因作物的研究D.自然雜交過程實質(zhì)是一個長期的轉(zhuǎn)基因過程,兩者沒有任何區(qū)別答案:AB解析:根據(jù)題意可知,轉(zhuǎn)基因植物的基因可傳播到野生植物中,這樣會對植物基因多樣性構(gòu)成威脅。自然雜交是通過授粉的方式實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因過程的,與轉(zhuǎn)基因技術(shù)中通過重組質(zhì)粒實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因有一定的區(qū)別。
知識點一　轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性
1.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品碩果累累,人們本應(yīng)分享這些科技成果,為什么會出現(xiàn)對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的爭論?提示:人們所生活的國家或社會,政治制度、意識形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異,決定了人們具有不同的價值觀取向。因此對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)就會產(chǎn)生不同的見解,在轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性等方面發(fā)生激烈的爭論。
2.試列舉一兩條轉(zhuǎn)基因食品存在安全性問題的證據(jù)。提示:人們食用轉(zhuǎn)基因食品后機(jī)體的代謝指標(biāo)有可能發(fā)生改變;轉(zhuǎn)基因生物有可能合成出對人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質(zhì),人體食用該食品若干年或者一兩代之后,問題才顯現(xiàn)出來;轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新的蛋白質(zhì),也許大多數(shù)人食用后沒事,但是具有過敏體質(zhì)的人群食用后可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果;轉(zhuǎn)基因食品中營養(yǎng)成分可能會發(fā)生改變等。(也可列舉其他證據(jù))
3.探討從哪些方面保證理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)。提示:①正確的社會輿論導(dǎo)向:人們對科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生不同見解是正常的社會現(xiàn)象,正確的輿論導(dǎo)向?qū)茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展起促進(jìn)作用。②社會監(jiān)督:建立良好的社會監(jiān)督機(jī)制是減少轉(zhuǎn)基因技術(shù)負(fù)面作用的有效措施。③建立相應(yīng)的法律法規(guī):完善的法律法規(guī)建設(shè)是保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)健康發(fā)展的重要措施。
1.正確認(rèn)識“對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的爭論”(1)有爭論是正常的,當(dāng)人們面對原本是自然造就的生命形式被人為改造后具有了全新特征的現(xiàn)實時,出現(xiàn)激烈的爭論是正常的。(2)爭論的原因:人們所生活的國家或社會,政治制度、意識形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異,決定了人們具有不同的價值觀取向,因此對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)就會產(chǎn)生不同的見解,特別是在轉(zhuǎn)基因食品的安全生性等方面發(fā)生激烈的爭論。
2.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為一項技術(shù)本身是中性的,由這項技術(shù)研發(fā)出來的產(chǎn)品需要經(jīng)過一系列的安全性評估,符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后才能上市。(2)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)不是人云亦云,更不是詆毀科學(xué)創(chuàng)新、造謠惑眾,而是需要以完備的相關(guān)科學(xué)知識為基礎(chǔ),即清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作流程;還應(yīng)該看到人們的觀點受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)和文化等因素的影響;最重要的是,要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。(3)正確的社會輿論導(dǎo)向有利于決策者作出正確的決策,從而促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展;相反,社會輿論導(dǎo)向不正確,將可能阻礙科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。(4)針對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用,各個國家都制定了符合本國利益的法規(guī)和政策。我國對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針是一貫的、明確的,就是研究上要大膽,堅持自主創(chuàng)新;推廣上要慎重,做到確保安全;管理上要嚴(yán)格,堅持依法監(jiān)管。
害蟲損傷番茄的葉片后,葉片細(xì)胞的細(xì)胞壁能釋放出一種類激素物質(zhì),這種物質(zhì)可以擴(kuò)散到番茄的其他部位,誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)蛋白酶抑制劑基因表達(dá),合成蛋白酶抑制劑,導(dǎo)致害蟲因不能消化食物而死亡。科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)把番茄的蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)移到玉米中,使玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀,有效抵御了玉米螟對玉米的危害。請結(jié)合上面的材料回答下列問題。(1)轉(zhuǎn)入了番茄蛋白酶抑制劑基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制劑的場所是　　　　　,合成的化合物還需要在　　　　　　　　　　　　中加工才具有生物活性。?
(2)這種抗玉米螟玉米品種的培育技術(shù)屬于　　　　　技術(shù),這種變異在生物學(xué)上稱為　　　　　　。?(3)在種植了這種轉(zhuǎn)基因玉米的農(nóng)田中,雜草是否也會出現(xiàn)抗玉米螟性狀?原因是什么???? 　。?(4)能抗玉米螟的抗蟲玉米的生態(tài)效益顯著,有人認(rèn)為抗蟲玉米就是無蟲玉米,不必防治害蟲。你是否贊成這種說法?請簡要說明理由:? 　。?(5)有人對食用該玉米的安全性表示擔(dān)憂,你認(rèn)為這種擔(dān)憂有無道理?請簡要說明理由。??? 　。?
答案:(1)核糖體　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(2)轉(zhuǎn)基因　基因重組(3)不會。不同物種之間存在生殖隔離,玉米的花粉不能傳遞給雜草(或會。蛋白酶抑制劑基因通過玉米的花粉傳遞給雜草,使雜草獲得抗蟲基因,從而表現(xiàn)出抗蟲性狀)(合理即可)(4)不贊成。轉(zhuǎn)基因玉米能夠抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害蟲(5)有道理。這種轉(zhuǎn)基因玉米的子?？赡芎械鞍酌敢种苿?人食用后可能抑制人體蛋白酶的活性,影響人體健康(或沒有道理。人蛋白酶與玉米螟蛋白酶結(jié)構(gòu)不同,玉米中的蛋白酶抑制劑對人體蛋白酶無影響)(合理即可)
解析:(1)番茄蛋白酶抑制劑的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),其合成場所為核糖體,還需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體中加工才具有生物活性。(2)由材料可獲得信息,抗玉米螟玉米品種的培育運用的是轉(zhuǎn)基因技術(shù),這種技術(shù)的原理是基因重組。(3)(5)屬于開放性試題,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蟲,故種植抗玉米螟玉米的農(nóng)田,仍需要進(jìn)行防蟲管理。
【變式訓(xùn)練】 1.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用的敘述,錯誤的是(　　)A.可以將抗病蟲害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物體內(nèi)使其具有相應(yīng)的抗性B.可以使用DNA重組的微生物生產(chǎn)稀缺的基因藥物C.可以通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)使奶牛變成生物反應(yīng)器,使牛奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)或人類所需要的特定蛋白質(zhì)D.將不同生物的DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)移和重組,可以創(chuàng)造出新物種答案:D解析:將不同生物的DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)移和重組,可以創(chuàng)造出新品種,但不能產(chǎn)生新物種。
2.下列哪一觀點支持轉(zhuǎn)基因生物會引發(fā)生物安全性問題?(　　)A.生殖隔離使轉(zhuǎn)基因生物與其他植物很難雜交B.花粉的傳播距離有限,不會引起生物安全性問題C.植物花粉存活時間有限,不會散落到環(huán)境中,威脅其他生物D.轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”答案:D解析:本地生物在經(jīng)過基因工程改造后,具備從前不具有的新性狀,從而大大提高生存和繁殖能力,可能會給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成明顯損害或影響。
3.關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價應(yīng)做到多環(huán)節(jié),需要在下列哪些環(huán)節(jié)對轉(zhuǎn)基因食品安全性進(jìn)行評價?(　　)①轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的研究　②轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的農(nóng)田試種③轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的大面積種植?、苻D(zhuǎn)基因食品的商品化A.①②　　B.①②③C.②③D.①②③④答案:D解析:轉(zhuǎn)基因食品的安全性要多環(huán)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦u價,確保轉(zhuǎn)基因食物的安全。在農(nóng)作物研究、農(nóng)田試種、大面積種植和商品化等各階段都要進(jìn)行嚴(yán)格的安全性評價。
基因工程與基因污染基因污染指對原生物種基因庫非預(yù)期或不受控制的基因流動。外源基因通過轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動物擴(kuò)散到其他栽培作物或野生生物中并成為后者基因的一部分,在環(huán)境生物學(xué)中稱為基因污染?；蛭廴局饕怯苫蛑亟M引起的。科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)入了抗除草劑基因的油菜可以與某些雜草雜交,并結(jié)出了種子,引起該雜草基因庫污染。因為精原細(xì)胞通過減數(shù)分裂形成的精子不含葉綠體DNA,將外源基因整合到農(nóng)作物葉綠體DNA上,能有效阻止基因污染的發(fā)生。
葉綠體轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將外源基因整合到葉綠體基因組中,該技術(shù)能有效改良植物的品質(zhì)。請回答下列問題。(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心步驟是　　　　　　　　　　　　　　,所需要的工具酶是　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中其他植物體內(nèi),科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中,其原因是　　　　。?A.葉綠體基因組不會進(jìn)入生殖細(xì)胞中B.植物雜交的后代不會出現(xiàn)3∶1的性狀分離比C.轉(zhuǎn)基因植物中的細(xì)胞質(zhì)基因不能通過花粉與其他植物發(fā)生基因交流D.轉(zhuǎn)基因植物不能通過花粉與其他植物發(fā)生基因交流(3)來自原核生物中有重要價值的外源基因,無須改造和修飾就可在葉綠體中高效表達(dá),原因是?? 　。?
(4)對大多數(shù)高等植物而言,與傳統(tǒng)的細(xì)胞核轉(zhuǎn)基因相比,葉綠體轉(zhuǎn)基因更穩(wěn)定,其遺傳方式 　　　　　(填“遵循”或“不遵循”)分離定律,不會隨　　　　　(填“花粉”或“卵細(xì)胞”)傳給后代,從而保持了　　　　(填“父本”或“母本”)的遺傳特性。?答案:(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體　限制酶和DNA連接酶(2)C(3)葉綠體DNA與原核生物DNA結(jié)構(gòu)類似(葉綠體中大多數(shù)基因的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄與翻譯系統(tǒng)均與原核生物類似)(4)不遵循　花粉　母本
解析:(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本操作步驟中,第二步構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程的核心,在構(gòu)建基因表達(dá)載體時需要限制酶和DNA連接酶。(2)花粉中的精子在形成過程中,丟失了大部分的細(xì)胞質(zhì)(包括葉綠體),故葉綠體中的目的基因不會通過花粉傳遞給下一代,將目的基因?qū)牖ǚ劭煞乐乖斐苫蛭廴尽?3)來自原核生物中有重要價值的外源基因,無須改造和修飾就可在葉綠體中高效表達(dá),原因是葉綠體DNA與原核生物DNA結(jié)構(gòu)類似。(4)葉綠體基因組遵循細(xì)胞質(zhì)遺傳,表現(xiàn)出母系遺傳的特點,不遵循基因的分離定律,不會隨花粉傳給后代,從而保持了母本的遺傳特性。

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第1節(jié) 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修3

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