科技探索之路　生物技术引发的社会争论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,必修,2,遗传与进化,第,3,章 基因的本质,社会,技术,社会,DNA,指纹技术,人教,2003,课标版,生物选修,3,现代生物科技专题,第,4,章 生物技术的安全性和伦理问题,科技探索之路 生物技术引发的社会争论,授课教师：辽宁省 瓦房店市高级中学,赵培培,当我告诉你，你餐桌上那翠绿的甜椒、红彤彤的番茄、金灿灿的大豆、乳黄色的嫩玉米是科学家用转基因技术培育出来的成果时，你的第一反应是什么？是感谢科学家创造了奇迹，改善了我们的生活，还是怀疑吃了这些东西会损坏我们的健康？,热烈讨论,谢谢再见,科技探索之路,生物技术引发的,社会争论,一,.,生物技术的兴起、发展,生命科学由经典生物学时代进入了,分子,生物学时代,体外重组,DNA,技术的创始人,伯格（,P.Berg),当年在他将猴子的病毒,DNA,与一种噬菌体,DNA,在体外成功地拼接起来的时候，这位极富责任感的科学家曾毅然停止了他的研究工作，写信给美国国家科学院，建议将,DNA,重组的研究先冻结一年，以便让科学家们有时间讨论这项技术的安全性问题。由此，我们可以看到现代生物技术从它诞生之日起，其负面影响就无法回避的问题。,资料,研究宗教和神学的人士；伦理道德；,婚姻、家庭和两性关系；,食品安全（滞后效应）；,环境安全（二次污染、花粉污染等）；,生物多样性保护等等,；,二,.,生物技术影响冲击领域,医药,；,农业生产；,体外受精（试管动物）；,胚胎分割移植技术；,克隆技术；,三,.,生物技术的研究成果,工程菌,体外受精,胚胎分割移植技术,四,.,如何理解生物技术有双刃剑效应,世界五大转基因争论事件,1.,转基因土豆事件；,2.,美国斑蝶事件；,3.,加拿大超级杂草事件；,4.,墨西哥玉米污染事件；,5.,中国转,Bt,基因棉事件；,1.,转基因土豆事件,1998,年,8,月,10,日，苏格兰罗伊特（,Rowett),研究所的普斯陶（,Arpad Pusztai),博士，在接受电视台,World in Action,节目采访时声称他的老鼠喂养试验表明，转基因土豆迟滞了鼠的生长，降低了其免疫力；他建议不要食用转基因土豆，认为转基因食品需要更多的安全性测试。,2.,美国斑蝶事件,1999,年,5,月,20,日的自然（,Nature),刊登了康乃尔大学一个研究小组题为,“,转基因花粉对大斑蝶幼虫有害,”,的文章，指出用带有,Bt,玉米花粉的马利筋草叶片饲喂美国大斑蝶，导致这种珍稀濒危动物的幼虫取食量减小、生长延缓且死亡率更高（,Losey,Rayor,carter1999,）。,玉米花粉大而重，扩散不远；,而且大斑蝶通常只在玉米散完粉后才大量产卵,。,3.,加拿大超级杂草事件,加拿大是世界第二油菜生产大国，主要采用抗除草剂转基因油菜品种。而在加拿大西部，英国政府野生动物顾问团发现的一种叫,Cano la,的油菜。这种由转基因油菜与杂草杂交而成的多抗性超级杂草，具有抗多种除草剂的综合性基因，对所有的杀草剂都耐受。,英国帝国理工大学的生态学家迈克尔克劳利等人经过,10,年的实验，在自然上发表报告称，一些抗杀虫剂、抗虫害的转基因农作物在野生状态下的生存能力并不比普通农作物更强。,4.,墨西哥玉米污染事件,2001,年,11,月,29,日，自然发表了一篇名为转基因,DNA,渗入墨西哥当地传统玉米品种的文章，公布了基因污染的分子证据。,2002,年,4,月，自然宣布收回 这篇争论文章。,5.,中国转,Bt,基因棉事件,2002,年薛达元作了题为关于,Bt,棉在中国对环境影响的调查概要的报告。报告称，孟山都公司的,Bt,棉使中国的昆虫生态平衡遭到破坏，使农民长期依赖有害的杀虫剂。薛达元估计，中国大约有,150,万公顷棉花面积，或相当于中国棉花总产量的,35%,，种植,Bt,棉花，其中,2/3,的,Bt,棉种子是由孟山都公司提供的。,在,2006,年，科学时报刊出新华社电，称中美科学家联合研究表明，转基因棉花长期经济性欠佳。转基因棉花无法对付的,“,第二害虫,”,会造成更大的危害。,五,.,理性看待转基因技术,1.,趋利避害，不能因噎废食；,2.,完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性；,3.,增强科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平；,五,.,如何理解生物技术有双刃剑效应,B,9,发展是符合人类社会进步需要的，生物技术的发展为解决人类社会发展的一些重大问题发挥了重要作用。但是生物技术是一把双刃剑，在给人类带来希望的同时，当对其危害性认识不足或被人类滥用时，其潜在危险难以预料。如何做到对风险的正确认识和理智的评估、减少伦理争论、保护物种多样性，这些方面在对生物技术的发展和利用中都须考虑深思。因此，生物技术的应用应受到人类价值观、伦理道德以及社会法制的约束。通过完善技术，解决技术难题，以正确评估风险，并通过伦理及法律调整和规范科学家在应用生物技术中的行为规则，尤其是制定规范性的国际法规和具有法律效力的国际条例限制和制止生物技术的滥用是一项不容忽视的任务。此外由于广大民众对生物技术、对基因本质了解不多，容易产生疑虑。要通过宣传、教育，使广大民众认识生物技术、了解生物技术研究对象及可能带来的问题，通过教育，使人们对生物技术有正确的认识。因此，正确认识生物技术的贡献和负面效应，遵守生命伦理原则和法规及加强科学知识的宣传普及具有重要的现实意义。严格监督生物技术这把双刃剑，使它在提高健康水平、改善生活质量、保护环境、实现可持续发展战略中，发挥不可估量的作用,四,.DNA,指纹技术应用流程,采取样本,；,限制性,酶切；,电泳；,转膜；,杂交；,显影；,采取样本：,将送检的各种生物学检样，如毛发、血痕、精斑、人体组织或白骨等，把其中所含的,DNA,提取出来,。,限制性酶切：,选用与探针配对的限制性核酸内切酶，在,长链,DNA,位置上加以切割,，使分子量很大的,DNA,长链切成许多长度不同的小片段。,电泳：,用,凝胶电泳仪,中，使已经完全酶解的不同长度的小,DNA,片段在电场中进行分离。,凝胶电泳仪,转膜：,先使凝胶板中分离开的双链,DNA,片段变性为单链片段，然后将凝胶板夹在尼龙膜中，使这些,单链,DNA,片段,印溃,(blot-ting),，,转移并永久性地固定在尼龙膜上。,取样、酶切,电泳,转膜,杂交,显影,杂交：,让,放射性,DNA,探针与,尼龙膜上的,单链,DNA,片段进行分子杂交。,显影：,用放射性胶片与尼龙薄膜叠放，,尼龙膜上的放射性探针便会发出,X,射线使胶片曝光,，从而使杂交有探针的长度不同的,DNA,片段位置显影在胶片上。这样的特征,DNA,片段条状图谱，便是所谓的,DNA,指纹。,下列有关,DNA,指纹技术的问题；,1.DNA,亲子鉴定中，放射性,DNA,探针必不可少，,DNA,探针实际是一种已知碱基顺序的,DNA,片段。请问：,DNA,探针寻找基因所用的原理是？,碱基互补配对原则,抢答阶段,2.,用,DNA,做亲子鉴定时，小孩的条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，其原因是？,孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲，一条来自父亲；,3.,限制酶切割再凝胶电泳分析,DNA,片段，就形成不同带，然后与克隆,DNA,探针进行,Southern,杂交和放射显影，即获得反映个体,特异性的,图谱，具体分析上述个体属于杂合子的有？,III,3,；,IV,1,；,4.,现在已知除了异卵双生的双胞胎外，每个人的,DNA,都是独一无二的，就好象指纹一样，这说明了？,DNA,分子具有多样性和特异性。,5.,为什么用,DNA,做亲子鉴定，而不用,RNA,？,因为基因在,DNA,上，而不在,RNA,上，且,DNA,具有特异性。,6.,每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲条码吻合。右图为某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的,DNA,指纹图谱示意图，请推测该小孩真正生物学上的父亲是？,B,考场模拟,（,2012,年安徽高考改编）,甲型血友病是由,X,染色体上的隐性基因导致的遗传病（,H,对,h,为显性）。图,1,中两个家系都有血友病发病史，,III,2,和,III,3,婚后生下一个性染色体组成是,XXY,的非血友病儿子（,IV,2,），家系中的其他成员性染色体组成均正常。,谢谢再见,谢谢再见,（,1,）根据图,1,，,（填“能”或“不能”）确定,IV,2,两条,X,染色体的来源；,III,4,与正常女子结婚，推断其女儿患血友病的概率是,。,不能,0,（,2,）两个家系的甲型血友病均由凝血因子,VIII,（简称,F8,，即抗血友病球蛋白）基因碱基对缺失所致。为探明,IV,2,的病因，对家系的第,III,、,IV,代成员,F8,基因的特异片段进行了,PCR,扩增，其产物电泳结果如图,2,所示，结合图,I,，推断,III,3,的基因型是,。,X,H,X,h,（,3,）现,III,3,再次怀孕，产前诊断显示胎儿（,IV,3,）细胞的染色体为,46,，,XY,；,F8,基因的,PCR,检测结果如图,2,所示。由此建议,III,3,终止妊娠,31.,（,1,）不能,0,（,2,）,X,H,X,h,P,X,h,Y X,H,X,h,配子：,Y X,H,X,h,子代：,X,H,X,h,Y,说明：,2,产生正常的,Y,精子和,3,产生异常的卵细胞,X,H,X,h,结合而成,X,H,X,h,Y,P,X,h,Y X,H,X,h,配子：,X,h,Y X,H,子代：,X,H,X,h,Y,说明：,2,产生异常的,X,h,Y,精子和,3,产生正常的卵细胞,X,H,结合而成,X,H,X,h,Y,科学,技术,社会,DNA,指纹技术,首先获取被测试者的,DNA,并进行,PCR,扩增，酶切后放进凝胶内进行电泳，再使用特别的,“,探针,”,去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在,X,光下，便会显示由,DNA,探针凝聚于一起的黑色条码。,采取样本：,将送检的各种生物学检样，如毛发、血痕、精斑、人体组织或白骨等，把其中所含的,DNA,提取出来,。,限制性酶切：,选用与探针配对的限制性核酸内切酶，在,长链,DNA,位置上加以切割,，使分子量很大的,DNA,长链切成许多长度不同的小片段。,电泳：,用,凝胶电泳仪,中，使已经完全酶解的不同长度的小,DNA,片段在电场中进行分离。,凝胶电泳仪,