人教版高中生物选修3《现代生物科技专题四生物技术的安全性和伦

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专题四生物技术的安全性和伦理问题

第一节转基因生物的安全性

教学目标

1．知识目标：

（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。

2．态度观念目标：

（1）引导学生了解转基因生物的发展前景和现实生产实践中的应用，激发学生养成勇于探索和不断创新的精神。

（2）通过向学生介绍转基因生物的安全性，形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。

3．能力目标：

（1）学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、综合分析问题和实际应用的能力。

（2）通过学习转基因生物安全性和伦理问题，强化学生对外来物种安全性的理解，提高知识迁移能力，综合分析能力，思维能力和创新能力。

教学重难点：

1.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。

2.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。

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（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。

教学方法：以学生自学、交流心得、讨论、分析和调查，教师引导点拔相结合。

教学课时：2课时

教学过程：

创设情境，引入课题。

学习探究材料：

自1972年美国斯坦福大学的伯格（P.Berg）第一次重组DNA获得成功之后，各国科学家们不但做了各种DNA的重组工作，而且还把某些重组DNA转移到细菌中表达获得成功。随后出现了转基因制药、转基因动物、转基因植物等。其中，特别令人鼓舞的是转基因植物的研究成果：科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物，并有一大批对人类生活至关重要

的转基因农作物也已获准进入商品化生产，其能使作物增产20%左右，这已忧成为人类解决饥饿和贫困不可或缺的技术。

目前，全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的前四个国家分别是美国、阿根廷、加拿大和中国。其中以种植转基因大豆和玉米最多，其次是转基因棉花和油菜。在中国，种植转基因农作物的面积还在不断扩大，一大批拥有自主知识产权的转基因农作物也正在农田里试种。20XX年，仅抗虫棉种植面积就达130多万公顷，增产皮棉1亿kg，创经济效益50亿元。目前，还有些国家有部分转基因产品开始上市。

教学质疑，引导学生讨论分析，引出课题：

1．转基因生物安全吗？

2．食用后会不会对人体健康造成隐性伤害？

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3．重组DNA会不会侵入环境中的微生物体内，而使之变成新的致病菌？

4．转基因生物会不会对生态环境造成破坏？会不会造成前所未有的“外来物种入侵”？提供教材资料，引导学生阅读，分析、讨论，得出结论：

一．转基因成果令人叹为观止：

1、1972年美国斯坦福大学的伯格第一次重组DNA获得成功。

2、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“超级菌”、利用转基因细菌制造蛛丝等。

学习材料：

转基因细菌可治癌症

英国医学专家日前将转基因大肠杆菌与一种抗癌药相结合，成功杀死了实验鼠体内的癌细胞。科学家将转基因大肠杆菌注射到实验鼠的肿瘤内，再给实验鼠注射一种名叫6－MPDR的抗癌药。这种药无法单独发挥作用，但是一种由转基因大肠杆菌分泌的酶能将此药物“激活”，形成一种有效的毒素，将其周围的癌细胞杀死，而不伤害其它组织器官。

（2）基因制药方面:生物制药已经成为21世纪的朝阳产业。

学习材料：

近十几年来，在利用生物技术制取新药方面取得了惊人的成就，已有不少药物应用于临床。例如人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗、人促红细胞生成素（Epo）、GM－集落刺激因子（GM－CSF）、组织溶纤酶原激活素、白细胞介素－2及白介素－11等。正在研究的有降钙素基因相关因子、肿瘤坏死因子、表皮生长因子等140多种。随着生物技

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术药物的发展，多肽与蛋白质类药物的研究与开发，已成为医药工业中一个重要的领域，同时给生物制剂带来了新的挑战。在实际应用中，基因工程药物受到一定限制，如口服应用时生物利用度低，会受到消化酶的破坏，在胃酸作用下不稳定，在体内半衰期较短等，因此只能注射给药或局部用药。为了克服这些缺陷，已开始改为合成这些天然蛋白质的较小活性片段，即所谓“多肽模拟”或“多肽结构域”合成，又叫“小分子结构药物设计”。这类药物可口服，有利于由皮肤、粘膜给药，用于治疗免疫缺陷症、HIV感染、变态反应性疾病、风湿性关节炎等，其制造成本也更低。这种设计思想也已应用于多糖类药物、核酸类药物和模拟酶的有关研究。小分子药物设计属于第二代结构相关性药物设计，所设计的分子能替代原先天然活性蛋白与特异靶相互作用。

（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:

学习质疑：吃西红柿可以防乙肝吗？

预防乙肝不用打针，只要吃几个西红柿就行。这可不是玩笑，中国农科院生

物技术研究中心经过十年研究，培育出的抗乙肝西红柿顺利通过前三个阶段的测试，明年有望上市。

抗乙肝西红柿与普通西红柿口感一样酸中带甜，不但可以直接食用，还可以榨成汁或炒菜吃，对人体没有任何毒副作用。据该项目负责人刘德虎研究员介

绍，食用抗乙肝西红柿，虽不能治愈乙肝，但一年只吃几个，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西红柿属于转基因食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经

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多代繁殖，使转入的基因稳定化。这种西红柿上市后将论个出售，每个售价大概在２元左右。通过上述材料的学习，引导学生思考下列问题：

1．对于转基因产品我们该如何看待？

2．转基因产品安全性问题讨论的焦点是什么？

3．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？

4．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？

5．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？

6．转基因新物种的出现，是否会造成生态学灾难？

7．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？

通过分析、讨论，引出新知识。

二．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。

1．转基因生物及其产品的安全性：

（1）生物安全：

（2）环境安全：

（3）食品安全：

2．生物安全的概述：

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