第四章第一节转基因生物的安全性

1、专题4:生物技术安全性和伦理问题第一节 转基因生物的安全性一、本专题题图寓意 公众对现代化生命科学研究成果的伦理关注，往往超过了对其科学价值理解的兴趣。当试管婴儿、转基因食品、克隆动物等来到人间时，有人为此感到欢欣鼓舞，有人觉得地球末日将要来临，究竟该如何应对？学习本专题的主要意图： 1）提出在生命科学发展过程中，所引出的种种伦理、社会和法律问题。 2）在大家已有的生命科学基础知识上，对科技成果的应用进行正确的思考。一、本专题题图寓意学习本专题的主要意图： 1）提出在生命科学发展过程中，所引出的种种伦理、社会和法律问题。 2）在大家已有的生命科学基础知识上，对科技成果的应用进行正确的思考。 3

2、）由于个人所处的社会在政治制度、经济发展水平、宗教信仰、历史背景、传统伦理观念等方面的差别，就会产生不同的价值观。这样，对于生命科学中同一个伦理、社会或法律问题，在不同的社会中不仅会有不同的看法，而且还会引导出截然不同的社会措施、政策和法规。 4）对于中国来说，所有的判断和所立的法规，都必须符合自己的国情，符合国家的最高利益：既有利于国家科学技术的繁荣，又有利于促进国家经济的发展。二、本节聚焦： 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，即从关注整个生物圈的和

3、谐、稳定与发展的高度去审视转基因生物的安全性。三、转基因成果令人叹为观止 现代基因工程的创始人伯格（美国）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。 三、转基因成果令人叹为观止一、微生物方面:把某些重组DNA转移到细菌中

4、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。例：以清除石油污染的假单孢杆菌等。 基因工程药品的生产：许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。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。 生物制药

5、已经成为21世纪的朝阳产业。二、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。三、转基因成果令人叹为观止三、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、抗逆等全新性状的农作物。三、转基因成果令人叹为观止三、转基因植物方面:三、转基因成果令人叹为观止四、转基因技术的安全性问题转基因生物优缺点优点缺点解决粮食短缺问题减少农药使用，减少环境污染增加食物营养，提高附加值增加食物种类，提升食物品质提高生产生产效率，带动相关产业发展可能产生有毒蛋白或新过敏原

6、可能产生重组病菌、重组病毒或超级杂草可能使疾病传播跨越物种障碍可能会损害生物多样性可能干扰生态系统多样性四、转基因技术的安全性问题 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。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？五、对转基因生物安全性的争论1、在转基因生物中,存在安全性的原因:a.对基因的结构,基因间的相互作用及基因的调空机制都了解的相当有限;b.转移的基因虽然是功能

7、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。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: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;b.不必担心转基因食物安全性的理由: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;没能足够的证据证明转基因食物有问题;存在的安全隐患，在技术上是可以克服的。 实质性等同原则：转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较。除植入的基因和其所表达的蛋白质外，比较的内容包括生理性状、

8、分子特性、营养成分、毒素含量和过敏源等是否有等同性。如果实质上是相同的，就应该将转基因生物与传统生物同样对待，视为安全。五、对转基因生物安全性的争论3、转基因生物与生物安全a.引起生物安全的理由:可能会扩散到种植区以外,成为野生种类,可能成为“入侵的外来干涉物种”,威胁生态系统中其他生物的生存可能重组出对人类或其他生物有害的细菌或病毒,有可能使杂草成为除草剂除不掉的 “超级杂草”等，引发生物多样性构成威胁。b.不引起生物安全的理由:扩散到种植区以外就很快死亡要表现出新性状,必须具有一定的水肥等条件,以及配套的种植技术.由于生殖隔离的存在,使他们很难与其他植物杂交,花粉传播的距离有限、存活时间有

9、限;五、对转基因生物安全性的争论4、转基因生物与环境安全a.引起环境安全的理由:打破自然物种的原有界限,改变了生态系统中能量流动和物质循环,重组微生物可能对人类的生活环境造成二次污染,重组DNA与微生物杂交,可能产生有害的病原微生物;转基因植物花粉中的有毒物质可通过蜜蜂进入蜜蜂,再经过食物链传递等，对生态系统稳定性和人类生活环境造成破坏。b.不引起环境安全的理由:转基因不会改变生物原有的分类地位,不会破坏生态系统的稳定性;转基因抗虫作物的种植,减少了农药的使用量;抗除草剂农作物的种植,减轻了农田管理的负担,保护了农田的土壤环境;六、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

10、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。 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

11、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。六、理性看待转基因技术1. 转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要的是（ ）A. 维持棉田物种多样性

12、 B. 减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度C. 使食虫鸟有虫可食 D. 维持棉田生态系统中的能量流动2. 关于转基因技术的应用，不正确的是（ ）A. 可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性B. 可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物C. 可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质 D. 将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种 七、巩固提升BD3. 科学家运用转基因技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说

13、法正确的是（ ）A. DXT基因的编码区由内合子和外显子组成B. DXT基因能在大白菜细胞中正常表达C. 转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为运载体D. 转基因大白菜能抵抗各种病害虫4. 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七、巩固提升BC5. 在转基因生物或其产品研究过程中，必须遵循科学研究道德，其中不正确的是（ ）A. 把重组DNA的转移仅限制在遗传上具有特定缺陷的生物上B. 对

14、用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在42便会死去的菌株C. 对外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质D. 一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止试验，并销毁重组生物6. 下列哪些说法已得到了证实（ ）A. 一些转基因植物成为了“入侵的外来物种”，威胁着生态系统中其他生物的生存B. 转基因抗除草剂植物已使杂草成了抗除草剂的“超级杂草”C. 转Bt基因玉米的花粉可使某种斑蝶幼虫死亡D. 已发现因食用转基因食物而死亡的病例七、巩固提升BC7. 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

15、基因生物引起安全性问题的原因之一是外源基因插入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8. 下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是（ ） A. 重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染B. 种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响C. 如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内D. 转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的七、巩固提升CB9. 下列哪些不支持转基因生物不引发生物安全性问题（ ）A. 生殖隔离使转基因植物与其他植物很难杂交B. 花粉的传播距离有限，

16、不会引起生物安全C. 植物花粉存活时间有限，不会散失到其他环境，威胁其他生物D. 转基因植物有可能像“入侵的外来物种”10. 面对转基因技术的利弊，正确的做法是（ ）A. 坚决抵制转基因生物 B. 不加区分，全盘接受C. 应停止有关的实验D. 趋利避害，不能因噎废食七、巩固提升AD11. 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，进入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1

17、2.（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，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体七、巩固提升CACD七、巩固提升14. 目前，全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的前四个国家分别是_、_、_和_。其中以种植转基因_和_最多，其次是转基因_和_。转基因生物中，有时会出现一些人们意想不到的后果，转基因生物引发人们在_、_和_三个方面发生了激烈的争论。美国阿根延加拿大中国大豆玉米棉花油菜环境

18、安全食物安全生物安全七、巩固提升15、阅读以下材料，回答问题： 自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素（GH）基因的鱼生长速度快，饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。（1）转基因鱼成功的物质基础是_ 。（2）已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是_。（3）转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是_。遗传物质都是DNA 1146合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白