第四章 第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因生物的安全性

專題4:生物技術安全性和倫理問題第一節(jié)轉(zhuǎn)基因生物的安全性一、本專題題圖寓意公眾對現(xiàn)代化生命科學研究成果的倫理關注，往往超過了對其科學價值理解的興趣。當試管嬰兒、轉(zhuǎn)基因食品、克隆動物等來到人間時，有人為此感到歡欣鼓舞，有人覺得地球末日將要來臨，究竟該如何應對？學習本專題的主要意圖：

1）提出在生命科學發(fā)展過程中，所引出的種種倫理、社會和法律問題。

2）在大家已有的生命科學基礎知識上，對科技成果的應用進行正確的思考。一、本專題題圖寓意學習本專題的主要意圖：

1）提出在生命科學發(fā)展過程中，所引出的種種倫理、社會和法律問題。

2）在大家已有的生命科學基礎知識上，對科技成果的應用進行正確的思考。3）由于個人所處的社會在政治制度、經(jīng)濟發(fā)展水平、宗教信仰、歷史背景、傳統(tǒng)倫理觀念等方面的差別，就會產(chǎn)生不同的價值觀。這樣，對于生命科學中同一個倫理、社會或法律問題，在不同的社會中不僅會有不同的看法，而且還會引導出截然不同的社會措施、政策和法規(guī)。4）對于中國來說，所有的判斷和所立的法規(guī)，都必須符合自己的國情，符合國家的最高利益：既有利于國家科學技術的繁榮，又有利于促進國家經(jīng)濟的發(fā)展。二、本節(jié)聚焦：1.關注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，認同對生物技術安全性問題討論的必要性。

2.舉例說出對轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的不同觀點及論據(jù)。

3.形成對待轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的理性、求實的態(tài)度，即從關注整個生物圈的和諧、穩(wěn)定與發(fā)展的高度去審視轉(zhuǎn)基因生物的安全性。三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止

現(xiàn)代基因工程的創(chuàng)始人伯格（美國）在1960年以敏銳的科學預見力提出一個大膽的設想：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，這標志著基因工程技術的誕生。伯格因此獲得了1980年諾貝爾化學獎。三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止一、微生物方面:把某些重組DNA轉(zhuǎn)移到細菌中表達獲得成功,隨后,使出現(xiàn)了具有重要經(jīng)濟價值的各種重組微生物。例：以清除石油污染的假單孢桿菌等?；蚬こ趟幤返纳a(chǎn)：許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應藥物成分的基因?qū)胛⑸锛毎麅?nèi)，讓它們產(chǎn)生相應的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。近十幾年來，在利用生物技術制取新藥方面取得了驚人的成就，已有不少藥物應用于臨床。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、白細胞介素－2及白介素－11等。

生物制藥已經(jīng)成為21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)。二、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,科學家還把轉(zhuǎn)基因動物變成生物反應器。三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止三、轉(zhuǎn)基因植物方面:目前,科學家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全新性狀的農(nóng)作物。三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止三、轉(zhuǎn)基因植物方面:三、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止四、轉(zhuǎn)基因技術的安全性問題轉(zhuǎn)基因生物優(yōu)缺點優(yōu)點缺點解決糧食短缺問題減少農(nóng)藥使用，減少環(huán)境污染增加食物營養(yǎng)，提高附加值增加食物種類，提升食物品質(zhì)提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率，帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能產(chǎn)生有毒蛋白或新過敏原可能產(chǎn)生重組病菌、重組病毒或超級雜草可能使疾病傳播跨越物種障礙可能會損害生物多樣性可能干擾生態(tài)系統(tǒng)多樣性四、轉(zhuǎn)基因技術的安全性問題基因一旦被改動，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。外源基因引入后，是否會影響其他重要的調(diào)節(jié)基因，甚至會激活原癌基因？轉(zhuǎn)基因技術廣泛應用是否會導致難以消滅的新病原物出現(xiàn)？是否會造成生態(tài)學災難？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？五、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論1、在轉(zhuǎn)基因生物中,存在安全性的原因:a.對基因的結(jié)構(gòu),基因間的相互作用及基因的調(diào)空機制都了解的相當有限;b.轉(zhuǎn)移的基因雖然是功能已知的基因,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的。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、擔心出現(xiàn)新的過敏原、擔心營養(yǎng)成分的改變;b.不必擔心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由:多環(huán)節(jié)、嚴謹?shù)陌踩栽u價,可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全;科學家的負責態(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;存在的安全隱患，在技術上是可以克服的。

實質(zhì)性等同原則：轉(zhuǎn)基因生物與自然存在的傳統(tǒng)生物在相同條件下進行性狀表現(xiàn)的比較。除植入的基因和其所表達的蛋白質(zhì)外，比較的內(nèi)容包括生理性狀、分子特性、營養(yǎng)成分、毒素含量和過敏源等是否有等同性。如果實質(zhì)上是相同的，就應該將轉(zhuǎn)基因生物與傳統(tǒng)生物同樣對待，視為安全。五、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論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菌或病毒,有可能使雜草成為除草劑除不掉的“超級雜草”等，引發(fā)生物多樣性構(gòu)成威脅。b.不引起生物安全的理由:擴散到種植區(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.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;五、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論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)可通過蜜蜂進入蜜蜂,再經(jīng)過食物鏈傳遞等，對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞。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)田管理的負擔,保護了農(nóng)田的土壤環(huán)境;六、理性看待轉(zhuǎn)基因技術1、首先認識到轉(zhuǎn)基因技術的應用前景是非常廣闊的，以基因工程為代表的一大批生物技術成果，進入人類的生產(chǎn)和生活，特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用。2、要正視轉(zhuǎn)基因技術帶來的安全性問題，切實認識到個別有害轉(zhuǎn)基因生物的危害性，要趨利避害，而不能因噎廢食。3、完善相應的法令法規(guī)，利用法制手段確保轉(zhuǎn)基因生物的安全性。如我國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)基因生物標識管理辦法》。4、增強科學家的法制意思，提高科學家的研究道德水平。

最開始是1999年的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯事件，英國的一位研究人員公布的實驗結(jié)果說：用含有轉(zhuǎn)基因的馬鈴薯飼養(yǎng)大鼠，引起了大鼠器官生長異常、體重減輕、免疫系統(tǒng)遭到破壞。這一實驗結(jié)果立即引起轟動，導致了世界范圍的對轉(zhuǎn)基因食品安全性的懷疑。隨后爭議事件接踵而至：1999年美國斑蝶事件，1999年加拿大轉(zhuǎn)基因油菜事件，2001年墨西哥玉米基因污染事件，2002年轉(zhuǎn)基因食品的DNA在人體內(nèi)殘留的試驗……

中國科學院的《科學新聞》最近發(fā)表的一篇文章，將轉(zhuǎn)基因食物“可能”對人類健康的危害總結(jié)為3點：某些毒素可引起人類急、慢性中毒，某些轉(zhuǎn)基因作物可引起人的過敏反應，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品營養(yǎng)成分變化，使人的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)失衡。六、理性看待轉(zhuǎn)基因技術1.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的防治。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的同時，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲取食。這種做法的主要的是（）A.維持棉田物種多樣性B.減緩棉鈴蟲抗性基因頻率增加的速度C.使食蟲鳥有蟲可食D.維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量