轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題

轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題什么是轉(zhuǎn)基因生物？利用基因工程技術(shù)將基因更有目的和更經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)移到我們所需要的目標(biāo)生物中去。這種生物，如小麥、水稻、大豆、西紅柿能提供人類所期望的更多更好的特性。第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天一、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止

1.1972年美國(guó)斯坦福大學(xué)的伯格第一次重組DNA獲得成功.第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天現(xiàn)代基因工程的創(chuàng)始人P·伯格（美國(guó),1926－）在1972年，把兩種病毒的DNA連接了起來，獲得重組DNA.思考一下：如果是你來做這個(gè)試驗(yàn)，應(yīng)該如何來操作？第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天伯格把兩種病毒的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(jiǎng)。

第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天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(jià)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.

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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(zhǎng)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(zhǎng)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(gè)重要的領(lǐng)域，同時(shí)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(shí)生物利用度低，會(huì)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(jì)”。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(jì)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(jì)屬于第二代結(jié)構(gòu)相關(guān)性藥物設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的分子能替代原先天然活性蛋白與特異靶相互作用。

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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).

美國(guó)近幾年基因制藥發(fā)展情況第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天(3)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面:科學(xué)家在培育生長(zhǎng)迅速、營(yíng)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(shí),科學(xué)家還把轉(zhuǎn)基因動(dòng)物變成生物反應(yīng)器思考：為什么長(zhǎng)得快？第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草(4)轉(zhuǎn)基因植物方面:轉(zhuǎn)基因金大米第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天目前,科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全新性狀的農(nóng)作物.第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天全球轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植面積最大的前四個(gè)國(guó)家是：美國(guó)、阿根廷、加拿大、中國(guó)第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中，以種植轉(zhuǎn)基因大豆和玉米最多，其次是轉(zhuǎn)基因棉花和油菜。第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)基因食品有哪些優(yōu)點(diǎn)？①解決糧食的短缺問題②減少農(nóng)藥的使用，從而減少環(huán)境污染③節(jié)省生產(chǎn)成本，降低糧食售價(jià)④增加糧食營(yíng)養(yǎng)，提高附加值⑤增加食物的種類，提升食物的品質(zhì)⑥促進(jìn)生產(chǎn)效率，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。導(dǎo)學(xué)案P63第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)基因生物安全嗎？第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天基因一旦被改動(dòng)，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(duì)生物體的影響會(huì)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(huì)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(huì)導(dǎo)致難以消滅的新病原物出現(xiàn)？是否會(huì)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(huì)影響人類及其后代的健康？第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天實(shí)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(jìn)行性狀表現(xiàn)的比較。比較的內(nèi)容包括生理性狀、分子特性、營(yíng)養(yǎng)成分、毒素含量和過敏源等是否有等同性。如果實(shí)質(zhì)上是相同的，就應(yīng)該將轉(zhuǎn)基因生物與傳統(tǒng)生物同樣對(duì)待，視為安全。第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天市民談“轉(zhuǎn)基因”色變。市民疑問：轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？國(guó)際上對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品的爭(zhēng)論頗多，比如前不久津巴布韋等非洲國(guó)家拒絕了美國(guó)提供的轉(zhuǎn)基因食品，有的非洲國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人甚至表示“寧可餓死，也不吃轉(zhuǎn)基因食品！”。對(duì)于這個(gè)問題，劉德虎研究員認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因食品是安全的，美國(guó)人已經(jīng)吃了6年，沒有發(fā)現(xiàn)任何危險(xiǎn)。他說，轉(zhuǎn)基因食品安全不安全主要是看兩個(gè)問題：一、轉(zhuǎn)基因食品自身的安全。二、轉(zhuǎn)基因食品對(duì)環(huán)境有沒有危害?！笆聦?shí)已經(jīng)證明，轉(zhuǎn)基因食品本身沒有任何問題。我吃過了轉(zhuǎn)基因大豆、玉米和預(yù)防乙肝的西紅柿，我現(xiàn)在身體健康。美國(guó)人吃了好多種轉(zhuǎn)基因食品，也沒有發(fā)生不測(cè)。這主要還是人們對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的看法在作怪。當(dāng)然，對(duì)這種問題我們應(yīng)該慎重。但是，事實(shí)已經(jīng)證明了轉(zhuǎn)基因食品沒有問題?！眲⒌禄⒀芯繂T說。第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天其實(shí)，作為一名有責(zé)任感的科學(xué)家，伯格教授在DNA重組技術(shù)誕生之初就已經(jīng)敏銳地意識(shí)到這種技術(shù)潛在的影響力，他曾寫信給美國(guó)國(guó)家科學(xué)院，建議將重組DNA技術(shù)的研究工作先凍結(jié)一年，以便讓科學(xué)家們有時(shí)間討論這項(xiàng)技術(shù)的安全性。第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天二、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論a.對(duì)基因的結(jié)構(gòu),基因間的相互作用及基因的調(diào)控機(jī)制都了解的相當(dāng)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(jī)的.

1、在轉(zhuǎn)基因生物中,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些人們意想不到的后果，原因是：食物安全、生物安全、環(huán)境安全第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天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

b.不必?fù)?dān)心轉(zhuǎn)基因食物安全性的理由反對(duì)“實(shí)質(zhì)性等同”安全性檢測(cè)問題滯后效應(yīng)擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原擔(dān)心營(yíng)養(yǎng)成分的改變把動(dòng)物蛋白基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物，是否侵犯了宗教信仰或素食者的權(quán)益沒能足夠的證據(jù)證明轉(zhuǎn)基因食物有問題;多環(huán)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩栽u(píng)價(jià),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第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

3、轉(zhuǎn)基因生物與生物安全

a.引起生物安全的理由b.不引起生物安全的理由轉(zhuǎn)基因植物可能會(huì)擴(kuò)散到種植區(qū)以外，成為雜草轉(zhuǎn)基因生物可能成為“入侵的外來物種”威脅生態(tài)其他生物的生存外源基因可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細(xì)菌獲病毒雜交，重組出對(duì)人類或其他生物有害的病原體。有可能使雜草成為除不掉的“超級(jí)雜草”擴(kuò)散到種植區(qū)以外的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物很快死亡。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物要表現(xiàn)出新性狀，必須有一定的水、肥等條件，以及配套的種植技術(shù)。由于存在生殖隔離，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物很難與其他植物雜交?；ǚ蹅鞑サ木嚯x有限，時(shí)間有限。第22頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

4、轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全a.引起環(huán)境安全的理由:

b.不引起環(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(dòng)和物質(zhì)循環(huán)。重組微生物在降解某些化合物過程中所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可能對(duì)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，有可能進(jìn)入其他動(dòng)物和人體內(nèi)。

轉(zhuǎn)基因不會(huì)改變生物原有的分類地位,不會(huì)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?？钩輨┺r(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。新聞報(bào)道不實(shí)，增加了公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的恐懼感。第23頁,共25頁，2024年2月25日，星期天三、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1、要正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來的安全性問題，切實(shí)認(rèn)識(shí)到個(gè)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。2、完善相應(yīng)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(guó)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(shí)管理辦法》。第24頁,共25頁，2024年2月