1、第一章 生物科学和我们人类面临的问题之一粮食问题一、人类面临的问题之一一、人类面临的问题之一粮食问题粮食问题 1二战以后，世界粮食生产发展迅速，粮食生产的增长速度快于 其中，只占世界人口 的发达国家生产的粮食占世界的 ，人均产粮多、；而占世界人口 的发展中国家生产的粮食也只占世界的 ，人均产粮少、。2我国耕地占世界耕地的 ，养活了占世界的口 。人口增长速度人口增长速度1/41/2消费少消费少3/41/2消费多消费多2.7%22%二、生物科学与社会：科学合理地应用现代农业生物技术二、生物科学与社会：科学合理地应用现代农业生物技术1.1983年世界上第一个 的培育成功标志着 的诞生。2.1993年
2、，世界首例转基因产品 在美国批准上市。转基因植物转基因植物现代农业生物技术现代农业生物技术延熟保鲜番茄延熟保鲜番茄1 1现状：饥饿、营养不良和人口急剧上升。现状：饥饿、营养不良和人口急剧上升。2.2.原因原因3实质：并不是粮食总产量不足，而是粮食生产地区分布不平衡。实质：并不是粮食总产量不足，而是粮食生产地区分布不平衡。4 产生原因：粮食生产地区国家间分配不均；旧的国际经济秩序依然存产生原因：粮食生产地区国家间分配不均；旧的国际经济秩序依然存在；发展中国家的粮食生产还比较落后，国家还比较贫困；发展中国家在；发展中国家的粮食生产还比较落后，国家还比较贫困；发展中国家人口多，增长快。人口多，增长快
3、。5解决方法：生物科技发展和控制人口。解决方法：生物科技发展和控制人口。（1）实行计划生育，控制人口增长。）实行计划生育，控制人口增长。（2）保护和治理环境，防止环境恶化。）保护和治理环境，防止环境恶化。（3）防止因建设导致的耕地减少。）防止因建设导致的耕地减少。（4）培育和推广抗逆、高产作物。例如：抗逆、高产转基因水稻等。）培育和推广抗逆、高产作物。例如：抗逆、高产转基因水稻等。【例例1】下列关于粮食问题的叙述中，正确的是下列关于粮食问题的叙述中，正确的是 （）A经济发达国家不存在粮食问题经济发达国家不存在粮食问题 B凡是人口多的国家，人均粮食产量就少凡是人口多的国家，人均粮食产量就少 C人
4、口众多的发展中国家是世界粮食匮乏的地区人口众多的发展中国家是世界粮食匮乏的地区 D粮食问题的产生是由于粮食产量不足造成的粮食问题的产生是由于粮食产量不足造成的C解析：粮食生产地区分布不平衡是粮食问题产生的主要原因。解析：粮食生产地区分布不平衡是粮食问题产生的主要原因。1据预测，到据预测，到2030年，我国人口将达到年，我国人口将达到16亿，全国年需亿，全国年需粮食将达到粮食将达到7.210128.01012 kg，那时我国的粮食问，那时我国的粮食问题题（）A自足有余自足有余 B基本自足基本自足 C缺口巨大缺口巨大 D缺口很小缺口很小C解析：解析：2030年，我国粮食只能达到年，我国粮食只能达到
5、5.51012601012 kg，与所需粮食之间差距很大，粮食问题形势严峻。与所需粮食之间差距很大，粮食问题形势严峻。学点二学点二 科学合理地应用现代农业生物技术科学合理地应用现代农业生物技术1发展发展 (1)1983年世界上第一例转基因植物（一种含有抗生素药年世界上第一例转基因植物（一种含有抗生素药类抗体的烟草）在美国培育成功。类抗体的烟草）在美国培育成功。(2)1993年转基因延熟保鲜番茄在美国批准上市，成为世年转基因延熟保鲜番茄在美国批准上市，成为世界首例商品化生产的转基因食品。界首例商品化生产的转基因食品。(3)通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的通过基因工程技术获得高产、稳
6、产和具有优良品质的农作物。农作物。(4)用基因工程的方法培育出具有抗逆性的转基因作物新用基因工程的方法培育出具有抗逆性的转基因作物新品种。品种。2转基因生物转基因生物 (l)概念：利用基因工程技术把一种生物体内的基因转概念：利用基因工程技术把一种生物体内的基因转移到另一种生物体内，这样得到的生物就是转基因生物。移到另一种生物体内，这样得到的生物就是转基因生物。(2)举例：抗虫棉。举例：抗虫棉。将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因分离出来并导入棉花细将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因分离出来并导入棉花细胞中，经植物组织培养获得抗虫植株。物体内，这样得胞中，经植物组织培养获得抗虫植株。物体内，这样得到的生物就是转基
7、因生物。到的生物就是转基因生物。3意义：对解决粮食问题、资源匮乏、环境恶化等问题将产生巨意义：对解决粮食问题、资源匮乏、环境恶化等问题将产生巨大的作用。大的作用。4可能存在的危害可能存在的危害 (1)转基因技术创造出来的新型遗传基因生物可能对人类有害。转基因技术创造出来的新型遗传基因生物可能对人类有害。(2)转基因生物可能对生态环境造成新的污染，即所谓的基因污染，转基因生物可能对生态环境造成新的污染，即所谓的基因污染，而这种新的污染源很难被消除。而这种新的污染源很难被消除。(3)转基因农作物和以此为原料制造的转基因食品可能会在无意中转基因农作物和以此为原料制造的转基因食品可能会在无意中对消费者
8、的健康构成威胁。对消费者的健康构成威胁。(4)人为强化转基因作物的生存竞争性，可能对自然界的生物多样人为强化转基因作物的生存竞争性，可能对自然界的生物多样性产生不良的影响。性产生不良的影响。【例例2】下列关于转基因作物的叙述，正确的是下列关于转基因作物的叙述，正确的是 ()用于食用的转基因作物产品味道好，不易腐烂用于食用的转基因作物产品味道好，不易腐烂1983年世界上第一个转基因植物的培育成功标志着现代农业生物技术的诞生年世界上第一个转基因植物的培育成功标志着现代农业生物技术的诞生中国是目前转基因作物播种面积最大的国家中国是目前转基因作物播种面积最大的国家抗逆转基因作物产量较高抗逆转基因作物产
9、量较高金大米是一种能制造金大米是一种能制造B-胡萝胡萝h素的转基因水稻，已经被端上了亚洲国家普通素的转基因水稻，已经被端上了亚洲国家普通老百姓的餐桌老百姓的餐桌抗虫棉的推广应用有利于环境的保护抗虫棉的推广应用有利于环境的保护A.B.C.D.B解析：味道好、不易腐烂是某些转基因作物产品的特点，不具普遍性；的叙述符合公众解析：味道好、不易腐烂是某些转基因作物产品的特点，不具普遍性；的叙述符合公众的看法；目前转基因作物种植面积最大的国家是美国，而不是中国：抗逆转基因作物抗旱、的看法；目前转基因作物种植面积最大的国家是美国，而不是中国：抗逆转基因作物抗旱、抗盐碱能力强，因而生产性状稳定，产量较高；金大
10、米正处在研究培育阶段，没有被正式抗盐碱能力强，因而生产性状稳定，产量较高；金大米正处在研究培育阶段，没有被正式推广应用；抗虫棉自身能合成杀虫物质，减少了农药使用置，因而有利于保护环境。推广应用；抗虫棉自身能合成杀虫物质，减少了农药使用置，因而有利于保护环境。迁移应用迁移应用2下列可能为解决粮食问题、开发新品种带来新希望的是下列可能为解决粮食问题、开发新品种带来新希望的是 （）A精准农业精准农业 B克隆技术克隆技术C转基因技术转基因技术 D发酵技术发酵技术解析：此题有两个关键点：一是要解决粮食问题，二是要开发新品种，在选择时要解析：此题有两个关键点：一是要解决粮食问题，二是要开发新品种，在选择时
11、要兼顾这两个条件。精准农业是指采用包括遥感探测在内的技术，自动、快速地监控兼顾这两个条件。精准农业是指采用包括遥感探测在内的技术，自动、快速地监控和采集作物在田间的生长状况和趋势、环境条件的变化发展动向等信息，并根据有和采集作物在田间的生长状况和趋势、环境条件的变化发展动向等信息，并根据有关信息做出生物管理决策，达到优质高产目的的技术；克隆技术就是无性繁殖，其关信息做出生物管理决策，达到优质高产目的的技术；克隆技术就是无性繁殖，其特点是保持亲本的优良性状，不会出现新性状；发酵技术是将微生物进行培养，大特点是保持亲本的优良性状，不会出现新性状；发酵技术是将微生物进行培养，大量生产各种代谢产物的过
12、程，能生产出诸如单细胞蛋白等产品，是解决粮食问题的量生产各种代谢产物的过程，能生产出诸如单细胞蛋白等产品，是解决粮食问题的新途径之一，但不能开发出新品种；只有转基因技术能开发出优质、高产和挽逆性新途径之一，但不能开发出新品种；只有转基因技术能开发出优质、高产和挽逆性的新品种作物，为解决世界粮食短缺带来新的希望。的新品种作物，为解决世界粮食短缺带来新的希望。C难点突破难点突破现代农业生物技术的最新发展趋势表现在哪些方面现代农业生物技术的最新发展趋势表现在哪些方面1研究成果商品化、产业化进程加速。研究成果商品化、产业化进程加速。2研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农研究方式集约化
13、、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时，众多私有企业也开始注意到这一业生物技术进行投资研究的同时，众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点，领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点，私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。3基因资源争夺呈白热化。谁掌握了基因，谁就掌握了生物技术基因资源争夺呈白热化。谁掌握了基因，谁就掌握了生物技术的制高点，就掌握了未来竞争的主动权。有专家称，转基因植物技的制高点，就掌握了未来竞争的主动权。有专家称，转基因植物技术知识产权很可
14、能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。生的主要原因。【例3】下面属于现代农业生物技术的成果和价值的是（多选）（）A延熟保鲜番茄，耐贮藏 B杂交水稻，能解决粮食问题 C金大米，富含B-胡萝h素 D嫁接的苹果，口味鲜美AC解析：解析：1983年世界上第一个转基因植物的培育成功标志着现代农业生物技术的年世界上第一个转基因植物的培育成功标志着现代农业生物技术的诞生，现代农业生物技术的核心技术是基因工程，主导产业是转基因作物。四诞生，现代农业生物技术的核心技术是基因工程，主导产业是转基因作物。四个选项中，属转基因作物的有个选项
15、中，属转基因作物的有A项的延熟保鲜番茄，其具有不易腐烂、耐贮藏、项的延熟保鲜番茄，其具有不易腐烂、耐贮藏、口味好等优点。口味好等优点。C项中金大米是菲律宾国际水稻研究所通过转基因技术培育的项中金大米是菲律宾国际水稻研究所通过转基因技术培育的一种全新的水稻新品种。一种全新的水稻新品种。B、D两项只涉及传统农业技术。两项只涉及传统农业技术。3下列关于转基因技术和转基因产品的描述中，错误的是（下列关于转基因技术和转基因产品的描述中，错误的是（）A转基因番茄比普通番茄味道更佳，而且不容易腐烂转基因番茄比普通番茄味道更佳，而且不容易腐烂 B转基因技术将在解决严峻的粮食问题方面发挥重要作用转基因技术将在解决严峻的粮食问题方面发挥重要作用 C我国种植转基因作物的面积比美国少，比加拿大多我国种植转基因作物的面积比美国少，比加拿大多 D全球转基因作物的年销售额近年来大幅增加全球转基因作物的年销售额近年来大幅增加解析：我国种植转基因作物的面积比美国和加拿大都少。解析：我国种植转基因作物的面积比美国和加拿大都少。C
