【大学课件】生物技术的安全性和伦理问题

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1、专题4 生物技术的安全性和伦理问题,http:/ 1.转基因成果 (1)工程菌DNA重组微生物 (2)基因制药 (3)转基因动物_ (4)转基因农作物,生物反应器,2.安全性问题 (1)食物安全：_效应(产生毒性蛋白质)、新的_、 营养成分改变； (2)生物安全：形成生物入侵，破坏生物_； (3)环境安全：破坏生态系统的_和人类生活环境。 3.理性看待转基因技术 (1)需要正确的社会舆论导向，_，不能因噎废食。 (2)制定_，最大程度保证转基因技术和产品的安 全性。,滞后,过敏原,多样性,稳定性,趋利避害,政策和法规,二、关注生物技术的伦理问题,违反了人类的伦理道德观念,中国禁止生殖性克隆,中

2、国不反对治疗性 克隆,技术不成熟,流产 率高、畸形率高、出生后死亡率高,可通过胚胎分级、基 因诊断、染色体检查 等方法解决技术问题,胚胎也是生命,杀 死胚胎无异于“谋 杀”,提供骨髓造血干细胞 并不会对试管婴儿造 成损伤,很难用在具体医 疗中,有一些遗传性疾病可 以通过基因检测后在 早期采取预防措施,可能引起基因 歧视,通过正确的科学知识 传播、伦理道德教育 和立法,解决基因歧视 现象,【点拨】设计试管婴儿属于有性生殖方式，与克隆人的无性生殖方式不同。,三、生物武器对人类的威胁 1.生物武器种类 2.我国政府观点 在任何情况下_生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。,致病菌：鼠疫菌、炭

3、疽杆菌等 病毒：天花病毒、痘病毒等 生化毒剂：_ _：重组流感病毒、 新型鼠痘病毒,肉毒杆菌毒素,经过基因重组的致病菌,不发展、不生产、不储存,转基因生物的安全性,1.转基因生物存在安全性问题的原因 (1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。 (2)目的基因往往是异种生物的基因。 (3)外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。,2.理性看待转基因生物 (1)转基因生物的优缺点,(2)对待转基因生物的正确态度 对转基因生物出现激烈的伦理方面的争论是正常的，关键是社会应有正确的舆论导向，从而促进科学技术的发展； 国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规； 在转基因生物

4、或其产品研究过程中，科学家要自觉遵守科学研究道德。,【典例训练1】研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死。为对付异常猖獗的玉米螟，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，在一定程度上遏制了玉米螟的爆发。 (1)如果以玉米的叶肉细胞作为重组DNA的受体细胞，则需要通过_技术培育成工程植物。 (2)如果把目的基因导入受体细胞叶绿体DNA中，将来产生的配子中是否含有该基因？_。 (3)抗玉米螟的玉米就是无虫玉米，不必防治害虫。你赞成这种说法吗？为什么？,(4)对于这种转基因玉米的食用安全性，引发了人们的争议，有人认为是安全的，有人认为是不安全

5、的。你持什么观点？列举一个理由支持你的观点。 【解题指南】 1.考查实质：植物细胞工程、减数分裂、转基因生物安全性。 2.知识储备： (1)需要的是一个植物细胞变成一个植株的技术。 (2)叶绿体中的DNA不像染色体那样具有必然性。 (3)抗一种虫并非抗全部的害虫。 (4)安全与否需要合理理由。,【解析】(1)叶肉细胞培育成工程植物植株，应该利用植物组织培养技术经脱分化和再分化过程将细胞的全能性表达出来。 (2)减数分裂过程中染色体数量的变化比较有规律且亲子代相同，但细胞质中的DNA随机性比较大，进入配子的可能性不是100%。 (3)玉米螟是玉米害虫的其中一种，在生长过程中还应该防止其他害虫的侵

6、扰。蛋白酶抑制剂对其他害虫并不一定有效。 (4)答案是开放的，支持与不支持均可，但理由必须能支持自己的观点。,答案：(1)植物的组织培养 (2)不一定，在减数分裂过程中细胞质DNA的分配具有随机性 (3)不赞成，因为抗玉米螟玉米能抵抗玉米螟，但不能抵抗所有的害虫。 (4)只要理由能支持自己的观点就可以。例如不安全，这种蛋白酶抑制剂被人食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法进行正常的消化作用而患病。安全，人与害虫的消化酶存在结构差异，蛋白酶抑制剂对人体的消化酶没有影响。安全，人食用玉米是煮熟后食用，高温破坏了蛋白酶抑制剂，进入人体后不能再起作用。,【互动探究】本题涉及到的安全性隐患属于转基因生

7、物安全性的哪一个方面？生活中还存在哪些方面的安全性隐患？ 提示：属于食品安全，生活中还有生物安全和环境安全。 分析：玉米是常吃的食物，其因为转基因技术造成的安全性隐患应该是食品安全。,生物技术中的伦理问题 1.克隆人 (1)克隆人的培育过程,(2)治疗性克隆和生殖性克隆的比较,从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗,用于生育,获得人的复制品,细胞水平,个体水平,都属无性生殖;产生新个体或新组织,遗传信 息相同,类型,项目,2.试管婴儿和设计试管婴儿的比较 如图，后者比前者多了过程： (1)不同点 所用技术手段：设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断，试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断

8、。 应用：试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。,(2)相同点 都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。 3.基因检测 (1)概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子或蛋白质进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因情况的一种技术。 (2)争论焦点 基因检测能否达到预防疾病的目的； 是否引起基因歧视、个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。,【高考警示钟】 克隆人与试管婴儿有着本质的区别 (1)克隆人的早期胚胎形成是通过细胞核移植，形成重组细胞培养得到的，过程中没有减数分裂和受精作用，属于无性生殖。

9、(2)试管婴儿培育过程进行减数分裂和受精作用，属于典型的有性生殖，只是受精过程和早期胚胎培养发生在体外。,【典例训练2】下图所示为人类“治疗性克隆”的大致过程。,请回答下列问题： (1)为_细胞，过程A是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术称为_。 (2)能诱导分化出神经细胞、血细胞、肌肉细胞，其根本原因是_的结果。这样培育的组织器官移植回患者体内与异体器官移植最大的不同之处是_。 (3)若应用转基因技术治疗遗传性糖尿病，可将健康人的控制胰岛素合成的基因导入受体细胞。受体细胞可以用取自通过B过程得到的结构中的_，原因是这些细胞_。 (4)我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究。为什么要反

10、对生殖性克隆(即克隆人)呢？请你写出一条理由：_ _。,【解题指南】 1.考查实质：细胞核移植、胚胎发育、生物技术的伦理问题。 2.解题关键：(1)明确图中A过程为核移植过程，C过程为细胞分化。 (2)明确移植的组织器官来自自身，不会产生排异反应。,【解析】(1)A是核移植过程，受体细胞是次级卵母细胞，但需要去核。 (2)早期胚胎细胞能诱导分化，是选择性表达的结果；与异体器官移植相比，通过这样培育的组织器官自体移植的优点就是不会产生免疫排斥反应。原因是与受体的基因基本相同。 (3)在基因治疗时，核移植得到的重组细胞，在体外培养成内细胞团细胞，是因为它们分化程度极低(全能性高)，可使外源基因在相

11、应组织细胞表达。 (4)治疗性克隆目的是为了救治患者，而克隆人则不是，且存在一系列的问题。,答案：(1)次级卵母(卵) 核移植 (2)基因选择性表达 不会产生免疫排斥反应 (3)内细胞团 分化程度极低(全能性高或具有全能性)，可使外源基因在相应组织细胞表达 (4)严重违反了人类伦理道德；冲击了现有婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人；克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子(答案符合题意即可),【互动探究】 (1)为什么选卵母细胞作为受体细胞？ 提示：卵母细胞中存在大量的胚胎发育所需的营养物质。 分析：卵母细胞中存在的物质可使细胞核的全

12、能性表达相对容易些。 (2)治疗性克隆与克隆人在操作技术上的区别？ 提示：克隆人形成过程将早期胚胎培育成个体，而治疗性克隆将早期胚胎定向分化成特定的组织器官。 分析：治疗性克隆需要的是组织器官，而生殖性克隆结果是形成新个体。,1.人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如图：,请回答： (1)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程 生产的_所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时， 可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行_比较， 或用图中的_进行特异性结合检测。 (2)一

13、对表现正常的夫妇，其家族中都有遗传性囊性纤维化病 (常染色体隐性遗传病)患者。医生对他们进行了遗传咨询后， 决定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。医生首先为女 性注射_，刺激卵泡成长，实现控制性超数排卵，然后 在局部麻醉下从卵巢中吸取_，并在显微镜下将其移到,含特殊培养液的培养皿中，置于37 培养箱中培养。再从男性体内采集精子，并对其进行获能处理，处理后的精子与卵子放在含有_的同一培养皿中完成_。然后将受精卵移入发育培养液中继续培养，检查受精状况和发育能力，待发育到_阶段时，分别对多个胚胎的细胞进行基因检测，选择出_的胚胎植入母亲子宫内，避免患有遗传病的孩子出生。 (3)利用上述方法还可进

14、行设计试管婴儿技术操作，试管婴儿技术与设计试管婴儿技术的目的分别是_；设计试管婴儿技术与试管婴儿技术在操作上主要的区别是_。,【解析】(1)从病毒到A蛋白的产生是基因工程过程，A蛋白是病毒产生的特定抗原，引起小鼠特异性免疫应答。可通过核酸对照检测，也可通过产生特定的单克隆抗体检测。 (2)促性腺激素可控制超数排卵，处理后的精子和卵子可在体外进行受精作用，设计试管婴儿需要进行基因检测，确定无致病基因的胚胎才能进行继续培育，经过胚胎发育形成个体。 (3)试管婴儿和设计试管婴儿的区别是进行遗传诊断与否，因为目的不同，前者是得到个体，后者是治疗疾病。相同点是体外受精、胚胎培养和移植。,答案：(1)A蛋

15、白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆抗体 (2)促性腺激素 卵母细胞 获能溶液(或专用的受精溶液) 体外受精 桑椹胚或囊胚 无致病基因 (3)解决不孕不育(不孕夫妇的生育)问题和用新生儿脐带中造血干细胞挽救患者的生命 设计试管婴儿在胚胎移植前必须进行遗传学诊断,2.(2012济宁模拟)一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时，发现有的地方种植了转基因抗除草剂玉米，这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好。杂草被除草剂杀死，玉米还能正常生长，给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查还发现，这种转基因玉米除可直接食用外，还被加工成食品摆在超市的货架上。请完成下列问题： (1)一部分同学认为，这种转基因玉米不会对当地的生物多样性构成威胁，如果你同意这种观点，请你列举出三条理由： A._。 B._