高中生物選修3專題4生物技術(shù)的安全性和倫理問題課件

1、高中生物選修3專題4生物技術(shù)的安全性和倫理問題課件一、轉(zhuǎn)基因生物的安全性一、轉(zhuǎn)基因生物的安全性二、生物技術(shù)的倫理問題二、生物技術(shù)的倫理問題三、禁止生物武器三、禁止生物武器轉(zhuǎn)基因生物的安全性 1轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因(1)目前對基因的結(jié)構(gòu)、調(diào)控機制及基因間的相互作用了解有限。(2)目的基因往往是異種生物的基因。(3)外源基因往往是隨機插入宿主細胞基因組的。轉(zhuǎn)基因生物的安全性 1轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因2理性看待轉(zhuǎn)基因生物(1)轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點分析(2)對待轉(zhuǎn)基因生物的正確態(tài)度是趨利避害，不能因噎廢食。2理性看待轉(zhuǎn)基因生物(2)對待轉(zhuǎn)基因生物的正確態(tài)度是趨利避知識拓展 (1)生物安全是指現(xiàn)

2、代生物技術(shù)的研究、開發(fā)、應(yīng)用以及轉(zhuǎn)基因生物的跨國轉(zhuǎn)移可能會對生物多樣性、生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在的風險與威脅。(2)轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性主要包括三個方面：導入的外源基因及其產(chǎn)物對受體生物是否有不利影響；有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物釋放或使用帶來的生態(tài)學上的安全性；轉(zhuǎn)基因生物在食品、飼料和其他消費領(lǐng)域的安全性。知識拓展 (1)生物安全是指現(xiàn)代生物技術(shù)的研究、開發(fā)、應(yīng)1對番茄的研究發(fā)現(xiàn)，害蟲損傷番茄的葉片后，葉上的細胞壁能釋放一種類激素因子，這種物質(zhì)通過細胞組織擴散到莖和其他葉片上，啟動了蛋白酶抑制劑的基因，開始高效合成蛋白酶抑制劑，并在莖葉中迅速積累，以對付害蟲的再次侵襲。蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有

3、抑制作用，因此害蟲取食后，就會因無法消化食物而被殺死。人們嘗試著將蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩?，讓玉米獲得與番茄相似的抗蟲性狀，以對付異常猖獗的玉米螟(一種玉米害蟲)。試分析以下問題： (1)番茄的蛋白酶抑制劑可能是在莖葉細胞的_內(nèi)合成的。(2)將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩左w內(nèi)，使玉米形成新的性狀，這種變異屬于_。1對番茄的研究發(fā)現(xiàn)，害蟲損傷番茄的葉片后，葉上的細胞壁能釋(3)能抗玉米螟的抗蟲玉米的生態(tài)效果顯著，有人認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？說明理由。(4)有人對食用這種轉(zhuǎn)基因玉米的安全性感到擔憂。你認為這種擔憂有必要嗎？試以學過的知識進行簡要的分析說明。解析

4、：在生物體中的各個成分中，蛋白質(zhì)的功能最多，大多數(shù)的酶化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，它是在核糖體中合成的。將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)氲接衩左w內(nèi)，屬于基因工程范疇，它的原理是基因重組。對于抗蟲玉米只是用基因工程轉(zhuǎn)入特定的基因，并不是對任何害蟲均有作用，另外隨著變異和選擇的進程，變異個體會越來越適應(yīng)環(huán)境，故也要防治害蟲。對于轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，是一個開放性的題目，可以根據(jù)教材中的觀點給出支持自己觀點的論據(jù)即可。(3)能抗玉米螟的抗蟲玉米的生態(tài)效果顯著，有人認為抗蟲玉米就答案：(1)核糖體(2)基因重組(3)不贊成。因為轉(zhuǎn)基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害蟲。(4)(答案不唯一)如：有必要。這種

5、轉(zhuǎn)基因玉米果實中可能含有蛋白酶抑制劑，食用后可能抑制人體消化酶的活性，使人無法對食物進行消化而出現(xiàn)病患；無必要。因為人與害蟲消化酶的結(jié)構(gòu)存在差異，玉米的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用，但對人可能無影響；無必要。人類食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制劑在高溫下已經(jīng)破壞，因此不會對人的消化造成影響。答案：(1)核糖體(2)基因重組(3)不贊成。因為轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)中的倫理問題 1克隆人(1)過程生物技術(shù)中的倫理問題 1克隆人(2)分類(3)態(tài)度中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，但不反對治療性克隆。2試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒(1)試管嬰兒是利用體外受精和胚胎移植等技術(shù)繁殖個體，其主要目的

6、是解決不孕夫婦的生育問題。(2)設(shè)計試管嬰兒與試管嬰兒相比需在胚胎移植前對胚胎進行遺傳學診斷，以篩選符合特殊要求的胚胎，進而生出特定類型的嬰兒。(2)分類(3)態(tài)度3基因檢測(1)概念：指通過基因芯片對被檢測者細胞中的DNA分子進行檢測，分析出被檢測者所含的各種致病基因和疾病易感基因的情況的一種技術(shù)。(2)爭論焦點基因檢測能否達到預(yù)防疾病的目的。是否引起基因歧視及其他危害。知識拓展基因診斷、基因治療和基因檢測(1)基因診斷和基因治療主要針對患有遺傳性疾病的個體，通過基因診斷以檢測出其致病基因，通過導入正?；蛞赃_到治療疾病的目的。(2)基因檢測主要是指對人體基因進行篩檢，以確定人體是否含有致病

7、基因，雖然在疾病發(fā)生的預(yù)防和治療上有作用，但可引起“基因歧視”和“基因壟斷”。3基因檢測2下圖表示利用胚胎干細胞(ES細胞)所做的一系列研究，請據(jù)圖分析回答：(1)過程將胚胎干細胞置于用射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的_，加入抗生素是為了_，這對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。(2)過程中目的基因?qū)肱咛ジ杉毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ莀，將獲得的目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細胞前需構(gòu)建基因表達載體，其目的是_。2下圖表示利用胚胎干細胞(ES細胞)所做的一系列研究，請據(jù)(3)過程得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、

8、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時，必須用X射線照射去除胸腺的小鼠，獲得免疫缺陷小鼠，其目的是_，該過程研究的意義在于解決_問題。答案：(1)營養(yǎng)物質(zhì)防止雜菌污染(2)顯微注射法使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時，使目的基因能夠發(fā)揮作用(3)去除胸腺，使其不能形成T細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植的組織細胞不會被排斥臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等(3)過程得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨1種類1種類2.生物武器與常規(guī)武器的不同特點(1)致病力強，傳染性大；(2)有潛伏期：一般潛伏期的癥狀不明顯，難以及時發(fā)現(xiàn)；(3)污染面積大，危害時間長；(

9、4)傳染途徑多；(5)生物武器造價低，技術(shù)難度不大，隱秘性強，可以在任何地方研制和生產(chǎn)。3生物武器的主要特點擁有生命力、能夠在宿主體內(nèi)繁殖，并隨宿主移動散布到不同的地方。2.生物武器與常規(guī)武器的不同特點4生物武器的局限性(1)生物武器主要指病原微生物，所以它們的生存、繁殖、死亡易受環(huán)境條件的影響。(2)受地形、風向等多種條件影響。(3)生物武器使用不易控制，使用不當可危害本方安全。知識拓展利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)制造的全新致病菌比一般生物武器危害性大，其原因是人類從未接觸過這種致病菌，體內(nèi)無相應(yīng)的抗體和記憶細胞，而且無藥可治。4生物武器的局限性3中國代表團團長王群于2009年11月7日在瑞士日內(nèi)瓦舉行的

10、禁止生物武器公約締約國會議上指出公約在消除生物武器威脅、防止生物武器傳播、應(yīng)對生物恐怖主義、加強生物安全等方面發(fā)揮著重要作用。生物武器的傳播途徑包括()直接傳播食物傳播生活必需品傳播施用者人體傳播ABC D解析：生物武器可以通過多種途徑使人感染發(fā)病，如經(jīng)口食入、經(jīng)呼吸道吸入、昆蟲叮咬、皮膚接觸等，因此生物武器的傳播途徑包括直接傳播、食物傳播和生活必需品傳播。答案：C3中國代表團團長王群于2009年11月7日在瑞士日內(nèi)瓦舉行4生物武器的殺傷特點有()多數(shù)傳染性強發(fā)病快污染面廣難以防治無色無味A BC D解析：生物武器大多具有傳染性，并且只要有少數(shù)病原體侵入人體就會導致患病，具有很強的致病性。如鼠

11、疫桿菌在一定條件下能夠在人群中傳播，長期流行。生物武器常有一定的潛伏期，在潛伏期內(nèi)，感染者常不會失去工作能力。由于攜帶生物武器的媒介是多種多樣的，生物武器有無色無味等原因，導致生物武器不易被發(fā)現(xiàn)，但不是所有的生物武器都是無色無味的。答案：C4生物武器的殺傷特點有()轉(zhuǎn)基因生物的安全性 (2009年高考廣東卷)(1)飼料加工過程溫度較高，要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對其進行改造時，首先必須了解植酸酶的_，然后改變植酸酶的_，從而得到新的植酸酶。(2)培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆，可提高其作為飼料原料時磷的利用率。將植酸酶基因?qū)氪蠖辜毎Ｓ玫姆椒ㄊ莀。請簡述獲得轉(zhuǎn)基因植株的完整過

12、程。(3)為了提高豬對飼料中磷的利用率，科學家將帶有植酸酶基因的重組質(zhì)粒通過_轉(zhuǎn)入豬的受精卵中。該受精卵培養(yǎng)至一定時期后可通過_方法，從而一次得到多個轉(zhuǎn)基因豬個體。(4)若這些轉(zhuǎn)基因動、植物進入生態(tài)環(huán)境中，對生態(tài)環(huán)境有何影響？轉(zhuǎn)基因生物的安全性 (2009年高考廣東卷【解析】(1)蛋白質(zhì)工程的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)的功能出發(fā)推測出蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而推測出相應(yīng)的氨基酸序列，再對基因進行改造從而得到新的蛋白質(zhì)。而不能直接改造蛋白質(zhì)，因為它不能遺傳。(2)基因?qū)胫参锛毎Ｓ玫姆椒ń修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。轉(zhuǎn)基因植株培育的完整過程必須包含四個步驟，即基因工程的四個操作步驟。(3)重組質(zhì)粒導入動物細胞常用的方法叫

13、顯微注射法，想得到多個具有相同遺傳物質(zhì)的個體的方法是胚胎分割移植。(4)轉(zhuǎn)基因生物進入生態(tài)環(huán)境，對生態(tài)環(huán)境的影響應(yīng)從正反兩方面評價，只要答案合理就可以?！敬鸢浮?1)空間結(jié)構(gòu)氨基酸序列(2)農(nóng)桿菌浸染法外源植酸酶基因農(nóng)桿菌大豆細胞鑒定。(3)顯微注射法胚胎分割(4)減少環(huán)境中磷的污染，但基因可能擴散到環(huán)境中?！窘馕觥?1)蛋白質(zhì)工程的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)的功能出發(fā)推生物技術(shù)的倫理問題 克隆羊“多利”的問世，很快在全世界引發(fā)了一場大討論，其中關(guān)于“治療性克隆”的問題也成為人們關(guān)注的焦點。如圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程，請據(jù)圖作答。生物技術(shù)的倫理問題 克隆羊“多利”的問世(1)過程A表示_

14、，它是目前實現(xiàn)體細胞克隆的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的主要操作是應(yīng)用患者的體細胞作為核供體，由_細胞提供細胞質(zhì)，進行人工重組。(2)經(jīng)過程B得到的結(jié)構(gòu)中，是未分化的細胞，因而這些細胞被認為是胚胎干細胞。在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細胞具有增殖能力并保持_狀態(tài)。(3)“治療性克隆”的結(jié)果說明_。相同的胚胎干細胞，“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的是神經(jīng)細胞，有的是血細胞，有的是肌肉細胞，究其本質(zhì)原因是_。(4)對于“治療性克隆”仍然存在許多爭論，有一男子患有白血病，經(jīng)醫(yī)生利用其出生時保留的臍帶血進行治療后康復(fù)，你認為這種做法符合倫理道德嗎？為什么？(1)過程A表示_，它是目前實現(xiàn)體細胞克隆的關(guān)【解析】(1)從圖中

15、可以看出，A是細胞核移植的過程。(2)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)的時候，能保持未分化的狀態(tài)。(3)在現(xiàn)有的條件下，動物細胞的全能性不能得到表達，但是動物細胞核的全能性可以表達出來；在此過程中，基因進行了選擇性表達。(4)我國禁止生殖性克隆人，但不反對治療性克隆，治療性克隆符合倫理道德，特別是用臍帶血進行治療(并非使用胚胎)更符合倫理道德。【答案】(1)細胞核移植(次級)卵(母)(2)未分化(3)高度分化的體細胞核的全能性可以表達基因的選擇性表達(4)符合，因為臍帶血不是來自于胚胎，其中的造血干細胞屬于成體干細胞(或臍帶血是身外之物，屬于廢物利用，符合倫理道德)?！窘馕觥?1)從圖中可以看出，A是細胞

16、核移植的過程。1關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)應(yīng)用的安全性，下列說法不正確的是()A對待生物武器的態(tài)度應(yīng)明確而堅定，即堅決禁止生物武器B中國對于克隆人的態(tài)度是不反對治療性克隆，可以有限制的進行克隆人的實驗C對轉(zhuǎn)基因植物外源DNA要進行認真選擇，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，要馬上停止實驗，并銷毀重組生物解析：中國對于克隆人的態(tài)度是不反對治療性克隆，禁止進行克隆人的實驗。答案：B1關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)應(yīng)用的安全性，下列說法不正確的是(2關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價應(yīng)做到多環(huán)節(jié)。下面哪些屬于轉(zhuǎn)基因食品安全性評價的環(huán)節(jié)()轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的研究轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的農(nóng)田試種轉(zhuǎn)基因農(nóng)

17、作物的大面積種植轉(zhuǎn)基因食品的商品化ABC D解析：轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物從研究到商品化的各個環(huán)節(jié)，都要進行安全性評價。只有都無問題，才可保證轉(zhuǎn)基因食物的安全。答案：D2關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價應(yīng)做到多環(huán)節(jié)。下面哪些屬于轉(zhuǎn)基3(2011年啟東檢測)為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物，科學家設(shè)法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中。其原因是()A葉綠體基因組不會進入到生殖細胞中B受精卵中的細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞C轉(zhuǎn)基因植物與其他植物間不能通過花粉發(fā)生基因交流D植物雜交的后代不會出現(xiàn)一定的性狀分離比解析：花粉產(chǎn)生的精子中主要是細胞核，葉綠體基因?qū)儆诩毎|(zhì)基因。它具有母系遺傳的

18、特點，它不會通過花粉轉(zhuǎn)移給其他植物。答案：B3(2011年啟東檢測)為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花4試管嬰兒是指()A在試管內(nèi)把受精卵培育成足月的嬰兒B成熟的卵和精子在試管內(nèi)完成受精過程C把精子移植到母體內(nèi)D將發(fā)育的胚胎移植到母體內(nèi)發(fā)育解析：試管嬰兒是指人的卵細胞和精子在體外完成受精作用，發(fā)育到早期胚胎的一定階段，再移入到母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育到足月誕生的嬰兒。由于受精過程和早期胚胎發(fā)育通常在試管中完成，所以叫試管嬰兒。答案：B4試管嬰兒是指()5中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的實驗，原因是()A大多數(shù)人對克隆人的研究持否定態(tài)度B克隆人不是正常的個體C克隆人沖擊了現(xiàn)有

19、的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念D克隆人的技術(shù)性問題無法得到解決解析：克隆人嚴重地違反了人類倫理道德，沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念，是在人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人，因此中國政府禁止生殖性克隆人。答案：C5中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人6供體器官的短缺和排斥反應(yīng)是制約器官移植的兩個重要問題。而治療性克隆能最終解決這些問題。下圖是治療性克隆的過程圖解。 6供體器官的短缺和排斥反應(yīng)是制約器官移植的兩個重要問題。而(1)“治療性克隆”的結(jié)果說明高度分化的體細胞的核仍然具有_。相同的胚胎干細胞，“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的是胰島細胞，有的是血細胞，有的是心肌細胞，究其本質(zhì)原因是基因