PAGEPAGE13來自生物技術的憂慮現代生物技術對人類社會的總體影響課標解讀重點難點1.說出基因專利、基因平安、基因資源的概念。2.舉例說明生物技術帶來的喜與憂。3.關注生物技術的平安性和倫理問題。4.舉例說明生物技術在可持續發展戰略中的主動作用。5.舉例說明生物技術對社會和環境的影響。關注生物技術的平安性和倫理性問題。(重難點)來自生物技術的憂慮1.對遺傳工程的相識(1)基因工程的優點可以在某種生物中引入它所沒有的某種外源性基因。(2)基因工程的平安隱患①有的人對轉基因食品過敏。②有的基因轉移影響了其他動植物。③有的影響了作物的其他基因。④有的除害蟲產品也殺死了益蟲。⑤針對人類疾病基因的遺傳操作，是否可能在修正疾病基因的同時影響尚未相識清晰的正常基因或調控序列，也需探討。1．若外源基因轉移到某農作物的線粒體DNA中，能通過花粉傳播嗎？為什么？【提示】不能。因為精子受精完成時，只是細胞核基因進入了受精卵。2．動物體細胞克隆帶來的挑戰(1)克隆的動物在遺傳上是完全相同的，一種特定病毒或其他病原體的感染，可能帶來嚴峻災難。(2)“多莉”羊死前在遺傳、生理方面表現出很多蒼老特征，留下了大量尚待探討的問題。(3)試管嬰兒是有性生殖，與“克隆人”不是一個概念。(4)從倫理上講，人的克隆將極大地沖擊社會的基本組織單位——家庭，將干脆在文明和道德規范上威逼人類社會，不允許用克隆技術來繁殖人類本身。2．山東省干細胞工程技術探討中心2009年2月2日宣布，由這個中心李建遠教授率領的科研團隊，攻克人類胚胎克隆技術，勝利克隆出5枚符合國際公認技術鑒定指標的人類囊胚。這對人類社會有什么意義？【提示】在高等動物細胞全能性的探討上，人類組織器官的克隆和移植方面的應用中等有特別重要的意義。3．基因專利(1)基因專利化的危害基因序列的專利化將加劇世界對基因資源的殘酷爭奪和對發展中國家的醫藥等產業的嚴峻打擊。(2)防止基因專利化人類基因組組織在基因組數據共享問題上，實行了主動行動：①組織全球科學家堅持反對涉及人類固有基因序列的不合理專利行為。②以強大的科研、經濟實力攻克各種有用序列，豐富公共基因庫數據。③將測出的序列剛好通過互聯網公開，以防被盜用或搶先注冊。④以法律、道義和輿論主持公正。(3)人類基因組的作用人類基因組只有一套，而且在數量有限的DNA序列中只有1%的序列編碼蛋白質。其主要用途為：①生產基因工程產品。②分析病理，治療疾病。4．生物武器(1)生物武器難以檢測。(2)殺傷時可能不會被立刻察覺。(3)沒有明確標記。(4)高致病性基因重組到高傳染性的病毒基因組中，就可能在人或動物群體中快速擴散。現代生物技術對人類社會的總體影響1．改善人類生活(1)精確診治，預防疾病。(2)有效提高作物、畜禽產量與質量。(3)開發研制新型藥物、養分品、保健品。(4)有效清除、處理環境污染及廢棄物。(5)建立遺傳信息檔案，有效確認身份和偵破案件。2．對社會和環境的影響(1)對社會和環境帶來的問題①基因的操作和開發是否可能造成自然界遺傳多樣性降低；②經過基因改造的生物是否會危害其他生物體的生存和環境；③基因操作、基因診斷用于人本身，對個人情感、隱私會造成什么后果；④基因工程產物，包括經過基因改造的生物體是否會被個人壟斷而不利于社會；⑤對現代生物技術的經濟支持是否會限制其他技術；⑥強調生物技術的商業化是否不利于貧困群體的生存、生活；⑦現代生物技術專利化是否會對科學家間的溝通合作造成障礙。3．正確對待生物技術的作用(1)生物技術對人類社會的可持續發展具有重要作用。(2)合理規范地運用生物技術。(3)制定規范性的國際法規，制定具有法律性的國際條例來限制和制止生物技術的濫用。3．為什么要理性看待生物技術？【提示】(1)生物技術與其他科學技術一樣，具有兩面性，是一把雙刃劍，能夠推動社會的發展和進步，但也會給人類帶來災難。(2)社會發展與技術進步親密聯系，從社會發展的角度來看不僅要發展生物技術造福人類，同時要盡量避開災難的發生。1．生產轉基因大豆時無需檢驗。(×)【提示】必需在嚴格的定性和檢驗下進行生產。2．試管嬰兒與“克隆人”是同一個概念。(×)【提示】試管嬰兒的基礎是有性生殖。3．基因的不合理操作和開發有可能造成自然界遺傳多樣性降低。(√)4．以基因工程為標記的生物技術革命實現了生命改造。(√)5．克隆一個基因只是一種發覺而不是獨創。(√)6．為蛋白質編碼的cDNA序列可作為基因診斷的標記，不行作為基因分別的標記。(×)【提示】可作為基因分別的標記。關于生物技術平安性問題【問題導思】①嘗試舉出轉基因技術對作物的影響實例？②如何維護基因平安？③如何應對因基因工程帶來的平安性問題？1．轉基因生物的優點及缺點(1)優點①解決糧食短缺問題。②削減農藥運用，從而削減環境污染。③節約生產成本，降低糧食售價。④增加食物養分，提高附加價值。⑤增加食物種類，提升食物品質。⑥提高生產效率，帶動相關產業發展。(2)缺點①可能產生新病毒和新的過敏原。②可能產生抗除草劑的雜草。③可能使疾病的傳播跨越物種障礙。④可能會損害農作物的生物多樣性。⑤可能干擾生態系統的穩定性。2．正確應對生物工程平安性問題的措施(1)在嚴格的定性和檢驗下，正確運用轉基因技術。(2)為規范生物技術的應用，有關方面出臺了相應的法規、條例。(3)生物工程產品必需明確標識。3．正確看待轉基因技術(1)相識到轉基因技術應用前景廣袤，以基因工程為代表的大批生物技術成果進入人類生產和生活，特殊是在醫藥和農業生產上發揮極大的作用。(2)完善相應政策法規，利用法制手段確保轉基因生物的平安性，增加科學家的法制意識，提高科學家的探討道德水平。4．基因專利與基因平安(1)基因專利①概念：基因專利是指某個(脫氧)核苷酸序列本身的專利、這個(脫氧)核苷酸序列的功能(用途)專利、這個(脫氧)核苷酸序列的制備方法專利的總稱，某些狀況下，還會進一步包括由該(脫氧)核苷酸序列得到的氨基酸序列的專利。②批準專利的依據：新奇性、獨創性、公開性、贏利性。③基因應當是發覺，而不是獨創，但可以申請基因專利的緣由為：基因克隆是一個耗資巨大的工程，廢除基因專利會嚴峻影響各公司探討基因的主動性。④可以申請專利的基因：“功能已知的基因”默認可以申請專利，目前已有1000多種。⑤基因專利的愛護：一般基因專利的愛護并非針對基因本身，而是與其獨到的、能夠用于獨創新療法或技術的探討成果掛鉤。(2)基因平安的維護①人類基因組組織的主動行動，使基因組數據共享。②利用人類基因進行科學探討或用于其他目的時，要維護基因的知情權。③中國人要用實力開發、利用自己的基因資源來造福人類。④限制生物武器的發展。下列關于轉基因生物與環境平安的敘述錯誤的是()A．重組的和微生物在降解污染物的過程中可能產生二次污染B．種植抗蟲棉可以削減農藥的運用量，對環境沒有任何負面影響C．假如轉基因花粉中含有有毒蛋白或過敏蛋白，可能會通過食物鏈傳遞到人體內D．轉基因生物所帶來的環境平安問題是可以解決的【思維導圖】【精講精析】種植抗蟲棉可削減農藥的運用量，但大量殺死棉鈴蟲，有可能會破壞食物鏈，影響生態系統的穩定性。【答案】B下列有關基因專利的敘述，不正確的是()A．基因專利使得基因資源的世界大戰極其殘酷B．基因專利威逼著發展中國家的國有醫藥等產業C．反對涉及人類固有基因序列的不合理專利行為D．世界人類基因組組織規定：人類基因組序列全部數據都要保密【思維導圖】解答此題的思路如下：【精講精析】人類的基因數目有限，假如隨著其被發覺，其序列一個個被授予專利，基因資源的世界大戰也將極其殘酷；發展中國家的國有醫藥等產業將遭到嚴峻打擊。因此，在基因組數據共享問題上，世界人類基因組組織實行了主動行為：反對涉及人類固有基因序列的不合理專利行為，人類基因組序列全部數據剛好公開和公布。【答案】D生物技術的倫理問題【問題導思】①克隆技術在哪些方面有很大的應用前景？②為什么不能克隆人？1．克隆人(1)過程(2)克隆技術尚不成熟的表現①重構胚胎勝利率低。②移植入母體子宮后胚胎著床率低、流產率高、胎兒畸形率高。③誕生后死亡率高，正常個體極少。(3)倫理問題關于克隆人eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(倫理學家：克隆技術的濫用違反了人類倫理,道德，克隆人對現有的婚姻、家庭和,兩性關系等傳統的倫理道德觀念具有,沖擊作用，克隆人是人為制造在心理,上和社會地位上都不健全的人,生物學家：克隆技術尚不成熟，可能孕育出有基,因缺陷的孩子。堅持做克隆技術的科,學家認為克隆技術存在的問題可以通,過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查,等手段解決))2．試管嬰兒(1)試管嬰兒：指通過體外受精和胚胎移植技術而產生的嬰兒。在該技術過程中，精子和卵細胞從人體內取出來，在人工供應的生活條件下(通常在試管中)進行受精，并讓受精卵在試管中發育，再把發育到肯定階段的胚胎移植到“代孕母親”的子宮內，接著發育直到誕生。主要目的是解決不育問題。(2)設計試管嬰兒是在試管嬰兒培育的基礎上，在早期胚胎移入母體子宮之前，對胚胎進行的遺傳學診斷，如診斷血型、診斷性別、診斷HLA的類型等等，有選擇性地把胚胎植入母體子宮，以達到生出所需類型的嬰兒的一種技術手段。(3)意義：依據醫療需求救治患者，如：供應骨髓造血干細胞，臍血干細胞等。克隆羊“多莉”的問世，很快在全世界引發了一場大探討，其中關于“治療性克隆”的問題也成為人們關注的焦點。如圖所示為人類“治療性克隆”的大致過程，請據圖作答。(1)過程A表示________，是目前實現體細胞克隆的關鍵技術，該技術的主要操作是應用患者的體細胞作為核供體，由①________________細胞供應細胞質，進行人工重組。(2)經過程B得到的結構中，④是未分化的細胞，因而這些細胞被認為是胚胎干細胞。在體外培育條件下，胚胎干細胞具有增殖實力并保持________________狀態。(3)克隆器官在器官移植方面的優點是_______________________。(4)“治療性克隆”的結果說明高度分化的體細胞核________________。相同的胚胎干細胞，“克隆”的結果多種多樣，如有的是神經細胞，有的是血細胞，有的是肌肉細胞，究其本質緣由是________________的結果。(5)對于“治療性克隆”仍舊存在很多爭辯，有一男子患有白血病，經醫生利用其誕生時保留的臍帶血進行治療后康復，你認為這種做法符合倫理道德嗎？為什么？______________________________________________________________________________________________________________________________。【審題導析】解答此題應明確以下兩點：(1)圖示過程為體細胞克隆過程。(2)由供體的細胞核與受體的細胞質構建的重組細胞分裂、分化形成組織器官表明白動物細胞核的全能性。【精講精析】(1)從圖中可以看出，A是細胞核移植的過程。(2)胚胎干細胞在體外培育的時候，能保持未分化的狀態。(3)克隆器官是由取自患者的體細胞克隆出來的，該器官每一細胞核中的遺傳物質與患者相同，因而移植后不會發生免疫排斥反應。(4)在現有的條件下，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；產生各種組織細胞是細胞分化的結果，其實質是基因進行了選擇性表達。(5)我們不反對治療性克隆，治療性克隆符合倫理道德，特殊是用臍帶血進行治療(并非運用胚胎)更符合倫理道德。【答案】(1)細胞核移植(次級)卵(母)(2)未分化(3)不會發生免疫排斥反應(4)具有全能性基因選擇性表達(5)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)(答案言之有理即可)所謂“設計試管嬰兒”，事實上就是指體外受精形成的胚胎(幾個細胞期)在植入母體孕育前，依據人們的須要，對胚胎進行某些基因檢測。當檢測結果符合人們的須要時，再把胚胎植入母體孕育。設計試管嬰兒不同于為解決不孕夫婦的生育問題而出現的試管嬰兒。下列關于設計試管嬰兒的問題，哪項不合乎道德規范()A．利用試管嬰兒供應骨髓造血干細胞，救治病人B．利用設計試管嬰兒技術設計畸形胎兒，以供展覽C．利用試管嬰兒的臍帶血D．設計試管嬰兒，不肯定非考慮他的性別【審題導析】設計試管嬰兒中的“設計”側重于獲得所需類型嬰兒的一種技術手段，但以敬重倫理道德為前提。【精講精析】設計試管嬰兒不同于為解決不孕夫婦的生育問題而出現的試管嬰兒。試管嬰兒的設計一般是為了救治病人須要試管嬰兒的骨髓、干細胞、臍帶血等等。這樣的設計都符合倫理道德，而那些為達到不正值目的而設計試管嬰兒的做法都是違反倫理道德的。【答案】B現代生物技術對人類社會的總體的影響【問題導思】①嘗試舉誕生物技術在農業方面主動應用的三個實例？②現代生物技術對社會、環境帶來了哪些負面影響？1．現代生物技術為人類生活帶來的好處(1)精確診斷——DNA探針技術。(2)預防疾病——《全民健康基因系統工程》是一項通過基因檢測來預知人類疾病的工程，是一項健康預防工程。《全民健康基因系統工程》是面對健康人群，提倡從治療轉向預防，從預防到少得病、不得病或得了病能針對性地及早治療的健康理念。每個人通過對自己基因的檢測，就能知道自己應當在哪些方面進行健康預防，從而使自己的生命質量大大提高，不僅可以避開一些重大的疾病發生，同時可以使生命最大程度延長，這是人類科技史上的一個重要里程碑。(3)有效提高作物、畜禽產量和質量——轉基因生物。(4)開發研制新型藥物、養分品和保健品——免疫疫苗、蛋白產品。(5)有效清除環境污染及廢棄物——超級細菌。(6)建立遺傳信息檔案——個人版基因圖譜：為客戶描繪與編制個人全套遺傳基因信息檔案，它記載著受檢客戶可用于基因組醫學診療所須要的全部信息。目前，已經勝利破譯或部分破譯的內容包括1000多種疾病風險預料、疾病診斷和200多種藥物反應評估，并且每天都有新的內容在不斷被破譯，能夠解讀的疾病種類和藥物反應種類也隨之每天都在增加和更新。(7)有效確認身份和偵破案件——DNA鑒定。2．現代生物技術對社會和環境的影響(1)生物技術帶來的問題生物技術帶來的問題除教材P63－64上的2個環境方面的問題、5個社會方面的問題、幾個倫理方面問題外，還應理解以下幾個方面的問題。①生物技術的負面作用生物技術的負面作用主要表現為：a．人們在開發利用生物技術時，有可能出現意想不到的平安問題，正如目前廣受關注的各類轉基因活生物體，釋放到環境后對生物多樣性所構成的危害，此外，基因工程藥物、疫苗、轉基因食品、基因治療等都可能存在類似問題。b．生物技術的誤用以及生物技術的非道德應用也可能帶來很大的平安隱患，體細胞克隆人的探討就是突出一例。②生物資源及生物多樣性面臨的威逼a．從生物平安的角度講，外來物種的入侵、生物資源的流失有可能給國家利益造成巨大損害。b．轉基因活生物體釋放到環境中對生物多樣性帶來很大威逼。③微生物學試驗室的平安隱患微生物試驗室和生物醫學試驗室是一個特殊的試驗室，在其中工作的每一個人以及與其接觸的四周環境，都存在很高的患感染性疾病或影響身體健康的危急。微生物試驗室管理上的疏漏和意外事故不僅可以導致試驗室工作人員的感染，也可造成環境污染和大面積的人群感染。(2)正確對待生物技術的作用①生物技術危害性的特點生物技術存在著廣泛性、潛在性、長期性的危急，可能會出現影響環境中非目標性生物的生態結構，變更物種的競爭關系，出現轉基因植物雜草化和部分產品的毒性、致病性和過敏性等一系列問題。②科學看待生物技術的作用生物技術的主動作用遠超過消極作用。我們應當在世界范圍內達成一些共識，合理規范地運用生物技術，讓生物技術駕馭在具有職業道德的科學家手中，以對全人類負責的看法運用生物技術。(3)理性看待轉基因技術①要相識到轉基因技術的應用前景是特別廣袤的，以基因工程為代表的大批生物技術成果進入人類的生產和生活，特殊是在醫藥和農業生產上發揮了極大的作用。②要正視轉基因技術帶來的平安性問題，切實相識到個別有害轉基因生物的危害性，要趨利避害。③完善相應的法律法規，利用法制手段確保轉基因生物的平安性。④增加科學家的法制意識，提高科學家的探討道德水平。生物技術為人類生活帶來的好處有()①精確診治、預防疾病②檢測缺陷基因，作為生殖、就業、保險等參考③建立遺傳信息檔案、有效確認身份和偵破案件④通過克隆技術繁殖人類本身⑤開發研制新型藥物、養分品、保健品⑥有效清除、處理環境污染及廢棄物⑦有效提高作物、畜禽產量與質量⑧重組高致病性基因，制造“生物武器”A．①③④⑥⑧ B．①③⑤⑥⑦C．②⑤⑥⑦⑧ D．①②③④⑦【審題導析】解答此題的關鍵必需明確生物技術的發展要以良好的職業道德，以對全人類負責的看法作為前提條件。【精講精析】檢測缺陷基因的目的主要是進行基因治療而不是作為生殖、就業、保險等參考，克隆人類本身目前無論是技術和倫理上都是不允許的。“生物武器”攜帶有高傳染性的致病基因，可能在人或動物群體中擴散，由此推斷，B項符合題意。【答案】B建立有關生物技術平安性和倫理問題的法律、法規，能夠()①規范生物技術探討②防止生物技術濫用③規范科學家的探討行為④對生物技術產生負面影響A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④【思維導圖】解答此題的思維導圖如下：【精講精析】生物技術平安性與倫理問題的法規建立，有明顯正面影響，建立有關生物技術平安性和倫理問題的法律法規，是規范生物探討、防止生物技術濫用的有力武器；還可規范科學家的探討行為，對生物技術產生負面影響有抑制作用。【答案】A本課知識小結網絡構建結論語句1．轉基因技術有利有弊，我們對待它應趨利避害，不能因噎廢食。2．人類的基因數目是有限的，假如其序列一個個被授予專利，為爭奪基因資源的世界大戰將會是極其殘酷的。3．生物武器傳染性強，污染面廣，危害時間長，難以檢測，潛在危害大，應受到嚴格限制。4．合理規范地運用生物技術，讓生物技術駕馭在具有職業道德的科學家手中，以對全人類負責任的看法運用生物技術。5．制定具有法律性的國際條例來限制和制止生物技術的濫用。6．生物技術的主動作用要遠遠超過消極作用。因此，我國必需大力發展生物技術，使之造福人類，避開不良后果。1．為了防止轉基因作物的目的基因通過花粉轉移到自然界中的其他植物，科學家設法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中。其緣由正確的是()A．葉綠體基因組不會進入到生殖細胞中B．受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞C．轉基因植物與其他植物間存在生殖隔離D．植物雜交的后代會出現肯定的性狀分別比【解析】受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞，花粉細胞中幾乎不含細胞質，因此不會通過花粉傳播。【答案】B2．下列哪項不是關于克隆人倫理之爭的問題()A．克隆人違反了人類的倫理道德B．克隆人沖擊了現有的婚姻關系C．克隆人很有可能孕育有嚴峻生理缺陷的孩子D．人的倫理道德觀念可以變更，將來人們能夠接受克隆人【解析】關于克隆人的爭辯集中在兩個方面：倫理學方面和生物學方面。倫理學方面的爭辯集中在克隆人會沖擊現有的倫理道德觀念和人的倫理道德觀念可以變更；生物學的爭辯集中在技術不成熟和技術問題可以解決、可以不斷成熟方面。克隆人很有可能孕育有嚴峻生理缺陷的孩子的問題屬于技術之爭，不屬于倫理之爭。【答案】C3．對轉基因食物的平安不能掉以輕心的緣由一般不包括()A．轉基因生物可能會合成對人體具有毒性的蛋白質B．轉基因生物合成的某些新蛋白質可能成為新的過敏原C．轉基因食物中的外源基因可能會重組到人的基因組中D．轉基因生物的養分成分可能發生變更【解析】轉基因食物中的外源基因不會重組到人的基因組中；但轉基因生物可能會合成對人體具有毒性的蛋白質，也可能合成某些新蛋白質成為新的過敏原，還可能會造成其養分成分發生變更。【答案】C4．下列這些行為，我們應當支持的是()A．對流感病毒基因進行改造，以使具有某種易感基因的民族感染這種病毒，而施放國的人卻不易感染B．在任何狀況下不發展、不生產、不儲存生物武器，反對生物武器及其技術和設備的擴散C．用重組技術制造全新的致病菌D．將蠟狀桿菌條件致病菌改造成像炭疽桿菌那樣的致病菌【解析】A、C、D項都是可能產生使人類造成很大損害的致病菌，所以我們要堅決反對。【答案】B5．某種轉基因玉米能高效合成一種多肽類的蛋白酶抑制劑，積累于莖葉中，讓取食它的害蟲的消化酶受抑制無法消化食物而死。下列就該玉米對人類平安性的評論中，不符合生物學原理的是()A．擔心全。這種玉米的果實(種子)也可能含有蛋白酶抑制劑，食用后使人因無法消化食物而患病B．擔心全。該玉米的蛋白酶抑制劑基因可通過食物鏈富集并在人體細胞內表達，使人體無法消化食物而患