資源簡介

生物 選擇性必修 3 第四章 第 1 節(jié) 轉基因產(chǎn)品的安全性
[學習目標]
1.關注轉基因生物的安全性。
2.舉例說出關于轉基因生物安全性問題的不同觀點及論據(jù)。
3.形成對待轉基因生物安全性問題的理性、求實的態(tài)度。
[教學重難點]
教學重點：理性看待轉基因技術。
教學難點：理解各個層面對于轉基因安全性的保障
[教學過程]
引入：復習回顧
1.什么是轉基因？什么是轉基因生物？
2.轉基因技術所用的遺傳學原理是什么？
3.你所了解的轉基因生物有哪些？
一、轉基因成果令人嘆為觀止
（1）轉基因微生物方面
成果：A.減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期；
B.構建高產(chǎn)、優(yōu)質的基因工程菌生產(chǎn)氨基酸是目前工業(yè)化生產(chǎn)氨基酸的重要途徑；
C.基因工程菌生產(chǎn)藥物幾乎涉及各種類型疾病的治療。
思考：為什么對微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應用成果最多的領域？
四個方面的優(yōu)點：①生理結構和遺傳物質簡單；②生長繁殖快；③對環(huán)境因素敏感；④容易進行遺傳物質操作等。
（2）轉基因動物方面
①培育生長迅速、營養(yǎng)品質優(yōu)良的轉基因家禽、家畜。
②培育抵抗相應病毒的動物新品種。
③建立某些人類疾病的轉基因動物模型。
模擬疾病的發(fā)生和發(fā)展過程，為研究該疾病的致病機制和開發(fā)治療藥物提供依據(jù)，如轉基因小鼠 1 型糖尿病模型、轉基因小鼠原發(fā)性高血壓模型等。
成功構建新冠轉基因恒河猴，已應用于藥物篩選疫苗評價。
（3）轉基因植物方面
①研究成果 科學家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑和耐儲藏等新性狀的作物。
②作物類型
A.種植最多為大豆和玉米，其次是棉花和油菜。
B.我國批準發(fā)放了轉基因棉花、番木瓜、水稻和玉米等作物的生產(chǎn)應用安全證書。
批準發(fā)放了部分作物的進口安全證書：轉基因棉花、大豆、玉米、油菜、甜菜、番木瓜。
③種植現(xiàn)狀
2017 年，全世界種植轉基因作物的國家已達 24 個，種植面積排名前十位的國家如下，這些
國家轉基因作物的種植面積都超過了 1×106 hm2。
結合兩種轉基因作物研究成果，思考：轉基因作物與傳統(tǒng)作物種植相比，有什么優(yōu)勢？
如轉基因抗蟲作物：能夠減少農藥使用，降低人畜中毒發(fā)生率，減輕了環(huán)境污染；
轉基因耐除草劑作物：能通過無人機施藥，從而實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本，節(jié)省耕作時間。
二、對轉基因產(chǎn)品安全性的爭論
（1）轉基因安全性問題：食物安全、生物安全、環(huán)境安全你對這些的觀點都認同嗎？證據(jù)？
①轉基因是否會影響植物的代謝路徑,進而使營養(yǎng)成分發(fā)生改變？
②是否會對人類產(chǎn)生有毒的蛋白質或新的過敏原？
③食用轉基因食品是否出現(xiàn)滯后效應，若干年后才出現(xiàn)問題？
④通過近緣雜交等自然過程，是否可能產(chǎn)生重組病菌、重組病毒或“超級雜草”；
⑤進入自然環(huán)境后，是否會使本地生物無法生存，而損害生物多樣性？
⑥由于種間關系可能改變，可能會干擾生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
（2）科學實驗：探究抗蟲作物中的 BT 基因及其產(chǎn)物對其他生物有無毒害作用？視頻資料
（3）剛才的視頻給了你什么啟發(fā)？如何理性看待轉基因技術？結合教材，請?zhí)顚懸韵聝热荩豪硇钥创D基因技術需要以 為基礎，即清晰地了解轉基因技術
的 ；還應該看到人們的觀點受到許多復雜的政治、經(jīng)濟和文化等因素的影響；最重要的是，要靠 和嚴謹?shù)倪壿嬤M行思考和辯論。
思維訓練：評估獲取證據(jù)的難度
對某種轉基因食品而言，證明它安全與證明它不安全，哪個獲取所需證據(jù)的難度大？為什么？
證明轉基因食品安全(沒有任何危害)，比證明轉基因食品不安全更難。因為要證明它不安全，只要找到它存在一種危害的證據(jù)就可以。要證明它安全，則需要把所有可能造成的危害，以及潛在的風險全部排除才可以，而這樣的工作難度非常大，幾乎是不可能完成的。在邏輯學上，證明某事物毫無瑕疵是非常困難的。
三、理性看待轉基因技術
(1) 控制轉基因生物安全性問題的技術手段
基因漂移：指一種生物的基因向附近野生近緣種自發(fā)轉移，導致其基因發(fā)生變化的現(xiàn)象。科學家會采取很多方法防止基因漂移。例如，在教材“相關信息”介紹的 a-淀粉酶基因與目的基因一起轉入的方法，可以防止轉基因花粉的傳播。另外，還可采取“細胞質轉基因技
術” （把外源基因轉入葉綠體 DNA 中）等防止基因漂移；
在以微生物為實驗材料時，在“負壓”（即低于外界大氣壓）實驗室操作，能有效控制轉基因微生物逃逸等潛在風險。
(2)我國針對轉基因技術的方針
①研究上要大膽，堅持自主創(chuàng)新；
②推廣上要慎重，做到確保安全；
③管理上要嚴格，堅持依法監(jiān)督。
（3）法規(guī)：
農業(yè)轉基因生物安全管理條例 、
農業(yè)轉基因生物安全評價管理辦法 、
轉基因作物田間試驗安全檢查指南 等法律法規(guī)；
（4）成立國家農業(yè)轉基因生物安全委員會。
既維護了消費者對轉基因產(chǎn)品的知情權和選擇權，又最大程度地保證了轉基因技術和已經(jīng)上市的轉基因產(chǎn)品的安全性。
補充：嚴格的安全性評估體系
我國對農業(yè)轉基因生物實行嚴格的分階段評價。從實驗室研究階段開始，到田間、小規(guī)模的中間試驗，再到大規(guī)模的“環(huán)境釋放”，生產(chǎn)性實驗，安全證書申請的評估等 5 個階段。既對產(chǎn)品、又對過程進行評估，是全球最嚴格的評估體系。通過安全評價、獲得安全證書的轉基因生物及其產(chǎn)品都是安全的，這是國際廣泛認可的。
活動：模擬聽證會——轉基因抗蟲玉米投入商業(yè)化生產(chǎn)聽證會
資料卡： 農業(yè)轉基因生物的標識管理：知情權和選擇權調查研究：
同學們，你或你的親朋好友在日常生活中使用轉基因產(chǎn)品的情況如何呢？在進行討論的同時，也請圍繞以下問題進行調查。
1.這些用轉基因技術生產(chǎn)的產(chǎn)品，它們的標識符合國家的規(guī)定嗎
2.是否有商家利用公眾對轉基因食品“恐懼”的心理，把“非轉基因"作為推銷的噱頭
請根據(jù)調查了解的結果，并結合所學的知識，提出自己參與轉基因知識科普服務的行動計劃。
4.1 轉基因產(chǎn)品的安全性 課堂習題
1．抗逆轉基因作物的培育與推廣帶來的巨大社會效益是( )
①在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制 ②減少了化學農藥對環(huán)境的污染和人畜的危害 ③減少了化肥的制造和使用量，有利于環(huán)境保護 ④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長，提高產(chǎn)量
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
答案 B
解析 抗逆轉基因作物是指通過基因工程技術使農作物具有抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲、抗病毒、抗干旱、抗鹽堿等)，因此抗逆轉基因作物的培育和推廣在一定程度上可以使農作物擺脫土壤和氣候條件的限制，使得作物在不良環(huán)境中更好地生長，提高產(chǎn)量，同時還可以減少農藥的使用量，減輕對環(huán)境的污染和對人畜的危害，①②④正確；但是抗逆作物不能產(chǎn)生無機鹽，仍需要從土壤中吸收無機鹽，因此不能減少化肥的制造量和使用量，③錯誤。
2．人們對轉基因生物安全性的關注，隨著轉基因成果的不斷涌現(xiàn)而與日俱增。下列敘述不正確的是( )
A．外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的，有可能會出現(xiàn)意想不到的后果
B．應該嚴格地選擇轉基因植物的目的基因，以避免產(chǎn)生對人類有害的物質
C．為了保證轉基因產(chǎn)品的安全性，我國成立了專門的國家農業(yè)轉基因生物安全委員會
D．轉基因生物不會對生物多樣性構成威脅，也不會影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
答案 D
解析 在導入外源基因時，外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的，可能會出現(xiàn)意想不到的后果，所以一定要慎重，A 正確；轉基因生物可能會對生物多樣性構成威脅，進而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D 錯誤。
3．基因污染是指在天然物種的 DNA 中嵌入了人工重組基因，這些外來基因可隨被污染生物的繁殖、傳播而發(fā)生擴散。下列敘述錯誤的是( )
A．基因工程間接導致了基因污染
B．基因工程破壞了生物原有的基因組成
C．基因工程是通過染色體的重組發(fā)生基因交換，從而獲得了生物的新性狀
D．人類在發(fā)展基因工程作物時，沒有充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響
答案 C
解析 基因工程是將外源基因導入受體細胞內，從而使生物獲得新的性狀，未發(fā)生基因交換。
4．目前科學家已成功培養(yǎng)出全球首例遺傳性能穩(wěn)定且能自然繁殖的四倍體魚類種群，這在脊椎動物中是首例。雖然四倍體魚生長快、肉質好、抗病力強，但研究人員并不直接把它投入生產(chǎn)，而是將它與二倍體魚雜交的后代投入生產(chǎn)。你認為這樣做主要的意義是( )
A．防止基因污染，保護物種多樣性
B．保護自身知識產(chǎn)權
C．避免出現(xiàn)新物種，維護生態(tài)平衡
D．充分利用雜種優(yōu)勢
答案 A
解析 此優(yōu)良四倍體魚種為轉基因技術的產(chǎn)物，因轉基因生物野生養(yǎng)殖易造成基因污染，故將其與二倍體魚種雜交，得到優(yōu)良三倍體品種，三倍體是高度不育的，將其放養(yǎng)可避免基因污染，保護物種多樣性，維護生態(tài)平衡。
5．基因工程技術剛興起時，都是以微生物作為實驗材料，且必須在“負壓”(低于外界大氣壓)的實驗室里進行操作。這里“負壓”的作用主要是( )
A．防止轉基因生物進入人體或逃逸擴散到外界，對人體產(chǎn)生危害或對環(huán)境造成基因污染
B．提高微生物的基因突變頻率
C．加快微生物的繁殖速度
D．避免其他生物對實驗材料的污染
答案 A
解析 “負壓”條件下，會出現(xiàn)一個壓強差，從而使微生物不易逃逸擴散到外界，防止其對人體產(chǎn)生危害或對環(huán)境造成基因污染，A 正確。

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