高中生物基因工程時(shí)轉(zhuǎn)基因生物的安全性問(wèn)題和生物武器的危害性蘇教

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問(wèn)題。2.舉例說(shuō)出生物武器對(duì)人類的威脅。3.討論生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題。基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)欄目索引基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)答案一、轉(zhuǎn)基因生物的安全性1.我們應(yīng)該以怎樣的態(tài)度對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物？答案

(1)我們應(yīng)該科學(xué)地認(rèn)識(shí)、評(píng)估和利用轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品。(2)保障公眾在購(gòu)買相關(guān)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)享有知情權(quán)。(3)國(guó)家應(yīng)建立相應(yīng)的評(píng)估及預(yù)警機(jī)制，更加理性地利用轉(zhuǎn)基因生物。2.關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物的安全性問(wèn)題的爭(zhēng)論有哪些？答案

(1)轉(zhuǎn)基因植物的食用安全問(wèn)題：轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新蛋白質(zhì)，引起個(gè)別人過(guò)敏。(2)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響①轉(zhuǎn)基因植物的擴(kuò)散對(duì)生物多樣性有無(wú)影響。②導(dǎo)入的目的基因是否會(huì)擴(kuò)散漂移到其他物種體內(nèi)而導(dǎo)致自然界的混亂。③若大面積種植轉(zhuǎn)基因植物，其殘?bào)w分解物、根部分泌物等是否會(huì)對(duì)生態(tài)與環(huán)境造成大規(guī)模的負(fù)面效應(yīng)。(3)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全性①轉(zhuǎn)基因動(dòng)物對(duì)人體健康的影響。②轉(zhuǎn)基因動(dòng)物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響等。答案二、生物武器的危害性1.生物武器的種類答案生物武器的種類舉例危害控制方法_______炭疽桿菌能引發(fā)炭疽病，可能致命疫苗和抗生素可防治鼠疫耶爾森氏桿菌能引起黑死病，死亡率達(dá)90%疫苗和抗生素可防治________肉毒桿菌產(chǎn)生的毒素毒性強(qiáng)，能導(dǎo)致中毒而死亡抗毒素有時(shí)能阻止病情發(fā)展致病菌生化毒劑答案病毒埃博拉病毒極易傳染，致死率很高至今尚無(wú)治療方法______________________插入內(nèi)酰胺酶基因的炭疽桿菌降解青霉素，使青霉素失去殺菌作用

具有特異性識(shí)別基因的HIV可以殺傷某一特定的種族

2.生物武器具有哪些特點(diǎn)？答案

(1)具有強(qiáng)大的感染力和致病力。(2)轉(zhuǎn)基因生物武器很難對(duì)付?；蛑氐闹虏∥⑸锶?、基因工程與生物武器研制的關(guān)系1.利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，在一些不致病的微生物體內(nèi)插入

，或在一些致病的細(xì)菌或病毒中插入能對(duì)抗普通疫苗或藥物的基因，就會(huì)培育出新的致病微生物或新的抗藥性增強(qiáng)的致病微生物。這些微生物可能被制造成__________、

、

的生物武器。2.

的完成也為生物武器的研制創(chuàng)造了條件。例如，對(duì)不同種群的基因組成特性的闡明，就有可能被用于研制針對(duì)某一特定種群的生物武器。致病基因容易儲(chǔ)存便于攜帶毒性更強(qiáng)

人類基因組計(jì)劃答案返回重點(diǎn)難點(diǎn)探究一、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論及理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)閱讀以下材料，回答問(wèn)題：材料自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚在我國(guó)誕生以來(lái)，轉(zhuǎn)基因魚研究取得很大進(jìn)步。如轉(zhuǎn)入外源生長(zhǎng)激素(GH)基因的魚生長(zhǎng)速度快，餌料轉(zhuǎn)化率高，但魚類易于逃逸、擴(kuò)散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問(wèn)題是很值得研究的問(wèn)題，需研究轉(zhuǎn)基因魚對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴(kuò)散問(wèn)題。最近，我國(guó)科學(xué)家只是將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚投入自然系統(tǒng)。(1)轉(zhuǎn)基因魚成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是______________________。解析轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是通過(guò)基因拼接，把目的基因拼接到載體上，實(shí)質(zhì)上是DNA之間的連接。(2)已知人的GH是一個(gè)含有191個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，若將人的GH基因轉(zhuǎn)移到魚體內(nèi)，則轉(zhuǎn)基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是_____個(gè)。解析

GH是含有191個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，由于蛋白質(zhì)、控制蛋白質(zhì)合成的mRNA上的堿基數(shù)目及控制蛋白質(zhì)合成的DNA上的堿基數(shù)目，三者的比值為1∶3∶6，所以轉(zhuǎn)基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是1146個(gè)。遺傳物質(zhì)都是DNA1146解析答案(3)轉(zhuǎn)基因魚通過(guò)較高的能量轉(zhuǎn)化效率取得較高的特定生長(zhǎng)率，以至生長(zhǎng)高于非轉(zhuǎn)基因魚，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換效率也顯著高于非轉(zhuǎn)基因魚。其可能的原因是_________________________________________________________。轉(zhuǎn)基因魚體內(nèi)合成了大量生長(zhǎng)激素，生長(zhǎng)激素能促進(jìn)蛋白質(zhì)合成解析

該轉(zhuǎn)基因魚轉(zhuǎn)入的是生長(zhǎng)激素基因，生長(zhǎng)激素能促進(jìn)生長(zhǎng)，主要是促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和骨的生長(zhǎng)。解析答案(4)魚類易于逃逸、擴(kuò)散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問(wèn)題是很值得研究的問(wèn)題，試分析引起生態(tài)安全性問(wèn)題的原因_______________________________________________________________________________________________________________。解析

轉(zhuǎn)基因魚由于具有易于逃逸、擴(kuò)散的特點(diǎn)，當(dāng)這種魚擴(kuò)散到其他環(huán)境時(shí)，與其他種類的魚雜交，被轉(zhuǎn)入的基因就有可能轉(zhuǎn)移到其他的魚體內(nèi)，造成基因污染；同時(shí)，由于該種轉(zhuǎn)基因魚性情兇猛，使其捕食對(duì)象大量減少，與其他物種競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，優(yōu)勢(shì)明顯，所以可能引起生態(tài)危機(jī)。轉(zhuǎn)基因魚與同種野生魚雜交，使野生魚帶有轉(zhuǎn)基因，具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，使其捕食對(duì)象大量減少，與其他物種競(jìng)爭(zhēng)，引起生態(tài)危機(jī)解析答案(5)多倍體魚類對(duì)控制過(guò)度繁殖是有效的，培育成功的三倍體“湘云鯽”，其形成過(guò)程是________________________________________________________________________________。試從保障生態(tài)安全性問(wèn)題分析只投放三倍體魚的原因________________________________________________________________________________。解析

三倍體魚由于不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，無(wú)法繁殖后代，因此不會(huì)造成生態(tài)危機(jī)。

三倍體魚不能繁殖后

代，可以人工控制養(yǎng)殖數(shù)量和范圍，避免發(fā)生雜交、競(jìng)爭(zhēng)，引起生態(tài)危機(jī)

轉(zhuǎn)基因的二倍體個(gè)體加倍為四倍體轉(zhuǎn)基因個(gè)體，然后二倍體與四倍體雜交形成三倍體個(gè)體解析答案答案二、生物武器的危害性在漢武帝時(shí)代漢匈戰(zhàn)爭(zhēng)后期，由于漢軍攻勢(shì)猛烈，“匈奴聞漢軍來(lái)，使巫埋羊牛，于漢軍所出諸道及水源上，以阻(詛)漢軍”。漢武帝時(shí)代的名將霍去病，遠(yuǎn)征匈奴歸國(guó)后，年僅二十四歲就暴病而亡了。結(jié)合材料，閱讀教材，回答下面的問(wèn)題：1.你認(rèn)為這位年輕將領(lǐng)一向體魄壯健，驃勇過(guò)人，遠(yuǎn)征歸來(lái)后，突患暴病而亡的原因最可能是什么？答案感染某種病原菌，患病死亡。從題目信息分析，匈奴以埋牛羊于道路及水源阻止?jié)h軍，所用牛羊應(yīng)為患病而死的牛羊，而死亡牛羊攜帶著致病微生物，可導(dǎo)致漢軍士兵患病以削弱戰(zhàn)斗力。答案2.生物武器的作用途徑主要有哪四個(gè)方面？答案

(1)吸入。生物戰(zhàn)劑污染空氣，可以通過(guò)呼吸道吸入人體，感染致病。(2)誤食。食用被生物戰(zhàn)劑污染的水、食物而得病(如霍亂、痢疾等疾病)。(3)皮膚接觸。生物戰(zhàn)劑(如炭疽桿菌等)或帶菌物品上的病毒可直接或間接經(jīng)皮膚、黏膜、傷口進(jìn)入人體。(4)昆蟲叮咬。人被帶有生物戰(zhàn)劑的昆蟲叮咬后，會(huì)使血液感染而致病。答案3.生物武器具有局限性的原因是什么？答案受自然條件影響大。生物武器主要指病原微生物，所以它們的生存、繁殖、死亡易受環(huán)境條件影響，如適宜溫度在37℃左右；大多數(shù)需要適宜的濕度條件；還受地形、風(fēng)向等多種條件影響。生物武器的使用不易控制，使用不當(dāng)可危害本方安全。三、有關(guān)生物武器題型的考查2008年初，美國(guó)出現(xiàn)一種新型致病病毒，感染者初期癥狀像患普通感冒，但在一些人身上很快發(fā)展成肺炎，嚴(yán)重時(shí)甚至致人死亡。它還具有較強(qiáng)的傳染性，在美國(guó)的確認(rèn)人數(shù)已達(dá)1000多人，科學(xué)家已確認(rèn)這是一種腺病毒變體，正在尋找對(duì)抗它的藥物和疫苗。這種新病毒對(duì)人類的潛在威脅仍是未知數(shù)。(1)美國(guó)科研人員若想分析該病毒的核酸屬于哪一種類型(RNA或DNA)，應(yīng)該___________________________。(2)要想獲得研究用的該病毒，能否利用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)？為什么？_____________________________________________________。解析病毒是營(yíng)寄生生活的，不能利用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，只能利用活體培養(yǎng)基培養(yǎng)。解析區(qū)分DNA與RNA依據(jù)堿基種類及堿基比率，DNA含有特有堿基T，RNA含有特有堿基U，且雙鏈DNA分子中A＝T，G＝C。RNA一般是單鏈，嘌呤與嘧啶堿基比率一般不相等。分析堿基類型，確定堿基比率否。因?yàn)椴《臼菍I(yíng)寄生生活的，必須利用活體培養(yǎng)基培養(yǎng)解析答案(3)若該病毒被不法分子用于制造生物武器，在戰(zhàn)爭(zhēng)中，為預(yù)防敵人使用，參戰(zhàn)部隊(duì)?wèi)?yīng)如何采取有效措施？_______________________________________________。解析預(yù)防生物武器的最有效措施是接種疫苗，由于該病毒沒(méi)有疫苗，所以要加快對(duì)該病毒的分析研究，盡快生產(chǎn)相應(yīng)疫苗，并對(duì)參戰(zhàn)部隊(duì)?wèi)?zhàn)士進(jìn)行接種。加快研制相應(yīng)疫苗，并對(duì)參戰(zhàn)部隊(duì)?wèi)?zhàn)士進(jìn)行接種返回解析答案1.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A.我國(guó)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度B.國(guó)際上大多數(shù)國(guó)家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害C.開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D.目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上解析對(duì)轉(zhuǎn)基因食品只是要求標(biāo)注“轉(zhuǎn)基因**”等字樣，并沒(méi)有在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害，B錯(cuò)誤。隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)1234B解析答案52.抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣給社會(huì)帶來(lái)的巨大社會(huì)效益是(

)①在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制②減少了化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染和人畜的危害③減少了化肥的制造和使用量，有利于環(huán)境保護(hù)④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③④解析答案1234512345解析抗逆轉(zhuǎn)基因作物是指通過(guò)基因工程技術(shù)使農(nóng)作物具有抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲、抗病毒、抗干旱、抗鹽堿等)，因此抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育和推廣在一定程度上可以使農(nóng)作物擺脫土壤和氣候條件的限制，使得作物在不良環(huán)境中更好地生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，同時(shí)還可以減少農(nóng)藥的使用量，減輕對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不會(huì)使土壤中無(wú)機(jī)鹽的含量增加，因此不可能減少化肥的制造量和使用量。答案

B3.接種過(guò)疫苗的人，在遇到同樣的生物戰(zhàn)劑(用于戰(zhàn)爭(zhēng)的病原微生物或毒素)時(shí)，仍然要再次接種疫苗，原因是(

)A.這些人已喪失免疫力B.這些人體內(nèi)沒(méi)形成記憶細(xì)胞C.原來(lái)的接種不成功D.這些病原微生物突變快，變異性強(qiáng)解析生物武器是一些致病微生物，由于這些微生物受到各種因素的影響，極易發(fā)生變異，導(dǎo)致已免疫的人需要再次接種疫苗，否則，容易被感染患病。D解析答案123454.肉毒桿菌會(huì)產(chǎn)生肉毒桿菌毒素，只要有0.01mg的肉毒桿菌毒素就可使人致死。肉毒桿菌毒素分子的作用機(jī)理是(

)A.抑制呼吸中樞，使人因缺氧而窒息而死B.阻斷血紅蛋白與氧氣結(jié)合，使人因缺氧引起肌肉麻痹C.阻滯神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿從而引起肌肉麻痹D.抑制線粒體進(jìn)行有氧呼吸，心肌細(xì)胞無(wú)力收縮，阻礙血液循環(huán)解析