九年级科学下册 7.2 基因工程与基因安全课件 鄂教版.ppt

基因工程与基因安全 thesafecontainmentofgeneengineering 基因工程的安全防护 前言基因工程使人类能够按照自己的意愿 通过对遗传物质的直接操作来改变生物体的性状 基因工程的本身及其产物在给人类带来预期的结果的同时 对人类的健康 生态平衡和生物多样性等可能产生潜在的威胁 早在二十世纪七十年代 科学家们就提出并开始研究转基因生物的安全性问题 近些年来 随着基因工程的迅猛发展 生物技术的安全防护问题引起了全世界科学家 政治家及普通公众的广泛关注 一 生物公害 biohazard 从理论上分析 在实验中人造的重组体进入自然界后 有可能会带来对环境和社会潜在危害 即生物公害 科学家所考虑到的生物公害有以下几方面 1 在进行dna重组实验时 有可能意外地造出一些对人和动物有害的细菌和病毒 而这些微生物又获得了异常旺盛的繁殖力 带有高度传染性 侵害性 毒性和抗药性的病毒闯进自然界 可能会引起意想不到的疾病的流行 基因工程的安全防护 2 感染了带有致癌基因的重组体时 可能使人和牲畜患癌症 3 有些重组体可能不直接给人和牲畜带来危害 但可能给其他生物 如植物 微生物 昆虫带来影响 使地球的生态平衡受到破坏 基因工程的安全防护 生物公害 为了对人类负责 1975年前后 在一些科学家的倡议下 停止了一些还没有充分了解或可能造成上述那些公害的实验 以后 又经过慎重地研究和讨论 在既保证安全又不妨碍技术发展的前提下 一些国家制定了dna重组实验安全规则 对一些研究项目做出了比较严格的限制 实验表明 重组体比自然界原有生物具有更大的危害性的可能性极低 迄今为止 还未发现重组体意外地在自然界广泛散播的实例 基因工程的安全防护 生物公害 二 生物公害的控制1 实验人员适应性训练随着学科之间的交叉和渗透 大量其它专业的科学家 物理 化学 工程学 数学等 进入了这一领域 这些人缺乏生物学 特别是有关病原微生物的知识 对从事基因操作的实验人员进行以下几方面的训练 不同危险度微生物的操作技术 关于物理防护的技术知识 关于生物防护的技术知识 有关拟开展的实验的安全知识 处理事故的能力 基因工程的安全防护 2 生物防护 biologicalcontainment 生物防护要求进行dna重组实验时 要选择生物安全性高的载体和宿主细胞 1 载体a 使用的载体应当具备只进入实验者想将它引入的特定宿主细胞 而很难进入其他宿主细胞的特性 b 载体对特定宿主细胞具有很高的依存性 基因工程的安全防护 生物公害的控制 2 生物防护 biologicalcontainment 2 宿主细胞宿主细胞应当具有在特定的有选择的条件下生存 繁殖 而在一般自然条件下很难生存和繁殖的生物特性 例如 营养缺陷型菌株 低温条件生长菌株等 3 dna重组体dna重组体在自然条件下对人类和生态环境应当是安全无害的 基因工程的安全防护 生物公害的控制 2 生物防护 biologicalcontainment 4 生物防护标准许多国家给基因工程制定了生物防护标准 比如 日本将生物防护定为b1和b2两级 b1 a宿主细胞在自然条件下生存能力很低 b使用的载体对宿主细胞依存性很高 c载体和宿主细胞组成的重组体很难在周围环境中扩散 大肠杆菌 酵母菌 枯草杆菌等属于这一级 基因工程的安全防护 生物公害的控制 2 生物防护 biologicalcontainment 4 生物防护标准b2 在满足b1级的所有条件下 宿主细胞在自然条件下生存能力更低 载体对宿主细胞的依存性更高 基因工程的安全防护 生物公害的控制 3 物理防护 physicalcontainment 物理防护的目的 在基因操作时 将重组体限制在实验室内和特殊的安全设备空间中 防止实验人员本身被感染 也防止重组体被扩散到外界 物理防护的组成 1 操作规程 2 安全防护操作箱 3 实验室设计 基因工程的安全防护 生物公害的控制 4 重组体的保管1 保管重组体时 一方面要确保重组体克隆不失活 另一方面要确保安全 2 重组体材料要有明确的标志 详细的记录 3 配备专人保管 基因工程的安全防护 生物公害的控制 4 重组体的保管除了上述的安全防护外 还应该 1 建立特殊实验的管理和健康监督安全管理机构和规则 2 对安全性没有把握的实验 要进行特殊管理 并进行临床人体实验 3 在实验前和实验后一年内 应对实验人员进行健康检查 基因工程的安全防护 生物公害的控制 三 植物基因工程的潜在危害及防护随着植物基因工程研究的深入 在一定的范围内 人们已经能够按自己的意愿培育新的农作物品种 并显示出了独特的技术优势和开发前景 但是 通过基因工程产生新植物品种的过程和结果有可能对生物品种的多样性 病虫害抗性 环境生态平衡 人类身体健康等方面带来潜在的或尚不可预见的危害 基因工程的安全防护 人们担心基因工程农作物广泛种植后 会通过自然异花授粉向野生相应的品系转移 最终破坏生态平衡 目前 往往采用隔离的方法来解决这一问题 然而 很多实验表明 仅依靠距离隔离不足以防止植物种群间的交配 人们开始研究其它防止工程化基因传播的办法 并取得了一些成果 比如 可以将工程基因与花粉致死基因偶联使基因工程作物不能产生花粉或建立雄性不育性等等 基因工程的安全防护 植物基因工程的潜在危害及防护 各国政府应该建立植物基因工程部门 并与其他相关部门合作 制定关于基因工程产品的栽培 植保 生物防护 生态环境 食品检验及加工等方面的管理条例和政策法规并负责有关安全问题的咨询和监督工作 基因工程的安全防护 植物基因工程的潜在危害及防护 四 中国的 基因工程安全管理办法 早在1976年 美国国立卫生研究院 nih 就公布了 重组dna分子研究准则 随后 德国 英国 法国 日本等二十多个国家都制定了基因工程实验室的安全操作指南或准则 联合国经济发展组织还颁布了 生物技术管理条例 欧洲共同体颁布了 关于基因修饰生物向环境释放的指令 等文件 基因工程的安全防护 中华人民共和国科学技术委员会于1993年12月分布了 基因工程安全管理办法 这一管理办法的制定和颁布表明中国的基因工程管理已纳入了法制轨道并与国际惯例接轨 有利于我国基因工程事业的健康发展和国际科技合作与交流 基因工程的安全防护 中国的 基因工程安全管理办法 1 适用范围1 技术范围基因工程安全管理办法适用的技术范围包括 基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程和生化工程 管理办法所称的基因工程仅限于利用载体系统 物理和化学方法人工导入异源dna的技术 而将细胞融合 诱变和传统杂交技术等其他遗传操作排除在外 基因工程的安全防护 中国的 基因工程安全管理办法 1 适用范围2 工作范围包括 基因工程实验研究 生产和使用的全过程 管理的重点放在安全生产和安全使用阶段 特别是对开放系统内的基因工程工作的从严管理 3 地域范围涵盖在中国境内进行的基因工程 包括在境内的国外遗传机构进行的研究和开发 基因工程的安全防护 中国的 基因工程安全管理办法 2 管理体系中国的基因工程管理体系分为 1 全国基因工程安全委员会 负责基因工程安全监督和协调工作 其上级单位是国家科学技术委员会 2 国务院有关行政主管部门 主要指医药 卫生 农业 化工 环保等行政主管部门 负责各自职责范围内的基因工程安全工作 3 各级主管部门 负责管理本部门隶属单位的基因工程安全工作 4 基因工程工作单位 负责本单位具体工作的监督管理 基因工程的安全防护 中国的 基因工程安全管理办法 2 管理体系根据基因工程潜在的危险程度