1、一、转基因生物的安全性,二、生物技术的伦理问题,三、禁止生物武器,转基因生物的安全性,1转基因生物存在安全性的原因 (1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。 (2)目的基因往往是异种生物的基因。 (3)外源基因往往是随机插入宿主细胞基因组的。,2理性看待转基因生物 (1)转基因生物的优缺点分析,(2)对待转基因生物的正确态度是趋利避害，不能因噎废食。,知识拓展 (1)生物安全是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国转移可能会对生物多样性、生态环境和人体健康构成潜在的风险与威胁。 (2)转基因生物及其产品的安全性主要包括三个方面： 导入的外源基因及其产物对受体生
2、物是否有不利影响； 有关转基因生物释放或使用带来的生态学上的安全性； 转基因生物在食品、饲料和其他消费领域的安全性。,1对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶上的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析以下问题： (1)番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的_内合成的。 (2
3、)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于_。,(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？说明理由。 (4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？试以学过的知识进行简要的分析说明。 解析：在生物体中的各个成分中，蛋白质的功能最多，大多数的酶化学本质都是蛋白质，它是在核糖体中合成的。将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入到玉米体内，属于基因工程范畴，它的原理是基因重组。对于抗虫玉米只是用基因工程转入特定的基因，并不是对任何害虫均有作用，另外随着变异和选择的进程，变异个体会越来越适应环境
4、，故也要防治害虫。对于转基因生物的安全性问题，是一个开放性的题目，可以根据教材中的观点给出支持自己观点的论据即可。,答案：(1)核糖体 (2)基因重组 (3)不赞成。因为转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫。 (4)(答案不唯一)如：有必要。这种转基因玉米果实中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患；无必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响；无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温下已经破坏，因此不会对人的消化造成影响。,生物技术中的伦理问题,1克隆人
5、 (1)过程,(2)分类,(3)态度 中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。 2试管婴儿与设计试管婴儿 (1)试管婴儿是利用体外受精和胚胎移植等技术繁殖个体，其主要目的是解决不孕夫妇的生育问题。 (2)设计试管婴儿与试管婴儿相比需在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断，以筛选符合特殊要求的胚胎，进而生出特定类型的婴儿。,3基因检测 (1)概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术。 (2)争论焦点 基因检测能否达到预防疾病的目的。 是否引起基因歧视及其他危害。 知识拓展基因诊断、基因治疗和基因检测 (1)基
6、因诊断和基因治疗主要针对患有遗传性疾病的个体，通过基因诊断以检测出其致病基因，通过导入正常基因以达到治疗疾病的目的。 (2)基因检测主要是指对人体基因进行筛检，以确定人体是否含有致病基因，虽然在疾病发生的预防和治疗上有作用，但可引起“基因歧视”和“基因垄断”。,2下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答：(1)过程将胚胎干细胞置于用射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。 (2)过程中目的基因导入胚胎干细胞最常
7、用的方法是_，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是_。,(3)过程得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是_，该过程研究的意义在于解决_问题。 答案：(1)营养物质 防止杂菌污染 (2)显微注射法 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用 (3)去除胸腺，使其不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植的组织细胞不会被排斥 临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等,1种类,2.生物武器与常规武器的不同特点 (1)致病力强，传染性大； (2)有潜
8、伏期：一般潜伏期的症状不明显，难以及时发现； (3)污染面积大，危害时间长； (4)传染途径多； (5)生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产。 3生物武器的主要特点 拥有生命力、能够在宿主体内繁殖，并随宿主移动散布到不同的地方。,4生物武器的局限性 (1)生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件的影响。 (2)受地形、风向等多种条件影响。 (3)生物武器使用不易控制，使用不当可危害本方安全。 知识拓展利用转基因技术制造的全新致病菌比一般生物武器危害性大，其原因是人类从未接触过这种致病菌，体内无相应的抗体和记忆细胞，而且无药可治。,3中国代表团
9、团长王群于2009年11月7日在瑞士日内瓦举行的禁止生物武器公约缔约国会议上指出公约在消除生物武器威胁、防止生物武器传播、应对生物恐怖主义、加强生物安全等方面发挥着重要作用。生物武器的传播途径包括( ) 直接传播 食物传播 生活必需品传播 施用者人体传播 A B C D 解析：生物武器可以通过多种途径使人感染发病，如经口食入、经呼吸道吸入、昆虫叮咬、皮肤接触等，因此生物武器的传播途径包括直接传播、食物传播和生活必需品传播。 答案：C,4生物武器的杀伤特点有( ) 多数传染性强 发病快 污染面广 难以防治 无色无味 A B C D 解析：生物武器大多具有传染性，并且只要有少数病原体侵入人体就会导
10、致患病，具有很强的致病性。如鼠疫杆菌在一定条件下能够在人群中传播，长期流行。生物武器常有一定的潜伏期，在潜伏期内，感染者常不会失去工作能力。由于携带生物武器的媒介是多种多样的，生物武器有无色无味等原因，导致生物武器不易被发现，但不是所有的生物武器都是无色无味的。 答案：C,转基因生物的安全性,(2009年高考广东卷)(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的_，然后改变植酸酶的_，从而得到新的植酸酶。 (2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是_。请简述获得转基因植
11、株的完整过程。 (3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过_转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期后可通过_方法，从而一次得到多个转基因猪个体。 (4)若这些转基因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？,【解析】 (1)蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质的功能出发推测出蛋白质的结构，从而推测出相应的氨基酸序列，再对基因进行改造从而得到新的蛋白质。而不能直接改造蛋白质，因为它不能遗传。(2)基因导入植物细胞常用的方法叫农杆菌转化法。转基因植株培育的完整过程必须包含四个步骤，即基因工程的四个操作步骤。(3)重组质粒导入动物细胞常用的方法叫显微注射法，想得到多个具
12、有相同遗传物质的个体的方法是胚胎分割移植。(4)转基因生物进入生态环境，对生态环境的影响应从正反两方面评价，只要答案合理就可以。 【答案】 (1)空间结构 氨基酸序列 (2)农杆菌浸染法 外源植酸酶基因农杆菌大豆细胞鉴定。 (3)显微注射法 胚胎分割 (4)减少环境中磷的污染，但基因可能扩散到环境中。,生物技术的伦理问题,克隆羊“多利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。,(1)过程A表示_，它是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由_细胞提供细胞质，
13、进行人工重组。 (2)经过程B得到的结构中，是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持_状态。 (3)“治疗性克隆”的结果说明_。 相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是_。 (4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？,【解析】 (1)从图中可以看出，A是细胞核移植的过程。 (2)胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化的状态。 (3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到
14、表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在此过程中，基因进行了选择性表达。 (4)我国禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆，治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非使用胚胎)更符合伦理道德。 【答案】 (1)细胞核移植 (次级)卵(母) (2)未分化 (3)高度分化的体细胞核的全能性可以表达 基因的选择性表达 (4)符合，因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞(或脐带血是身外之物，属于废物利用，符合伦理道德)。,1关于现代生物工程技术应用的安全性，下列说法不正确的是( ) A对待生物武器的态度应明确而坚定，即坚决禁止生物武器 B中国对于克隆人的态度是不反对治疗性
15、克隆，可以有限制的进行克隆人的实验 C对转基因植物外源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，要马上停止实验，并销毁重组生物 解析：中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆，禁止进行克隆人的实验。 答案：B,2关于转基因食品的安全性评价应做到多环节。下面哪些属于转基因食品安全性评价的环节( ) 转基因农作物的研究 转基因农作物的农田试种 转基因农作物的大面积种植 转基因食品的商品化 A B C D 解析：转基因农作物从研究到商品化的各个环节，都要进行安全性评价。只有都无问题，才可保证转基因食物的安全。 答案：D,3(2011年启东检测)为了
16、防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是( ) A叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中 B受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞 C转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流 D植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比 解析：花粉产生的精子中主要是细胞核，叶绿体基因属于细胞质基因。它具有母系遗传的特点，它不会通过花粉转移给其他植物。 答案：B,4试管婴儿是指( ) A在试管内把受精卵培育成足月的婴儿 B成熟的卵和精子在试管内完成受精过程 C把精子移植到母体内 D将发育的胚胎移植到母体内发育 解析：试管婴儿是指人的卵细胞和精
17、子在体外完成受精作用，发育到早期胚胎的一定阶段，再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿。由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成，所以叫试管婴儿。 答案：B,5中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是( ) A大多数人对克隆人的研究持否定态度 B克隆人不是正常的个体 C克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念 D克隆人的技术性问题无法得到解决 解析：克隆人严重地违反了人类伦理道德，冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念，是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，因此中国政府禁止生殖性克隆人。 答案：C,6供体器官的短缺和
18、排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解。,(1)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因的_。 (2)重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用_技术。 (3)若将上述技术用于白血病病人的骨髓移植，图中患者是O型血，提供卵细胞的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是_型。 (4)科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养_。 (5)按上述方法克隆器官在器官
19、移植方面的主要优点是 _。,解析： (1)由图示可知，高度分化的细胞核仍然具有全能性，胚胎干细胞能够分化出各种各样的细胞，原因是细胞内基因的选择性表达。(2)通过胚胎分割技术可以得到两个基因型完全相同的胚胎。(3)血型由细胞核内的基因控制，O型血白血病病人通过治疗性克隆方法，获得骨髓进行骨髓移植，由于细胞核是患者本人提供的，因此血型不变。(4)卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质，因此用去核卵细胞作受体细胞进行动物细胞培养。(5)通过图示形成克隆器官，细胞核是患者提供的，无排异反应，可以解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。,答案：(1)全能性 选择性表达 (2)胚胎分割 (3)O (4)卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质，而体细胞是高度分化的细胞不再具有分裂分化能力 (5)解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题,
