转基因生物工程的安全性课件

,转基因生物的安全性问题克隆技术引发的伦理问题试管婴儿引发的伦理问题关于基因检测的争论,专题4:生物技术安全性和伦理问题,转基因生物的安全性,一、教学目标：1.关注转基因生物的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性。2.举例说出对转基因生物安全性问题的不同观点及论据。3.形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。二、教学重点与难点：1.对转基因生物的安全性问题多层面、多角度的关注。2.从关注整个生物圈的和谐、稳定与发展的高度去审视转基因生物的安全性。,一、转基因的重要成果(1)微生物方面:把某些重组DNA转移到细菌中表达获得成功,随后,使出现了具有重要经济价值的各种重组微生物,如可以清除石油污染的假单孢杆菌等,环境保护：通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。,转基因细菌可治癌症英国医学专家日前将转基因大肠杆菌与一种抗癌药相结合，成功杀死了实验鼠体内的癌细胞。科学家将转基因大肠杆菌注射到实验鼠的肿瘤内，再给实验鼠注射一种名叫6MPDR的抗癌药。这种药无法单独发挥作用，但是一种由转基因大肠杆菌分泌的酶能将此药物“激活”，形成一种有效的毒素，将其周围的癌细胞杀死，而不伤害其它组织器官。,(2)基因制药方面:生物制药已经成为21世纪的朝阳产业.近十几年来，在利用生物技术制取新药方面取得了惊人的成就，已有不少药物应用于临床。例如人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗、人促红细胞生成素（Epo）、GM集落刺激因子（GMCSF）、组织溶纤酶原激活素、白细胞介素2及白介素11等。,美国近几年基因制药发展情况,(3)转基因动物方面:受到转基因巨型小鼠获得成功的鼓舞,科学家又在培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽方面,不断取得辉煌成就.同时,科学家还把转基因动物变成生物反应器,(4)转基因植物方面:,预防乙肝不用打针，只要吃几个西红柿就行。这可不是玩笑，中国农科院生物技术研究中心经过十年研究，培育出的抗乙肝西红柿顺利通过前三个阶段的测试，明年有望上市。抗乙肝西红柿与普通西红柿口感一样酸中带甜，不但可以直接食用，还可以榨成汁或炒菜吃，对人体没有任何毒副作用。据该项目负责人刘德虎研究员介绍，食用抗乙肝西红柿，虽不能治愈乙肝，但一年只吃几个，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西红柿属于转基因食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经多代繁殖，使转入的基因稳定化。这种西红柿上市后将论个出售，每个售价大概在元左右,吃西红柿能防乙肝?,转入荧光素酶蛋白基因的发荧光烟草,改变花色的转基因矮牵牛花,转基因西红柿,(5)转基因植物方面:目前,科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新形状的农作物.,转基因食品的作用,增加产量：通过转基因达到增产效果，解决粮食短缺问题控制成熟期：使果实提前或延迟成熟，以适应市场需求增加营养：改造食用部分蛋白质、氨基酸、维生素等含量或组成，提高营养价值具有保健功能：吃食水果的同时服用疫苗，预防疾病增加生物多样性：新品种品质、口味和色香方面有新特点保护环境：培育抗病虫害作物，减少农药造成的环境污染,你吃过转基因食品吗？,转基因食品,安全吗?,不管您愿不愿意，您己经或正在把转基因食品吃进肚里,二、对转基因生物安全性的争论,a.对基因的结构,基因间的相互作用及基因的调控机制都了解的相当有限;b.转移的基因虽然是功能已知的基因,但不少是异种生物的基因;c.外源基因插入宿主基因组的部分往往是随机的.,1、在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果的原因,食物安全、生物安全、环境安全,最开始是1999年的转基因马铃薯事件，英国的一位研究人员公布的实验结果说：用含有转基因的马铃薯饲养大鼠，引起了大鼠器官生长异常、体重减轻、免疫系统遭到破坏。这一实验结果立即引起轰动，导致了世界范围的对转基因食品安全性的怀疑。随后争议事件接踵而至：1999年美国斑蝶事件，1999年加拿大转基因油菜事件，2001年墨西哥玉米基因污染事件，2002年转基因食品的DNA在人体内残留的试验中国科学院的科学新闻最近发表的一篇文章，将转基因食物“可能”对人类健康的危害总结为3点：某些毒素可引起人类急、慢性中毒，某些转基因作物可引起人的过敏反应，转基因产品营养成分变化，使人的营养结构失衡。,2、转基因生物与食物安全,a.转基因食物引起食物安全性问题的理由,b.不必担心转基因食物安全性的理由,反对“实质性等同”,安全性检测问题,滞后效应,担心出现新的过敏原,担心营养成分的改变,把动物蛋白基因转入农作物，是否侵犯了宗教信仰或素食者的权益,没能足够的证据证明转基因食物有问题;,多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食物的安全,科学家的负责态度可以防止新过敏原的产生,至今尚未发现食用转基因食品而影响人体健康的事例,三、理性看待转基因技术,1、首先认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。,2、要正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害，而不能因噎废食。,3、完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。如我国1993年制定的基因工程安全管理办法和2002年颁布的农业转基因生物标识管理办法。,4、增强科学家的法制意思，提高科学家的研究道德水平。,按照对人类、动植物、微生物和生态环境的危害程度，将农业转基因生物分为以下四个等级：安全等级：尚不存在危险安全等级：具有低度危险安全等级：具有中度危险安全等级：具有高度危险,达标检测,1.下列哪项不是转基因成果（）A清除石油污染的假单抱杆菌B高产青霉素菌株C转基因抗虫棉D巨型小鼠2转基因生物引发的安全性问题的叙述错误的是()A转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全B转基因生物引起安全性问题的原因之一是外源基因插人宿主基因组的部位往往是随机的C转基因生物引发的安全性问题是无法弥补的D转基因生物有可能造成安全性问题，但不能一概而论,小试身手,B,C,3、所谓“实质性等同”是指（）A转基因农作物中的成分完全没发生改变B转基因农作物中的部分成分没发生改变C转基因作物中只要某些重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种“没有差别”D.“实质性等同”是对转基因农作物安全性的最终评价4、下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患（）A转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质B转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源C某些转基因生物可以合成干扰素，进人人体增强相应细胞的免疫力D某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变,C,C,5、（多选）中国科学院院士、华中农业大学教授张启发曾指出：“农业转基因技术可保障（）A农业的可持续发展B生物多样性C是创造经济效益的重要途径D是解决世界温饱问题的根本途径6、（多选）下列关于基因工程的叙述，错误的是()A基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B细菌质粒是基因工程常用的运载体C通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNAD培育成抗除草剂的作物新品种，导人抗除草剂基因时只能以受精卵为受体,AD,ACD,课,究,探,后,课题：利用网络资源并结合教材中的资料分析,就“转基因生物和生物安全及环境安全性”以小论文的形式发表个人见解，预见转基因生物的发展、应用趋势。（也可组织辩论）,ThankYou!,ByeBye!,一、转基因成果令人叹为观止,1.1972年美国斯坦福大学的伯格第一次重组DNA获得成功.,现代基因工程的创始人P伯格（美国,1926）在1960年以敏锐的科学预见力提出一个大胆的设想：是否可以创造出一种人工方法，把外界的遗传基因引入动物体内，以达到改变遗传性状和治疗某些疾病的需要呢？1972年，伯格把两种病毒的DNA用同一种限制性内切酶切割后，再用DNA连接酶把这两种DNA分子连接起来，于是产生了一种新的重组DNA分子，首次实现两种不同生物的DNA体外连接，获得了第一批重组DNA分子，这标志着基因工程技术的诞生。伯格因此获得了1980年诺贝尔化学奖。,基因一旦被改动，一方面可能引起生物体内一系列未知的结构与功能的变化；另一方面，转基因操作对生物体的影响会通过遗传传递。,转基因技术的安全性问题,外源基因引入后，是否会影响其他重要的调节基因，甚至会激活原癌基因？转基因技术广泛应用是否会导致难以消灭的新病原物出现？是否会造成生态学灾难？人类摄食大量转基因食品是否会影响人类及其后代的健康？,小结,美国人食用转基因食品已多年，超级市场上有4000多种商品是含有转基因植物成分的，还没有事例证明人吃了以后会得病，甚至会引起死亡。加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产大国，均有几千万人在吃，到现在为止也没有个案例说明它有问题。,讨论：阅读课本内容，回顾专题一学习转基因技术及其成果，你对转基因技术的应用前景肯定吗？你在社会生活中接触到来自转基因大豆的食用油、巧克力中的卵磷脂，或在媒体上听到了一些关于转基因产品安全性争论时，你有疑虑和想法吗？那么，对于转基因产品我们该如何看待？转基因产品安全性问题讨论的焦点是什么？人们心中的疑虑有多少是盲目的，有多少是有科学根据的？,环保团体认为这种违反自然的转基因作物及产品，未经长期安全测试，长期食用可能对人类及生态环境造成负面影响。尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家，对转基因作物更加排斥，因而抵制美国GMO产品的进口。,1、食物安全性因素,（1）转基因产物的直接影响：包括营养成分、毒性或增加食物过敏性物质的可能；（2）转基因间接影响：经遗传工程修饰的基因片段导入后，引发基因突变或改变代谢途径，致使其最终产物可能含有新的成分或改变现有成分的含量所造成的间接影响；,（3）植物里导入了具有抗除草剂或毒杀虫功能的基因后，它是否也象其他有害物质一样能通过食物链进入人体内；（4）转基因食品经由胃肠道的吸收而将基因转移至胃肠道微生物中，从而对人体健康造成影响,2、环境安全性因素,（1）转基因生物对农业和生态环境的影响；（2）产生超级杂草的可能；（3）种植抗虫转基因作物后可能使害虫产生免疫并遗传、从而产生更加难以消灭的“超级害虫”；,（4）转基因向非目标生物漂移的可能性；（5）其他生物吃了转基因食物是否会产生畸变或灭绝；（6）转基因生物是否会破坏生物的多样性等。,对于普通公众来说又是怎样呢?,统计表明，基因工程研究约8个月就会翻一番，美国财政部部长拉里萨莫斯形象地将此比喻成人类还戴着尿布就已迈人了青年时期。这种迅猛的发展速度的确超出了普通公众的理解能力，加上各有所图的利益集团有目的的宣传，同时，人们获得信息的渠道、科学的分辨能力、对新知识的认知程度和理解方式又是千差万别，都会使他们对转基因食品产生不同态度，从而引发争论。,转基因食品存在的最大理由：转基因食品并不会比常规育种有更多的危险，恰恰相反，更大的危险是世界上60亿人口中还有12亿人仍在温饱线上挣扎。预计2050年将达到90亿，而发展中国家现有8.4亿人营养不良，13亿人陷于贫困。,转基因主要是通过生物技术的方法来加快传统育种的过程,例如过去要通过10年才能选育出一个品种，但通过转基因方法可能只需23年就可以完成。,各国在转基因食品的安全性方面主要担心和争论的几个问题是：转基因食品对人体健康可能产生的影响1)该类食品携带的抗生素基因有可能使动物与人的肠道病原微生物产生耐药性,这是人们最关心的问题。英国一位科学家在著名医学杂志柳叶刀上发表论文，宣称实验用的大鼠在食用转基因马铃薯以后，肝脏受到损伤，免疫系统受到削弱，由此掀起了国际社会对转基因食品安全性广泛争论的序幕。,2)抗昆虫农作物体内的蛋白酶活性抑制剂和残留的抗昆虫内毒素，可能对人体健康有害。有人认为，抗昆虫农作物体内的蛋白酶活性抑制剂和抗昆虫内毒素，既然能使咬食其叶片的昆虫的消化系统功能受到损害，那么谁又能担保其叶片、果实、种子不会对人畜产生类似的伤害呢？,3)随着基因改造的抗除草剂农作物的推广，可能导致除草剂的用量增加，从而导致除草剂在食品中残留量加大；4)引入病毒外壳蛋白基因的抗病毒农作物可能对人体健康产生危害。从目前看，尚无确凿的证据能证明转基因食品对人类健康的直接影响，但可能引起食品过敏症。,转基因食品对环境生态可能产生的影响1)如果转基因高产作物一旦通过花粉导入方式将高产基因传给周围杂草，会引发超级杂草出现,对天然森林造成基因污染和对这些地区的其它物种带来不可预见的后果。2)如果转基因不育品种的不育基因在种植地大肆传播，会导致当地农业崩溃。“终止子技术”的专利技术可使作物种植后得到的种子是不育的，虽然收获了种子，但不能留作种用。但是由于外观上分不清终止子技术生产的种子，通过出售或