高中生物选修3专题4.pptx

专题4生物技术安全性和伦理问题,1/61,2/61,考纲要求,三年考情,1.转基因生物安全性,2.生物武器对人类威胁,3.生物技术中伦理问题,江苏,江苏,3/61,一、转基因生物安全性,1.转基因结果,_重组微生物,基因制药,_转基因动物,转基因农作物,工程菌,生物反应器,4/61,2.安全性问题,环境安全：破坏生态系统_和人类生活环境,食,物,安,全,_,产生_,_改变,侵犯宗教信仰者或素食者权益,生,物,安,全,成为新杂草,成为“_”，威胁其它生物,生存,产生出对人类或其它生物有害病原体,经过基因重组产生“超级杂草”,滞后效应,新过敏原,营养成份,入侵外来物种,稳定性,5/61,3.理性对待生物技术,(1)正视转基因技术可能带来安全性问题,要_,不能,因噎废食。,(2)制订_,最大程度确保转基因技术和产品安全,性。,趋利避害,政策和法规,6/61,二、关注生物技术伦理问题,反 对,支 持,克,隆,人,伦理,方面,违反了人类伦理道德观念,中国禁止_克隆,中国不反对_克隆,技术,方面,技术不成熟,流产率高、畸形率高、出生后死亡率高,可经过胚胎分级、基因诊疗、_检验等方法处理技术问题,生殖性,治疗性,染色体,7/61,反 对,支 持,设计试管婴儿,胚胎也是生命,杀死胚胎无异于“谋杀”,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤,基因,检测,技术,方面,极难用在详细医疗中,有一些遗传性疾病能够经过基因检测后在早期采取预防方法,道德,方面,可能引发_,经过正确科学知识传输、伦理道德教育和立法,处理基因歧视现象,基因歧视,8/61,三、禁止生物武器,1.生物武器种类(连线),2.我国政府观点,在任何情况下_生物武器,并反对生物,武器及其技术和设备扩散。,不发展、不生产、不储存,9/61,1.(江苏T18A)转入到油菜抗除草剂基因,可能经过花粉,传入环境中。(),【分析】,抗除草剂基因导入到油菜染色体后则能够经过油菜,花粉传入到环境中。,2.(江苏T18D)假如转基因植物外源基因起源于自然界,则不存在安全性问题。(),【分析】,起源于自然界目标基因导入植物体后,可能破坏原,有基因结构,含有不确定性,外源基因也可能经过花粉传输,使其它植物成为“超级植物”等,所以转基因技术存在安全性,问题。,10/61,3.(江苏T13B)转基因作物被动物食用后,目标基因会转入,动物体细胞中。(),【分析】,转基因作物被动物食用后,目标基因不能被动物直接,吸收,所以不会进入到动物体细胞中。,4.(江苏T13C)种植转基因植物有可能因基因扩散影响野生,植物遗传多样性。(),【分析】,转基因生物一些特殊性状,增强了它们在该地域生,存条件下竞争能力,威胁生态系统中其它生物存在,从而影,响野生植物遗传多样性。,11/61,5.试管婴儿胚胎发育整个过程均在试管中进行。(),【分析】,试管婴儿是指人卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到,足月诞生婴儿。,6.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆。(),【分析】,我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,利用治疗,性克隆生产一些人造器官可用于医学治疗。,12/61,7.因为一些转基因生物能够合成干扰素进入人体,所以转基因,食物存在潜在安全隐患。(),【分析】,转基因生物引发食物安全主要理由以下:对食物安,全性检测不够,担心出现新过敏原,担心营养成份改变等。,13/61,考点一,转基因生物安全性问题,1.转基因生物存在安全性问题原因,(1)当前对基因结构、调控机制及基因间相互作用了解有限。,(2)目标基因往往是异种生物基因。,(3)外源基因插入宿主细胞基因组部位往往是随机。,14/61,2.理性对待转基因生物,(1)转基因生物优缺点:,优点,缺点,处理粮食短缺问题,大大降低农药使用量,降低环境污染,增加食物营养,提升附加值,增加食物种类,提升食物品质,提升生产效率,带动相关产业发展,可能出现新过敏原或重组形成新病毒,可能产生抗除草剂杂草,可能使疾病传输跨越物种障碍,可能会损害生物多样性,可能会对人类生活环境造成二次污染,15/61,(2)对待转基因生物正确态度:,对转基因生物出现激烈伦理方面争论是正常,关键是社会应有正确舆论导向,从而促进科学技术发展。,国家对转基因技术要制订符合本国利益政策和法规。,在转基因生物或其产品研究过程中,科学家要自觉恪守科学研究道德。,16/61,【拓展延伸】,(1)引入外来物种不一定会增加生物多样性。假如引进生物会破坏环境或者对当地生物造成生存影响,可能会造成生物多样性锐减。,(2)转基因危害源于人们对基因功效及作用方式不能完全掌握。,(3)我们应用正确态度对待转基因技术,不能因为可能危害而阻止技术发展。,17/61,【典例1】,如今,从土豆、草莓到西红柿,各种各样转基因产品已经潜入寻常百姓家,有资料显示,我国餐桌上有50%以上大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来,相关转基因食品是否影响健康争论不绝于耳。比如,美国康奈尔大学Losey等人将转Bt基因(苏云金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天后死亡率达44%,而对照组无一死亡,研究者认为该转基因玉米对生物有毒。,18/61,(1)据报道,转基因作物大面积种植已达7年,食用转基因食品人群最少已经有10亿之多,至今没有转基因食品不安全任何实例。转基因食品是安全,试分析原因:,。,(2)自1983年转基因农作物在美国问世以来,用生物技术改造农产品研究与应用进展飞快。试问:转基因产品到底有什么优势?,。,(3)有些人认为转基因生物会造成基因污染,危害生态系统稳定性。你是怎样了解?,。,19/61,【解析】,(1)转基因食品绝大多数是安全,人们从食物中取得是能够吸收小分子物质,这些物质在不一样生物体内多数是相同,对人类无害;转基因食品只是增加了少许对人类无害基因,产生了特定蛋白质,不会从根本上改变生物性质。,(2)转基因生物能够按照人们意愿定向地改造其遗传特征,所以对人们来说,有很大好处。,(3)因为转基因技术还不是很成熟,需要尤其控制其副作用。,20/61,答案:,(1)转基因食品被煮熟之后,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;我们所吃非转基因改良谷物是长久人工选择结果,人们食用后并未有不适和影响健康;转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对人类无害已知性状基因等,(2)可缩短育种时间;可定向改造生物性状;可提升粮食产量,处理粮食问题,(3)转基因生物中所含外源基因可能会经过杂交在环境中传递,可能会由此产生超级杂草、超级害虫以及其它超级生物等,使得生物多样性受到破坏等,21/61,【互动探究】,(1)题中所包括安全性属于转基因生物安全性哪一个方面?,提醒:,食物安全。,(2)题(1)中,有些人认为转基因食品是不安全,试举出两个原因。,提醒:,转基因植物合成一些新蛋白质有可能成为一些人过敏原;一些基因足以使植物体内一些代谢路径发生改变,造成转基因农作物营养成份改变。,22/61,【变式训练】,研究中发觉,番茄体内蛋白酶抑制剂对害虫消化酶有抑制作用,造成害虫无法消化食物而被杀死。为对付异常猖獗玉米螟,人们成功地将番茄蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内,在一定程度上遏制了玉米螟暴发。,(1)假如以玉米叶肉细胞作为重组DNA受体细胞,则需要经过,技术培育成工程植物。,(2)假如把目标基因导入受体细胞叶绿体DNA中,未来产生配子中是否含有该基因?,。,23/61,(3)抗玉米螟玉米就是无虫玉米,无须防治害虫。你赞成这种说法吗?为何?,。,(4)对于这种转基因玉米食用安全性,引发了人们争议,有些人认为是安全,有些人认为是不安全。你持什么观点?列举一个理由支持你观点。,。,24/61,【解析】,(1)叶肉细胞培育成工程植物植株,应该利用植物组织培养技术经脱分化和再分化过程将细胞全能性表示出来。,(2)减数分裂过程中染色体数量改变比较有规律且亲子代相同,但细胞质中DNA随机性比较大,进入配子可能性不是100%。,(3)玉米螟是玉米害虫其中一个,在生长过程中还应该预防其它害虫侵扰。蛋白酶抑制剂对其它害虫并不一定有效。,(4)答案是开放,支持与不支持均可,但理由必须能支持自己观点。,25/61,答案:,(1)植物组织培养(2)不一定,在减数分裂过程中细胞质DNA分配含有随机性,(3)不赞成,因为抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟,但不能抵抗全部害虫。,(4)只要理由能支持自己观点就能够。比如:不安全,这种蛋白酶抑制剂被人食用后可能抑制人体消化酶活性,使人无法进行正常消化作用而患病。安全,人与害虫消化酶存在结构差异,蛋白酶抑制剂对人体消化酶没有影响。安全,人食用玉米是煮熟后食用,高温破坏了蛋白酶抑制剂,进入人体后不能再起作用。,26/61,考点二,生物技术中伦理问题分析,1.试管婴儿与克隆人比较,普经过程,实 质,说 明,试管婴儿,体外受精、体外一定程度胚胎发育、胚胎移植到子宫内继续发育,有性,生殖,与人类正常生殖情况相比,主要是改变了受精和早期发育场所,克隆人,将体细胞核物质移到去核卵细胞中,将重组卵细胞移植到子宫内,逐步发育为新个体,体细胞,繁殖,属于无,性生殖,克隆过程证实了动物细胞核全能性,27/61,2.克隆分类,类型,项目,治疗性克隆,生殖性克隆,区,别,目标,从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗,用于生育,取得人复制品,水平,细胞水平,个体水平,联络,都属无性生殖;产生新个体或新组织,遗传信息相同,28/61,3.试管婴儿和设计试管婴儿比较,如图,后者比前者多了过程:,29/61,(1)不一样点:,所用技术伎俩:设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊疗或基因诊疗,试管婴儿不需进行遗传学诊疗或基因诊疗。,应用:试管婴儿主要是处理不孕夫妇生育问题,设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病治疗。,(2)相同点:,都是体外受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植,都是有性生殖。,30/61,4.基因检测,(1)原理:DNA分子杂交。,(2)争论焦点:,基因检测能否到达预防疾病目标;,是否引发基因歧视、个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。,31/61,【高考警示】,(1)设计试管婴儿和基因检测在应用方面并非完全不一样,二者都可用于防止遗传病患儿出生,从而降低人类遗传病发病率。,(2)试管婴儿和克隆人形成过程并不相同:前者进行减数分裂和受精作用,而后者只进行有丝分裂。,32/61,【典例2】,“试管婴儿”技术是将不孕夫妇,精子和卵细胞取出,在体外完成受精,并在,体外培养,使其发育到如图所表示时期,再将,胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不但使,一部分不能生育男女重新取得了生育机会,也为人类优生开辟了新路径。据此回答:,33/61,(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据原理是(),A.有性生殖B.组织培养,C.克隆技术 D.基因工程,(2)人受精卵经过卵裂,逐步形成大量形态、功效不一样细胞、组织,进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂分裂方式是,。,34/61,(3)图示时期是胚胎发育,期。,(4)在该图下一时期,b细胞最可能成为,胚层一部分。,(5)要得到“同卵双胞胎”,采取技术是,。双胞胎性别是否相同?,。,(6)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是什么?,。,35/61,【解析】,(1)试管婴儿技术实际是体外受精,即经过精卵结合,所以是有性生殖。,(2)卵裂是指在透明带中进行早期胚胎发育,细胞数目不停增多,此时细胞分裂方式为有丝分裂。,(3)图示时期特点是含有一个腔,即囊胚腔,所以称为囊胚期。,(4)图示胚胎发育过程中,b细胞从囊胚表面运动到内部,形成一层内层细胞,最终形成内胚层。,36/61,(5)将一个受精卵发育形成早期胚胎一分为二,再移植到母体子宫发育,可形成两个婴儿,即同卵双胞胎,性别相同。,(6)滥用设计试管婴儿技术设计婴儿性别会引发性别百分比失调,且违反了伦理道德。,答案:,(1)A(2)有丝分裂(3)囊胚(4)内,(5)胚胎分割移植相同,(6)破坏了人类正常性别百分比,违反了伦理道德,37/61,【互动探究】,(1)题干所述卵细胞应该是哪种细胞?,提醒:,次级卵母细胞。,(2)治疗性克隆与克隆人在操作技术上区分是什么?,提醒:,克隆人形成过程是将早期胚胎培育成个体,而治疗性克隆是将早期胚胎定向分化成特定组织器官。,38/61,1.多年来,天天食品中含60%80%转基因成份,对此,许多美国人竟一无所知。,(1)一向挑剔、苛刻美国人对转基因食品这种漠视态度,反应了转基因食品在安全性方面是,。,(2)科学家对转基因食品可能带给人类健康和环境方面风险表示关注和担忧,可能原因是什么?,。,39/61,(3)转基因食品或转基因生物武器都要应用DNA重组技术,该技术基本工具是什么?,。,(4)中美两国元首在关于禁止生物武器条约议定书联合申明中,重申在任何情况下,、,、,生物武器。,40/61,【解析】,(1)美国人对转基因食品这种漠视态度,反应了转基因食品是相对安全。,(2)因为转基因生物存在潜在风险:如生物入侵、破坏原来生态平衡、引发过敏反应、疾病流行等,所以科学家对转基因食品可能带给人类健康和环境方面风险表示关注和担忧。,(3)DNA重组技术基本工具是限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。,41/61,(4)中美两国元首在关于禁止生物武器条约议定书联合申明中,重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。,答案:,(1)相对安全(2)转基因生物存在潜在风险:如生物入侵、破坏原来生态平衡、引发过敏反应、疾病流行等,(3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体,(4)不发展不生产不储存,42/61,2.(济南模拟)如图所表示为人类“治疗性克隆”大致过程。,43/61,请回答以下问题:,(1)为,细胞,过程A是当前实现体细胞克隆关键技术,该技术称为,。,(2)能诱导分化出神经细胞、血细胞、肌肉细胞,其根本原因是,结果。这么培育组织器官移植回患者体内与异体器官移植最大不一样之处是,。,44/61,(3)若应用转基因技术治疗遗传性糖尿病,可将健康人控制胰岛素合成基因导入受体细胞。受体细胞能够用取自经过B过程得到结构中,原因是这些细胞,。,(4)我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆研究。为何要反对生殖性克隆(即克隆人)呢?请你写出一条理由:,。,45/61,【解析】,(1)A是核移植过程,受体细胞是次级卵母细胞,但需要去核。,(2)早期胚胎细胞能诱导分化,是选择性表示结果;与异体器官移植相比,经过这么培育组织器官自体移植优点就是不会产生免疫排斥反应。原因是与受体基因基本相同。,(3)在基因治疗时,核移植得到重组细胞时,受体细胞来自于内细胞团细胞,是因为它们分化程度极低(全能性高),可使外源基因在对应组织细胞表示。,46/61,(4)治疗性克隆目标是为了救治患者,而克隆人则不是,且存在一系列问题。,答案:,(1)次级卵母(卵)核移植,(2)基因选择性表示不会产生免疫排斥反应,(3)内细胞团分化程度极低(全能性高或含有全能性),可使外源基因在对应组织细胞表示,(4)严重违反了人类伦理道德;冲击了现有婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念;是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全人;克隆技术尚不成熟,可能克隆出有严重生理缺点孩子(答案符合题意即可),47/61,3.阅读以下材料,回答下列问题:,转入生长激素(GH)基因鱼生长速度快,饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散,所以转基因鱼生态安全性问题是很值得研究问题,需研究转基因鱼对生态系统压力及外源基因扩散问题。最近,我国科学家只是将三倍体转基因鱼投入自然生态系统。,48/61,(1)转基因鱼成功物质基础是,。,(2)已知人GH是一个含有191个氨基酸蛋白质,若将人GH基因转移到鱼体内,则转基因鱼增加脱氧核苷酸数最少是,。,(3)转基因鱼经过较高能量转化效率取得较高特定生长率,以至生长率高于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能原因是,。,49/61,(4)鱼类易于逃逸、扩散,所以转基因鱼生态安全性问题是很值得研究问题,试分析引发生态安全性问题原因是,。,(5)多倍体鱼类对控制过分繁殖是有效,三倍体鱼形成过程是,。试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼原因:,。,50/61,【解题指南】,解答本题应尤其关注以下三个方面:,(1)明确基因中碱基数与蛋白质中氨基酸数对应关系;,(2)明确转入目标基因作用是产生生长激素;,(3)明确转基因鱼和非转基因鱼仍是一个物种,能够发生基因交流,造成基因污染。,51/61,【解析】,(1)转基因技术成功物质基础是遗传物质都是DNA。(2)依据基因表示关系,含191个氨基酸蛋白质由一个含,1 146个脱氧核苷酸DNA片段控制合成。(3)转基因鱼生长率高于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼,最可能原因是转基因鱼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,可能引发与其它生物生存竞争而引发生态危机。(5)三倍体鱼可用转基因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。三倍体不能繁殖,能够人工控制养殖数量和范围,防止发生杂交和竞争引发生态危机。,52/61,答案:,(1)遗传物质都是DNA(2)1 146,(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,含有生长优势,使其捕食对象大量降低,与其它物种竞争,引发生态危机,(5)转基因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,能够人工控制养殖数量和范围,防止发生杂交和竞争引发生态危机,53/61,4.(能力挑战题)一个学习小组同学在对当地栽培作物种类进行调查时,发觉有地方种植了转基因抗除草剂玉米,这种玉米在喷洒除草剂环境中生长良好。杂草被除草剂杀死,玉米还能正常生长,给农民节约了很大人力和物力。跟踪调查还发觉,这种转基因玉米除可直接食用外,还被加工成食品摆在超市货架上。请完成以下问题:,54/61,(1)一部分同学认为,这种转基因玉米不会对当地生物多样性组成威胁,假如你同意这种观点,请你列举出三条理由:,A.,。,B.,。,C.,。,55/61,(2)转基因玉米加工食品被摆在超市货架上,生产厂商依据我国相关要求,对产品进行转基因生物标注,这么做是为了保护,;在相关标识中,应标注“,”或“,”;假如该产品中已不再含有或检测不出转基因成份,应标注为“本产品为,加工制成,但本产品中,”。,56/61,(3)伴随转基因技术发展,“基因污染”应运而生,关于基因污染以下说法不正确是(),A.转基因作物可经过花粉散落到它近亲作物上,从而污染生物基因库,B.基因污染是一个不能够扩散污染,C.杂草、害虫从它近亲取得抗性基因,可能破坏生态系统稳定性,D.转基因生物有可能成为“入侵外来物种”,威胁生态系统中其它生物生存,57/61,【解析】,本题以调查结果为载体,考查对转基因生物安全性,问题认识。深入认识转基因生物安全性问题是正确解答,该题关键。转基因生物不会引发生物安全性问题理由:扩,散到种植区以外就会很快死亡,要表现出新性状必须含有一定,水、肥等条件,以及配套种植技术;因为生殖隔离存在,使它们极难与其它植物杂交;花粉传输距离有限,存活时间有,限。不引发环境安全性问题理由:转基因生物不会改变生物,58/61,原有分类地位;不会破坏生态系统稳定性;转基因抗虫作物种植,降低了农药使用量;抗除草剂农作物种植减轻了农田管理负担,保护了农田土壤环境。基因污染是能够伴随自然界中生物扩散,如转基因作物可经过花粉散落到它近亲作物上,从而污染生物基因库;杂草、害虫从它近亲取得抗性基因,可能破坏生态系统稳定性;转基因生物还有可能成为“入侵外来物种”,威胁生态系统中其它生物生存。,59/61,答案:,(1)A.玉米与其它植物之间存在生殖隔离,B.玉米花粉传输距离有限,C.玉米花粉存活时间有限(或其它理由合理即可),(2)消费者知情权转基因玉米加工品加工原料为转基因玉米转基因玉米已不再含有转基因成份,(3)B,60/61,61/61,