第四章第一節(jié)轉(zhuǎn)基因生物的安全性

1、專題4:生物技術(shù)安全性和倫理問題第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因生物的安全性一、本專題題圖寓意 公眾對現(xiàn)代化生命科學(xué)研究成果的倫理關(guān)注，往往超過了對其科學(xué)價(jià)值理解的興趣。當(dāng)試管嬰兒、轉(zhuǎn)基因食品、克隆動(dòng)物等來到人間時(shí)，有人為此感到歡欣鼓舞，有人覺得地球末日將要來臨，究竟該如何應(yīng)對？學(xué)習(xí)本專題的主要意圖： 1）提出在生命科學(xué)發(fā)展過程中，所引出的種種倫理、社會(huì)和法律問題。 2）在大家已有的生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)上，對科技成果的應(yīng)用進(jìn)行正確的思考。一、本專題題圖寓意學(xué)習(xí)本專題的主要意圖： 1）提出在生命科學(xué)發(fā)展過程中，所引出的種種倫理、社會(huì)和法律問題。 2）在大家已有的生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)上，對科技成果的應(yīng)用進(jìn)行正確的思考。 3

2、）由于個(gè)人所處的社會(huì)在政治制度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、宗教信仰、歷史背景、傳統(tǒng)倫理觀念等方面的差別，就會(huì)產(chǎn)生不同的價(jià)值觀。這樣，對于生命科學(xué)中同一個(gè)倫理、社會(huì)或法律問題，在不同的社會(huì)中不僅會(huì)有不同的看法，而且還會(huì)引導(dǎo)出截然不同的社會(huì)措施、政策和法規(guī)。 4）對于中國來說，所有的判斷和所立的法規(guī)，都必須符合自己的國情，符合國家的最高利益：既有利于國家科學(xué)技術(shù)的繁榮，又有利于促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。二、本節(jié)聚焦： 1.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，認(rèn)同對生物技術(shù)安全性問題討論的必要性。 2.舉例說出對轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的不同觀點(diǎn)及論據(jù)。 3.形成對待轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的理性、求實(shí)的態(tài)度，即從關(guān)注整個(gè)生物圈的和

3、諧、穩(wěn)定與發(fā)展的高度去審視轉(zhuǎn)基因生物的安全性。三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止 現(xiàn)代基因工程的創(chuàng)始人伯格（美國）在1960年以敏銳的科學(xué)預(yù)見力提出一個(gè)大膽的設(shè)想：是否可以創(chuàng)造出一種人工方法，把外界的遺傳基因引入動(dòng)物體內(nèi)，以達(dá)到改變遺傳性狀和治療某些疾病的需要呢？1972年，伯格把兩種病毒的DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割后，再用DNA連接酶把這兩種DNA分子連接起來，于是產(chǎn)生了一種新的重組DNA分子，首次實(shí)現(xiàn)兩種不同生物的DNA體外連接，獲得了第一批重組DNA分子，這標(biāo)志著基因工程技術(shù)的誕生。伯格因此獲得了1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止一、微生物方面:把某些重組DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)菌中

4、表達(dá)獲得成功,隨后,使出現(xiàn)了具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的各種重組微生物。例：以清除石油污染的假單孢桿菌等。 基因工程藥品的生產(chǎn)：許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。近十幾年來，在利用生物技術(shù)制取新藥方面取得了驚人的成就，已有不少藥物應(yīng)用于臨床。例如人胰島素、人生長激素、干擾素、乙肝疫苗、人促紅細(xì)胞生成素（Epo）、GM集落刺激因子（GMCSF）、組織溶纖酶原激活素、白細(xì)胞介素2及白介素11等。 生物制藥

5、已經(jīng)成為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)。二、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面:受到轉(zhuǎn)基因巨型小鼠獲得成功的鼓舞,科學(xué)家又在培育生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽方面,不斷取得輝煌成就.同時(shí),科學(xué)家還把轉(zhuǎn)基因動(dòng)物變成生物反應(yīng)器。三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止三、轉(zhuǎn)基因植物方面: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、抗逆等全新性狀的農(nóng)作物。三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止三、轉(zhuǎn)基因植物方面:三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止四、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題轉(zhuǎn)基因生物優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)解決糧食短缺問題減少農(nóng)藥使用，減少環(huán)境污染增加食物營養(yǎng)，提高附加值增加食物種類，提升食物品質(zhì)提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能產(chǎn)生有毒蛋白或新過敏原

6、可能產(chǎn)生重組病菌、重組病毒或超級雜草可能使疾病傳播跨越物種障礙可能會(huì)損害生物多樣性可能干擾生態(tài)系統(tǒng)多樣性四、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題 基因一旦被改動(dòng)，一方面可能引起生物體內(nèi)一系列未知的結(jié)構(gòu)與功能的變化；另一方面，轉(zhuǎn)基因操作對生物體的影響會(huì)通過遺傳傳遞。外源基因引入后，是否會(huì)影響其他重要的調(diào)節(jié)基因，甚至?xí)せ钤┗?？轉(zhuǎn)基因技術(shù)廣泛應(yīng)用是否會(huì)導(dǎo)致難以消滅的新病原物出現(xiàn)？是否會(huì)造成生態(tài)學(xué)災(zāi)難？人類攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會(huì)影響人類及其后代的健康？五、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論1、在轉(zhuǎn)基因生物中,存在安全性的原因:a.對基因的結(jié)構(gòu),基因間的相互作用及基因的調(diào)空機(jī)制都了解的相當(dāng)有限;b.轉(zhuǎn)移的基因雖然是功能

7、已知的基因,但不少是異種生物的基因;c.外源基因插入宿主基因組的部分往往是隨機(jī)的。2、轉(zhuǎn)基因生物與食物安全a.轉(zhuǎn)基因食物引起食物安全性問題的理由:安全性檢測問題、滯后效應(yīng)、擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原、擔(dān)心營養(yǎng)成分的改變;b.不必?fù)?dān)心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由:多環(huán)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩栽u價(jià),可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全;科學(xué)家的負(fù)責(zé)態(tài)度可以防止新過敏原的產(chǎn)生;至今尚未發(fā)現(xiàn)食用轉(zhuǎn)基因食品而影響人體健康的事例;沒能足夠的證據(jù)證明轉(zhuǎn)基因食物有問題;存在的安全隱患，在技術(shù)上是可以克服的。 實(shí)質(zhì)性等同原則：轉(zhuǎn)基因生物與自然存在的傳統(tǒng)生物在相同條件下進(jìn)行性狀表現(xiàn)的比較。除植入的基因和其所表達(dá)的蛋白質(zhì)外，比較的內(nèi)容包括生理性狀、

8、分子特性、營養(yǎng)成分、毒素含量和過敏源等是否有等同性。如果實(shí)質(zhì)上是相同的，就應(yīng)該將轉(zhuǎn)基因生物與傳統(tǒng)生物同樣對待，視為安全。五、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論3、轉(zhuǎn)基因生物與生物安全a.引起生物安全的理由:可能會(huì)擴(kuò)散到種植區(qū)以外,成為野生種類,可能成為“入侵的外來干涉物種”,威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存可能重組出對人類或其他生物有害的細(xì)菌或病毒,有可能使雜草成為除草劑除不掉的 “超級雜草”等，引發(fā)生物多樣性構(gòu)成威脅。b.不引起生物安全的理由:擴(kuò)散到種植區(qū)以外就很快死亡要表現(xiàn)出新性狀,必須具有一定的水肥等條件,以及配套的種植技術(shù).由于生殖隔離的存在,使他們很難與其他植物雜交,花粉傳播的距離有限、存活時(shí)間有

9、限;五、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論4、轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全a.引起環(huán)境安全的理由:打破自然物種的原有界限,改變了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán),重組微生物可能對人類的生活環(huán)境造成二次污染,重組DNA與微生物雜交,可能產(chǎn)生有害的病原微生物;轉(zhuǎn)基因植物花粉中的有毒物質(zhì)可通過蜜蜂進(jìn)入蜜蜂,再經(jīng)過食物鏈傳遞等，對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞。b.不引起環(huán)境安全的理由:轉(zhuǎn)基因不會(huì)改變生物原有的分類地位,不會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的種植,減少了農(nóng)藥的使用量;抗除草劑農(nóng)作物的種植,減輕了農(nóng)田管理的負(fù)擔(dān),保護(hù)了農(nóng)田的土壤環(huán)境;六、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1、首先認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景是非常廣闊

10、的，以基因工程為代表的一大批生物技術(shù)成果，進(jìn)入人類的生產(chǎn)和生活，特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用。2、要正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來的安全性問題，切實(shí)認(rèn)識(shí)到個(gè)別有害轉(zhuǎn)基因生物的危害性，要趨利避害，而不能因噎廢食。3、完善相應(yīng)的法令法規(guī)，利用法制手段確保轉(zhuǎn)基因生物的安全性。 如我國1993年制定的基因工程安全管理辦法和2002年頒布的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法。4、增強(qiáng)科學(xué)家的法制意思，提高科學(xué)家的研究道德水平。 最開始是1999年的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯事件，英國的一位研究人員公布的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說：用含有轉(zhuǎn)基因的馬鈴薯飼養(yǎng)大鼠，引起了大鼠器官生長異常、體重減輕、免疫系統(tǒng)遭到破壞。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果立即引起轟動(dòng)，導(dǎo)致

11、了世界范圍的對轉(zhuǎn)基因食品安全性的懷疑。 隨后爭議事件接踵而至：1999年美國斑蝶事件，1999年加拿大轉(zhuǎn)基因油菜事件，2001年墨西哥玉米基因污染事件，2002年轉(zhuǎn)基因食品的 DNA在人體內(nèi)殘留的試驗(yàn) 中國科學(xué)院的科學(xué)新聞最近發(fā)表的一篇文章，將轉(zhuǎn)基因食物“可能”對人類健康的危害總結(jié)為3點(diǎn)：某些毒素可引起人類急、慢性中毒，某些轉(zhuǎn)基因作物可引起人的過敏反應(yīng)，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品營養(yǎng)成分變化，使人的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)失衡。六、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1. 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的防治。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的同時(shí)，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲取食。這種做法的主要的是（ ）A. 維持棉田物種多樣性

12、 B. 減緩棉鈴蟲抗性基因頻率增加的速度C. 使食蟲鳥有蟲可食 D. 維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)2. 關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，不正確的是（ ）A. 可以將抗病蟲害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物使其具有相應(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，使它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥材或人類所需要的蛋白質(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 七、鞏固提升BD3. 科學(xué)家運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因DXT轉(zhuǎn)移到大白菜細(xì)胞中，培育出抗蟲效果很好的優(yōu)質(zhì)大白菜，減少了農(nóng)藥的使用量，減輕了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。下列說

13、法正確的是（ ）A. DXT基因的編碼區(qū)由內(nèi)合子和外顯子組成B. DXT基因能在大白菜細(xì)胞中正常表達(dá)C. 轉(zhuǎn)基因大白菜培育的過程中，可以用滅活的病毒作為運(yùn)載體D. 轉(zhuǎn)基因大白菜能抵抗各種病害蟲4. 所謂“實(shí)質(zhì)性等同”是指（ ）A. 轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中的成分完全沒發(fā)生改變B. 轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中的部分成分沒發(fā)生改變C. 轉(zhuǎn)基因作物中只要某些重要成分沒有發(fā)生改變，就可以認(rèn)為與天然品種“沒有差別”D. “實(shí)質(zhì)性等同”是對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物安全性的最終評價(jià)七、鞏固提升BC5. 在轉(zhuǎn)基因生物或其產(chǎn)品研究過程中，必須遵循科學(xué)研究道德，其中不正確的是（ ）A. 把重組DNA的轉(zhuǎn)移僅限制在遺傳上具有特定缺陷的生物上B. 對

14、用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用在42便會(huì)死去的菌株C. 對外源DNA要進(jìn)行認(rèn)真選擇，避免產(chǎn)生對人體有害的或過敏的蛋白質(zhì)D. 一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問題，要馬上停止試驗(yàn)，并銷毀重組生物6. 下列哪些說法已得到了證實(shí)（ ）A. 一些轉(zhuǎn)基因植物成為了“入侵的外來物種”，威脅著生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存B. 轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物已使雜草成了抗除草劑的“超級雜草”C. 轉(zhuǎn)Bt基因玉米的花粉可使某種斑蝶幼蟲死亡D. 已發(fā)現(xiàn)因食用轉(zhuǎn)基因食物而死亡的病例七、鞏固提升BC7. 轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題的敘述錯(cuò)誤的是（ ）A. 轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題包括食物安全、生物安全、環(huán)境安全B. 轉(zhuǎn)

15、基因生物引起安全性問題的原因之一是外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的C. 轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問題是無法彌補(bǔ)的D. 轉(zhuǎn)基因生物有可能造成安全性問題，但不能一概而論8. 下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全的敘述錯(cuò)誤的是（ ） A. 重組的微生物在降解污染物的過程中可能產(chǎn)生二次污染B. 種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對環(huán)境沒有任何負(fù)面影響C. 如果轉(zhuǎn)基因花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，可能會(huì)通過食物鏈傳遞到人體內(nèi)D. 轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的七、鞏固提升CB9. 下列哪些不支持轉(zhuǎn)基因生物不引發(fā)生物安全性問題（ ）A. 生殖隔離使轉(zhuǎn)基因植物與其他植物很難雜交B. 花粉的傳播距離有限，

16、不會(huì)引起生物安全C. 植物花粉存活時(shí)間有限，不會(huì)散失到其他環(huán)境，威脅其他生物D. 轉(zhuǎn)基因植物有可能像“入侵的外來物種”10. 面對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法是（ ）A. 堅(jiān)決抵制轉(zhuǎn)基因生物 B. 不加區(qū)分，全盤接受C. 應(yīng)停止有關(guān)的實(shí)驗(yàn)D. 趨利避害，不能因噎廢食七、鞏固提升AD11. 下列哪項(xiàng)不是轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患（ ）A. 轉(zhuǎn)基因植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)B. 轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過敏源C. 某些轉(zhuǎn)基因生物可以合成干擾素，進(jìn)入人體增強(qiáng)相應(yīng)細(xì)胞的免疫力D. 某些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物營養(yǎng)成分的改變1

17、2.（多選）下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A. 基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)槟康幕駼. 細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體C. 通常用一種限制性內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNAD. 培育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體七、鞏固提升CACD七、鞏固提升14. 目前，全球種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的國家已經(jīng)有十幾個(gè)，種植面積最大的前四個(gè)國家分別是_、_、_和_。其中以種植轉(zhuǎn)基因_和_最多，其次是轉(zhuǎn)基因_和_。轉(zhuǎn)基因生物中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些人們意想不到的后果，轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)人們在_、_和_三個(gè)方面發(fā)生了激烈的爭論。美國阿根延加拿大中國大豆玉米棉花油菜環(huán)境

18、安全食物安全生物安全七、鞏固提升15、閱讀以下材料，回答問題： 自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚在我國誕生以來，轉(zhuǎn)基因魚研究取得長足進(jìn)步。如轉(zhuǎn)入生長激素（GH）基因的魚生長速度快，餌料轉(zhuǎn)化率高。但魚類易于逃逸、擴(kuò)散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題，需研究轉(zhuǎn)基因魚對生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴(kuò)散問題。最近，我國科學(xué)家只是將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚投入自然系統(tǒng)。（1）轉(zhuǎn)基因魚成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是_ 。（2）已知人的GH是一個(gè)含有191個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，若將人的GH基因轉(zhuǎn)移到魚體內(nèi)，則轉(zhuǎn)基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是_。（3）轉(zhuǎn)基因魚通過較高的能量轉(zhuǎn)化效率取得較高的特定生長率，以至生長高于非轉(zhuǎn)基因魚，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換效率也顯著高于非轉(zhuǎn)基因魚。其可能的原因是_。遺傳物質(zhì)都是DNA 1146合成了大量生長激素，生長激素能促進(jìn)蛋白