云南省陇川县第一中学高二生物下册 4.1 转基因生物的安全性教案 人教版

1 云南省陇川县第一中学高二生物下册云南省陇川县第一中学高二生物下册 4 14 1 转基因生物的安全性教转基因生物的安全性教 案案 人教版人教版 一 教学目标 1 关注转基因生物的安全性问题 认同对生物技术安全性问题讨论的必要性 2 举例说出对转基因生物安全性问题的不同观点及论据 3 形成对待转基因生物安全性问题的理性 求实的态度 二 教学重难点 教学重点 1 对转基因生物的安全性问题多层面 多角度的关注 2 运用生物学知识对不同观点的理由进行辨析和讨论 教学难点 1 从关注整个生物圈的和谐 稳定与发展的高度去审视转基因生物的安全性 2 了解有关转基因生物安全性问题争论背后复杂的政治 经济 宗教和伦理道德背景 3 保证课堂讨论 辩论会 以及社会调查的组织工作有序而有效地实施 三 教学过程 复习导入复习导入 通过专题 1 的学习对转基因技术及其成果有了较深入的了解 也对转基因技术的应用 前景有了一定的认识 同时 学生在社会生活中 也接触到了转基因产品 如来自转基因 大豆的食用油 巧克力中的卵磷脂 大家也从各种媒体上也听到过一些对有关转基因产品 安全性争论的意见 每个人都会有自己的一些疑虑和想法 那么 对于转基因产品我们该 如何看待 转基因产品安全性问题讨论的焦点是什么 人们心中的疑虑有多少是盲目的 有多少是有科学依据的呢 转基因成果表现在哪些方面 由学生阅读课本后总结回答 一 转基因成果令人叹为观止转基因成果令人叹为观止 1 1 转基因的重要成果 转基因的重要成果 1 微生物方面 把某些重组 DNA 转移到细菌中表达获得成功 随后 使出现了具有重 要经济价值的各种重组微生物 如可以清除石油污染的假单孢杆菌等 2 基因制药方面 生物制药已经成为 21 世纪的朝阳产业 3 转基因动物方面 受到转基因巨型小鼠获得成功的鼓舞 科学家又在培育生长迅速 营养品质优良的转基因家畜 家禽方面 不断取得辉煌成就 同时 科学家还把转基因动物变 成生物反应器 4 转基因植物方面 目前 科学家已经培育出了大批具有抗虫 抗病 抗除草剂 抗 逆等全心形状的农作物 2 2 转基因技术的安全性问题 转基因技术的安全性问题 基因一旦被改动 一方面可能引起生物体内一系列未知 的结构与功能的变化 另一 方面 转基因操作对生物体的影响会通过遗传传递 提出问题 外源基因引入后 是否会影响其他重要的调节基因 甚至会激活原癌基因 转基因技术广泛应用是否会导致难以消灭的新病原物出现 是否会造成生态学灾难 人类摄食大量转基因食品是否会影响人类及其后代的健康 2 由此 引发出一系列的真论 二 对转基因生物安全性的争论二 对转基因生物安全性的争论 转基因生物安全性问题包括的三个方面 在转基因生物中 有时候会出现一些人们意想不到的后果的原因 a 对基因的结构 基因间的相互作用及基因的调空机制都了解的相当有限 b 转移的基因虽然是功能一直的基因 但不少是异种生物的基因 c 外源基因插入宿主基因组的部分往往是随机的 指导学生阅读论坛 1 3 进行分析总结 论坛一论坛一 转基因生物与食物安全转基因生物与食物安全 a 转基因食物引起食物安全性问题的理由 安全性检测问题 滞后效应 担心出现新的过敏原 担心营养成分的改变 b 不必担心转基因食物安全性的理由 多环节 严谨的安全性评价 可以保证转基因食物的安全 科学家的负责态度可以 防止新过敏原的产生 至今尚未发现食用转基因食品而影响人体健康的事例 没能足 够的证据证明转基因食物有问题 论坛二论坛二 转基因生物与生物安全转基因生物与生物安全 a 引起生物安全的理由 可能会扩散到种植区以外 成为野生种类 可能成为 入侵的外来干涉物种 威 胁生态系统中其他生物的生存可能重组出对人类或其他生物有害的细菌或病毒 有可 能使杂草成为除草剂除不掉的 超级杂草 b 不引起生物安全的理由 扩散到种植区以外就很快死亡要表现出新性状 必须具有一定的水肥等条件 以及 配套的种植技术 由于生殖隔离的存在 使他们很难与其他植物杂交 花粉传播的距离 有限 存活时间有限 论坛三论坛三 转基因生物与环境安全转基因生物与环境安全 a 引起环境安全的理由 打破自然物种的原有界限 改变了生态系统中能量流动和物质循环 重组微生物可 能对人类的生活环境造成二次污染 重组 DNA 与微生物杂交 可能产生有害的病原微生 物 转基因植物花粉中的有毒物质可通过蜜蜂进入蜜蜂 再经过食物链传递 b 不引起环境安全的理由 转基因不会改变生物原有的分类地位 不会破坏生态系统的稳定性 转基因抗虫作物 的种植 减少了农药的使用量 抗除草剂农作物的种植 减轻了农田管理的负担 保护了农田 的土壤环境 补充 关于论坛中的一些讨论题 1 我国为了保证转基因食物的安全性 都采取了哪些监控和预防措施 答 1 立法是监控农业转基因生物安全的有力措施 例如 中国已制定了 农业生物基因工程安全管理实施办法 1996 年 转 基因农产品安全管理临时措施 2002 年 和 农业转基因生物标识管理办法 2002 年 等法规 2 多环节监控 转基因农作物研究 从实验室走向大田试验各阶段 以及产品商 品化都有相应法规或规定进行严格的监控 只有在每一阶段试验获得认可证书后 才可进 入下一阶段 比如 大田试验就分为 中间试验阶段 种植面积不超过 0 27 hm2 4 亩 范围不超过两省 每省不超过 3 个种植点 试验时限 1 2 年 环境释放阶段 种植面积 3 可以扩大到 0 27 2 hm2 4 30 亩 范围仍不超过两省 每省 7 个种植点 试验时限 1 2 年 这一阶段要考察外源基因会不会发生生物间转移 会不会对种植区周围动物 植 物 土壤造成危害等 生产试验阶段 种植面积可扩大到 20 hm2 以上 范围仍为两省 试验点不超过 5 个 3 安全评价内容具体而严格 食物安全性评价内容 营养成分是否改变 是否存 在抗营养因子 是否存在毒性 过敏性蛋白等 环境安全评价内容 转基因植物是否变得 易得病 对周围植物有什么影响 是否可能变成杂草 会不会把外源基因转移给其他生物 等 2 转基因生物会不会影响生态系统中原有的动态平衡 3 转基因生物会不会加剧环境污染 会不会危害其他动植物生存或人体的健康 提示 这两道题答案的基本点是一样的 可能性不大 但要提高警惕 这仅是一种可能性 争论的双方提出的不同见解都有一定的根据 不能断言谁是谁非 但是需要人们提高警惕 这是能为大家接受的共识 随着时间的推移 人们发现这类危险 似乎不大 因为科学家转入的仅是有限的一种或几种基因 而转入的基因是否可能会对其 他生物或环境造成危害 都是经过认真分析 实践的 一旦发现有害后果 科学家就会停 止实验 转基因生物从实验室到自然界释放 都要经过一系列安全评价 审批 此外 还 有相关法规监控 但是 为了对公众健康负责 对社会负责 我们对于转基因生物可能影 响生态系统中的原有动态平衡 或者加剧环境污染 或者危害其他动植物 人体的健康的 危险 仍要提高警惕 4 你能举出两个外来物种入侵的实例吗 为什么外来物种入侵会造成严重的危害 提示 1 外来物种进入新的生态系统之后 由于没有天敌 极易造成生长失控 破坏生 态系统的结构 比如 外来的植物疯长 可以对本地一年生和多年生植物的结构比例造成 严重影响 通过对植被的生长和结构的影响 从而造成物质循环和能量流动的改变 又如 外来的动物种类 由于它们的选择性觅食和破坏 也会造成物质循环和能量流动的改变 物质循环和能量流动的改变会对生态系统造成严重破坏 比如 有人将美洲食人鲳引入 这一入侵物种就可能会对当地生态系统造成长久性的破坏 2 外来物种在新的生态系统中 通过与当地物种竞争营养或食物 分泌释放化学物 质 形成大面积单优势群落等方式 直接影响本地物种的生存 加速某些生活力较弱的物 种的消失 在全世界濒危植物名录中 大约有 35 46 是由外来物种入侵所造成的 即入 侵的外来物种可能会造成生物多样性减少 3 外来物种进入新的生态系统后 作为掠夺者 寄生者或病原体 会使受害者和寄 主的数量发生变化 尤其是外来物种在适宜的生态和气候条件下 往往会对当地的农业或 林业带来严重的损害 即所谓的爆发生物灾害 4 有些外来植物产生的花粉 是当地居民从未接触过的物质 从而可能成为对人类 健康造成威胁的新过敏源 比如 日本引种的杉树 大面积栽种后 杉树产生的花粉已经 成了日本人产生过敏反应的重要过敏源 又如豚草 它已在包括中国在内的许多国家泛滥 成灾 而豚草的花粉是重要的过敏源 豚草花粉引起的过敏反应称为 枯草热 它已给许 多国家人民的身体健康带来了严重的危害 5 5 为什么为什么 实质性等同原则实质性等同原则 只是转基因植物安全性评价的起点 而不是终点只是转基因植物安全性评价的起点 而不是终点 为了使本国基因工程产品能在国际贸易竞争中占据有利的地位 1992 年 5 月底 美国 政府宣布 只要基因工程产品中蛋白质组成与天然的一样 就没有必要再通过 FDA 药物 和食品管理局 批准 可以直接投放市场 这一政策可以视为 实质性等同原则 的雏形 这一政策 每年可以为美国生物技术公司增加数千万美元的收入 因此它极大地刺激了基 4 因工程技术的发展 2000 年 FAO WHO 联合国粮农组织和世界卫生组织 对 实质性等同 substantial equivalence 原则 做这样的定义 实质性等同是指转基因生物与自然存在的传统生物在 相同条件下进行性状表现的比较 比较的内容包括生理性状 分子特征 营养成分 毒素 含量和过敏源等是否具有等同性 如果实质上是相同的 就应该将转基因生物与传统生物 同样对待 视为安全 上述实质性等同是一种动态比较过程 在这之后还要进行转基因植物安全性评价 它 是指 依据导入基因的目的意图和固有性状 意外效果作出检测和评估 然后与传统植物 进行比较 美国 FDA 采用了二步评价法 第一步对目的基因及相应产物作出评价 它是反 映外源基因及产物的安全性 第二步 对接受外源基因植物所出现的意外性状进行评价 它是反映该植物的属性 6 6 何谓外来物种入侵 何谓外来物种入侵 外来物种入侵是指有意或无意的人类活动 将某物种从一个地区引入其他地区 给当 地的生态系统和社会经济造成明显的损害 什么是有意或无意的人类活动呢 1 由于农 林 牧 渔业生产 生态环境建设 生态保护等需要 而有意地引进的 物种 它包括对牧草 饲料 蔬菜 观赏动植物 药用植物 绿化植物等的引种 2 随着贸易 旅游 运输等人类活动而无意间传入的物种 三 理性看待