第1節(jié)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性新課程標準核心素養(yǎng)1．舉例說出日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。2．通過辯論、調(diào)查等活動，理性看待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性和轉(zhuǎn)基因技術(shù)。1．生命觀念——關(guān)注轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。2．社會責任——堅持正確的社會輿論導向，理性看待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。知識導圖必備知識·夯實雙基一、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止成果轉(zhuǎn)基因微生物減少__啤酒酵母雙乙酰__的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期；構(gòu)建高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基因工程菌來生產(chǎn)氨基酸；用__基因工程菌__生產(chǎn)藥物轉(zhuǎn)基因動物a．將__生長激素基因__、促生長激素釋放激素基因等轉(zhuǎn)入動物體內(nèi)，培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜；b．將某些抗病毒的基因?qū)雱游矬w內(nèi)，培育了抵抗相應病毒的動物新品種；c．建立某些人類疾病的__轉(zhuǎn)基因動物模型__，為研究疾病的致病機制和開發(fā)治療藥物提供依據(jù)轉(zhuǎn)基因植物培育出大批具有__抗蟲、抗病__、抗除草劑和耐儲藏等新性狀的作物特別提醒：微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點。二、對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的爭論引發(fā)爭論的原因：人們所生活的國家或社會，政治制度、意識形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和__倫理道德觀念__等的差異，決定了人們具有不同的價值觀取向，因此對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)就會產(chǎn)生不同的見解，特別是在__轉(zhuǎn)基因食品__的安全性等方面發(fā)生激烈的爭論。三、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1．了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程。2．要靠確鑿的證據(jù)和嚴謹?shù)倪壿嬤M行思考和辯論。3．建立相應的法規(guī)和政策，最大限度地保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。4．我國對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針是一貫的、明確的，就是研究上要大膽，堅持__自主創(chuàng)新__；推廣上要慎重，做到確保安全；管理上要嚴格，堅持__依法監(jiān)管__。┃┃學霸記憶__■1．對微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應用成果最多的領(lǐng)域。2．可用基因工程菌工業(yè)化生產(chǎn)氨基酸、藥物等。3．生活的國家或社會不同決定了人們具有不同的價值觀取向，對轉(zhuǎn)基因技術(shù)就會產(chǎn)生不同的見解，對食品的安全性等方面發(fā)生激烈的爭論。4．制定相應的法規(guī)和政策，最大程度保證了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。┃┃活學巧練__■1．通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)藥物只是轉(zhuǎn)基因微生物方面的應用。(×)2．轉(zhuǎn)基因抗蟲植物也抗病，種植過程中可以不施農(nóng)藥。(×)3．種植的轉(zhuǎn)基因植物中以大豆和玉米最多，其次是轉(zhuǎn)基因棉花和油菜。(√)4．高產(chǎn)青霉素菌株屬于轉(zhuǎn)基因成果。(×)思考：1．假如外源基因是轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物的葉綠體DNA上的，能通過花粉傳播嗎？為什么？提示：不能。因為葉綠體DNA存在于細胞質(zhì)中，精原細胞通過減數(shù)分裂形成的精子幾乎不含細胞質(zhì)，不含有葉綠體DNA。2．科學家將玉米的α－淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物中能防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播，這是為什么？提示：由于α－淀粉酶基因控制合成的淀粉酶能分解淀粉，阻止花粉中淀粉的儲藏，使花粉失去活性。課內(nèi)探究·名師點睛知識點轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品引發(fā)的安全性爭論與理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1．轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品引發(fā)的安全性爭議爭論焦點反對者觀點贊成者觀點食物安全①擔心出現(xiàn)滯后效應，擔心出現(xiàn)新的過敏原，擔心營養(yǎng)成分改變；②擔心會侵犯宗教信仰者或素食者的權(quán)益①多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u價，可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全；②科學家負責任的態(tài)度可以防止新的過敏原產(chǎn)生；③尚未發(fā)現(xiàn)因食用轉(zhuǎn)基因食物而影響人體健康的實例生物安全①可能成為“入侵的外來物種”；②可能重組出有害病原體；③有可能使雜草成為除不掉的“超級雜草”①轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物生命力有限，擴散到種植區(qū)外，會很快死亡；②要表現(xiàn)出被賦予的新性狀，必須具有一定的條件和種植技術(shù)；③由于生殖隔離，難以與其他植物雜交；④花粉傳播距離有限，存活時間有限環(huán)境安全①打破物種原有界限，改變生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)；②重組的微生物可能造成二次污染；③有毒蛋白或過敏蛋白可能通過食物鏈進入其他動物和人體內(nèi)①轉(zhuǎn)基因并不會改變生物原有的分類地位，不會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；②轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的種植可減少農(nóng)藥的使用；③抗除草劑作物的種植，可保護農(nóng)田土壤環(huán)境2．轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)點(1)解決糧食短缺問題。(2)減少農(nóng)藥使用，從而減輕環(huán)境污染。(3)節(jié)省生產(chǎn)成本，降低糧食售價。(4)增加食物營養(yǎng)，提高附加價值。(5)增加食物種類，提升食物品質(zhì)。(6)促進生產(chǎn)效率，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。3．理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)要認識到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應用前景是非常廣闊的，以基因工程為代表的一大批生物技術(shù)成果進入人類的生產(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，要趨利避害。(3)完善相應的法規(guī)，利用法規(guī)手段確保轉(zhuǎn)基因生物的安全性。(4)增強科學家的法規(guī)意識，提高科學家的道德水平。┃┃典例剖析__■典例1某種轉(zhuǎn)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安全性的評論中，不符合生物學原理的是(B)A．不安全。這種玉米的果實(種子)中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．不安全。這種玉米的蛋白酶抑制劑可通過食物鏈富集并在人體細胞內(nèi)表達，使人體無法消化食物而患病C．安全。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人體很可能無影響D．安全。人類通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制劑已被高溫破壞，不會影響人的消化解析：該玉米合成的蛋白酶抑制劑有可能在玉米果實中存在，可能對人的消化酶有影響，也可能沒有影響，因為人的消化酶與害蟲的消化酶的結(jié)構(gòu)不同，A、C正確；蛋白酶抑制劑是多肽類，不會在人體細胞內(nèi)表達，而且很容易被消化降解，很難通過食物鏈進行富集，B錯誤；蛋白酶抑制劑能被高溫破壞空間結(jié)構(gòu)，不會對人造成影響，D正確。┃┃變式訓練__■1．面對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問題，以下解決的方法中合理的是(B)A．一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品出現(xiàn)了安全性問題，要求馬上停止實驗，并封存轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品B．要求對外源DNA進行認真選擇，避免產(chǎn)生對人體有毒害的或過敏的蛋白質(zhì)C．對用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用40℃以下便會死去的菌株D．把重組DNA的轉(zhuǎn)移限制在遺傳上沒有缺陷的生物上解析：一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品出現(xiàn)了安全性問題，要馬上停止試驗，并銷毀重組產(chǎn)品，A項不合理；對外源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)，B項合理；大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體菌株，可能對人體造成威脅，所以必須選擇37℃以下就會死亡的菌株，C項不合理；把重組DNA的轉(zhuǎn)移限制在遺傳上具有特定缺陷的生物上，D項不合理。指點迷津·撥云見日1．基因污染是指人工組合的基因通過轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動物擴散到其他栽培作物或自然野生物種并成為后者基因的一部分。經(jīng)過基因改造后的生物由于具有“雜交”優(yōu)勢，當它們回到自然環(huán)境中往往會獲得更多的生存機會，同時還有可能對其相關(guān)和相互依存的生物產(chǎn)生影響，破壞原有的生態(tài)平衡，進而使被改造過的基因較快地擴散到它的后代中去，使原有種群面臨滅種的危險。2．基因污染可能在以下情況發(fā)生：(1)附近生長的野生相關(guān)植物被轉(zhuǎn)基因作物授粉；(2)鄰近農(nóng)田的非轉(zhuǎn)基因作物被轉(zhuǎn)基因作物授粉；(3)轉(zhuǎn)基因作物在自然條件下存活并發(fā)育成野生的、雜草化的轉(zhuǎn)基因植物；(4)土壤微生物或動物腸道微生物吸收轉(zhuǎn)基因作物后獲得外源基因。┃┃典例剖析__■典例2基因污染是指外源基因通過轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動物擴散到其他栽培作物或自然野生物種中，并成為后者基因的一部分。下列有關(guān)基因污染的敘述中，錯誤的是(A)A．基因污染是一種不能擴散的污染B．轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“外來物種”，影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性C．轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因有可能通過花粉傳播進入雜草，從而產(chǎn)生“超級雜草”D．雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性解析：基因污染會隨著生物的繁殖而不斷擴散，A項錯誤；轉(zhuǎn)基因生物具有某些特殊性質(zhì)，他們在某地區(qū)的競爭能力較強，可能成為“外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的存在，從而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B項正確；轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因有可能通過花粉傳播進入雜草，使雜草成為用除草劑除不掉的“超級雜草”，C項正確；雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，具有新性狀，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D項正確。解疑答惑從社會中來?P1011．提示：轉(zhuǎn)基因作為一項技術(shù)本身是中性的。由這項技術(shù)研發(fā)出來的產(chǎn)品需要經(jīng)過一系列的安全性評價，符合相應標準的才能安全上市。所以應理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)。但理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)不是人云亦云，更不是詆毀科學創(chuàng)新、造謠惑眾，而是需要建立在完備的科學知識的基礎之上，即清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)范；還應看到人們的觀點受到許多復雜的政治、經(jīng)濟和文化等因素的影響；更重要的是，要靠確鑿的證據(jù)和嚴謹?shù)倪壿嬤M行思考和辯論。到社會中去?P105提示：轉(zhuǎn)基因知識科普服務可以從以下方面展開：①通過網(wǎng)站、圖書館等多種途徑加強基因工程安全法規(guī)的學習，向人們展示其中重要的內(nèi)容。②展示食物安全性評價內(nèi)容：營養(yǎng)成分是否改變？是否存在抗營養(yǎng)因子？是否存在毒性、過敏性蛋白等。環(huán)境安全評價內(nèi)容：轉(zhuǎn)基因植物是否變得易得病？對周圍植物有什么影響？是否可能變成雜草？會不會把外源基因轉(zhuǎn)移給其他生物等。③展示各國為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品貼標識的政策，并重點介紹我國轉(zhuǎn)基因生物的標識管理。思維訓練?P105提示：證明轉(zhuǎn)基因食品安全(沒有任何危害)，比證明轉(zhuǎn)基因食品不安全更難。因為要證明它不安全，只要找到它存在一種危害的證據(jù)就可以。要證明它安全，則需要把所有可能造成的危害，以及潛在的風險全部排除才可以，而這樣的工作難度非常大，幾乎是不可能完成的。在邏輯學上，證明某事物不存在是非常困難的。練習與應用?P105一、概念檢測1．B提示：轉(zhuǎn)基因作為一項技術(shù)，本身是中性的，所以只要有證據(jù)表明產(chǎn)品有害，就應該禁止該產(chǎn)品的使用，而不是禁止轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應用。2．C二、拓展應用提示：這里所謂的“傳統(tǒng)作物”是指由傳統(tǒng)育種方法培育的非轉(zhuǎn)基因作物。傳統(tǒng)的育種方法有雜交育種、誘變育種等，從本質(zhì)上講，它們與轉(zhuǎn)基因育種并沒有區(qū)別。雜交育種能夠進行種內(nèi)和近緣物種間基因的轉(zhuǎn)移，誘變則是人為制造突變，為育種提供更多的基因選擇，它們的盲目性強，因此育種時間長。轉(zhuǎn)基因育種可以突破種間的生殖隔離，能夠在任意物種間進行基因的轉(zhuǎn)移，且操作更準確、成功率更高，也能更好地利用豐富的基因資源。不能用口味、顏色或大小等指標來判斷一種作物是否是轉(zhuǎn)基因作物。天然植物本身就多種多樣，不同品種雜交就可能出現(xiàn)新的性狀。例如，甜玉米、彩椒、紫薯等都是通過雜交育種培育的，培育過程中并沒有用到轉(zhuǎn)基因技術(shù)。也不能用害蟲是否喜歡吃或有沒有害蟲吃來判斷一種作物是否是轉(zhuǎn)基因作物，因為不同轉(zhuǎn)基因作物轉(zhuǎn)入的基因是不同的，如果轉(zhuǎn)入的是抗蟲基因，那么目標害蟲可能會被殺死；如果轉(zhuǎn)入的并非抗蟲基因，那么轉(zhuǎn)基因作物在預防蟲害方面就不會有特殊的作用。綜上所述，習題中摘選的網(wǎng)絡上的說法都不可靠。訓練鞏固·課堂達標1.2002年，我國農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》，要求對轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品及其加工品加貼標注。其主要目的是(B)A．警告消費者，不要隨意購買B．維護消費者知情權(quán)和選擇權(quán)C．鼓勵消費者，可以放心購買D．堅持正確的輿論導向，促進科技發(fā)展解析：我國農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》，要求對轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品及其加工品加貼標注，其主要目的是維護消費者的知情權(quán)和選擇權(quán)。2．轉(zhuǎn)基因生物的安全性引起人們爭論的原因是(C)①轉(zhuǎn)移基因的功能往往未知②轉(zhuǎn)移基因的結(jié)構(gòu)往往未知③外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的④外源基因往往是異種生物的基因A．①② B．②③C．③④ D．①③解析：由于科學水平的限制，目前科學家對基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機制了解有限；轉(zhuǎn)移的基因雖然功能、結(jié)構(gòu)已知，但不少是異種生物的基因；外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的。因此，在轉(zhuǎn)基因生物中，有時候會出現(xiàn)意想不到的后果，引起人們在食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個方面的激烈爭論，故選C。3．下列關(guān)于基因工程安全性的說法中，不正確的是(C)A．轉(zhuǎn)基因作物的基因可通過花粉擴散到它的近親植物上，可能出現(xiàn)對農(nóng)業(yè)不利的“超級雜草”B．雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性C．轉(zhuǎn)基因必須在人為控制下才能完成，自然條件下基因污染是不增殖和不擴散的D．轉(zhuǎn)基因食品轉(zhuǎn)入的新基因產(chǎn)生的異種蛋白有可能引起人們食物過敏解析：轉(zhuǎn)基因作物可通過花粉擴散到它的近親作物上，可能出現(xiàn)對農(nóng)業(yè)不利的“超級雜草”，A正確；雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B正確；基因在自然條件下可增殖和擴散，形成基因污染，C錯誤；轉(zhuǎn)基因食品轉(zhuǎn)入的新基因產(chǎn)生的異種蛋白有可能引起人們食物過敏，D正確。4．(不定項)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述，錯誤的是(BCD)A．轉(zhuǎn)基因植物有可能