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1、生物安全问题在转基因植物动物水生生物间的异同现在学习的是第1页，共27页生物安全问题在转基因植物、动物、生物安全问题在转基因植物、动物、水生生物间有何异同水生生物间有何异同一、共性问题一、共性问题1、生态安全问题、生态安全问题2、食用安全性问题、食用安全性问题现在学习的是第2页，共27页二、差异性二、差异性（一）转基因植物的生物安全问题（一）转基因植物的生物安全问题1、转基因植物的生态风险、转基因植物的生态风险转基因植物的杂草化转基因植物的杂草化转基因植物的基因漂移转基因植物的基因漂移对非目标生物的影响对非目标生物的影响转基因成分对土壤生态系统的影响转基因成分对土壤生态系统的影响目标害虫对抗虫
2、转基因植物的抗性目标害虫对抗虫转基因植物的抗性抗病毒转基因植物可能引起的潜在生态风险抗病毒转基因植物可能引起的潜在生态风险 可能产生新的病毒可能产生新的病毒转基因植物的其他安全性问题转基因植物的其他安全性问题现在学习的是第3页，共27页2、转基因植物的、转基因植物的食品安全风险食品安全风险1 1）外来基因产生的新的蛋白可能会带来过敏性或）外来基因产生的新的蛋白可能会带来过敏性或毒性毒性;2 2）作为标记基因的抗生素可能在有机体内导致对抗）作为标记基因的抗生素可能在有机体内导致对抗生素的抗性生素的抗性,对疾病防治产生隐患对疾病防治产生隐患;3 3）基因被破坏或其不稳定性将会带来新的毒素。）基因被
3、破坏或其不稳定性将会带来新的毒素。现在学习的是第4页，共27页（二）转基因动物的生物安全问题（二）转基因动物的生物安全问题1、环境安全问题、环境安全问题2、食品安全问题、食品安全问题3、转基因动物可能增加人畜共患病的风险、转基因动物可能增加人畜共患病的风险4、社会伦理问题、社会伦理问题现在学习的是第5页，共27页1、环境安全问题、环境安全问题基因漂移是可能造成生态风险的主要因素之基因漂移是可能造成生态风险的主要因素之一。一。转基因漂移的主要形式是转基因动物与其近转基因漂移的主要形式是转基因动物与其近缘野生种间杂交。缘野生种间杂交。除了规模较大的转基因鱼外，规模稍大的就除了规模较大的转基因鱼外，
4、规模稍大的就是家养动物（适应能力低、容易控制）。是家养动物（适应能力低、容易控制）。目前迫切需要建立一套全球范围的转基因动目前迫切需要建立一套全球范围的转基因动物的跟踪管理规范、检测和评估系统。物的跟踪管理规范、检测和评估系统。现在学习的是第6页，共27页2、食品安全问题、食品安全问题食用转基因动物食品的异常反应、过敏反应、食用转基因动物食品的异常反应、过敏反应、毒害性。毒害性。转基因动物及其产品的营养成分、抗营养因转基因动物及其产品的营养成分、抗营养因子和天然毒素以及其他由于转入目的基因子和天然毒素以及其他由于转入目的基因而发生的成分改变，是安全性评估的重要而发生的成分改变，是安全性评估的重
5、要内容。建立一套与国际接轨的适合我国国内容。建立一套与国际接轨的适合我国国情的转基因动物食品安全性评价方法是目情的转基因动物食品安全性评价方法是目前食品安全领域需要解决的问题前食品安全领域需要解决的问题。现在学习的是第7页，共27页3、转基因动物可能增加人畜共患病的转基因动物可能增加人畜共患病的风险风险转基因动物的有些外源基因和启动子来自于转基因动物的有些外源基因和启动子来自于病毒系列，有可能在受体动物体内发生同病毒系列，有可能在受体动物体内发生同源重组或整合，形成新的病毒。源重组或整合，形成新的病毒。人畜异种器官的移植可能会造成病毒的传播。人畜异种器官的移植可能会造成病毒的传播。从事为人体移
6、植动物器官可能性研究的科学从事为人体移植动物器官可能性研究的科学家和医生必须警惕异种移植物中潜在的感家和医生必须警惕异种移植物中潜在的感染源可能给人类带来的危险。其危险程度染源可能给人类带来的危险。其危险程度虽然难于量化，但无疑会大于零。虽然难于量化，但无疑会大于零。现在学习的是第8页，共27页4、社会伦理问题、社会伦理问题动物是否有自己的动物是否有自己的“尊严尊严”，有权拒绝进入，有权拒绝进入实验室，以免被人搞得实验室，以免被人搞得“面目全非面目全非”？人类基因是否也有自己的人类基因是否也有自己的“尊严尊严”，拒绝被，拒绝被移植入毫不搭界的动植物体内？移植入毫不搭界的动植物体内？人与动物的基
7、因融合后谁能保证不会发生突人与动物的基因融合后谁能保证不会发生突变，又怎知道会不会产生给人类带来灾难的变，又怎知道会不会产生给人类带来灾难的怪物呢？怪物呢？人类究竟有多大权利仅仅为了自身的利益，人类究竟有多大权利仅仅为了自身的利益，而故意改变天然物种的遗传特性？而故意改变天然物种的遗传特性？现在学习的是第9页，共27页（三）（三）转基因水生生物的生物安全问题转基因水生生物的生物安全问题1、生态安全问题、生态安全问题2、食用安全性问题、食用安全性问题3、宗教、文化及社会伦理等方面的问题、宗教、文化及社会伦理等方面的问题现在学习的是第10页，共27页1、生态安全问题生态安全问题转基因水生生物逃逸或
8、被释放到环境后，与转基因水生生物逃逸或被释放到环境后，与野生同种或近缘物种杂交，就会造成外源野生同种或近缘物种杂交，就会造成外源基因的扩散，造成种质资源的混乱。基因的扩散，造成种质资源的混乱。转基因水生生物个体经定向的人工改造后，转基因水生生物个体经定向的人工改造后，一般都具有较强的抗病性和抗逆性，拥有一般都具有较强的抗病性和抗逆性，拥有更大的竞争优势，一旦释放到自然环境，更大的竞争优势，一旦释放到自然环境，可能破坏生态系统中原有的种群生态平衡，可能破坏生态系统中原有的种群生态平衡，危害生物的多样性。危害生物的多样性。现在学习的是第11页，共27页2、食用安全性问题食用安全性问题转基因水生生物
9、特别是转基因鱼所转入的外源基因多转基因水生生物特别是转基因鱼所转入的外源基因多为生长激素基因，这些基因的表达产物（生长激素）为生长激素基因，这些基因的表达产物（生长激素）对人体的生长发育具有重要影响。对人体的生长发育具有重要影响。外源基因的插入是否造成人为突变或激发了受体水生生物外源基因的插入是否造成人为突变或激发了受体水生生物原来的原来的“沉默基因沉默基因”及及“有害基因有害基因”，表达了对人体健康，表达了对人体健康有害的产物（致病性、毒性或过敏性物质）。有害的产物（致病性、毒性或过敏性物质）。抗生素标记基因是否产生人或动物对致病菌的抗药抗生素标记基因是否产生人或动物对致病菌的抗药性。性。现
10、在学习的是第12页，共27页3、宗教、文化及社会伦理等方面的问、宗教、文化及社会伦理等方面的问题题转基因水生生物存在太多的未知性和不确定转基因水生生物存在太多的未知性和不确定性，公众对于用存在太多不确定性的转基性，公众对于用存在太多不确定性的转基因水生生物充当食品或药品还没有做好充因水生生物充当食品或药品还没有做好充分的思想准备。分的思想准备。由于历史、宗教、种族、文化及社会伦理等由于历史、宗教、种族、文化及社会伦理等方面因素的长期影响，转基因水生生物要方面因素的长期影响，转基因水生生物要想获得公众的广泛认可仍有很长一段路要想获得公众的广泛认可仍有很长一段路要走。走。现在学习的是第13页，共2
11、7页非转基因生物技术是否存在生物安全非转基因生物技术是否存在生物安全问题问题 非转基因生物技术主要包括：非转基因生物技术主要包括：酶工程技术、发酵工程技术、组织培养技酶工程技术、发酵工程技术、组织培养技术、分子标记技术、免疫诊断技术、农用术、分子标记技术、免疫诊断技术、农用微生物技术、生物芯片技术等微生物技术、生物芯片技术等。现在学习的是第14页，共27页酶工程技术酶工程技术 酶工程是指利用酶所具有的特异催化功能酶工程是指利用酶所具有的特异催化功能,或对酶进行修饰改造或对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和工艺过并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的一项技术。酶工程包括程来生产人类所需产
12、品的一项技术。酶工程包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的修饰酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。改造技术及酶反应器的设计等技术。现在学习的是第15页，共27页发酵工程技术发酵工程技术 利用微生物生长速度快、生长条件简单以及利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等优点代谢过程特殊等优点,在适合条件下在适合条件下,通过现代工通过现代工程技术手段程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品称为发酵工程所需的产品称为发酵工程,也称微生物工程。也称微生物工程。现在学习的是第16页，共27页组织培养技术组织培
13、养技术 组织培养技术被广泛使用，它主要是通过微繁殖组织培养技术被广泛使用，它主要是通过微繁殖过程来培育植物副本。这种技术也被称为植物无菌培过程来培育植物副本。这种技术也被称为植物无菌培养技术，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植养技术，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官、组织或细胞，在无菌和适宜的人工物体离体的器官、组织或细胞，在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等条件下，能诱导出愈伤组织、培养基及光照、温度等条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成与母体遗传性相同的完整不定芽、不定根，最后形成与母体遗传性相同的完整的植株。目前，这种技术主要用于能够再生的多年生的
14、植株。目前，这种技术主要用于能够再生的多年生农作物，它们是从已有的植株中直接产生新植株，而农作物，它们是从已有的植株中直接产生新植株，而不需要授粉或播种。不需要授粉或播种。现在学习的是第17页，共27页分子标记技术分子标记技术 分子标记是以个体间遗传物质内分子标记是以个体间遗传物质内核苷酸核苷酸序列变异为基础的遗序列变异为基础的遗传标记，是传标记，是DNA水平遗传多态性的直接的反映。与其他几种水平遗传多态性的直接的反映。与其他几种遗遗传标记传标记形态学标记形态学标记、生物化学标记生物化学标记、细胞学标记细胞学标记相比，相比，DNA分子标记具有的优越性有：大多数分子标记为分子标记具有的优越性有：
15、大多数分子标记为共显性共显性，对隐性，对隐性的性状的选择十分便利；基因组变异极其丰富，分子标记的的性状的选择十分便利；基因组变异极其丰富，分子标记的数量几乎是无限的；在生物发育的不同阶段，不同组织的数量几乎是无限的；在生物发育的不同阶段，不同组织的DNA都可用于标记分析；分子标记揭示来自都可用于标记分析；分子标记揭示来自DNA的变异；表现的变异；表现为中性，不影响目标性状的表达，与不良性状无连锁；检测手段简单、为中性，不影响目标性状的表达，与不良性状无连锁；检测手段简单、迅速。随着分子生物学技术的发展，现在迅速。随着分子生物学技术的发展，现在DNA分子标记技术已有数分子标记技术已有数十种，广泛
16、应用于遗传育种、基因组作图、十种，广泛应用于遗传育种、基因组作图、基因定位基因定位、物种亲缘关、物种亲缘关系鉴别、基因库构建、基因系鉴别、基因库构建、基因克隆克隆等方面等方面。现在学习的是第18页，共27页免疫诊断技术免疫诊断技术 免疫诊断技术主要应用在与植物病害作斗争上。许多农作物病害免疫诊断技术主要应用在与植物病害作斗争上。许多农作物病害很难诊断，尤其在受感染的早期阶段，所以诊断是一个重点研究领域。很难诊断，尤其在受感染的早期阶段，所以诊断是一个重点研究领域。由于许多不同的病毒性疾病显示出相似的症状，所以要由于许多不同的病毒性疾病显示出相似的症状，所以要成功地诊断就有很大的困难，在这种情况
17、下，诊断工作可以成功地诊断就有很大的困难，在这种情况下，诊断工作可以靠分子分析来帮助，这种技术能准确地辨认病毒、细菌和其靠分子分析来帮助，这种技术能准确地辨认病毒、细菌和其他致病媒介。这种诊断技术已被广泛用于辨别影响粮食质量他致病媒介。这种诊断技术已被广泛用于辨别影响粮食质量的许多其他生物、化学品质和杂质。在农业中用于辨认病原的许多其他生物、化学品质和杂质。在农业中用于辨认病原体和其他生物的日益发展壮大的新技术是体和其他生物的日益发展壮大的新技术是DNA诊断法，这种诊断法，这种方法就是从方法就是从DNA细节中辨别出可疑的病原体细节中辨别出可疑的病原体。现在学习的是第19页，共27页生物芯片技术
18、生物芯片技术 根据中国科学院编著的根据中国科学院编著的2009高技术发展报告高技术发展报告中所描述中所描述:“生物芯片生物芯片(biochip)是是20世纪世纪90年代初期年代初期建立的一种高通量的大规模分析技术建立的一种高通量的大规模分析技术,包括基因芯片、蛋包括基因芯片、蛋白芯片、组织芯片、微流体芯片和芯片实验室等白芯片、组织芯片、微流体芯片和芯片实验室等”，它它的特点是的特点是:使样品检测、分析过程连续化、集成化、使样品检测、分析过程连续化、集成化、微型化。微型化。现在学习的是第20页，共27页结语结语 现代生物技术彼此之间是相互联系现代生物技术彼此之间是相互联系,相互渗透的。相互渗透的
19、。其中，基因工程是核心技术，它能带动其他技术的其中，基因工程是核心技术，它能带动其他技术的发展。例如，通过基因工程改造细菌或细胞获得发展。例如，通过基因工程改造细菌或细胞获得“工程菌工程菌”或或“工程细胞工程细胞”，再通过发酵工程或细胞，再通过发酵工程或细胞工程来生产有用的物质。又如通过基因工程技术获工程来生产有用的物质。又如通过基因工程技术获得得“工程菌工程菌”以提高酶的稳定性和催化效率，或者以提高酶的稳定性和催化效率，或者幵发其他具有特殊性质或特殊功能的新型蛋白质。幵发其他具有特殊性质或特殊功能的新型蛋白质。因此，非转基因生物技术是否存在生物安全问题不因此，非转基因生物技术是否存在生物安全
20、问题不能一概而论，而必须按个案评估的原则进行系统而全面的能一概而论，而必须按个案评估的原则进行系统而全面的安全性评价。安全性评价。现在学习的是第21页，共27页动、植物用转基因微生物动物用转基因微生物是指利用基因工程技术动物用转基因微生物是指利用基因工程技术进行修饰的动物用微生物如细菌、病毒及其进行修饰的动物用微生物如细菌、病毒及其他微生物。他微生物。植物用转基因微生物是指通过重组植物用转基因微生物是指通过重组DNA技术技术研制的，直接应用于植物上具有杀虫、防病研制的，直接应用于植物上具有杀虫、防病、固氮、调节生长等作用的微生物、固氮、调节生长等作用的微生物现在学习的是第22页，共27页动、植
21、物用转基因微生物的动、植物用转基因微生物的安全性问题相类似安全性问题相类似 1、对人类健康的潜在危害、对人类健康的潜在危害 2、对生态环境的潜在危害、对生态环境的潜在危害现在学习的是第23页，共27页动、植物用转基因微生物的安全性问题1、对人类和动物健康的潜在危害、对人类和动物健康的潜在危害 1）致病性）致病性 动物用转基因微生物对人、动物的致病性主要是指其动物用转基因微生物对人、动物的致病性主要是指其感染并致人和动物发病的能力，包括毒性、致癌、致感染并致人和动物发病的能力，包括毒性、致癌、致畸、致突变、过敏性等。在转基因工作中，人们对受畸、致突变、过敏性等。在转基因工作中，人们对受体微生物、
22、外源基因和标记基因等可以进行有意识和体微生物、外源基因和标记基因等可以进行有意识和有目的的选择和控制，但基因的多效性和次生效应则有目的的选择和控制，但基因的多效性和次生效应则有时产生不可预知的变化，使得重组体与供体和受体有时产生不可预知的变化，使得重组体与供体和受体微生物相比较，可能增加新的致病性，或使原有的致微生物相比较，可能增加新的致病性，或使原有的致病性增强。病性增强。现在学习的是第24页，共27页2）抗药性）抗药性 病原菌对药物的抗性是治疗疾病时经常会遇到的一个问病原菌对药物的抗性是治疗疾病时经常会遇到的一个问题。对抗生素类药物的抗性问题尤其突出。因此，转基题。对抗生素类药物的抗性问题
23、尤其突出。因此，转基因工作所涉及的微生物、基因及其产品对抗生素和其他因工作所涉及的微生物、基因及其产品对抗生素和其他主要药物的抗性自然备受关注。人们对转基因微生物的主要药物的抗性自然备受关注。人们对转基因微生物的抗药性基因可能导致人和动物对抗生素等药物产生抗药抗药性基因可能导致人和动物对抗生素等药物产生抗药性表示担忧，不仅因为相关的转基因微生物可能直接与性表示担忧，不仅因为相关的转基因微生物可能直接与人和动物接触。还因为转基因微生物或其质粒上携带的人和动物接触。还因为转基因微生物或其质粒上携带的抗药性基因有可能通过基因转移而使其他与人类和动物抗药性基因有可能通过基因转移而使其他与人类和动物关系
24、更密切的致病性微生物获得该基因，从而引发更大关系更密切的致病性微生物获得该基因，从而引发更大的麻烦。的麻烦。现在学习的是第25页，共27页3）食品安全性）食品安全性 动物是人类食物的重要来源之一。因此，人们对动物是人类食物的重要来源之一。因此，人们对动物转基因微生物应用于动物之后，对动物产品动物转基因微生物应用于动物之后，对动物产品作为人类食品的安全性也存疑虑。首先，转基因作为人类食品的安全性也存疑虑。首先，转基因微生物进入动物体后是否致癌、致畸和致突变，微生物进入动物体后是否致癌、致畸和致突变，人类食用此种动物产品后是否对健康产生影响。人类食用此种动物产品后是否对健康产生影响。其次，转基因及
25、其表达产物等是否残留在动物产其次，转基因及其表达产物等是否残留在动物产品中，人类食用后是否对健康产生影响。这些疑品中，人类食用后是否对健康产生影响。这些疑问需要科学研究加以澄清。问需要科学研究加以澄清。现在学习的是第26页，共27页2、对生态环境的潜在危害、对生态环境的潜在危害 1）致病性和毒性）致病性和毒性 在环境中动物用转基因微生物可能对动物（包在环境中动物用转基因微生物可能对动物（包括靶动物，非靶动物和非脊椎动物）和植物具括靶动物，非靶动物和非脊椎动物）和植物具有一定的致病性和毒性，也可能与供体微生物有一定的致病性和毒性，也可能与供体微生物和受体微生物相比较，产生更强或新的致病性和受体微生物相比较，产生更强或新的致病性和毒性。和毒性。Ronald等（等（1996）报道，猪伪狂犬病）报道，猪伪狂犬病病毒基因缺失疫苗菌株和野生型强毒株均可在靶病毒基因缺失疫苗菌株和野生型强毒株均可在靶动物浣熊体内存活并繁殖，这就为两个毒株间的动物浣熊体内存活并繁殖，这就为两个毒株间的基因重组、进而导致毒力增强提供了先决条件。基因重组、进而导致毒力增强提供了先决条件。现在学习的是第27页，共27页