高中生物第一章基因工程第4课时转基因生物的安全性问题和生物武器的危害性学案苏教版

第4课时转基因生物的安全性问题和生物武器的危害性[学习目标] 1.关注转基因生物的安全性问题。

2.举例说出生物武器对人类的威胁。

3.讨论生物技术中的伦理问题。

一、转基因生物的安全性1．我们应该以怎样的态度对待转基因生物？答案(1)我们应该科学地认识、评估和利用转基因生物及其产品。

(2)保障公众在购买相关产品时应享有知情权。

(3)国家应建立相应的评估及预警机制，更加理性地利用转基因生物。

2．关于转基因生物的安全性问题的争论有哪些？答案(1)转基因植物的食用安全问题：转基因植物合成的某些新蛋白质，引起个别人过敏。

(2)转基因植物对生态系统的影响①转基因植物的扩散对生物多样性有无影响。

②导入的目的基因是否会扩散漂移到其他物种体内而导致自然界的混乱。

③若大面积种植转基因植物，其残体分解物、根部分泌物等是否会对生态与环境造成大规模的负面效应。

(3)转基因动物的安全性①转基因动物对人体健康的影响。

②转基因动物对生态系统的影响等。

二、生物武器的危害性1．生物武器的种类生物武器的种类举例危害控制方法致病菌炭疽杆菌能引发炭疽病，可能致命疫苗和抗生素可防治鼠疫耶尔森氏杆菌能引起黑死病，死亡率达90% 疫苗和抗生素可防治生化毒剂肉毒杆菌产生的毒素毒性强，能导致中毒而死亡抗毒素有时能阻止病情发展病毒埃博拉病毒极易传染，致死率很高至今尚无治疗方法基因重的致病微生物插入内酰胺酶基因的炭疽杆菌降解青霉素，使青霉素失去杀菌作用具有特异性识别基因的HIV可以杀伤某一特定的种族答案(1)具有强大的感染力和致病力。

(2)转基因生物武器很难对付。

三、基因工程与生物武器研制的关系1．利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入致病基因，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物。

这些微生物可能被制造成容易储存、便于携带、毒性更强的生物武器。

2．人类基因组计划的完成也为生物武器的研制创造了条件。

例如，对不同种群的基因组成特性的阐明，就有可能被用于研制针对某一特定种群的生物武器。

一、对转基因生物安全性的争论及理性看待转基因技术阅读以下材料，回答问题：材料自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得很大进步。

如转入外源生长激素(GH)基因的鱼生长速度快，饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。

最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。

(1)转基因鱼成功的物质基础是_____________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(2)已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是________个。

(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。

其可能的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(4)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因___________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因_________________________________ _______________________________________________________________________________。

答案(1)遗传物质都是DNA (2)1146 (3)转基因鱼体内合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成(4)转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机(5)转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体个体三倍体鱼不能繁殖后代，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机解析(1)转基因技术就是通过基因拼接，把目的基因拼接到载体上，实质上是DNA之间的连接。

(2)GH是含有191个氨基酸的蛋白质，由于蛋白质、控制蛋白质合成的mRNA上的碱基数目及控制蛋白质合成的DNA上的碱基数目，三者的比值为1∶3∶6，所以转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是1146个。

(3)该转基因鱼转入的是生长激素基因，生长激素能促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。

(4)转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点，当这种鱼扩散到其他环境时，与其他种类的鱼杂交，被转入的基因就有可能转移到其他的鱼体内，造成基因污染；同时，由于该种转基因鱼性情凶猛，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争时，优势明显，所以可能引起生态危机。

(5)三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞，无法繁殖后代，因此不会造成生态危机。

二、生物武器的危害性在汉武帝时代汉匈战争后期，由于汉军攻势猛烈，“匈奴闻汉军来，使巫埋羊牛，于汉军所出诸道及水源上，以阻(诅)汉军”。

汉武帝时代的名将霍去病，远征匈奴归国后，年仅二十四岁就暴病而亡了。

结合材料，阅读教材，回答下面的问题：1．你认为这位年轻将领一向体魄壮健，骠勇过人，远征归来后，突患暴病而亡的原因最可能是什么？答案感染某种病原菌，患病死亡。

从题目信息分析，匈奴以埋牛羊于道路及水源阻止汉军，所用牛羊应为患病而死的牛羊，而死亡牛羊携带着致病微生物，可导致汉军士兵患病以削弱战斗力。

2．生物武器的作用途径主要有哪四个方面？答案(1)吸入。

生物战剂污染空气，可以通过呼吸道吸入人体，感染致病。

(2)误食。

食用被生物战剂污染的水、食物而得病(如霍乱、痢疾等疾病)。

(3)皮肤接触。

生物战剂(如炭疽杆菌等)或带菌物品上的病毒可直接或间接经皮肤、黏膜、伤口进入人体。

(4)昆虫叮咬。

人被带有生物战剂的昆虫叮咬后，会使血液感染而致病。

3．生物武器具有局限性的原因是什么？答案受自然条件影响大。

生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件影响，如适宜温度在37 ℃左右；大多数需要适宜的湿度条件；还受地形、风向等多种条件影响。

生物武器的使用不易控制，使用不当可危害本方安全。

三、有关生物武器题型的考查2008年初，美国出现一种新型致病病毒，感染者初期症状像患普通感冒，但在一些人身上很快发展成肺炎，严重时甚至致人死亡。

它还具有较强的传染性，在美国的确认人数已达1000多人，科学家已确认这是一种腺病毒变体，正在寻找对抗它的药物和疫苗。

这种新病毒对人类的潜在威胁仍是未知数。

(1)美国科研人员若想分析该病毒的核酸属于哪一种类型(RNA或DNA)，应该______________ _______________________________________________________________________________。

(2)要想获得研究用的该病毒，能否利用普通培养基培养？为什么？________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(3)若该病毒被不法分子用于制造生物武器，在战争中，为预防敌人使用，参战部队应如何采取有效措施？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案(1)分析碱基类型，确定碱基比率(2)否。

因为病毒是专营寄生生活的，必须利用活体培养基培养(3)加快研制相应疫苗，并对参战部队战士进行接种解析(1)区分DNA与RNA依据碱基种类及碱基比率，DNA含有特有碱基T，RNA含有特有碱基U，且双链DNA分子中A＝T，G＝C。

RNA一般是单链，嘌呤与嘧啶碱基比率一般不相等。

(2)病毒是营寄生生活的，不能利用普通培养基培养，只能利用活体培养基培养。

(3)预防生物武器的最有效措施是接种疫苗，由于该病毒没有疫苗，所以要加快对该病毒的分析研究，尽快生产相应疫苗，并对参战部队战士进行接种。

1．下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是( )A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上答案 B解析对转基因食品只是要求标注“转基因**”等字样，并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，B错误。