高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》4.1 转基因生物的安全性学案

这是一份高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》4.1 转基因生物的安全性学案，共5页。

1、知识方面
举例说出对转基因生物安全性问题的不同观点及论据。
2、情感态度与价值观方面
关注转基因生物的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性。
形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。
3、能力方面
在互联网上查阅和收集相关信息，在课堂上就问题展开充分讨论，能够对不同的观点运用生物学知识加以理解和辨析。
『网络构建』
1）利用重组微生物进行基因制药等
转基因成果 2）转基因家畜、家禽：生长迅速，营养品质优良， 中含营养物质、珍贵药物或人类所需蛋白
3）转基因植物：具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等性状。种植面积最大的国家有美国、阿根
廷、 、中国。种植最多的转基因植物有 和 ，棉花和油菜次之。
一方 观点：不能对转基因食物安全性掉以轻心
理由：①反对“ ”，②担心出现滞后效应，③担心出现新的过敏源，
食物安全 ④担心营养成分改变，⑤担心会侵犯宗教信仰者或素食者的权益
一方 观点：转基因食物潜在的安全隐患可在技术上进行克服
理由：①“实质性等同”是对安全性评价的起点，不是终点；②多环节、严谨的安全
性评价，③科学家的负责态度可防止过敏蛋白出现，④至今未发现转基因食物
影响健康的实例，⑤采取 ，防止贻误技术发展
一方 观点：转基因植物可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁
安 理由：①转基因植物扩散到种植区外变成野生种或杂草，②转基因植物竞争能力强，
全 生物安全 可能成为“ ”，③转基因植物的外源基因与细菌或病毒杂交，
性 重组出有害的病原体，④可能使杂草成为有 的“超级杂草”
争 一方 观点：转基因农作物不大可能对生物多样性构成威胁
论 理由：①转基因农作物扩散到种植区会很快死亡，②转基因农作物表现出新性状必须
具有一定条件和种植技术，③存在 ，很难与其他植物杂交，④
农作物传粉距离有限，⑤ 存活时间有限
一方 观点：转基因生物会对生态系统稳定性和人类生活环境造成破坏
理由：①转基因植物打破自然物种的原有界限，可能破坏生态系统稳定性；②重组微
环境安全 生物产生的 可能造成二次污染，③重组DNA与微生物杂交是否会产
生有害病原微生物，④转基因植物花粉中的有毒蛋白可能通过 进入生物
一方 观点：不必对环境安全问题做出过度反应，有的转基因生物有利于环境保护
理由：①转基因生物移入的是已存在的外源基因，不会破坏生态系统稳定性；②抗虫
农作物可减少 ，保护了环境；③种植抗除草剂农作物的
农田，管理容易，保护其土壤环境；④某些新闻报道不实
正确做法： ，而不能
理性看待转基因技术 1）制定政策和法规，如《基因工程安全管理办法》
采取措施 2）遵守科学研究道德
答案：
奶 加拿大 大豆 玉米 实质性等同 举证排除法 入侵的外来物种 抗除草剂基因 生殖隔离 花粉 中间产物 食物链 农药使用量 趋利弊害 因噎废食
『重难点归纳』
一、我国为了保证转基因食物的安全性，都采取了哪些监控和预防措施？
（1）立法是监控农业转基因生物安全的有力措施。例如，中国已制定了《农业生物基因工程安全管理实施办法》、《转基因农产品安全管理临时措施》和《农业转基因生物标识管理办法》等法规。（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或规定进行严格的监控，只有在每一阶段试验获得认可证书后，才可进入下一阶段。比如，大田试验就分为：①中间试验阶段，②环境释放阶段，③生产试验阶段。（3）安全评价内容具体而严格。食物安全性评价内容：营养成分是否改变？是否存在抗营养因子？是否存在毒性、过敏性蛋白等。环境安全评价内容：转基因植物是否变得易得病？对周围植物有什么影响？是否可能变成杂草？会不会把外源基因转移给其他生物等。
二、转基因生物会不会影响生态系统中原有的动态平衡？加剧环境污染？危害其他动植物？
可能性不大，但要提高警惕。随着时间的推移，人们发现这类危险似乎不大，因为科学家转入的仅是有限的一种或几种基因；而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都是经过认真分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验；转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。此外，还有相关法规监控。但是，为了对公众健康负责、对社会负责，我们对于转基因生物可能影响生态系统中的原有动态平衡，或者加剧环境污染，或者危害其他动植物、人体的健康的危险,仍要提高警惕。
三、何谓外来物种入侵？为什么外来物种入侵会造成严重的危害？
外来物种入侵是指有意或无意的人类活动，将某物种从一个地区引入其他地区，给当地的生态系统和社会经济造成明显的损害。外来物种入侵的危害有：（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。比如，外来的植物疯长，可以对本地一年生和多年生植物的结构比例造成严重影响，通过对植被的生长和结构的影响，从而造成物质循环和能量流动的改变。又如，外来的动物种类，由于它们的选择性觅食和破坏，也会造成物质循环和能量流动的改变。物质循环和能量流动的改变会对生态系统造成严重破坏，比如，有人将美洲食人鲳引入，这一入侵物种就可能会对当地生态系统造成长久性的破坏。（2）外来物种在新的生态系统中，通过与当地物种竞争营养或食物、分泌释放化学物质、形成大面积单优势群落等方式，直接影响本地物种的生存，加速某些生活力较弱的物种的消失。在全世界濒危植物名录中，大约有35%～46%是由外来物种入侵所造成的。即入侵的外来物种可能会造成生物多样性减少。（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，会使受害者和寄主的数量发生变化。尤其是外来物种在适宜的生态和气候条件下，往往会对当地的农业或林业带来严重的损害，即所谓的爆发生物灾害。（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，从而可能成为对人类健康造成威胁的新过敏源。比如，日本引种的杉树，大面积栽种后，杉树产生的花粉已经成了日本人产生过敏反应的重要过敏源。又如豚草，它已在包括中国在内的许多国家泛滥成灾，而豚草的花粉是重要的过敏源。豚草花粉引起的过敏反应称为“枯草热”，它已给许多国家人民的身体健康带来了严重的危害。
『复习策略』
本节内容要注重于学习的过程，过程比单纯获得现成的结论更重要。通过学习，不仅要加强对转基因生物安全性多层面多角度的关注，而且能以科学的态度予以思考，在态度取向上，“应该趋利避害，而不能因噎废食”──理性地看待转基因技术。
『限时训练』
一、基础训练：
1、“转基因动物”是指（ ）
A．含有可利用基因的动物 B. 基因组中插入外源基因的动物
C．本身具有抗体蛋白类的动物 D. 能表达基因信息的动物
2、想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作物，以下哪种方法能做到（ ）
A．细胞融合技术 B.转基因技术 C.组织培养技术 D.人工诱变
3、转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要的是（ ）
A．维持棉田物种多样性 B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食 D．维持棉田生态系统中的能量流动
4、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
5、科学家运用转基因技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是（ ）
A．DXT基因的编码区由内合子和外显子组成
B．DXT基因能在大自菜细胞中正常表达
C．转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为运载体
D．转基因大白菜能抵抗各种病害虫
6、如果科学家通过转基因技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常，那么预测该女性与正常男性结婚后所生子女的表现型为（ ）
A．儿子、女儿全部正常 B．儿子、女儿中各一半正常
C．儿子全部患病、女儿全部正常 D．儿子全部正常，女儿全部患病
7、“实质性等同”是指（ ）
A．转基因农作物中只要某种重要成分没有改变，就可以认为与天然品种“没有差别”
B．转基因农作物和天然品种没有区别
C．转基因农作物和天然品种只有细微区别，可以忽略不计，所以“没有差别”
D．转基因农作物和天然品种虽然有区别，但并没有改变其物种的任何特性，所以“没有差别”
8、在转基因生物或其产品研究过程中，必须遵循科学研究道德，其中不正确的是（ ）
A．把重组DNA的转移仅限制在遗传上具有特定缺陷的生物上
B．对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在42℃便会死去的菌株
C．对外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质
D．一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止试验，并销毁重组生物
9、20世纪90年代，北京大学陈章良教授成功地将固氮基因整合到了小麦的DNA分子中。他利用的生物技术是（ ）
A．转基因技术 B．克隆技术 C．细胞杂交 D．杂交育种
10、全球种植量最多的转基因农作物是（ ）
A．玉米和棉花 B．油菜和棉花 C．大豆和玉米 D．大豆和油菜
11、（多选）目前，全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的前四个国家是（ ）
A．中国 B．美国 C．阿根廷 D．日本 E.加拿大 F.荷兰
12、（多选）中国科学院院士、华中农业大学教授张启发曾指出：“农业转基因技术可保障（ ）
A．农业的可持续发展 B．生物多样性
C．是创造经济效益的重要途径 D．是解决世界温饱问题的根本途径
二、能力提高：
1、（04北京理综）转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是
A. 维持棉田物种多样性
B. 减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C. 使食虫鸟有虫可食
D. 维持棉田生态系统中的能量流动
2、目前，市面上有一种叫食人鱼的观赏鱼，原产亚马逊河，其雄性鱼体色鲜艳，个体较小，雌性鱼体色浅黄，个体较大。食人鱼的繁殖速度快，食性复杂，性格极为残暴，猎物一旦被它咬到，溢出血腥，它就会疯狂无比，撕咬猎物直到剩下一堆骨头。请回答：
（1）食人鱼凶猛特性的形成是_______的结果。
（2）食人鱼雄鱼体色鲜艳而雌鱼体色浅黄，这在生理学上称为_______。
（3）你认为食人鱼一旦进入我国江河湖泊，会对当地的生态环境造成怎样的影响？请分析说明。
三、创新设计：
1、阅读以下材料，回答问题：
自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素（GH）基因的鱼生长速度快,饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
（1）转基因鱼成功的物质基础是 。
（2）已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是 。（2分）
（3）转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是 。（2分）
（4）鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因是 。（2分）
（5）多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，刘筠等最近培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是 ，试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是 。（2分）
『答案』
一、基础训练：
1.B 2.B 3.B 4.D 5.B 6.C 7.A 8.B 9.A 10.C 11.ABCE 12.AD
二、能力提高：
1.B 2.（1）自然选择 （2）第二性征 （3）生态系统的营养结构发生变化，生物多样性改变（使本地物种的生存受到影响并最终导致本地物种灭绝，使物种单一化）。 生态系统的自动调节能力下降，稳定性（平衡）受到影响。（其他合理答案也可）
三、创新设计：
1.（1）遗传物质都是DNA （2）1146 （3）合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成 （4）转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机。 （5）转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体。 三倍体不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交，竞争引起生态危机。