转基因食品教学教材

拓展(tuòzhǎn)知识转基因食品(shípǐn)第一页，共44页。你吃过转基因食品吗？什么是转基因技术?常用的转基因方法?什么是转基因食品?转基因食品有哪些种类?转基因食品在国内外的发展现状(xiànzhuàng)?对策-如何管理转基因食品？转基因食品展望如何?第二页，共44页。你吃过转基因食品(shípǐn)吗？不管您愿不愿意，您己经或正在把转基因食品吃进肚里。转基因食品已经走进我国百姓的生活。国内已有转基因作物的生产。近几年我国大量从美国、阿根廷等国进口大豆(dàdòu)，其中大部分是转基因大豆(dàdòu)。我国有一半以上的大豆(dàdòu)色拉油含有转基因成分。视频(shìpín)第三页，共44页。第一节转基因食品(shípǐn)概述一、转基因食品的发展历程世界上最早的转基作物诞生于1983年，是一种含有(hányǒu)抗生素类抗体的烟草。1993年，第一种市场化的转基因食品—延熟番茄在美国出现。1996年由其制造的番茄酱才得以允许在超市出售。第四页，共44页。转基因作物载培面积从1996年的2000万公顷，猛升到2011年的1.48亿公顷，是1996年的87倍，15年间年均增长(zēngzhǎng)近５倍。1996年全球种植转基因作物的国家仅6个，2010年已达29个。全球大豆面积的4/5（81％）、棉花面积的2/3（64％）、玉米面积的1/3（29％）、油菜面积的1/4（23％）种植的都是转基因品种。2000年全世界的转基因农产品市场约30亿美元，2010年达到250亿美元。转基因动物产品可达到75亿美元。其发展之迅速，超出人们(rénmen)的预料，据统计：第五页，共44页。美国最早进行转基因食品(shípǐn)研究转基因技术采用(cǎiyòng)最多的国家：1983～1997年已生产34种转基因作物（如土豆、玉米、番茄、木瓜(mùɡuā)、大豆等）阿根廷

第二个采用转基因技术的国家1997年转基因作物播种面积140万公顷1998年转基因作物播种面积增加到550万公顷（其中75%的土豆播种面积采用了经过改变基因的豆种）第六页，共44页。加拿大转基因农业生产发展(fāzhǎn)迅速转基因作物(zuòwù)播种面积1997年130万公顷2000年280万公顷2001年51%大豆和玉米采用经过改变基因的种子此外，还有澳大利亚(àodàlìyà)、墨西哥、西班牙、法国和南非等国。第七页，共44页。中国：我国大陆市场上目前商品化的转基因作物：2种重要的转基因作物：转Bt基因棉花金色水稻3种可以食用的有番茄和甜椒：（抗病西红柿、抗病甜椒、耐贮藏西红柿）我国进口的大豆中，70%是转基因大豆，在我国市场上70%的含有大豆成分的食物中都有转基因成分，像大豆油、色拉油、磷脂(línzhī)、酱油、膨化食品等等。我国市场(shìchǎng)上究竟有多少转基因食品？第八页，共44页。2009年我国为转基因抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”发放了安全证书。——意味着中国将成为世界(shìjiè)上第一个转基因主粮商业化种植的国家。第九页，共44页。二、基本概念1、WhatisGeneticallyModified？什么是转基因？将不同来源的DNA分子进行重组，克服了天然物种生殖隔离的屏障，将具有某种特性的基因分离和克隆，再转接到另外的生物细胞内。可以按照人们的意愿创造出自然界中原来(yuánlái)并不存在的新的生物功能和类型。第十页，共44页。2、“转基因技术”（GeneticallyModifiedTechnology）：是指使用基因工程或分子生物学技术（不包括(bāokuò)传统育种、细胞及原生质体融合、杂交、诱变、体外受精、体细胞变迁及多倍体诱导等技术），将遗传物质导入活细胞或生物体中，产生基因重组现象，并使之表达并遗传的相关技术。第十一页，共44页。三、基本技术(jìshù)过程(1）提取（目的基因）从生物基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段(2)基因重组在细胞外,将带有目的基因的DNA片段通过剪切、粘合连接到能够自我复制运输载体分子（通常有质粒、T4噬菌体、动植物病毒等）上，形成重组DNA分子。(3)导入（受体细胞）将重组DNA分子注入到受体细胞，将带有重组体的细胞扩增，获得大量的细胞繁殖体。(4)筛选从细胞繁殖群体中，筛选出具有重组DNA分子的重组细胞。(5)表达将重组细胞大量增殖，得到相应表达的功能(gōngnéng)蛋白，表现出预想的特性，达到人们的要求。第十二页，共44页。BT玉米(yùmǐ)的开发苏云金芽胞杆菌产生毒害(dúhài)剂的基因btbt基因与质粒结合

BT玉米含转基因的幼苗植物细胞与重组基因重组基因在细菌中细菌共同(gòngtóng)培养培养扩增细菌（农杆菌特定培养基）基因重组第十三页，共44页。把外源性目的基因导入动物的受精卵或其囊胚细胞中，后注入受精卵的任何一个前核，并在细胞基因组中稳定整合，再将合格的重组受精卵或囊胚细胞筛选出来，采用借腹怀孕法寄养在雌性动物（fostermother）的子宫内,使之发育成具表达(biǎodá)目的基因的胚胎动物,并能传给下一代。这样，生育的动物为转基因动物。这类动物由于外源性目的基因的稳定存在而赋于子代动物个体。转基因动物(dòngwù)第十四页，共44页。转基因生物（GeneticallyModifiedOrganisms）：简称：GMOs，指遗传物质基因被改变的生物，是采用基因工程手段将从不同生物中分离或人工合成的外源基因在体外进行酶切和连接，构成重组DNA分子，然后(ránhòu)导入受体细胞内整合、表达，并能通过无性或有性繁殖过程将外源基因遗传给后代。(其基因改变的方式是通过转基因技术，而不是以自然增殖或自然重组的方式产生。)目前已经进入食品领域的三类转基因生物包括：转基因动物、转基因植物（最多，最重要）、转基因微生物。第十五页，共44页。转基因食品（GeneticallyModifiedFoods)：简称：GMF，是指用转基因生物制造、生产的食品、食品原料及食品添加物等。转基因食品的技术实质：用基因工程方法将有利于人类的外源基因转入受体生物体内，改变其遗传组成(zǔchénɡ)，使其获得原先不具备的品质与特性（以这些生物为来源的食品即转基因食品）。第十六页，共44页。转基因食品大体上可分为(fēnwéi)三类：四、转基因食品(shípǐn)的分类1〉转基因植物食品(shípǐn)转基因玉米、大豆、土豆、西红柿、香蕉、苹果、菠菜等

这一类种类较多，由这一类转基因植物加工而成的食品称转基因食品。这一类转基因食品主要目的：提高产品质量，抗病虫害，提高农业效益。第十七页，共44页。2〉转基因动物(dòngwù)食品（如转基因鱼、肉类等）由于动物不象植物那样容易通过体细胞培养再生新的个体，所以对转基因动物的研究远不如对转基因植物研究那样广泛。但是应用基因工程技术在动物速生、改善(gǎishàn)动物品质、提高动物抗病性、筛选新药、人体器官移植以及转基因动物乳腺生物反应器和动物血液生物反应器等方面的研究也取得了不少成果。第十八页，共44页。中国(zhōnɡɡuó)转基因羊问世借线虫基因打造健康羊肉中国科学家克隆的转基因绵羊鹏鹏，它含有坚果、种子、鱼以及绿叶蔬菜才含有的良性脂肪，能够减少(jiǎnshǎo)患心脏病和冠心病的风险。第十九页，共44页。3〉转基因微生物食品如转基因发酵而得到的葡萄酒、啤酒(píjiǔ)、酱油等此类食品是利用转基因微生物作用生产出来的食品。如乳杆菌能分泌抗真菌和酵母菌的细菌素，德国科学家培育出一种转基因酵母菌，用它可以酿造出泡沫(pàomò)丰富持久的啤酒。第二十页，共44页。德国科学家乌尔夫·施塔尔发现，啤酒产生泡沫的关键在于大麦中所含的LTP1基因。这种基因负责制造亲油、抗水的LTP1蛋白质。大麦中所含的LTP1蛋白质越多，酿成的啤酒泡沫就越多、越持久。但大麦中LTP1蛋白质的含量会受到气候的影响，例如夏季如果较为潮湿，这种蛋白质的含量就会明显减少。施塔尔等人将LTP1基因植入啤酒用酵母菌，使它产生大量LTP1蛋白质，这样(zhèyàng)即使大麦的质量不高，也能酿出泡沫丰富的啤酒。第二十一页，共44页。转基因食品(shípǐn)——第二次绿色革命。代表了当今新农业技术的发展方向，它是缓和“人口”与“资源”“需求”与“供求”“发展”与“代价”三大矛盾(máodùn)的良药第二节转基因食品(shípǐn)的利与弊第二十二页，共44页。一、优点（主要(zhǔyào)在农作物方面）1、提高产量，增强抗性2、改善营养品质3、保健功能4、增加(zēngjiā)生物多样性 5、改善植物性食品的加工、贮藏功能第二十三页，共44页。二、危害(wēihài)为什么会对转基因食品有恐惧心理？据专家分析，转基因食品在基因重组与改变过程中，可能产生某种毒性、过敏性，生成抗营养因子。引起营养成分改变，或者某种抗抗生素基因随食品转移到肠道，使抗生素对该机体从此失去疗效(liáoxiào)。就目前而言，还没有发现转基因食品对人类有害，但同时也缺乏证据证明它的无害性，因此产生了一些争论。第二十四页，共44页。转基因危害实验(shíyàn)或公共事件普斯泰事件帝王(dìwáng)蝶事件墨西哥玉米事件第二十五页，共44页。普斯泰事件(shìjiàn)国际上对转基因作物安全性的争论始于1998年的“普斯泰事件”。这年秋天，苏格兰罗维特研究科学家普斯泰在电视台宣称：他用转雪花莲凝集素基因的马铃薯饲喂大鼠，导致大鼠体重及器官重量严重减轻，免疫系统被损坏。此事迅速引起全世界的关注，人们开始纷纷(fēnfēn)质疑转基因。第二十六页，共44页。帝王(dìwáng)蝶事件1999年美国康奈尔大学Losey等报道在实验室以拌有转Bt基因抗虫玉米花粉的马利筋草喂养帝王蝶幼虫可导致死亡，这一结果被解释为转基因威胁非目标昆虫。“环境主义”组织据此提出应限制(xiànzhì)转基因玉米的生产与销售。第二十七页，共44页。墨西哥玉米(yùmǐ)事件《自然》2001年曾经发表文章，关于墨西哥玉米(yùmǐ)遭到转基因玉米(yùmǐ)污染的事件。墨西哥本身不种植转基因的玉米(yùmǐ)，而且有法规规定不允许种植，但是它进口美国的转基因玉米(yùmǐ)用做饲料。结果可能是有些农民拿转基因玉米(yùmǐ)去种，种完之后就污染了当地的玉米(yùmǐ)。墨西哥是玉米(yùmǐ)的原产地。如果玉米(yùmǐ)原产地的遗传多样性受到污染，本地的玉米(yùmǐ)遗传结构受到破坏，产生的污染问题是很严重的。这件事对中国也有很大的启示。中国现在进口转基因大豆，而中国是大豆的原产地，很有可能转基因的大豆会对中国当地原产的大豆，发生遗传污染。第二十八页，共44页。转基因食品不可(bùkě)预测的效应美国一农民发现(fāxiàn)：吃BT玉米的奶牛产奶量降低美国明尼苏达州农民发现(fāxiàn)：麋鹿只进入有机玉米和大豆田中南达科他州农民：母牛更爱吃开花传粉的玉米爱荷华州一学生：仓库中放置RR玉米和普通玉米，老鼠只吃普通玉米爱荷华州养猪农民：给猪饲喂含BT玉米的饲料后，猪的产仔率急剧下降第二十九页，共44页。转基因食品(shípǐn)的危害1、潜在致敏性在自然条件下存在许多过敏源。如所转入基因是已知过敏源,则有可能引起过敏人群(rénqún)的不良反应。例如，为增加大豆含硫氨基酸的含量,研究人员将巴西坚果中的2S清蛋白基因转入大豆中,而2S清蛋白具有过敏性,导致原本没有过敏性的大豆对某些人群(rénqún)产生过敏反应,最终该转基因大豆被禁止商品化生产。即便表达蛋白为非已知过敏源,但只要是在转基因作物的食用部分表达,则也需对其进行评估。第三十页，共44页。2、通过(tōngguò)基因漂移影响其他物种在自然条件下,栽培作物与其近缘野生种、杂草间可能发生基因漂移。如墨西哥玉米污染事件，即墨西哥偏远山区的野生玉米受到了转基因玉米DNA片断的污染。转基因作物中的一些抗除草剂、杀虫剂和病毒的抗性基因有可能通过花粉杂交等途径向其同种或近缘野生种转移,使其获得转基因生物体的抗逆特性，对其他作物构成(gòuchéng)严重威胁的“超级杂草”。而自然界生物间优胜劣汰的选择，转基因抗虫作物的长期、大规模种植可能使目标害虫或非目标害虫对毒素蛋白的适应在群体水平上产生抗性，有可能产生侵染力、致病力更强的“超级害虫”，造成更大的危害。研究表明，转Bt基因抗虫棉对第一、第二代棉铃虫有很好的抵抗作用，但第三代、第四代棉铃虫已对该转基因棉产生了抗性。产生抗性、影响生物多样性第三十一页，共44页。花粉Bt玉米马利筋斑蝶幼虫死亡44%（室内）帝王(dìwáng)蝶事件第三十二页，共44页。3、潜在(qiánzài)毒性想一些研究学者认为,对于基因的人工提炼和添加,可能增加和积聚了食物中原有的微量毒素。抗虫作物残留的毒素和蛋白酶活性抑制剂可能对人畜健康有害，因为含有抗虫作物既然能使咬食其叶片的昆虫的消化系统功能受到损害,就有对人畜产生类似伤害的可能性。

关于转基因食品的毒性问题(wèntí),主要是通过一些相关的动物实验来检验。1998年，苏格兰Rowett研究院的Putsai博士用转雪莲花凝集素基因的马铃薯饲喂大鼠,引起大鼠器官生长异常、体重减轻、免疫系统遭到破坏，这一结果在当时引起轰动，虽然后来英国皇家学会专门组织了评审,指出这项实验有6条缺陷，但还是由此激发了公众对转基因食品安全性的质疑。第三十三页，共44页。4、影响(yǐngxiǎng)人肠道微生态环境抗生素抗性基因是目前转基因植物食品中常用的标记基因，与插入的目的基因一起转入目标作物中,用于帮助在植物遗传转化筛选和鉴定转化的细胞、组织和再生植株。标记基因本身并无安全性问题,有争议的一个问题是其在基因水平上有发生转移的可能性，如抗生素标记基因有可能转移到肠道微生物上皮细胞中,从而降低抗生素在临床治疗中的有效性。虽然目前的研究表明，这种可能性很小，但在评估潜在健康(jiànkāng)问题时,仍应考虑人体和动物抗生素的使用以及肠道微生物对抗生素的抗性第三十四页，共44页。转基因食品(shípǐn)的危害潜在致敏性通过基因漂移影响其他物种(wùzhǒng)产生抗性、影响生物多样性潜在毒性对人肠道微生态环境的影响第三十五页，共44页。国外对转基因食品(shípǐn)管理的现状国际(guójì)组织2000年《卡塔赫纳生物安全协定书》62个国家签署2001年《生物安全议定书》130多个国家签署2003年《生物技术食品的风险评估草案》226个国家表示欢迎第三十六页，共44页。美国(měiɡuó)◆1992年美国FDA公布(gōngbù)了转基因作物不需由FDA作市场前评价，除非它引起新的安全性问题。2000年4月，在国会科学委员会下属的基础研究委员会的调查报告中，坚持认为没有科学的证据之前不能将GMF作为一个新的食品级别。◆2000年1月美国政府对转基因玉米的种植颁布了限令，以防止害虫对转基因玉米中毒素形成抗药性。美国环境保护局限令美国大部分玉米产区的农场主应至少种植20％的传统玉米，在同时种植玉米和棉花的地区，传统玉米要达到50％。第三十七页，共44页。欧盟◆欧盟的法律有两项：欧盟理事会90／220令，于1990年4月颁布实施，该法令中规定了转基因生物的批准程序；1997年5月《新食品法》规定对转基因产品必须加贴标签。◆欧盟1998年提出转基因技术安全性之后，其反对态度(tàidu)更加强硬。他们对转基因技术培育的农作物、家畜以及再加工食品加以抵制，尤其对美国的转基因玉米已终止了进口，然而对于西班牙和德国的转基因玉米却没有采取措施。第三十八页，共44页。欧盟◆1998年4月，欧盟暂停批准15个成员国经营新的转基因食品。1999年该组织还通过新法案，要求所有的转基因食品必须有明显的标签。◆2003年7月22日，欧盟通过了关于转基因产品的新