生物：4.1《转基因生物的安全性》课件(新人教版选修3)第1课时ppt.ppt

知识回顾知识回顾 1.1.基因工程操作的对象、原理？基因工程操作的对象、原理？ 2.2.基因工程的基本工具有那些？基因工程的基本工具有那些？ 3.3.基因工程的基本操作的步骤有哪些？基因工程的基本操作的步骤有哪些？一、获取目的基因一、获取目的基因二、构建基因表达载体二、构建基因表达载体三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞 四、目的基因的检测和鉴定四、目的基因的检测和鉴定基因工程操作步骤示意图基因工程操作步骤示意图不是同一种类，甚至会将动物基因转到植物上不是同一种类，甚至会将动物基因转到植物上I worry aboutI worry aboutI worry about专题专题4:4:生物技术安全性和伦理问题生物技术安全性和伦理问题转基因生物的安全性转基因生物的安全性阅读阅读P87-89，讨论：，讨论： 1、基因工程的应用有哪些？举例说明。、基因工程的应用有哪些？举例说明。 2、你如何看待转基因产品？、你如何看待转基因产品？ 3、为什么人们对转基因生物心存疑虑？、为什么人们对转基因生物心存疑虑？一、转基因成果令人叹为观止一、转基因成果令人叹为观止转基因生物的分类：转基因生物的分类：转基因微生物转基因微生物 转基因植物转基因植物 转基因动物转基因动物1.清除石油污染，例如假单胞杆菌。清除石油污染，例如假单胞杆菌。2.生产稀缺的生化药品，生产稀缺的生化药品，转基因工程菌转基因工程菌 如：胰岛素、生长激素、疫苗如：胰岛素、生长激素、疫苗（一）微生物方面（一）微生物方面: :( (二二) )转基因动物方面转基因动物方面: :受到转基因巨型小鼠获得成受到转基因巨型小鼠获得成功的鼓舞功的鼓舞, ,科学家培育了科学家培育了生生长迅速长迅速、营养品质优良的转营养品质优良的转基因家畜基因家畜、家禽家禽, ,同时同时, ,科学科学家还把转基因动物变成家还把转基因动物变成乳腺乳腺生物反应器生物反应器乳腺生物反应器乳腺生物反应器拥有拥有“6块腹肌块腹肌”转基因鳟鱼肉更多，比普通虹鳟鱼转基因鳟鱼肉更多，比普通虹鳟鱼多出多出15%到到20%。 目前目前, ,科学家已经科学家已经培育出了大批具有培育出了大批具有抗虫抗虫、抗病抗病、抗除草剂抗除草剂、抗逆等全新形状的农作物和更有观赏价值抗逆等全新形状的农作物和更有观赏价值的花卉。的花卉。( (三三) )转基因植物方面转基因植物方面: :抗虫棉抗虫棉 蓝玫瑰是蓝玫瑰是转基因玫瑰转基因玫瑰，被植入三色紫罗兰所含一，被植入三色紫罗兰所含一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色抗虫棉抗虫棉富含胡萝卜素的富含胡萝卜素的“金大米金大米”。转基因木瓜已经占到了市场的转基因木瓜已经占到了市场的90%以上以上 基因工程有何优点：基因工程有何优点： 解决粮食短缺问题解决粮食短缺问题 减少农药使用，避免环境污染减少农药使用，避免环境污染 节约生产成本，降低食物售价节约生产成本，降低食物售价 增加食物营养，提高附加价值增加食物营养，提高附加价值 促进生产效率，带动相关产业促进生产效率，带动相关产业 全球转基因农作物种植面全球转基因农作物种植面积最大的前四个国家是积最大的前四个国家是：美国、阿根廷、加拿大、中国美国、阿根廷、加拿大、中国中国种植的转基因植物品种：中国种植的转基因植物品种： 棉花、木瓜、番茄、甜椒、杨树、牵牛花棉花、木瓜、番茄、甜椒、杨树、牵牛花 中国转基因种植面积：中国转基因种植面积： 2010年为年为350万公顷万公顷 中国转基因（田间）实验品种：中国转基因（田间）实验品种： 小麦、大豆、玉米、大米、油菜籽、小麦、大豆、玉米、大米、油菜籽、 花生、土豆、圆白菜花生、土豆、圆白菜中国进口转基因作物：中国进口转基因作物： 大豆、玉米、油菜（籽）、甜菜、棉花大豆、玉米、油菜（籽）、甜菜、棉花国际：国际：2010年全球年全球29个国家的个国家的1540万万农民种植转基农民种植转基因作物因作物1.48亿亿公顷，种植面积同比增加公顷，种植面积同比增加10%。 我国农业部批准种植的转基因农作物：我国农业部批准种植的转基因农作物： 甜椒、西红柿、土豆、玉米、水稻甜椒、西红柿、土豆、玉米、水稻今后可能陆续批准的农作物：今后可能陆续批准的农作物： 小麦、甘薯、谷子、花生等小麦、甘薯、谷子、花生等进口的转基因食品：进口的转基因食品： 大豆油、菜子油、大豆等大豆油、菜子油、大豆等猪、牛、鸡饲料是：猪、牛、鸡饲料是： 转基因玉米、转基因大豆。转基因玉米、转基因大豆。 1 1转基因生物安全吗？转基因生物安全吗？2 2食用后会不会对人体健康造成隐性伤食用后会不会对人体健康造成隐性伤害？害？3 3重组重组DNADNA会不会侵入环境中的微生物会不会侵入环境中的微生物体内，而使之变成新的致病菌？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坏？会不会造成前所未有的“外来物种外来物种入侵入侵”？ 为什么人们对转基因生物存在疑虑呢？为什么人们对转基因生物存在疑虑呢？3 3、外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，、外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此有时候会出现意想不到的后果因此有时候会出现意想不到的后果n 转基因技术的安全性问题转基因技术的安全性问题 引发人们在三个方面发生了激烈的争论：引发人们在三个方面发生了激烈的争论： 食物安全、生物安全、环境安全。食物安全、生物安全、环境安全。1 1、科学家对基因的结构、基因间的相互作用及基因、科学家对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解的相当有限的调控机制等都了解的相当有限2 2、现在转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少、现在转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少为异种生物的基因为异种生物的基因转转 基基 因因 西西 红红 柿柿 抗乙肝西红柿抗乙肝西红柿导入了转基因疫苗导入了转基因疫苗，人如，人如果每周生吃果每周生吃1-2个个,每年吃每年吃2-3个月就能达到去个月就能达到去医院注射乙肝疫苗的效果。医院注射乙肝疫苗的效果。(中国中国)转基因的重要成果展转基因的重要成果展转基因食品是否安全？有人说转基因食品是否安全？有人说YES.YES.有人有人说说NO.NO.你同意哪种观念？依据是什么？你同意哪种观念？依据是什么？ 到底该怎么办？到底该怎么办？基本概念基本概念转基因生物：转基因生物：利用基因工程技术将基因更有目的利用基因工程技术将基因更有目的和更经济的转移到我们所需要的目标生物中去。和更经济的转移到我们所需要的目标生物中去。这种生物，如小麦、水稻、大豆、西红柿能提供这种生物，如小麦、水稻、大豆、西红柿能提供人类所期望的更多更好的特性。人类所期望的更多更好的特性。实质性等同原则：实质性等同原则：是指在转基因作物中只要某些是指在转基因作物中只要某些重要成分没有发生改变，就可认为与天然品种重要成分没有发生改变，就可认为与天然品种“没有差别没有差别”。2001年年 国务院国务院 农业转基因生物安全管理条例农业转基因生物安全管理条例 2002年年 农业部农业部 农业转基因生物安全检测管理办法农业转基因生物安全检测管理办法 农业转基因生物进口安全管理办法农业转基因生物进口安全管理办法 农业转基因生物标识管理办法农业转基因生物标识管理办法2004年年 国家质检总局国家质检总局 进出境转基因产品检验检疫管理办法进出境转基因产品检验检疫管理办法课堂演练课堂演练1 1“转基因动物转基因动物”是指（是指（ ）A A含有可利用基因的动物含有可利用基因的动物 B. B. 基因组中插入外源基因的动物基因组中插入外源基因的动物C C本身具有抗体蛋白类的动物本身具有抗体蛋白类的动物 D. D. 能表达基因信息的动物能表达基因信息的动物B2下列哪项不是转基因成果下列哪项不是转基因成果( )A清除石油污染的假单孢杆菌清除石油污染的假单孢杆菌 B高产青霉素菌株高产青霉素菌株C转基因抗虫棉转基因抗虫棉 D巨型小鼠巨型小鼠B3下列关于下列关于“转基因转基因”的叙述，错误的是的叙述，错误的是 ( ) A外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 B被转移的基因是功能已知的基因，人们对它们被转移的基因是功能已知的基因，人们对它们研究得已经相当透彻，绝对不会引起安全性问题研究得已经相当透彻，绝对不会引起安全性问题 C在在“转基因转基因”的过程中，必须用到工具酶的过程中，必须用到工具酶 D转基因技术成果，进人人类的生产和生活，特转基因技术成果，进人人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用B4“实质性等同实质性等同”是指是指A转基因农作物中的成分完全没有发生改变转基因农作物中的成分完全没有发生改变 B转基因农作物中的成分部分没有发生改变转基因农作物中的成分部分没有发生改变C转基因农作物中只要某种重要成分没有发转基因农作物中只要某种重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种生改变，就可以认为与天然品种“没有差别没有差别”D“实质性等同实质性等同”是对转基因农作物安全性是对转基因农作物安全性的最终评价的最终评价C5下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患( ) A转基因植物有可能合成出对人体有直接转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质毒性或潜在毒性的蛋白质B转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源成为某些人的过敏源C某些转基因生物可以合成干扰素，进人人某些转基因生物可以合成干扰素，进人人体增强相应细胞的免疫力体增强相应细胞的免疫力D某些基因足以使植物体内某些代谢途径发某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变生变化，导致转基因农作物营养成分的改变 C6大量实验数据表明转大量实验数据表明转Bt植物除含有植物除含有Bt杀虫蛋白质外，与传统杀虫蛋白质外，与传统植物在营养物质含量等方面具有实质等同性。试验证明植物在营养物质含量等方面具有实质等同性。试验证明Bt杀虫杀虫毒素对哺乳动物没有伤害，因为哺乳动物肠道细胞表面无毒素对哺乳动物没有伤害，因为哺乳动物肠道细胞表面无Bt晶晶体蛋白受体，且体蛋白受体，且Bt晶体蛋白前体在昆虫肠道碱性条件下才能转晶体蛋白前体在昆虫肠道碱性条件下才能转变成杀虫活性的毒蛋白，而哺乳动物肠道呈酸性，不存在转变变成杀虫活性的毒蛋白，而哺乳动物肠道呈酸性，不存在转变条件。条件。Bt基因是从苏云金芽孢杆菌细胞内提取的基因是从苏云金芽孢杆菌细胞内提取的Bt毒蛋白基因，毒蛋白基因，它控制合成的蛋白质对棉铃虫有较强的抗性。根据上述材料回它控制合成的蛋白质对棉铃虫有较强的抗性。根据上述材料回答问题：答问题：（1）材料中所指的实质性等同是什么？）材料中所指的实质性等同是什么？ 。（2）请指出转）请指出转Bt植物推广的好处。（至少两项）植物推广的好处。（至少两项） 。（3）转）转Bt植物合成的植物合成的Bt晶体蛋白前体能杀伤昆虫的直接原因是晶体蛋白前体能杀伤昆虫的直接原因是什么？什么？ 。（4）从苏云金芽孢杆菌中提取）从苏云金芽孢杆菌中提取Bt基因最常用的工具酶是什基因最常用的工具酶是什么？么？ 。转基因农作物中某些重要成分没有发生改变，与天然品种转基因农作物中某些重要成分没有发生改变，与天然品种“没有差别没有差别” 减少农药的使用，减轻环境污染，减少对农田中有益昆虫的危害减少农药的使用，减轻环境污染，减少对农田中有益昆虫的危害 昆虫肠道内含昆虫肠道内含Bt晶体蛋白受体，且晶体蛋白受体，且Bt晶体蛋白前体在晶体蛋白前体在昆虫肠道碱性条件下才能转变成杀虫活性的毒蛋白。昆虫肠道碱性条件下才能转变成杀虫活性的毒蛋白。 限制性内切酶限制性内切酶 7目前市场上有许多水果、蔬菜是用植物激素刺激生长发育目前市场上有许多水果、蔬菜是用植物激素刺激生长发育成熟的，人们担心儿童吃了这类水果、蔬菜后会出现性早熟。成熟的，人们担心儿童吃了这类水果、蔬菜后会出现性早熟。中科院上海植物生理生态研究所赵毓橘教授介绍，大部分植物中科院上海植物生理生态研究所赵毓橘教授介绍，大部分植物激素是植物自身合成的激素是植物自身合成的“内源激素内源激素”。因其能调节植物的生长。因其能调节植物的生长发育，人们便将其科学地提取出来，分析其结构，利用微生物发育，人们便将其科学地提取出来，分析其结构，利用微生物发酵工业生产或化学合成，之后推广应用，如保花保果，延缓发酵工业生产或化学合成，之后推广应用，如保花保果，延缓或促进果实成熟等。赵教授说：或促进果实成熟等。赵教授说：“激素水果不会引起儿童性早激素水果不会引起儿童性早熟。熟。”根据信息结合所学知识，请回答下列问题：根据信息结合所学知识，请回答下列问题：（1）引起儿童性早熟的物质主要是）引起儿童性早熟的物质主要是 ，它的化学本质，它的化学本质是是 ，它主要是由，它主要是由 产生的。产生的。（2）与蔬菜、水果生长相关的最密切的激素是）与蔬菜、水果生长相关的最密切的激素是 。（3）综合上述，从理论层次分析说明）综合上述，从理论层次分析说明“激素水果激素水果”不会引起不会引起儿童性早熟的原因是儿童性早熟的原因是 。性激素性激素 脂质（固醇类）脂质（固醇类） 性腺（睾丸或卵巢）性腺（睾丸或卵巢） 生长素生长素 植物激素（生长素）与儿童性激素是不同物质，其结构不植物激素（生长素）与儿童性激素是不同物质，其结构不同，功能也不一样同，功能也不一样 8、1997年，科学家将年，科学家将动物体内的能够合成胰动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌岛素的基因与大肠杆菌的的DNA分子重组，并且分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。在大肠杆菌中表达成功。如右图，请据图回答问如右图，请据图回答问题。题。(1)此图表示的是采取此图表示的是采取_方法方法获取获取_基基因的过程。因的过程。逆转录逆转录胰岛素（目的）胰岛素（目的）(2)图中图中DNA是以是以_为模板，为模板，_形成单链形成单链DNA，在酶的作用下合成双链在酶的作用下合成双链DNA，从而，从而获得了所需要的获得了所需要的_。(3)图中代表的是图中代表的是_酶，在它的作酶，在它的作用下将质粒切出用下将质粒切出_末端。末端。(4)图中代表重组图中代表重组DNA，含，含_基因。基因。 (5)图中表示的过程是图中表示的过程是_。胰岛素胰岛素mRNA逆转录逆转录胰岛素（目的）基因胰岛素（目的）基因 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶黏性黏性胰岛素基因胰岛素基因重组重组DNA导入受体细胞导入受体细胞作业作业 思考基因工程与生物安全及环境安全的关系思考基因工程与生物安全及环境安全的关系 完成完成“优化作业优化作业”专题专题4第一节练习第一节练习谢谢大家！谢谢大家！