转基因生物安全专题

关于转基因生物安全专题第1页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六生物技术（biotechnology），有时也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。因此，生物技术是一门新兴的，综合性的学科。第2页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六现代生物技术包括：基因工程细胞工程酶工程发酵工程蛋白质工程第3页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六基因工程指在基因水平上，按照人类的需要进行设计，然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系，并能使之稳定地遗传给后代。基因工程采用与工程设计十分类似的方法，明显地既具有理学的特点，同时也具有工程学的特点。第4页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第5页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第6页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第7页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第8页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六

人们掌握基因工程技术的时间并不长，但已经获得了许多具有实际应用价值的成果，基因工程作为现代生物技术的核心，将在社会生产和实践中发挥越来越重要的作用。第9页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六细胞工程关于细胞工程的定义和范围还没有一个统一的说法，一般认为，细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理，采用细胞培养技术，在细胞水平进行的遗传操作。细胞工程大体可分染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。第10页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六ABFGCEDH第11页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六酶工程酶工程是指利用酶、细胞或细胞器等具有的特异催化功能，借助生物反应装置和通过一定的工艺手段生产出人类所需要的产品。它是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。如今已有数十个国家采用固定化酶和固定化细胞进行工业生产，产品包括酒精、啤酒、各种氨基酸、各种有机酸以及药品等等。第12页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六酶的应用第13页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第14页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第15页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六果汁生产与果胶酶乳制品与凝乳酶第16页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六发酵工程现代的发酵工程。又叫微生物工程，指采用现代生物工程技术手段，利用微生物的某些特定的功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程。第17页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第18页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六蛋白质工程在现代生物技术中，蛋白质工程是在20世纪80年代初期出现的。蛋白质工程是指在深入了解蛋白质空间结构以及结构与功能的关系，并在掌握基因操作技术的基础上，用人工合成生产自然界原来没有的、具有新的结构与功能的、对人类生活有用的蛋白质分子。第19页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六生物技术的应用第20页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六生物技术与遗传育种抗除草剂转基因抗除草剂玉米转基因抗除草剂水稻第21页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六抗虫第22页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六抗虫第23页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六抗虫水稻第24页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六抗病转黄瓜抗青枯病基因的甜椒抗病毒的转基因小麦第25页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六品质改良不会引起过敏的转基因大豆转基因高赖氨酸玉米第26页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第27页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)第28页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六例如将

导入奶牛基因组，使转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大

。乳糖酶基因减低第29页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六生物技术在医药上的应用生产基因工程药物基因治疗第30页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六胰岛素生产基因工程药物第31页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第32页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第33页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六

转基因抗乙肝西红柿(中国)，虽然不能治愈乙肝，但一年只吃几个抗乙肝西红柿，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，经过多代繁殖，使转入的基因稳定化。第34页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第35页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。基因治疗第36页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六1）β—珠蛋白的DNA探针→镰刀状细胞贫血症

2）苯丙氨酸羧化酶基因探针→苯丙酮尿症

3）白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针→白血病第37页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六美国医学家安德森谢德尔，1999第38页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六生物技术与生态环境保护环境监测环境污染治理第39页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六

利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。环境监测第40页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六

用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。此方法的特点是快速、灵敏，1吨水中有10个病毒也能检测出来。第41页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六环境污染治理

基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。

通常一种假单孢杆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。第42页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六镉污染第43页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第一章用植物生物技术减少食品中的过敏原：现状与未来潜能第44页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六淀粉分类：直连淀粉和支链淀粉生物合成：ADPG焦磷酸化酶基因通过生物技术手段，调控ADPG焦磷酸化酶基因的表达，来增加马铃薯中淀粉含量。第45页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六

金色水稻Psy——八氢番茄红素合成酶Lcy——番茄红素环化酶Crtl——噬夏孢欧文氏杆菌的基因

启动β-胡萝卜素

合成维生素A每日食用200g足可防止早亡和其他慢性疾病第46页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六BT基因苏云金芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis，简称Bt)第47页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六食物过敏（foodallergy）也称为食物变态反应(foodallergy）或消化系统变态反应(allergicreactionofdigestivesystem）、过敏性胃肠炎(allergicgastroenteritis）等，是由于某种食物或食品添加剂等引起的IgE介导和非IgE介导的免疫反应，而导致消化系统内或全身性的变态反应。第48页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六支气管哮喘6.8%～17%

儿童食物过敏反应6%～8%成年人食物过敏反应1%～2%第49页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六引起过敏的食物⑴富含蛋白质的食物，如牛奶、鸡蛋；⑵海产类，如鱼、虾、蟹、海贝、海带；⑶有特殊气味的食物，如洋葱、蒜、葱、韭菜、香菜、羊肉；⑷有刺激性的食物，如辣椒、胡椒、酒、芥末、姜；⑸某些生食的食物，如生番茄、生花生、生栗子、生核桃、桃、葡萄、柿子等；⑹某些富含细菌的食物，如死的鱼、虾、蟹，不新鲜的肉类；⑺某些含有真菌的食物，如蘑菇、酒糟、米醋；⑻富含蛋白质而不易消化的食物，如蛤蚌类、鱿鱼、乌贼；⑼种子类食物，如各种豆类、花生、芝麻；⑽一些外来而不常吃的食物。第50页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六食品过敏原特性分子质量小、糖基化的蛋白质酸性等电点对变性和降解均有抵抗力进入免疫系统，激活IgE细胞含量相对丰富免疫系统有更多机会与过敏原结合胃部发生沉淀，延长胃肠道中的运输时间蛋白质长时间保持完整，易诱发免疫反应第51页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六花生过敏原Arah2（八大类食物过敏原之一）分子量：17kDa占总蛋白含量的4%。糖基化，含有β-1,3木糖残基的高甘露糖侧链。酸性等电点pI=4.5第52页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六减少过敏性的传统植物育种方法杂交育种多倍体育种（单倍体育种）诱变育种（物理）紫外诱变、化学诱变、原生质体融合秋水仙素处理现在还有离子束诱变蛋白质表达水平的多样性第53页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六第54页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六应用遗传工程降低过敏潜能转录后基因沉默硫氧还蛋白减少二硫键过敏原编码基因的修饰第55页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六转录后基因沉默原理：抑制基因特异性mRNA的积累，使其不能被翻译成蛋白质，从而减少这类蛋白的数量。中心法则第56页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六优点：有明确的靶基因需要较少的过敏原信息量缺点：难以完全删除过敏原难以应用于多个过敏原的食物第57页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六硫氧还蛋白减少二硫键原理：二硫键与蛋白的致敏性有重要相关性。硫氧还蛋白通过催化活性二硫键位点发生的可逆的氧化还原反应，还可以减少多种蛋白质分子内二硫键，降低一些食品潜在的致敏性。第58页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六优点：普遍应用于过敏原依赖二硫键的任何食物缺点：对没有完整的二硫键的过敏原有局限性第59页，共63页，2022年，5月20日，13点55分，星期六过敏原编码基因的修饰原理：大多数食品过敏原都有结合IgE的线性过敏原决定簇。通过修饰编码过敏原的基因，使IgE不能与该蛋白结合，最终使过敏原表达的蛋白失去致敏性。缺点：必须得到临床验证第60页，共63页，2