生物轉(zhuǎn)基因生物的安全性新人教選修

生物轉(zhuǎn)基因生物的安全性新人教選修第1頁/共31頁

現(xiàn)代基因工程的創(chuàng)始人P·伯格（美國,1926－）在1960年以敏銳的科學(xué)預(yù)見力提出一個大膽的設(shè)想：是否可以創(chuàng)造出一種人工方法，把外界的遺傳基因引入動物體內(nèi)，以達(dá)到改變遺傳性狀和治療某些疾病的需要呢？1972年，伯格把兩種病毒的DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割后，再用DNA連接酶把這兩種DNA分子連接起來，于是產(chǎn)生了一種新的重組DNA分子，首次實(shí)現(xiàn)兩種不同生物的DNA體外連接，獲得了第一批重組DNA分子，這標(biāo)志著基因工程技術(shù)的誕生。伯格因此獲得了1980年諾貝爾化學(xué)獎。第2頁/共31頁2.轉(zhuǎn)基因的重要成果

(1)微生物方面:把某些重組DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)菌中表達(dá)獲得成功,隨后,使出現(xiàn)了具有重要經(jīng)濟(jì)價值的各種重組微生物,如可以清除石油污染的假單孢桿菌等.

利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌制造蛛絲３０多年來，科學(xué)家們一直試圖找到利用其他生物體來制造蛛絲的辦法。蛛絲是自然界最奇特的物質(zhì)之一，它具有極強(qiáng)的韌度，其韌度是同樣直徑鋼材的好幾倍。但與家蠶不同，蜘蛛不能家養(yǎng)，因?yàn)樗鼈儠ハ嗤淌?，所以不可能建立人工飼養(yǎng)蜘蛛的農(nóng)場。沙伊貝爾說："我們正在與各行業(yè)聯(lián)系，以檢測這種新絲的品質(zhì)，并進(jìn)一步研發(fā)工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)技術(shù)。"蛛絲如果能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模人工生產(chǎn)，將可以取代塑膠材料，用于眼部或神經(jīng)外科手術(shù)的精細(xì)縫合，也可用來制造膠布等傷口包扎材料或者人造韌帶及肌腱等，應(yīng)用前景極其廣闊。在轉(zhuǎn)基因細(xì)菌之前，曾有科學(xué)家嘗試?yán)棉D(zhuǎn)基因山羊、轉(zhuǎn)基因煙草、轉(zhuǎn)基因土豆等制造蛛絲，但由于產(chǎn)量過低或絲質(zhì)太差均未成功第3頁/共31頁轉(zhuǎn)基因細(xì)菌可治癌癥

英國醫(yī)學(xué)專家日前將轉(zhuǎn)基因大腸桿菌與一種抗癌藥相結(jié)合，成功殺死了實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)的癌細(xì)胞?？茖W(xué)家將轉(zhuǎn)基因大腸桿菌注射到實(shí)驗(yàn)鼠的腫瘤內(nèi)，再給實(shí)驗(yàn)鼠注射一種名叫6－MPDR的抗癌藥。這種藥無法單獨(dú)發(fā)揮作用，但是一種由轉(zhuǎn)基因大腸桿菌分泌的酶能將此藥物“激活”，形成一種有效的毒素，將其周圍的癌細(xì)胞殺死，而不傷害其它組織器官。

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(2)基因制藥方面:生物制藥已經(jīng)成為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè).

近十幾年來，在利用生物技術(shù)制取新藥方面取得了驚人的成就，已有不少藥物應(yīng)用于臨床。例如人胰島素、人生長激素、干擾素、乙肝疫苗、人促紅細(xì)胞生成素（Epo）、GM－集落刺激因子（GM－CSF）、組織溶纖酶原激活素、白細(xì)胞介素－2及白介素－11等。正在研究的有降鈣素基因相關(guān)因子、腫瘤壞死因子、表皮生長因子等140多種。隨著生物技術(shù)藥物的發(fā)展，多肽與蛋白質(zhì)類藥物的研究與開發(fā)，已成為醫(yī)藥工業(yè)中一個重要的領(lǐng)域，同時給生物制劑帶來了新的挑戰(zhàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，基因工程藥物受到一定限制，如口服應(yīng)用時生物利用度低，會受到消化酶的破壞，在胃酸作用下不穩(wěn)定，在體內(nèi)半衰期較短等，因此只能注射給藥或局部用藥。為了克服這些缺陷，已開始改為合成這些天然蛋白質(zhì)的較小活性片段，即所謂“多肽模擬”或“多肽結(jié)構(gòu)域”合成，又叫“小分子結(jié)構(gòu)藥物設(shè)計”。這類藥物可口服，有利于由皮膚、粘膜給藥，用于治療免疫缺陷癥、HIV感染、變態(tài)反應(yīng)性疾病、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等，其制造成本也更低。這種設(shè)計思想也已應(yīng)用于多糖類藥物、核酸類藥物和模擬酶的有關(guān)研究。小分子藥物設(shè)計屬于第二代結(jié)構(gòu)相關(guān)性藥物設(shè)計，所設(shè)計的分子能替代原先天然活性蛋白與特異靶相互作用。

第5頁/共31頁(3)轉(zhuǎn)基因動物方面:受到轉(zhuǎn)基因巨型小鼠獲得成功的鼓舞,科學(xué)家又在培育生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽方面,不斷取得輝煌成就.同時,科學(xué)家還把轉(zhuǎn)基因動物變成生物反應(yīng)器第6頁/共31頁(3)轉(zhuǎn)基因植物方面:

預(yù)防乙肝不用打針，只要吃幾個西紅柿就行。這可不是玩笑，中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究中心經(jīng)過十年研究，培育出的抗乙肝西紅柿順利通過前三個階段的測試，明年有望上市。抗乙肝西紅柿與普通西紅柿口感一樣酸中帶甜，不但可以直接食用，還可以榨成汁或炒菜吃，對人體沒有任何毒副作用。據(jù)該項目負(fù)責(zé)人劉德虎研究員介紹，食用抗乙肝西紅柿，雖不能治愈乙肝，但一年只吃幾個，就完全能代替注射乙肝疫苗?？挂腋挝骷t柿屬于轉(zhuǎn)基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)多代繁殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。這種西紅柿上市后將論個出售，每個售價大概在２元左右吃西紅柿能防乙肝?第7頁/共31頁轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草第8頁/共31頁改變花色的轉(zhuǎn)基因矮牽?；ǖ?頁/共31頁第10頁/共31頁英國劍橋先正達(dá)公司開發(fā)的富含胡蘿卜素的“金大米”。第11頁/共31頁轉(zhuǎn)基因甜椒第12頁/共31頁轉(zhuǎn)基因草在穴盆中生長良好...

第13頁/共31頁轉(zhuǎn)基因西紅柿抗乙肝西紅柿導(dǎo)入了轉(zhuǎn)基因疫苗，人如果每周生吃1-2個,每年吃2-3個月就能達(dá)到去醫(yī)院注射乙肝疫苗的效果。(中國)紫西紅柿英國研究人員培育成一種轉(zhuǎn)基因紫番茄第14頁/共31頁藍(lán)色玫瑰一直是人類美麗的夢想基因工程正在將它變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)第15頁/共31頁第16頁/共31頁(4)轉(zhuǎn)基因植物方面:目前,科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全心形狀的農(nóng)作物.抗蟲棉棉花所國家轉(zhuǎn)基因棉花中試基地第17頁/共31頁美國研制轉(zhuǎn)基因高蛋白棉花將解決人類糧食饑荒

圖：德克薩斯州試種的轉(zhuǎn)基因棉花德克薩斯州試種的轉(zhuǎn)基因棉花第18頁/共31頁基因一旦被改動，一方面可能引起生物體內(nèi)一系列未知的結(jié)構(gòu)與功能的變化；另一方面，轉(zhuǎn)基因操作對生物體的影響會通過遺傳傳遞。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題外源基因引入后，是否會影響其他重要的調(diào)節(jié)基因，甚至?xí)せ钤┗?？轉(zhuǎn)基因技術(shù)廣泛應(yīng)用是否會導(dǎo)致難以消滅的新病原物出現(xiàn)？是否會造成生態(tài)學(xué)災(zāi)難？人類攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會影響人類及其后代的健康？第19頁/共31頁二、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論(1)在轉(zhuǎn)基因生物中,有時候會出現(xiàn)一些人們意想不到的后果的原因:

a.對基因的結(jié)構(gòu),基因間的相互作用及基因的調(diào)空機(jī)制都了解的相當(dāng)有限;

b.轉(zhuǎn)移的基因雖然是功能一直的基因,但不少是異種生物的基因;

c.外源基因插入宿主基因組的部分往往是隨機(jī)的.第20頁/共31頁(2)轉(zhuǎn)基因生物與食物安全

a.轉(zhuǎn)基因食物引起食物安全性問題的理由:安全性檢測問題、滯后效應(yīng)、擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原、擔(dān)心營養(yǎng)成分的改變;

b.不必?fù)?dān)心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由:多環(huán)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩栽u價,可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全;科學(xué)家的負(fù)責(zé)態(tài)度可以防止新過敏原的產(chǎn)生;至今尚未發(fā)現(xiàn)食用轉(zhuǎn)基因食品而影響人體健康的事例;沒能足夠的證據(jù)證明轉(zhuǎn)基因食物有問題;第21頁/共31頁(3)轉(zhuǎn)基因生物與生物安全

a.引起生物安全的理由:

可能會擴(kuò)散到種植區(qū)以外,成為野生種類,可能成為”入侵的外來干涉物種”,威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存可能重組出對人類或其他生物有害的細(xì)菌或病毒,有可能使雜草成為除草劑除不掉的”超級雜草”;

b.不引起生物安全的理由:擴(kuò)散到種植區(qū)以外就很快死亡要表現(xiàn)出新性狀,必須具有一定的水肥等條件,以及配套的種植技術(shù).由于生殖隔離的存在,使他們很難與其他植物雜交,花粉傳播的距離有限、存活時間有限;第22頁/共31頁(4)轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全

a.引起環(huán)境安全的理由:

打破自然物種的原有界限,改變了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán),重組微生物可能對人類的生活環(huán)境造成二次污染,重組DNA與微生物雜交,可能產(chǎn)生有害的病原微生物;轉(zhuǎn)基因植物花粉中的有毒物質(zhì)可通過蜜蜂進(jìn)入蜜蜂,再經(jīng)過食物鏈傳遞;

b.不引起環(huán)境安全的理由:轉(zhuǎn)基因不會改變生物原有的分類地位,不會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的種植,減少了農(nóng)藥的使用量;抗除草劑農(nóng)作物的種植,減輕了農(nóng)田管理的負(fù)擔(dān),保護(hù)了農(nóng)田的土壤環(huán)境;第23頁/共31頁警惕轉(zhuǎn)基因食品系列之辣椒篇

創(chuàng)意闡釋：

國際綠色和平組織認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品存在未知的健康風(fēng)險，本作品利用人們?nèi)粘Ｉ钪谐＝佑|的普通蔬菜——辣椒為主體，辣椒看起來新鮮健康，但細(xì)看起來里面隱藏著吃人的牙齒，你吃它，它就咬你，這可能使轉(zhuǎn)基因食品的結(jié)果。畫面恐怖，沖擊力強(qiáng)，使人感到不舒服，以此讓人們起到警惕、關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品系列的作用。

第24頁/共31頁請勿濫造轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品如果將人的基因與毛毛蟲的基因相結(jié)合，結(jié)果就會像你所看到的一樣恐怖，因此，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品濫造不得！

第25頁/共31頁三、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)a.趨利避害,而不能因殪廢食

b.建立相應(yīng)的法規(guī),如1993年制定的<基因工程安全管理辦法>和2002年頒布的

<農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法>

第26頁/共31頁金鼎獎、最佳平面獎作品名稱：警惕含激素食品之男孩篇、女孩篇作者：鄒德君、宋方偉、何國成、吳鐵鋒、吳永宏（廣州市藍(lán)色創(chuàng)意廣告有限公司）創(chuàng)意闡釋：

媒體報道稱，激素已不只是少數(shù)食品才有，現(xiàn)在市場上肉類、禽類、功能飲料、反季節(jié)蔬菜、水果都不同程度含有激素，含激素食品正在泛濫。激素對成年人的危害還不明顯，但對兒童的危害確實(shí)很明顯的——造成兒童性早熟、股骨頭壞死。每年，各地大小議員都要接收大批性早熟兒童的案例。本系列廣告用圖像說話，男孩子長胡子，女孩子乳房隆起，一看就知道他們是激素的受害者。他們哀怨、無奈的眼神仿佛在控訴激素食品的制造者、銷售者以及無知的父母。讓社會警惕起來，激素已經(jīng)每天在我們的餐桌上了評委評語：

民以食為天，食品安全大過天。對于處于生長期的兒童，這就尤為重要之重要。本系列選題很好，通過兒童成人化的結(jié)果，推出含激素食品的危害，以希翼引起社會關(guān)注。這就達(dá)到公益廣告之目的。表現(xiàn)手法上，既有強(qiáng)烈的視覺沖擊，又合乎情理，出自實(shí)際，就可以實(shí)現(xiàn)良好的溝通效果。

（廣東省廣告公司董事、副總經(jīng)理丁邦清）第27頁/共31頁作品名稱：今天吃什么？

作者：涂玲、代少華創(chuàng)意闡釋：

SARS、禽流感……！捕殺野生動物！許多人吃得不亦樂乎？樂之后呢？我們還剩下什么？也許有一天我們的菜譜空空如也，剩下的是我們咸澀的淚水！該作品通過菜譜這件生活中必不可少的物品，來刻畫未來可能的一天來警戒世人，未來是靠今天把握的！第28頁/共31頁