第四章第一節(jié)轉(zhuǎn)基因生物的安全性

1、專(zhuān)題4:生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因生物的安全性一、本專(zhuān)題題圖寓意 公眾對(duì)現(xiàn)代化生命科學(xué)研究成果的倫理關(guān)注，往往超過(guò)了對(duì)其科學(xué)價(jià)值理解的興趣。當(dāng)試管嬰兒、轉(zhuǎn)基因食品、克隆動(dòng)物等來(lái)到人間時(shí)，有人為此感到歡欣鼓舞，有人覺(jué)得地球末日將要來(lái)臨，究竟該如何應(yīng)對(duì)？學(xué)習(xí)本專(zhuān)題的主要意圖： 1）提出在生命科學(xué)發(fā)展過(guò)程中，所引出的種種倫理、社會(huì)和法律問(wèn)題。 2）在大家已有的生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)上，對(duì)科技成果的應(yīng)用進(jìn)行正確的思考。一、本專(zhuān)題題圖寓意學(xué)習(xí)本專(zhuān)題的主要意圖： 1）提出在生命科學(xué)發(fā)展過(guò)程中，所引出的種種倫理、社會(huì)和法律問(wèn)題。 2）在大家已有的生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)上，對(duì)科技成果的應(yīng)用進(jìn)行正確的思考。 3

2、）由于個(gè)人所處的社會(huì)在政治制度、經(jīng)濟(jì)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(huì)產(chǎn)生不同的價(jià)值觀。這樣，對(duì)于生命科學(xué)中同一個(gè)倫理、社會(huì)或法律問(wèn)題，在不同的社會(huì)中不僅會(huì)有不同的看法，而且還會(huì)引導(dǎo)出截然不同的社會(huì)措施、政策和法規(guī)。 4）對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，所有的判斷和所立的法規(guī)，都必須符合自己的國(guó)情，符合國(guó)家的最高利益：既有利于國(guó)家科學(xué)技術(shù)的繁榮，又有利于促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。二、本節(jié)聚焦： 1.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問(wèn)題，認(rèn)同對(duì)生物技術(shù)安全性問(wèn)題討論的必要性。 2.舉例說(shuō)出對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性問(wèn)題的不同觀點(diǎn)及論據(jù)。 3.形成對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物安全性問(wèn)題的理性、求實(shí)的態(tài)度，即從關(guān)注整個(gè)生物圈的和

3、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(guó)）在1960年以敏銳的科學(xué)預(yù)見(jiàn)力提出一個(gè)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(dòng)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?xún)?nèi)切酶切割后，再用DNA連接酶把這兩種DNA分子連接起來(lái)，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)。 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(xì)菌中

4、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。例：以清除石油污染的假單孢桿菌等。 基因工程藥品的生產(chǎn)：許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)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(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。近十幾年來(lái)，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（GMCSF）、組織溶纖酶原激活素、白細(xì)胞介素2及白介素11等。 生物制藥

5、已經(jīng)成為21世紀(jì)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。二、轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(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。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(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲(chóng)、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(shù)的安全性問(wèn)題轉(zhuǎn)基因生物優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)解決糧食短缺問(wèn)題減少農(nóng)藥使用，減少環(huán)境污染增加食物營(yíng)養(yǎng)，提高附加值增加食物種類(lèi)，提升食物品質(zhì)提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能產(chǎn)生有毒蛋白或新過(guò)敏原

6、可能產(chǎn)生重組病菌、重組病毒或超級(jí)雜草可能使疾病傳播跨越物種障礙可能會(huì)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(shù)的安全性問(wèn)題 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(guò)遺傳傳遞。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(lèi)攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會(huì)影響人類(lèi)及其后代的健康？五、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論1、在轉(zhuǎn)基因生物中,存在安全性的原因:a.對(duì)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

7、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。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(wèn)題的理由:安全性檢測(cè)問(wèn)題、滯后效應(yīng)、擔(dān)心出現(xiàn)新的過(guò)敏原、擔(dān)心營(yíng)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(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(guò)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(méi)能足夠的證據(jù)證明轉(zhuǎn)基因食物有問(wèn)題;存在的安全隱患，在技術(shù)上是可以克服的。 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。除植入的基因和其所表達(dá)的蛋白質(zhì)外，比較的內(nèi)容包括生理性狀、

8、分子特性、營(yíng)養(yǎng)成分、毒素含量和過(guò)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。五、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)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(huì)擴(kuò)散到種植區(qū)以外,成為野生種類(lèi),可能成為“入侵的外來(lái)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(duì)人類(lèi)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(jí)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(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(shí)間有

9、限;五、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)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(dòng)和物質(zhì)循環(huán),重組微生物可能對(duì)人類(lèi)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(guò)蜜蜂進(jìn)入蜜蜂,再經(jīng)過(guò)食物鏈傳遞等，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和人類(lèi)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(huì)改變生物原有的分類(lèi)地位,不會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)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;六、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1、首先認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景是非常廣闊

10、的，以基因工程為代表的一大批生物技術(shù)成果，進(jìn)入人類(lèi)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(shù)帶來(lái)的安全性問(wèn)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。3、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。4、增強(qiáng)科學(xué)家的法制意思，提高科學(xué)家的研究道德水平。 最開(kāi)始是1999年的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯事件，英國(guó)的一位研究人員公布的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)：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(zhǎng)異常、體重減輕、免疫系統(tǒng)遭到破壞。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果立即引起轟動(dòng)，導(dǎo)致

11、了世界范圍的對(duì)轉(zhuǎn)基因食品安全性的懷疑。 隨后爭(zhēng)議事件接踵而至：1999年美國(guó)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(yàn) 中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)新聞最近發(fā)表的一篇文章，將轉(zhuǎn)基因食物“可能”對(duì)人類(lèi)健康的危害總結(jié)為3點(diǎn)：某些毒素可引起人類(lèi)急、慢性中毒，某些轉(zhuǎn)基因作物可引起人的過(guò)敏反應(yīng)，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分變化，使人的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)失衡。六、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)1. 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉可以有效地用于棉鈴蟲(chóng)的防治。在大田中種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的同時(shí)，間隔種植少量非轉(zhuǎn)基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲(chóng)取食。這種做法的主要的是（ ）A. 維持棉田物種多樣性

12、 B. 減緩棉鈴蟲(chóng)抗性基因頻率增加的速度C. 使食蟲(chóng)鳥(niǎo)有蟲(chóng)可食 D. 維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)2. 關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，不正確的是（ ）A. 可以將抗病蟲(chóng)害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物使其具有相應(yīng)的抗性B. 可以使用DNA重組的微生物，生產(chǎn)稀缺的基因藥物C. 可以通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)使奶牛變成生物反應(yīng)器，使它們的奶中富含某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥材或人類(lèi)所需要的蛋白質(zhì) D. 將不同生物的DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)移和重組，可以創(chuàng)造出新物種 七、鞏固提升BD3. 科學(xué)家運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因DXT轉(zhuǎn)移到大白菜細(xì)胞中，培育出抗蟲(chóng)效果很好的優(yōu)質(zhì)大白菜，減少了農(nóng)藥的使用量，減輕了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。下列說(shuō)

13、法正確的是（ ）A. DXT基因的編碼區(qū)由內(nèi)合子和外顯子組成B. DXT基因能在大白菜細(xì)胞中正常表達(dá)C. 轉(zhuǎn)基因大白菜培育的過(guò)程中，可以用滅活的病毒作為運(yùn)載體D. 轉(zhuǎn)基因大白菜能抵抗各種病害蟲(chóng)4. 所謂“實(shí)質(zhì)性等同”是指（ ）A. 轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中的成分完全沒(méi)發(fā)生改變B. 轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中的部分成分沒(méi)發(fā)生改變C. 轉(zhuǎn)基因作物中只要某些重要成分沒(méi)有發(fā)生改變，就可以認(rèn)為與天然品種“沒(méi)有差別”D. “實(shí)質(zhì)性等同”是對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物安全性的最終評(píng)價(jià)七、鞏固提升BC5. 在轉(zhuǎn)基因生物或其產(chǎn)品研究過(guò)程中，必須遵循科學(xué)研究道德，其中不正確的是（ ）A. 把重組DNA的轉(zhuǎn)移僅限制在遺傳上具有特定缺陷的生物上B. 對(duì)

14、用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用在42便會(huì)死去的菌株C. 對(duì)外源DNA要進(jìn)行認(rèn)真選擇，避免產(chǎn)生對(duì)人體有害的或過(guò)敏的蛋白質(zhì)D. 一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問(wèn)題，要馬上停止試驗(yàn)，并銷(xiāo)毀重組生物6. 下列哪些說(shuō)法已得到了證實(shí)（ ）A. 一些轉(zhuǎn)基因植物成為了“入侵的外來(lái)物種”，威脅著生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存B. 轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物已使雜草成了抗除草劑的“超級(jí)雜草”C. 轉(zhuǎn)Bt基因玉米的花粉可使某種斑蝶幼蟲(chóng)死亡D. 已發(fā)現(xiàn)因食用轉(zhuǎn)基因食物而死亡的病例七、鞏固提升BC7. 轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問(wèn)題的敘述錯(cuò)誤的是（ ）A. 轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問(wèn)題包括食物安全、生物安全、環(huán)境安全B. 轉(zhuǎn)

15、基因生物引起安全性問(wèn)題的原因之一是外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的C. 轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)的安全性問(wèn)題是無(wú)法彌補(bǔ)的D. 轉(zhuǎn)基因生物有可能造成安全性問(wèn)題，但不能一概而論8. 下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全的敘述錯(cuò)誤的是（ ） A. 重組的微生物在降解污染物的過(guò)程中可能產(chǎn)生二次污染B. 種植抗蟲(chóng)棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何負(fù)面影響C. 如果轉(zhuǎn)基因花粉中有毒蛋白或過(guò)敏蛋白，可能會(huì)通過(guò)食物鏈傳遞到人體內(nèi)D. 轉(zhuǎn)基因生物所帶來(lái)的環(huán)境安全問(wèn)題是可以解決的七、鞏固提升CB9. 下列哪些不支持轉(zhuǎn)基因生物不引發(fā)生物安全性問(wèn)題（ ）A. 生殖隔離使轉(zhuǎn)基因植物與其他植物很難雜交B. 花粉的傳播距離有限，

16、不會(huì)引起生物安全C. 植物花粉存活時(shí)間有限，不會(huì)散失到其他環(huán)境，威脅其他生物D. 轉(zhuǎn)基因植物有可能像“入侵的外來(lái)物種”10. 面對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法是（ ）A. 堅(jiān)決抵制轉(zhuǎn)基因生物 B. 不加區(qū)分，全盤(pán)接受C. 應(yīng)停止有關(guān)的實(shí)驗(yàn)D. 趨利避害，不能因噎廢食七、鞏固提升AD11. 下列哪項(xiàng)不是轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患（ ）A. 轉(zhuǎn)基因植物有可能合成出對(duì)人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質(zhì)B. 轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過(guò)敏源C. 某些轉(zhuǎn)基因生物可以合成干擾素，進(jìn)入人體增強(qiáng)相應(yīng)細(xì)胞的免疫力D. 某些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)成分的改變1

17、2.（多選）下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A. 基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)槟康幕駼. 細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體C. 通常用一種限制性?xún)?nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNAD. 培育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體七、鞏固提升CACD七、鞏固提升14. 目前，全球種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的國(guó)家已經(jīng)有十幾個(gè)，種植面積最大的前四個(gè)國(guó)家分別是_、_、_和_。其中以種植轉(zhuǎn)基因_和_最多，其次是轉(zhuǎn)基因_和_。轉(zhuǎn)基因生物中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些人們意想不到的后果，轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)人們?cè)赺、_和_三個(gè)方面發(fā)生了激烈的爭(zhēng)論。美國(guó)阿根延加拿大中國(guó)大豆玉米棉花油菜環(huán)境

18、安全食物安全生物安全七、鞏固提升15、閱讀以下材料，回答問(wèn)題： 自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚(yú)在我國(guó)誕生以來(lái)，轉(zhuǎn)基因魚(yú)研究取得長(zhǎng)足進(jìn)步。如轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)激素（GH）基因的魚(yú)生長(zhǎng)速度快，餌料轉(zhuǎn)化率高。但魚(yú)類(lèi)易于逃逸、擴(kuò)散，因此轉(zhuǎn)基因魚(yú)的生態(tài)安全性問(wèn)題是很值得研究的問(wèn)題，需研究轉(zhuǎn)基因魚(yú)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴(kuò)散問(wèn)題。最近，我國(guó)科學(xué)家只是將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚(yú)投入自然系統(tǒng)。（1）轉(zhuǎn)基因魚(yú)成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是_ 。（2）已知人的GH是一個(gè)含有191個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，若將人的GH基因轉(zhuǎn)移到魚(yú)體內(nèi)，則轉(zhuǎn)基因魚(yú)增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是_。（3）轉(zhuǎn)基因魚(yú)通過(guò)較高的能量轉(zhuǎn)化效率取得較高的特定生長(zhǎng)率，以至生長(zhǎng)高于非轉(zhuǎn)基因魚(yú)，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換效率也顯著高于非轉(zhuǎn)基因魚(yú)。其可能的原因是_。遺傳物質(zhì)都是DNA 1146合成了大量生長(zhǎng)激素，生長(zhǎng)激素能促進(jìn)蛋白