1、生物一輪專題復習生物技術應用安全性和倫理問題重組微生物 _基因制藥 轉基因動物 _轉基因農作物工程菌生物反應器轉基因的重要成果(1)微生物方面:把某些重組DNA轉移到細菌中表達獲得成功,隨后,使出現了具有重要經濟價值的各種重組微生物,如可以清除石油污染的假單孢桿菌等.假單孢桿菌利用轉基因細菌制造蛛絲 30多年來，科學家們一直試圖找到利用其他生物體來制造蛛絲的辦法。蛛絲是自然界最奇特的物質之一，它具有極強的韌度，其韌度是同樣直徑鋼材的好幾倍。但與家蠶不同，蜘蛛不能家養，因為它們會互相吞食，所以不可能建立人工飼養蜘蛛的農場。沙伊貝爾說：我們正在與各行業聯系，以檢測這種新絲的品質，并進一步研發工業規

2、模的生產技術。 蛛絲如果能實現大規模人工生產，將可以取代塑膠材料，用于眼部或神經外科手術的精細縫合，也可用來制造膠布等傷口包扎材料或者人造韌帶及肌腱等，應用前景極其廣闊。在轉基因細菌之前，曾有科學家嘗試利用轉基因山羊、轉基因煙草、轉基因土豆等制造蛛絲，但由于產量過低或絲質太差均未成功轉基因細菌可治癌癥 英國醫學專家日前將轉基因大腸桿菌與一種抗癌藥相結合，成功殺死了實驗鼠體內的癌細胞。科學家將轉基因大腸桿菌注射到實驗鼠的腫瘤內，再給實驗鼠注射一種名叫6MPDR的抗癌藥。這種藥無法單獨發揮作用，但是一種由轉基因大腸桿菌分泌的酶能將此藥物“激活”，形成一種有效的毒素，將其周圍的癌細胞殺死，而不傷害其

3、它組織器官。 (2)基因制藥方面:近十幾年來，在利用生物技術制取新藥方面取得了驚人的成就，已有不少藥物應用于臨床。例如人胰島素、人生長激素、干擾素、乙肝疫苗、人促紅細胞生成素（Epo）、GM集落刺激因子（GMCSF）、組織溶纖酶原激活素、白細胞介素2及白介素11等。正在研究的有降鈣素基因相關因子、腫瘤壞死因子、表皮生長因子等140多種。隨著生物技術藥物的發展，多肽與蛋白質類藥物的研究與開發，已成為醫藥工業中一個重要的領域，同時給生物制劑帶來了新的挑戰。在實際應用中，基因工程藥物受到一定限制，如口服應用時生物利用度低，會受到消化酶的破壞，在胃酸作用下不穩定，在體內半衰期較短等，因此只能注射給藥或

4、局部用藥。為了克服這些缺陷，已開始改為合成這些天然蛋白質的較小活性片段，即所謂“多肽模擬”或“多肽結構域”合成，又叫“小分子結構藥物設計”。這類藥物可口服，有利于由皮膚、粘膜給藥，用于治療免疫缺陷癥、HIV感染、變態反應性疾病、風濕性關節炎等，其制造成本也更低。這種設計思想也已應用于多糖類藥物、核酸類藥物和模擬酶的有關研究。小分子藥物設計屬于第二代結構相關性藥物設計，所設計的分子能替代原先天然活性蛋白與特異靶相互作用。(3)轉基因動物方面:受到轉基因巨型小鼠獲得成功的鼓舞,科學家又在培育生長迅速、營養品質優良的轉基因家畜、家禽方面,不斷取得輝煌成就.同時,科學家還把轉基因動物變成生物反應器(4

5、)轉基因植物方面: 預防乙肝不用打針，只要吃幾個西紅柿就行。這可不是玩笑，中國農科院生物技術研究中心經過十年研究，培育出的抗乙肝西紅柿順利通過前三個階段的測試，明年有望上市。抗乙肝西紅柿與普通西紅柿口感一樣酸中帶甜，不但可以直接食用，還可以榨成汁或炒菜吃，對人體沒有任何毒副作用。據該項目負責人劉德虎研究員介紹，食用抗乙肝西紅柿，雖不能治愈乙肝，但一年只吃幾個，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西紅柿屬于轉基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內，經多代繁殖，使轉入的基因穩定化。這種西紅柿上市后將論個出售，每個售價大概在元左右轉入熒光素酶蛋白基因的發熒光煙草改變花色的轉基因矮牽牛花轉 基 因 甜 椒轉

6、基因草在穴盆中生長良好 .轉 基 因 西 紅 柿藍色玫瑰一直是人類美麗的夢想基因工程正在將它變為現實(4)轉基因植物方面:目前,科學家已經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作物.二、對轉基因生物安全性的爭論二、對轉基因生物安全性的爭論 1.在轉基因生物中,有時候會出現一些人們意想不到的后果的原因：(1)對基因的結構,基因間的相互作用及基因的調控機制都了解得相當有限；(2)轉移的基因雖然是功能一致的基因,但不少是異種生物的基因；(3)外源基因插入宿主基因組的部分往往是隨機的。(1)轉基因生物與食物安全2.轉基因生物的安全性問題轉基因食物引起食物安全性問題的理由:安全性檢測問

7、題、滯后效應、擔心出現新的過敏原、擔心營養成分的改變;不必擔心轉基因食物安全性的理由:多環節、嚴謹的安全性評價,可以保證轉基因食物的安全;科學家的負責態度可以防止新過敏原的產生;至今尚未發現食用轉基因食品而影響人體健康的事例;沒有足夠的證據證明轉基因食物有問題; 引起生物安全的理由:可能會擴散到種植區以外,成為野生種類,可能成為“入侵的外來干涉物種”,威脅生態系統中其他生物的生存，可能重組出對人類或其他生物有害的細菌或病毒,有可能使雜草成為除草劑除不掉的“超級雜草”;(2)轉基因生物與生物安全不引起生物安全的理由:擴散到種植區以外就很快死亡。要表現出新性狀,必須具有一定的水肥等條件,以及配套的

8、種植技術。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、存活時間有限。(3)轉基因生物與環境安全引起環境安全的理由:打破自然物種的原有界限,改變了生態系統中能量流動和物質循環,重組微生物可能對人類的生活環境造成二次污染,重組DNA與微生物雜交,可能產生有害的病原微生物;轉基因植物花粉中的有毒物質可通過蜜蜂進入蜂蜜,再經過食物鏈傳遞;不引起環境安全的理由:轉基因不會改變生物原有的分類地位,不會破壞生態系統的穩定性;轉基因抗蟲作物的種植,減少了農藥的使用量;抗除草劑農作物的種植,減輕了農田管理的負擔,保護了農田的土壤環境;生物技術中的倫理問題分析 1.試管嬰兒與克隆人的比較一般

9、過程實 質說 明試管嬰兒克隆人體外受精、體外一定程度的胚胎發育、胚胎移植到子宮內繼續發育將體細胞的核物質移到去核的卵細胞中,將重組卵細胞移植到子宮內,逐漸發育為新個體有性生殖體細胞繁殖,屬于無性生殖與人類正常生殖情況相比,主要是改變了受精和初期發育的場所克隆過程證明了動物細胞核的全能性2.克隆的分類類型項目治療性克隆生殖性克隆區別目的水平聯系從胚胎中取出干細胞用于醫學研究和治療用于生育,獲得人的復制品細胞水平個體水平都屬無性生殖;產生新個體或新組織,遺傳信息相同3.試管嬰兒和設計試管嬰兒的比較如圖,后者比前者多了過程:(1)不同點:所用技術手段:設計試管嬰兒胚胎移植前需進行遺傳學診斷或基因診斷

10、,試管嬰兒不需進行遺傳學診斷或基因診斷。應用:試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題,設計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。(2)相同點:都是體外受精,并進行體外早期胚胎培養,都要經過胚胎移植,都是有性生殖。關注生物技術的倫理問題反 對支 持克隆人倫理方面違反了人類的倫理道德觀念,中國禁止_克隆中國不反對_克隆技術方面技術不成熟,流產率高、畸形率高、出生后死亡率高可通過胚胎分級、基因診斷、_檢查等方法解決技術問題生殖性治療性染色體反 對支 持設計試管嬰兒胚胎也是生命,殺死胚胎無異于“謀殺”提供骨髓造血干細胞并不會對試管嬰兒造成損傷基因檢測技術方面很難用在具體醫療中有一些遺傳性疾病可以通過基

11、因檢測后在早期采取預防措施道德方面可能引起_通過正確的科學知識傳播、倫理道德教育和立法,解決基因歧視現象基因歧視(2)轉基因生物的優缺點:優點缺點解決糧食短缺問題大大減少農藥的使用量,減少環境污染增加食物營養,提高附加值增加食物種類,提升食物品質提高生產效率,帶動相關產業發展可能出現新的過敏原或重組形成新病毒可能產生抗除草劑的雜草可能使疾病的傳播跨越物種障礙可能會損害生物多樣性可能會對人類生活環境造成二次污染對待轉基因生物的正確態度:對轉基因生物出現激烈的倫理方面的爭論是正常的,關鍵是社會應有正確的輿論導向,從而促進科學技術的發展。國家對轉基因技術要制定符合本國利益的政策和法規。在轉基因生物或

12、其產品研究過程中,科學家要自覺遵守科學研究道德。四、禁止生物武器2.生物武器的種類(連線) 生物戰劑及施放它的武器、器材總稱生物武器。生物戰劑是指在戰爭中使人、畜致病，毀傷農作物的微生物及其毒素。1、什么是生物武器?3.3.生物武器的種類生物武器的種類通常分為細菌、立克氏體、衣原體、病毒、真菌和毒素六大類。生物武器的種類細菌:鼠疫桿菌，霍亂弧菌，傷寒桿菌，炭疽桿菌病毒:天花病毒，出血熱病毒，動物痘病毒重組基因技術制造全新的致病菌:重組蠟狀桿菌,重組流感病毒,新型鼠痘病毒神經毒劑：如肉毒桿菌毒素炭疽熱病毒，主要的生物武器之一艾滋病毒是生物武器？4.4.生物武器的性能及其防護生物武器的性能及其防護

13、施放生物戰劑氣溶膠;生物戰劑分散成微小的粒子懸浮在空氣中，這種微粒和空氣的混合體叫氣溶膠。它能隨風漂移，污染空氣、地面、食物，并能滲入無密閉設施的人防工程，人員吸入即可致病。直接施放生物戰劑氣溶膠是最基本的使用方式。它可從空中直接布灑，也可把噴灑器投至地面噴放，還可人工投放。投放帶菌昆蟲,動物和其他媒介物昆蟲、動物和雜物被生物戰劑感染或污染后，用多格炸彈等多種方式投放到被襲擊地域，它們便可將病原體傳給人們，使其致病。 其他方法用生物戰劑污染水源、食物、通風管道，遺棄帶菌物品、尸體或遣返俘虜等，間接使人感染疾病。(1)生物戰劑的使用方法生物戰劑的致病癥狀:發熱,頭疼,全身無力,上吐下瀉,咳嗽,惡心,呼吸困難,局部或全身疼痛等各種不同癥狀.(2)生物武器的傷害作用生物戰劑侵入人體的途徑:吸入(生物戰劑污染空氣，可以通過呼吸道吸入，感染致病),誤食(食用被生物戰劑污染的水、食物而得病（如霍亂、痢疾等疾病）。),皮膚接觸(生物戰劑如炭疽桿菌等，或帶菌物品上的病毒可直接或間接經皮膚、黏膜、傷口進入人體。),昆蟲叮咬(人被帶有生物戰劑的昆蟲叮咬后，會使血液污染