转基因生物的安全性上课课件

生物技术的安全性和伦理问题专题44.1转基因生物的安全性4.2关注生物技术的伦理问题4.3禁止生物武器4.1转基因生物的安全性一、转基因成果令人叹为观止一、转基因成果令人叹为观止二、对转基因生物安全性的争论1、转基因生物与食品安全2、转基因生物与生物安全3、转基因生物与环境安全三、理性看待转基因技术一、转基因成果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，如可清除石油污染的假单孢杆菌等。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(GM-CSF)、组织溶纤酶原激活素、白细胞介素等。一、转基因成果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。生长激素基因通过显微注射等途径已导入鱼的受精卵，并得到表达的鱼，生长速度明显提高。一、转基因成果4、转基因植物方面转基因大豆可以抵抗杀草剂——草甘膦。草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。这种大豆被成为转基因大豆。而这种转基因技术终于走出实验室和试验田，进入像玉米、大豆和棉花作物的日常耕作。：抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等利用基因工程技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。（定向改造）一、转基因成果4、转基因植物方面把苏云金杆菌的Bt毒蛋白基因插入棉花植株获得了转基因棉花植株，经与农业研究局和一些大学科学家连续两年的田间试验，防治虫害效果良好。控制番茄果实成熟的基因导入番茄，使番茄耐储存。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。知识背景二、转基因安全性的争论转基因生物安全吗？1、食用后会不会对人体健康造成隐性伤害？2、重组DNA会不会侵入环境中的微生物体内，使之变成新的致病菌？3、会不会对生态环境造成破坏？4、会不会造成前所未有的“外来物种入侵”？

一、普斯泰（Pusztai）事件1998年秋，英国苏格兰Rowett研究所的普斯泰（ArpadPusztai）在英国电视台发表讲话，声称他用转雪花莲凝集素基因的马铃薯喂大鼠，大鼠食用后“体重和器官重量严重减轻，免疫系统受到破坏”。此事引起轰动，从此引发了国际上对转基因作物安全性的争论。绿色和平组织、地球之友等反生物技术组织把这种马铃薯说成是“杀手”（killer），策划了焚烧破坏转基因作物试验地、阻止转基因作物产品进出口、示威游行等活动。印度两块大的转基因作物试验田被焚毁，美国加利福尼亚大学戴维斯分校的非转基因试验材料也遭破坏，以致研究生的毕业论文都无法答辩。英国皇家学会对此非常重视，组织了专门的同行评审，并于1999年5月发布报告，指出普斯泰的实验有六方面的严重错误和缺陷，包括：不能确定转基因和非转基因马铃薯的化学成分有差异；对食用转基因马铃薯的大鼠，未补充蛋白质以防止饥饿；供试验用的动物数量少，饲喂几种不同的食物，且都不是大鼠的标准食物，很少具有统计学意义；试验设计差，未作双盲测定；统计方法不当；试验结果无一致性。也就是说，他的实验从设计、实施到分析都有缺陷，得到的结论是没有意义的。普斯泰因此在国际科学界受到严厉批评。不久，Rowett研究所宣布普斯泰被劝提前退休，并不再对其言论负责。

二、帝王蝶（Monarchbutterfly）事件

1999年5月，美国康奈尔大学的洛希（Losey）在《Nature》杂志上发表文章，声称用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋杂草叶片饲喂美国大斑蝶（帝王蝶）的幼虫，发现这些毛毛虫生长变得很缓慢，死亡率高达44％。这一结果被解释为抗虫转基因作物威胁非目标昆虫。绿色和平组织等反生物技术组织据此提出应限制转基因玉米的生产与销售。1999年夏天，美国环境保护局（EPA）组织昆虫专家们对帝王蝶问题进行了专题研究。结论是，抗虫玉米花粉在田间对帝王蝶并无威胁，其原因是：①玉米花粉大而重，扩散不远，在田间所有花粉只落在9.1米以内，在距玉米5米的马利筋杂草上，每平方厘米叶子上只发现1粒玉米花粉。②帝王蝶通常并不吃玉米花粉，它们在玉米散完粉后才大量产卵。③在经调查的美国中西部转Bt基因玉米占玉米面积的25％，但田间的帝王蝶数量却很大。美国环境保护局在最近的一个报告中指出，评价转基因作物对非靶标昆虫的影响，应以野外实验为准，而不能仅仅依靠试验室的数据。四、墨西哥玉米事件

2001年11月，美国加利福尼亚大学伯克利分校的DavidChapela和DavidQuist在Nature上发表文章，声称在墨西哥南部Oaxaca地区采集的6个玉米地方品种样本中，发现有CaMV35S启动子及NovartisBt11抗虫玉米种的adh1基因相似序列。由于墨西哥为世界玉米的起源中心和多样性中心，当时该消息引起了一些环保人士的关注。绿色和平组织借此大肆渲染，说墨西哥玉米已经受到“基因污染”，甚至指责墨西哥小麦玉米改良中心的基因库也可能受到“基因污染”。实际上，文章发表后受到很多科学家的批评，指出其在方法学上有很多错误。所谓测出的35S启动子，经反复查明是假阳性。所称Bt11玉米中的adh1基因已经转到了墨西哥玉米的地方品种，则是张冠李戴。因为Bt11玉米中的基因是adh1-S，而作者检测出的是常规玉米品种中本来就存在的adh1-F基因，两者的基因序列完全不同，是两码事。显然作者没有比较这两个序列，审稿人和Nature编辑部也没有核实。对此，Nature于2002年4月11日载文2篇，批评该文的结论是对不可靠的实验结果的错误解释。同期发表编辑申明：该文所提供的证据不足以发表。墨西哥小麦玉米改良中心也发表声明指出，经对种质资源库和新近从田间收集的152份材料的检测，在墨西哥任何地区都没有发现35S启动子。三、加拿大“转基因油菜超级杂草”事件1995年，加拿大首次商业化种植了通过基因工程改造的转基因油菜。但在种植后的几年里，在加拿大的油菜地里发现了个别油菜植株可以抗1~3种除草剂，进而有人称此为“超级杂草”。后经调查了解到，产生这种油菜植株的原因，是由于农民在收获转基因油菜种子时部分遗落到田间，第二年再种新的油菜品种时，原来的种子发芽成熟后与新的品种之间发生基因漂移所致。事实上，这种油菜在喷施另一种除草剂2，4-D后即被全部杀死。“超级杂草”并不是一个科学术语，只是一个形象化的比喻，目前并没有证据证明已经有“超级杂草”存在。

五、巴西坚果事件美国先锋种子公司的科研人员在对大豆做品质改良时，发现巴西坚果（Bertholletiaexcelsa）中有一种蛋白质（2Salbumin）富含甲硫氨酸和半胱氨酸，并将这一基因转到大豆中。在研究过程中，他们发现这种蛋白质是过敏源。该公司于是取消了这项转基因大豆的研发计划。事实上，国际上早已有关于能产生过敏反应的食品及有关基因的清单。研究人员在研究转基因作物时，首先不会采用这些过敏性食物的基因。而且在研发前要查询国际公认的过敏源库，将转基因作物产生的新蛋白质与已知的过敏源做比较，如果相似度高，该研究将会停止。同时，按照国际食品法典委员会转基因食品安全评价标准的要求，各国在转基因安全评价时，均要求是否为过敏源的技术资料，对于有可能成为过敏源的转基因食品会要求停止试验，从管理上也有效地防止转基因食品成为过敏源。六、欧洲转基因玉米争议事件（Ⅰ）2010年3月1日，某“旅美学者”在凤凰网的评论版块上发表了一篇题为《转基因安全疑问须由专家自身试验破解》的文章，说“国外正在被不断证实转基因食物不安全”。为了证明这个说法，他举了欧洲几个转基因玉米争议事件作为例子，包括法国人Seralini及其同事的论文、奥地利泽特克及其研究小组的论文等。这在网上引起了比较大的反响。这位“旅美学者”在文中说：“最近，《国际生物科学学报》2009年第7期上发表的4位法国科学家的研究结果表明，喂食3种孟山都公司的转基因玉米，3个月后能让老鼠的肝脏、肾脏和心脏受损”。事实上，Seralini及其同事的文章发表后，立即受到同行科学家及相关监管机构的广泛质疑和批评。澳大利亚新西兰食品标准局独立调查分析了Seralini等人论文中的数据，结果认为喂食转基因玉米后，老鼠表现出的差异性是完全符合常态的。该机构指出，Seralini及其同事的统计结果与其他病理学、组织病理学、组织化学等方面的相关数据之间缺乏一致性，并且没能给予任何看似合理的科学解释。Seralini及其同事歪曲了毒理学上的显著性，忽略了其他相关因子对差异性的影响。该机构强调，Seralini及其同事的论文中提到的差异性与老鼠性别及喂食剂量均无关系。七、欧洲转基因玉米争议事件（Ⅱ）其实早在2007年，法国人Seralini及其同事就曾对孟山都公司转基因玉米的原始数据做出过统计分析，得出了与他们2009年公开发表的论文类似的结论。而且在文章发表后，他们同样受到了国际同行和业界的广泛质疑和批评。科学家们（Doulletal.，2007;Mond，2007）和来自欧盟、德国、法国、澳大利亚-新西兰、菲律宾的监管机构在审查后均宣布，该文对孟山都公司原始数据进行的重新统计分析中存在大量的错误和缺陷，不认同该文的结论，而支持最初的分析即转基因玉米MON868是安全的。其中，国际期刊《食品与化学品毒理学》发表了同行评议专家组对Seralinietal.（2007）及孟山都公司的试验研究（Hammondetal.，2006）的评价和复审结果。该专家组由国际上认可的来自美国、德国、英国和加拿大的6位毒理学及统计学家组成。专家组认为，Séralinietal.（2007）对孟山都公司原始数据的重新分析结果中，并没有任何证据表明喂食转基因玉米MON863会导致老鼠出现不良副作用。在各种情形下，Séralinietal.（2007）及孟山都公司Hammondetal.（2006）报告的统计结果，实际上均表明与处理无关，或者不具备生物学及临床上的任何意义。这是因为结果并没有显示出剂量效应，不具备重演性，与其他比如组织病理学上的相关变化没有关联，不在两类性别间均发生，没有发生超出正常范围的差异，或者在生物学上不具有如因果联系的合理性。总之，Séralinietal.（2007）对孟山都公司原始数据的重新分析结果没有产生任何有意义的新的科学数据来表明转基因玉米MON863在90天的老鼠喂食研究中会导致不良副作用。八、欧洲转基因玉米争议事件（Ⅲ）前文提及的“旅美学者”在文中还提到，“2007年，在奥地利政府的资助下，泽特克教授及其研究小组对孟山都公司研发的转基因玉米NK603（抗除草剂）和转基因玉米MON810（Bt抗虫）的杂交品种进行了实验。在经过长达20周的观察之后，发现转基因产品影响了小鼠的生殖能力”。事实究竟是怎样的呢？2007年，奥地利泽特克教授领导的研究小组确实对孟山都公司研发的两个转基因玉米杂交品种进行了动物实验。关于转基因玉米是否影响老鼠生殖，共进行了三项研究，其中，Zentek博士负责的一项发现了潜在问题。此事引起奥地利政府的高度关注，奥地利联邦卫生家庭及青年部对此展开了调查，并于2008年11月11日发布了一个报告，称Zentek博士负责这一项研究被多方证明是科学依据不充分的。欧洲食品安全局评价转基因安全性的专家组最近对该研究也发表了同行评议报告，认为根据Zentek博士提供的数据不可能得出任何科学的结论。两位被国际同行认可的专家（Drs.JohnDeSessoandJamesLamb）事后专门审查和评议了Zentek博士的研究，并独立地发表申明，认定在Zentek博士的研究中存在严重错误和缺陷，该研究并不能支持任何关于食用转基因玉米可能对老鼠生殖产生不良影响的结论。二、转基因安全性的争论在转基因生物中，有时候出现一些人们意想不到的后果为什么？a.对基因的____，基因间的_______及基因的_______都了解的相当有限;

b.转移的基因虽然是功能_____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______往往是随机的。结构调控机制相互作用已知部位二、转基因安全性的争论食物安全生物安全环境安全转基因与争论最开始是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。转基因食物导致仓鼠不孕？

流言：科学家已经证明，食用转基因食物会导致后代的生育能力丧失！并且发现实验中食用转基因食物的第三代仓鼠有畸形，嘴里竟然长毛了！转基因食物绝对有害！

真相：这个流言来源于2010年4月16日《俄罗斯之声》（一个俄罗斯的电台网站）上的一篇文章：《俄罗斯科学家证实转基因食物是有害的》[1]。此文主要介绍了俄罗斯科学院生态与进化研究所研究人员AlexeySurov的一项研究结果。在这项研究中，研究人员将坎贝尔仓鼠分为四组，都喂给它们常规的食物。不同的是，一组的食物不添加任何东西，一组添加非转基因大豆，另一组添加转基因大豆，最后一组则添加更多的转基因大豆。结果发现，食用转基因大豆的那些仓鼠，他们的后代相比对照组在生长速度和性成熟速度上都要慢，并且部分仓鼠失去了生育能力；此外，在第三代的仓鼠中还发现了嘴里长毛的畸形。

那么，这个研究结论究竟有多可靠呢？

首先，这项研究结果并没有正式发表在科学杂志上。我们检索了绝大部分重要的科学数据库（涵盖了几乎所有的重要的科学文献），都未能找到与AlexeySurov博士这项研究相关的论文。在著名的反转基因砖家、国际畅销书《种子的欺骗》（这是一本关于转基因食品的最畅销的书籍。——《生态学杂志》）的作者JeffreySmith发表于2010年4月20日的一篇网络文章里[2]，看到了关于这项研究更为详细的描述。JeffreySmith的文章特别提及AlexeySurov的这项研究预计将于3个月后（也就是7月份）发表。可惜的是，直到今天我们也没有看到这项研究结果的论文。我们无法猜测论文没有发表的原因，但可以肯定的是，没有通过“同行评议”机制的论文结论是不足信的。同时，作为一位科学工作者，在实验结果尚未发表时，就向媒体透露所谓的“科学结论”，也是极不负责任的行为。AlexeySurov的另一篇文章《一种新的器官异位：一些啮齿动物口腔中的毛发》[3]于2009年发表于俄国国内杂志《DokladyBiologicalSciences》。文章中描述了实验室饲养的仓鼠口中长出毛发的发现，并对毛发的生长分布、成分等作了介绍。在文末，作者并没有发现确切的原因，而是猜测说“可能是实验室饲养仓鼠用的大豆等食物中的含有的转基因成分或者是污染物质引起的”。事实上，这只是一个偶然的观察结果，而文章也并没有对产生这种畸形的原因进行考察，也就不能得出是转基因食物导致这种畸形的结论。

结论：谣言破解。流言里的结论并没有得到科学界同行的认可。对于这类出现在媒体上的所谓的“科学结论”，我们有理由保持怀疑的态度，冷静看待。二、转基因安全性的争论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转基因生物与生物安全a.引起生