轉基因技術與人類健康培訓課件

什么是轉基因&

DNA重組

“轉基因”是指將一種生物來源的基因導入到另一種生物的基因組中去的過程。使其在形狀、營養(yǎng)品質、消費品質等方面向人們所需要的目標轉變。不同品系的作物間的基因轉移。DNA重組是制作轉基因生物的主要手段廣義地說，是指將DNA片段人為地鏈接在一起，得到自然界沒有的新的DNA分子的技術，也稱為基因工程，遺傳工程等。轉基因技術產生的必要性和必然性新的世紀已經來到，但人口增長與糧食匱乏的矛盾日益尖銳。目前全球人口已超過60億，據(jù)預測，2025年全球人口將達80億，其中新增加的20億人口有大部分集中在發(fā)展中國家。諾貝爾獎獲得者諾曼布勞格認為：“要想滿足全球糧食的供給，將糧食單產比1990年提高80%，不可能寄希望于耕地面積的擴大和灌溉能力的提高，只有靠改良和選育出高等作物品種才能實現(xiàn)這一目標。而能實現(xiàn)這一目標的又唯有作物基因工程技術。基因研究歷史1859年，達爾文（英國）的“物種起源”；1865年，米歇爾（瑞士）發(fā)現(xiàn)核酸；1866年，孟德爾（奧地利）發(fā)表豌豆遺傳實驗結果；1879年，弗萊明（德國）發(fā)現(xiàn)細胞核內的染色體；1903年，薩頓（美國）提出染色體遺傳學說；1915年，摩爾根（美國）創(chuàng)立現(xiàn)代遺傳學的基因學說；1944年，艾弗里（美國）證明DNA是遺傳信息的載體；1953年，沃森（美國）和克里克（英國）提出DNA的雙螺旋結構；1966年，密碼子破譯完成；1972－73年，DNA重組技術建立；1980年，得到轉基因小鼠；1983年，得到轉基因植物（煙草）……轉基因技術

帶來的革命可愛的番茄~多彩的辣椒~轉基因鯉魚與同齡非轉基因鯉魚世界上最早的轉基因作物（煙草）于1983年誕生

2、轉基因食品的發(fā)展史轉基因食品的發(fā)展歷史實際上就是基因工程、轉基因技術等生物技術的發(fā)展史。

1982年，將大鼠生長激素重組基因導入小鼠受精原核內，獲得了人類歷史上第一個轉基因動物——轉基因“超級鼠”，比一般的小白鼠大一倍。1983年，世界上第一例轉基因植物（一種含有抗生素藥類抗體的煙草）在美國成功培植。1994年，孟山都(Monsanto)公司下屬Calgene公司研制的延熟保鮮轉基因番茄在美國批準上市，這是發(fā)達國家批準商業(yè)化的第一個轉基因作物。二、轉基因植物1、轉基因作物的種類及種植面積目前全球已擁有120多種轉基因植物，其中轉基因大豆、棉花、玉米、油菜、西紅柿等51種轉基因作物已開始商品化生產。在所有轉基因作物中，轉基因的大豆、玉米、棉花和油菜的種植面積占99%以上。全球種得最多的轉基因作物是大豆，占全球大豆總種植面積的62%，接下來是玉米（21%）和棉花（12%）。種植轉基因作物所帶來的總價值估計為42.5億美元，而在前一年則為38億美元。1997年全球轉基因作物種植面積1100萬公頃，1998年就達到3000萬公頃，2002年，達到5870萬公頃，“在7年的時間里，全球被轉基因作物覆蓋的面積增加了34倍”，轉基因在各領域取得的成果在醫(yī)學上的應用1生產藥用蛋白基因工程用于生產蛋白質類藥物治療糖尿病的胰島素，是一種51個氨基酸殘基組成的蛋白質，1982年美國EliLilly公司推出基因工程制造的人胰島素，商品名為(Humulin)。傳統(tǒng)的生產方法是從牛的胰臟中提取。每1000磅牛胰臟，才能得到10克胰島素。通過基因工程方法，把編碼胰島素的基因送到大腸桿菌細胞中去，造出能生產胰島素的工程菌；從200升發(fā)酵液就可得到10克胰島素。在醫(yī)學上的應用生產用于人體器官移植的動物器官生產可用于人體器官移植的動物器官（異源器官移植）可能是解決世界范圍內普遍存在的器官短缺的有效途徑，目前對器官供體動物研究較多的是豬。豬作為人類器官移植的供體動物有以下一些優(yōu)勢：妊娠期短，產仔數(shù)多，后代生長快，而且不存在倫理方面的問題。更重要的是豬的不同發(fā)育時期的器官，諸如心臟、腎等與不同年齡的人體器官大小上比較接近，極有可能代替病人的某些器官。2在醫(yī)學上的應用生產疫苗

1992年，科學家提出了用轉基因植物生產醫(yī)用疫苗的思路，促成了轉基因植物疫苗研究的興起。近10年來，科學家相繼在煙草、馬鈴薯、苜蓿等植物中成功表達了乙肝病毒表面抗原、大腸桿菌毒素B亞基、霍亂毒素B亞基、諾瓦克病毒衣殼蛋白等，并證實植物表達的抗原可以引發(fā)人和動物的免疫反應。4轉基因動物在醫(yī)藥方面的應用*美元細胞培養(yǎng)雞蛋山羊奶原材料（公斤）170,00025021,000每個動物的制作成本100百萬1,00010,000－50,000每個動物飼養(yǎng)成本100,000102,500單位價格1000.10－0.252to201985年出世的Tracy，標價4600萬美元，可以提供全球治療囊腫性纖維化（一種遺傳疾?。┧枞恳鹊鞍酌敢种苿﹦游锒嚯乃幬镉猛揪d羊a1抗胰蛋白酶蛋白治療氣腫綿羊CFTR治療囊腫性纖維化綿羊組織型纖溶酶原活化因子治療血栓綿羊凝血VIII因子、IX因子治療血友病綿羊纖維蛋白原傷口愈合豬組織型纖溶酶原活化因子治療血栓豬凝血VIII因子、IX因子治療血友病山羊人蛋白質C治療血栓山羊抗血栓因子3治療血栓山羊谷氨酸脫羧酶治療I型糖尿病山羊Pro542治療愛滋病牛a-乳清白蛋白抗炎癥牛凝血VIII因子治療血友病牛纖維蛋白原傷口愈合牛膠原蛋白I,II組織修復,治療風濕性關節(jié)炎牛乳鐵蛋白治療腸道感染,感染性關節(jié)炎牛人血清白蛋白維護血液體積雞,牛,山羊單克隆抗體用于疫苗生產在畜牧業(yè)中的應用轉基因動物技術是在本世紀80年代初發(fā)展起來的。從這項技術誕生的那天起，它就在改良畜禽生產性狀、提高畜禽抗病力以及利用轉基因畜禽生產非常規(guī)畜牧產品（如人類藥用蛋白）等方面顯示了廣闊的應用前景。盡管轉基因動物技術的實際應用還有許多關鍵性的技術問題需要解決，但科學家們還是對其寄予了厚望。隨著基因工程技術的不斷發(fā)展，轉基因動物技術將會不斷得到完善，從而在未來的畜牧業(yè)生產中大顯身手。目前，轉基因動物技術在畜牧業(yè)中的應用主要有以下幾方面：

在畜牧業(yè)中的應用改良畜禽生產性狀1982年第一只轉基因“超級小鼠”的誕生，為運用轉基因動物技術改良畜禽經濟性狀帶來了曙光。人們由此受到啟發(fā)，能否通過外源基因的導入，使畜禽生長速度加快、產量（肉、蛋、奶）提高、耗料減少和品質改進呢？后來的大量研究證實，通過轉基因技術，可使受體動物自身合成某些必需的氨基酸，或改變畜禽生長調節(jié)系統(tǒng)進而促進其生長性能、改善胴體成分、提高飼料的利用效率和縮短生長周期等。1985年，科學家第一次將人的生長激素基因導入豬的受精卵獲得成功，轉基因豬與同窩非轉基因豬比較，生長速度和飼料利用效率顯著提高，胴體脂肪率也明顯降低。此后，羊、牛和雞等畜禽的轉基因研究也相繼獲得成功。在畜牧業(yè)中的應用提高畜禽抗病力對一些種屬特異性的疾病，如果可以從抗該病的動物體中克隆出有關的基因，并將其轉移給易感動物品種，則有希望培育出抗該病的品系。此外，在對畜禽類病原體基因組結構進行深入研究的基礎上，可將病原體致病基因的反義基因導入畜禽細胞，使侵入畜禽機體的病原體所產生的mRNA不能表達，從而起到抗病作用。1988年，有人將小鼠抗流感基因轉入了豬體內，使轉基因豬增強了對流感病毒的抵抗能力。在畜牧業(yè)中的應用生產非常規(guī)畜牧產品1985年，有人提出利用轉基因動物乳腺生產重組蛋白質。數(shù)年間，這一近乎天方夜譚的神話已逐漸變成了現(xiàn)實。利用轉基因動物生產人類藥用蛋白等非常規(guī)畜牧產品，是目前世界上轉基因研究的熱點之一。其中，通過動物乳腺生物反應器生產人類藥用蛋白的研究已取得了初步成功。我國科學家也成功培育了乳汁中含有活性人凝血因子IX的轉基因綿羊。利用轉基因動物生產人類藥用蛋白的生物反應器研究還相繼在豬、山羊等其它家畜上取得了成功，表明利用轉基因動物生產人類藥用蛋白等生物活性物質是可能和可行的。在農作物中的應用最常見的轉基因作物是大豆、玉米、油菜、棉花、西紅柿和馬鈴薯。至今，全世界已有50多種轉基因植物被批準投入商品化生產。大豆、玉米、棉花、油菜這四種主要轉基因作物的特性除了抗除草劑外，就是抗病蟲害。在玉米和棉花上則已有抗除草劑和抗病蟲害兩個特征同時具備的品種。轉基因在農業(yè)的應用前景盡管目前動物生物反應器的生產投入和風險都很大，但其誘人的商業(yè)前景和潛在的巨額利潤還是吸引了不少投資者和科學家。有學者預言，利用動物乳腺生物反應器生產生物活性蛋白將發(fā)展為一個新興的產業(yè)。

相關書籍恩格斯說過：“我們不要過分陶醉于我們對自然界的勝利。對于每一次這樣的勝利，自然都報復了我們。每一次勝利在起初都確實取得了我們預期的結果，但是后來都有了完全不同的、出人意料的影響，常常把起初帶來的好處都取消了。”轉基因技術的負面效果轉基因食品動物實驗危害事件（1）英國政府資助的研究顯示，食用了轉基因土豆的老鼠出現(xiàn)了肝臟癌癥早期癥狀、睪丸發(fā)育不全、免疫系統(tǒng)和神經系統(tǒng)部分萎縮等異?，F(xiàn)象。（2）德國黑森州北部農民從1997年開始試種Bt-176玉米，并用作奶牛的補充飼料，2000年當農民開始提高該玉米在飼料中的比例后，所有的牛都死亡了。2004年瑞士聯(lián)邦技術研究院地球植物學研究所海爾比克教授發(fā)現(xiàn)，Bt-176中的用來毒殺歐洲玉米螟的Bt毒素，無法分解，最終毒死了奶牛。（3）2006年，俄羅斯科學院高級神經生理研究所科學家伊琳娜艾爾馬科娃博士研究發(fā)現(xiàn)，食用轉基因大豆食物的老鼠，其幼鼠一半以上在出生后頭三個星期死亡，是沒有食用轉基因大豆老鼠死亡率的6倍。

(4)絕育是吃轉基因食物的動物出現(xiàn)的普遍問題，“印度在哈里亞納邦的調查表明，大多數(shù)吃了轉基因棉籽的水牛有并發(fā)癥，如早產，流產，不育，并子宮脫垂。許多小牛死亡。在美國，大約24個農民報告說成千上萬只豬吃了轉基因玉米品種后不能生殖或出現(xiàn)假懷孕現(xiàn)象”。轉基因技術的負面效果轉基因食品對人體健康的危害（1）轉基因化食品改變了我們所食用食品的自然屬性，它所使用的生物物質不是人類食品安全提供的部份，并未進行較長時間的人體安全性試驗，這會對人體構成極大的健康危害。（2）轉基因化食品會產生不可預見的生物突變，會在食品中產生較高水平和新的毒素。（3）過敏或變態(tài)反應：基因技術會在食品中產生不能預見的和未知的變態(tài)反應原?？茖W家把巴西胡桃的特性移植到黃豆上去，結果卻使一些對胡桃過敏的人在攝取黃豆后有產生過敏性反應的可能。。

（4）轉基因食品中減少食品的營養(yǎng)價值或降解食品中重要的成份：美國的研究資料表明，在具有抗除草劑基因的大豆中，異黃酮類激素等防癌的成份減少了?；蚧称返奶摷傩迈r感迷惑消費者,有光澤的紅色蕃茄能貯藏幾周，但營養(yǎng)價值較低。

（5）轉基因技術采用耐抗菌素基因來標識轉基因化的農作物，這就意味著農作物帶有耐抗菌素的基因。這些基因通過細菌而影響我們。英國的研究顯示，轉基因作物中的突變基因可能會進入到生物體內，其結果可能會導致新的疾病。如果類似結果發(fā)生在人和動物體內，就可能培養(yǎng)出功效最強的、抗菌素也無法殺死的超級細菌。

（6）副作用能殺害人體：Mayeno,A.N.等（1994）報告，發(fā)生一種新的，不明原因的病癥，主要表現(xiàn)為嗜酸性肌痛。臨床表現(xiàn)有麻痹、神經問題、痛性腫脹、皮膚發(fā)癢、心臟出現(xiàn)問題，記憶缺乏、頭痛、光敏、消瘦。后查明系日本一公司生產的基因化工程細菌產生的色氨酸所致。食用者在3個月后發(fā)病，導致37人死亡，1500人體部份麻痹，5000多人發(fā)生偶爾性無力。（7）2007年，法國科學家證實：孟山都公司生產的一種轉基因玉米對人體肝臟和腎臟具有毒性

（8）.基因污染可能對整個生態(tài)環(huán)境帶來災難

轉基因食品的五大隱患首先是毒性問題。

一些研究學者認為，對于基因的人工提煉和添加，可能在達到某些人們想達到的效果的同時，也增加和積聚了食物中原有的微量毒素。

隱患二隱患三隱患四隱患五隱患一其次是過敏反應問題。

對于一種食物過敏的人有時還會對一種以前他們不過敏的食物產生過敏，比如：科學家將玉米的某一段基因加入到核桃、小麥和貝類動物的基因中，蛋白質也隨基因加了進去，那么，以前吃玉米過敏的人就可能對這些核桃、小麥和貝類食品過敏。隱患一隱患三隱患四隱患五隱患二第三是營養(yǎng)問題。

科學家們認為外來基因會以一種人們目前還不甚了解的方式破壞食物中的營養(yǎng)成分。隱患一隱患二隱患三隱患四隱患五第四是對抗生素的抵抗作用。

當科學家把一個外來基因加入到植物或細菌中去，這個基因會與別的基因連接在一起。人們在服用了這種改良食物后，食物會在人體內將抗藥性基因傳給致病的細菌，使人體產生抗藥性。隱患一隱患二隱患三隱患四隱患五第五是對生態(tài)的威脅。

轉基因食品是現(xiàn)代生物技術的產物，它改變了食品中原有的基因構成，在某種程度上是人類又一次改造大自然的“成果”。隱患一隱患二隱患三隱患四隱患五轉基因“陰謀論”的興起轉基因技術給人類帶來了驚喜，但其潛在巨大的威脅，在當今世界人口膨脹，環(huán)境破壞嚴重，糧食短缺的年代，一些國家可能會以“轉基因技術”為誘餌，打一場無硝煙的戰(zhàn)爭。中國應謹慎面對轉基因技術的沖擊既然有近代的鴉片戰(zhàn)爭，以及西方列強對中國的壓迫侵略。就有現(xiàn)代的科技戰(zhàn)爭，西方列強（特別是美國）宣傳中國“威脅論”，通過種種手段打壓中國的發(fā)展勢頭。我們應該認真，謹慎對待掌握在西方國家手中的轉基因技術。2、轉基因作物的分布

現(xiàn)在，轉基因作物種植覆蓋16個國家，而一年前還是13個國家。其中4個國家的轉基因作物農田就占了全球總數(shù)的99%。

美國保持著絕對優(yōu)勢地位，轉基因作物種植面積為3900萬公頃，占全球總面積的66%，年增長率為9%。美國國內74%的大豆、75%的棉花和30%的玉米都是轉基因品種。目前，僅美國市場上就有4000多種食品含有轉基因成分，占整個零售食品的60%以上。阿根廷位居第二，種植面積為1350萬公頃，占全球總面積的23%。另外兩個排名較前的國家是加拿大(6%)和中國(4%)。歐洲一直是世界上與轉基因作物依然保持距離的主要地區(qū)，主要原因在于歐盟有些成員國依然堅持暫緩種植轉基因作物。西班牙和德國兩個國家的轉基因作物種植面積不足10萬公頃。今年7月2日歐盟有條件允許轉基因產品銷售：要求必須對轉基因成分超過0.9%的產品予以標明。我國對待轉基因技術的態(tài)度有必要規(guī)范轉基因生物的安全性1993年國家科委《基因工程安全管理辦法》1996年農業(yè)部《農業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》1997年農業(yè)部《關于貫徹執(zhí)行農業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法的通知》1997農業(yè)部《成立農業(yè)生物基因工程安全委員會和農業(yè)生物基因工程安全管理辦公室》2001國務院《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》各國的態(tài)度

國內對于轉基因的爭論可說是公說公有理，婆說婆有理，盡管爭論正方明顯處于劣勢，但還是很難做出結論。下面將各國對待轉基因的態(tài)度列舉如下：美國至今沒有一個主糧進行轉基因商業(yè)種植。美國大面積種植的轉基因作物只是大豆、玉米、油菜、棉花和木瓜，都不是其主食。而且，大豆和玉米主要用于飼料和生物燃料，以及出口到發(fā)展中國家，包括非洲和中國。

各國的態(tài)度歐盟自1998年以來，歐盟便沒有批準過任何一種新的轉基因食品上市，從而形成了一種“事實上的禁令”。歐盟對轉基因食品的抵制態(tài)度，引起了美國等轉基因產品生產大國的強烈不滿。2003年5月份，美國還與加拿大、阿根廷等國聯(lián)手，將官司打到了世界貿易組織。歐盟委員會曾做過一項調查，發(fā)現(xiàn)70％的歐洲人不想吃轉基因食品，94％的歐洲人希望能自己選擇是否購買含轉基因物質的產品。

2003年12月8日，歐盟委員會有關允許一種轉基因玉米上市的建議遭到歐盟一專家委員會的否決，顯示歐盟在解禁轉基因食品的道路上還有很長的一段路要走。

各國的態(tài)度瑞士

瑞士日內瓦于2005年11月27日舉行全民公決，通過了一項5年內禁止種植轉基因農作物和禁止進口轉基因動物的提案。日本

日本對轉基因作物實行嚴格管理和慎重態(tài)度。根據(jù)權威組織發(fā)布的調查結果，82％的日本消費者對轉基因作物持否定態(tài)度。2006年8月，日本禁止進口美國轉基因大米。

各國的態(tài)度俄羅斯

俄羅斯迅速成立了國家反轉基因委員會，對轉基因作物嚴防死守，決不讓任何一個轉基因品種流入俄羅斯經濟領域，同時集中國家生物科研力量不惜代價地研究基因和轉基因技術，所有研究成果都列入國家最高機密，迄今為止沒有任何人知道俄羅斯的轉基因研究狀況，仿佛俄羅斯國家根本無人研究轉基因一樣。韓國

從2001年3月1日開始，實施轉基因食物強制性標簽制度，出售食物需要出示證明文件，顯示轉基因成分，任何公司被發(fā)現(xiàn)標簽上有錯誤信息，將被判入獄3年，沒有貼上標簽者亦被罰1000萬韓元。

科學的態(tài)度

轉基因作物有非常大的發(fā)展?jié)摿χ踩肽承﹥?yōu)良性狀基因的轉基