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文檔簡介

一、轉基因成果令人嘆為觀止轉基因生物的分類:

轉基因微生物轉基因植物轉基因動物第一頁,共63頁。1

轉基因食品的特征轉基因食品(GeneticallyModifiedFood)是指利用轉基因技術將獲得的外源基因導入動物、植物和微生物,并將其加工生產的食品。第一代轉基因食品是以增加農作物抗性和耐貯藏性的轉基因植物源食品,其主要特征是轉入抗除草劑基因、抗蟲基因、延遲成熟基因等,以增加農作物的抗逆性和耐貯藏性。第二頁,共63頁。1

轉基因食品的的特征第二代轉基因食品是以改善食品品質和增加食品營養為特征。第三頁,共63頁。1

轉基因食品的的特征第三代轉基因食品是以增加食品中的功能因子和免疫功能為主要特征。第四頁,共63頁。

(一)微生物方面:通過轉基因技術獲得了具有重要經濟價值的各種重組微生物。

第五頁,共63頁。1.清除石油污染,例如假單胞桿菌。2.生產稀缺的生化藥品(胰島素生長激素疫苗),轉基因工程菌。3.轉基因細菌可治癌癥

英國醫學專家日前將轉基因大腸桿菌與一種抗癌藥相結合,成功殺死了實驗鼠體內的癌細胞。這種抗癌藥無法單獨發揮作用,但是一種由轉基因大腸桿菌分泌的酶能將此藥物“激活”,形成一種有效的毒素,將其周圍的癌細胞殺死,而不傷害其它組織器官。

第六頁,共63頁。(二)轉基因動物方面:受到轉基因巨型小鼠獲得成功的鼓舞,科學家培育了生長迅速、營養品質優良的轉基因家畜、家禽,同時,科學家還把轉基因動物變成乳腺生物反應器。第七頁,共63頁。(三)轉基因植物方面:目前,科學家已經培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全新形狀的農作物和更有觀賞價值的花卉。第八頁,共63頁。第九頁,共63頁。英國劍橋先正達公司開發的富含胡蘿卜素的“金大米”。轉基因的重要成果展

第十頁,共63頁。改變花色的轉基因矮牽牛花第十一頁,共63頁。藍色玫瑰一直是人類美麗的夢想基因工程正在將它變為現實轉基因的重要成果展

第十二頁,共63頁。轉基因西紅柿抗乙肝西紅柿導入了轉基因疫苗,人如果每周生吃1-2個,每年吃2-3個月就能達到去醫院注射乙肝疫苗的效果。(中國)轉基因的重要成果展

第十三頁,共63頁。二轉基因食品的安全性隨著人口增長和農作物生產面積的下降,食品安全問題越來越突出。轉基因技術可以通過改良動植物、微生物的生長性能、抗病、抗逆性、營養品質等,提高產品的產量和質量,從而為人類發展提供可靠的食品安全保障。

1轉基因食品是保障食品安全的重要環節第十四頁,共63頁。基因一旦被改動一方面可能引起生物體內一系列未知的結構與功能的變化;另一方面,轉基因操作對生物體的影響會通過遺傳傳遞。轉基因技術的安全性問題

在轉基因生物中,有時候會出現一些人們意想不到的后果.引發人們在三個方面發生了激烈的爭論:食物安全、生物安全、環境安全。轉基因食品是否安全?有人說YES.有人說NO.你同意哪種觀念?依據是什么?第十五頁,共63頁。1.1轉基因食品的食用安全性轉基因的實質是先克隆某一優良性狀的目的基因,將其插入到目標生物的染色體中,使目標生物具有一些優良性狀,如高產、抗病、高營養等。經過對目的基因的、載體和抗性標記的嚴格選擇,對生產過程進行跟蹤檢測,并對轉基因食品進行實質等同性分析鑒定,生產的轉基因食品是安全的,與傳統食品沒有差別。第十六頁,共63頁。1.2轉基因食品對人體健康的影響一般來說,轉基因食品是安全的,但如果長期食用轉基因食品,對人體健康會產生那些不良影響呢?

首先,轉基因食品中潛在的過敏原對人體的影響。

食品過敏是指食品中含有某些能引起人產生不適反應的抗原分子,這些抗原分子主要為蛋白質,具有對T-細胞和B-細胞的識別區,可以誘導人免疫系統產生免疫球蛋白E抗體(IgE)。第十七頁,共63頁。由IgE介導引起過敏反應最常見的食物是花生、大豆、小麥、魚類等。

目的基因的產物如果是潛在的過敏原,則該轉基因食品有可能引起人體的過敏反應。1.2轉基因食品對人體健康的影響

如果對可能存在的潛在過敏原進行詳盡的檢測,則轉基因食品中不會對人體健康造成不良影響。

第十八頁,共63頁。其次,抗生素抗性對人體的影響。轉基因食品中存在一些具有抗生素抗性的標記基因,有可能在動物腸道中轉移給微生物,從而影響抗生素治療的效果。目前在植物中使用抗生素抗性標記基因是安全的。食用轉基因作物飼料的家禽、牲畜、魚類等水生動物體內,有可能累積抗生素抗性。有人認為,食用這些肉類產品可能會使人體具有抗生素抗性,但這種可能性非常小。1.2轉基因食品對人體健康的影響第十九頁,共63頁。第三,食品營養品質的改變對人體健康的影響。轉基因產品的目的基因可能帶來了一些有利性狀,如高產、抗逆性好等,但也可能引起食品的營養成分或品質發生改變,甚至產生一些抗營養因子。導致了食品營養品質下降,對人體健康產生不良影響。另外,轉基因產品的目的基因表達時,可能會促使一些天然毒素的表達率提高,如豆科蛋白酶抑制劑、馬鈴薯的茄堿等。轉基因食品中的這些毒素含量的提高對人體健康肯定是不利的。1.2轉基因食品對人體健康的影響第二十頁,共63頁。1、轉基因生物與食物安全

a.擔心轉基因食物安全性的理由b.不必擔心轉基因食物安全性的理由反對“實質性等同”安全性檢測問題滯后效應擔心出現新的過敏原擔心營養成分的改變把動物蛋白基因轉入農作物,是否侵犯了宗教信仰或素食者的權益多環節、嚴謹的安全性評價,可以保證轉基因食物的安全科學家的負責態度可以防止新過敏原的產生至今尚未發現食用轉基因食品而影響人體健康的事例沒能足夠的證據證明轉基因食物有問題。第二十一頁,共63頁。2轉基因食品對生態的影響轉基因技術打破了基因的種屬限制,動物、植物、微生物及人工合成的基因均可以轉入某一種生物。轉基因食品在生產和加工過程中,是否會對環境產生影響,帶來生態災難?這些問題在轉基因時就應該充分考慮到。環境影響主要包括轉基因生物作為外來物種是否帶來生態風險,食品中的轉基因是否轉移到野生生物中,是否會破壞自然生態環境,轉基因成分在環境中的殘留及可能造成的基因污染,轉基因成分對土壤生態系統的影響。第二十二頁,共63頁。2.1基因漂移的風險轉基因食品的重要原料之一是轉基因農作物。基因可通過雜交途徑在生物群體中傳播。轉基因農作物的花粉與近緣種屬的植物雜交,將基因轉移到非轉基因植物上。轉基因農作物在生產過程中,種子通過運輸或昆蟲、鳥類、野生動物攜帶等途徑擴散到新的生態環境中,繁殖或將基因轉移到其它植物上。第二十三頁,共63頁。經過對轉Bt基因棉花和轉基因玉米的基因漂移進行研究,發現均存在基因漂移現象。基因漂移到非目的植物上,可能形成超級雜草,對生態環境造成不可估量的損失。2.1基因漂移的風險轉基因生物通過基因漂移,會破壞野生近緣種的遺傳多樣性。第二十四頁,共63頁。2.2對生物多樣性的影響墨西哥是玉米的原產地,擁有豐富的種質資源。近年來引進美國的轉基因玉米,已經對玉米的遺傳多樣性有所影響。中國農科院棉花研究所研究發現:在種植轉Bt基因棉花的農田中,由于Bt毒蛋白對棉鈴蟲的殺滅作用,導致棉鈴蟲的寄生性天敵的數量明顯減少。某種生物種群數量的減少或滅絕直接影響到天敵的生存、生物多樣性甚至整個生物鏈。第二十五頁,共63頁。2.3對土壤微生態的影響轉Bt基因作物的殘茬和根部滲出物中含有Bt毒蛋白。Bt毒素不易被生物降解,在土壤環境中可長時間保持殺蟲活性,殺死土壤中的生物。不但降低了土壤中的生物多樣性,而且對土壤的微生態循環造成影響。第二十六頁,共63頁。

2、轉基因生物與生物安全

a.擔心引起生物安全的理由b.不擔心引起生物安全的理由轉基因植物可能會擴散到種植區以外,成為雜草轉基因生物可能成為“入侵的外來物種”威脅生態系統其他生物的生存外源基因可能與感染轉基因生物的某些細菌獲病毒雜交,重組出對人類或其他生物有害的病原體形成“超級病毒”。有可能使雜草成為除不掉的“超級雜草”擴散到種植區以外的轉基因農作物很快死亡。轉基因農作物新性狀必須有一定的條件和種植技術。由于存在生殖隔離,轉基因農作物很難與其他植物雜交。花粉傳播的距離有限,時間有限。第二十七頁,共63頁。不是同一種類,甚至會將動物基因轉到植物上Iworryabout第二十八頁,共63頁。Iworryabout第二十九頁,共63頁。3對環境的污染目前,抗除草劑的轉基因農作物種植面積不斷增加。隨之而來的是除草劑使用量的持續增長。除草劑隨雨水、水土流失等轉移到其它地方,造成連續的土壤、水質和環境污染。同時,由于除草劑的大量使用,降低了農田的生物多樣性。第三十頁,共63頁。

Bt棉的大規模種植破壞了棉鈴蟲在華北地區季節性多寄主轉換的食物鏈,不僅有效控制了棉鈴蟲對棉花的危害,而且還減少了周邊沒有進行Bt遺傳改良的農作物的蟲害。結論:Bt棉將是未來控制農作物病蟲害、提高農作物產量、改善農業生態環境的新途徑。第三十一頁,共63頁。3、轉基因生物與環境安全a.引起環境安全的理由:

b.不引起環境安全的理由:打破自然物種的原有界限,改變了生態系統中能量流動和物質循環。重組微生物在降解某些化合物過程中所產生的中間產物,可能對人類的生活環境造成二次污染。重組DNA與微生物雜交,可能產生有害的病原微生物。轉基因植物花粉中的有毒物質可通過蜜蜂進入蜜蜂,再經過食物鏈傳遞,有可能進入其他動物和人體內。

轉基因不會改變生物原有的分類地位,不會破壞生態系統的穩定性。轉基因抗蟲作物的種植,減少了農藥的使用量。抗除草劑農作物的種植,減輕了農田管理的負擔,保護了農田的土壤環境。新聞報道不實,增加了公眾對轉基因農作物的恐懼感。第三十二頁,共63頁。三、理性看待轉基因技術

a.趨利避害,而不能因殪廢食

b.建立相應的法規。

如1993年制定的<基因工程安全管理辦法>和2002年頒布的<農業轉基因生物標識管理辦法>,要求對轉基因生物產品加貼標注,維護消費者對轉基因產品的知情權和選擇權。

第三十三頁,共63頁。我國于2001年5月9日通過了《農業轉基因生物安全管理條例》,這是我國在轉基因生物管理方面的核心法規。主要有六個方面的內容:1.農業轉基因生物的含義;2.農業轉基因生物安全,指防范潛在風險;3.國務院農業行政主管部門負責;4.國務院建立部際聯席會議制度;5.國家對農業轉基因生物安全實行分級管理評價制度、安全評價制度、實行標識制度;6.對研究與試驗、生產與加工、經營、進出口、監督與檢查、罰則等作了詳細的規定。第三十四頁,共63頁。生物安全過程中體現的一系列原則:預防原則(precautionaryprinciple)實質等同性審慎原則(substantialequivalence)事先知情同意(AdvanceInformedAgreement)第三十五頁,共63頁。轉基因利弊OR第三十六頁,共63頁。轉基因食品的優點:1、解決糧食短缺問題2、減少農藥使用,避免環境污染3、節約生產成本,降低食物售價4、增強食物營養,提高附加價值5、增加食物種類,提高食品品質6、促進生產效率,帶動相關產業第三十七頁,共63頁。轉基因的風險:1、可能破壞生物多樣性,并造成生態災難2、可能產生新的病毒疾病3、可能降低食品的營養價值,使其營養結構失衡4、可能對有益生物產生直接或間接影響5、可能導致一些非目標生物的不適應或消亡第三十八頁,共63頁。群眾對轉基因食品的看法:——無所謂!分解后東西都一樣!

——轉基因作物就像以前吹得神乎其神的珍奧核酸一樣,進了胃里就全部被分解了,哪有什么不同。

——為什么韓國和日本都拒絕轉基因食品進口呢?我覺得是不是這些國家都心存疑慮呢?至少到底轉基因食品是好是壞還沒有定論吧?

——在湖北等地區,種植過轉基因作物的田,幾乎都不長雜草,而且也無法種植其他作物。——管他啥!只要吃了不死人!都快餓死了!能吃飽就好了——有的選我還是選擇傳統食品第三十九頁,共63頁。斑蝶事件

1999年5月康奈爾大學一個研究組報道,說一種斑蝶食用轉蘇云金桿菌的殺蟲蛋白基因(Bt)玉米花粉后44%死亡,表明轉基因食品可能存在安全隱患。此事件引起科學家對轉基因食品的廣泛爭論。第四十頁,共63頁。抗蟲玉米與大花斑紋蝴蝶農藥的過度使用第四十一頁,共63頁。在加拿大的油菜地里發現了個別油菜植株可以抗1-3種除草劑,因而有人稱此為“超級雜草”。加拿大“超級雜草”事件基因漂流第四十二頁,共63頁。對轉基因質疑的原因何在?第四十三頁,共63頁。1、時間短:轉基因的應用時間短,才短短的十幾年,就將它搬上我們的餐桌,實為不妥。而且也沒有一定的科學研究證明它是利還是弊。2、見效慢:食用轉基因食物,無法在短期內對它進行評估。那些弊端的顯現是需要一定時間的,也許危害的是下一代。3、有些國家或地區的人食用轉基因食物后,生育能力下降,對于孕婦及孩子的危害是不可估量的第四十四頁,共63頁。國內轉基因食品類農作物清單轉cry1Ab/cry1Ac基因抗蟲水稻華恢1號華中農業大學

轉cry1Ab/cry1Ac基因抗蟲水稻Bt汕優63華中農業大學

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抗除草劑大豆A2704-12拜耳作物科學公司第四十七頁,共63頁。轉基因食品安全檢測轉基因過程的每一個環節都有可能對食品的安全性產生影響。針對轉基因技術各個環節的特點,相應的轉基因食品的檢測方法主要有兩大類:一類是蛋白質水平的檢測,另一類是核酸水平的檢測。第四十八頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:蛋白質水平1)蛋白質印跡法(Westernblot)蛋白質印跡法將電泳較高的分離能力、抗體的特異性和顯色酶反應的靈敏性結合起來,是檢測復雜混合物中特異蛋白質的最有力的工具之一。普遍用于分離、檢測特異的目的蛋白質,靈敏度為1ng~5ng。它可確定一個樣品中是否含有低于或超過預定限值水平的目的蛋白質,特別用于不可溶蛋白質的分析。

vanDuijn等用蛋白質印跡法檢測RoundupReady大豆中的CP4合成酶,檢測限在0.5%~1%。驗證該方法可對大豆蛋白質產品進行檢測。第四十九頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:蛋白質水平2)酶聯免疫吸附試驗(enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA)

ELISA檢測是將抗原與抗體反應的特異性與酶對底物的高效催化作用結合起來,根據酶作用于底物后的顯色反應。當抗原與抗體結合時,借助于比色或熒光反應鑒定轉基因成分。酶與底物反應的顏色與樣品中抗原的含量呈正比。這是目前比較常用的兩種檢測轉基因食品方法之一。酶聯免疫吸附檢測方法具有高度選擇性和靈敏性。

Rogan等用ELISA法檢測出傳統大豆加工產品中混有2%RoundupReady大豆中的CP4EPSPS蛋白質。第五十頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:蛋白質水平3)“側流”型免疫測定(LateralFlow)。“側流”型免疫測定是在最近15年發展起來的,該方法之前主要用于醫學領域。與ELISA相似,這種測定方法也是基于三明治夾心式技術原理,但該法是在一種膜支持物上,而不是在管子里進行的,標識的抗原一抗體復合物側向遷移,直至遇到在一種固定表面上的抗體。整個操作相對簡單,目前市場上出現了用于側流分析并能用于野外測試的試劑盒。第五十一頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:核酸水平1)普通PCR檢測技術普通PCR檢測技術是在包括DNA模板、TaqDNA聚合酶、擴增引物、dNTP、緩沖液(包含MgCl2等)的反應混合物中,利用PCR儀對DNA片段進行擴增,PCR產物以指數方式增加。第五十二頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:核酸水平2)逆轉錄PCR(RT-PCR)逆轉錄PCR(reversetranscriptionpolymerasechainreaction,RT-PCR)的原理是提取總RNA,以其中的mRNA為模板,利用依賴RNA的DNA聚合酶(逆轉錄酶)反轉錄成cDNA。再以cDNA為模板進行PCR擴增,獲得目的基因。RT-PCR檢測的靈敏性很高,可檢測極為微量的RNA樣品。RT-PCR廣泛應用于遺傳病診斷,食品安全檢測等領域。第五十三頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:核酸水平3)巢式PCR巢式PCR(nestedPCR)是指利用兩套PCR引物進行兩輪PCR擴增反應。在第一輪擴增中,外引物用以產生擴增產物,此產物在在內引物的存在下進行第二輪擴增。巢式PCR有兩對PCR引物與檢測模板配對,增加了可靠性和敏感性,缺點是容易被污染。第五十四頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:核酸水平4)多重PCR多重PCR(multiplexPCR)原理與普通PCR基本一致,是在同一PCR反應體系中加入多對引物,多種目的基因同時擴增的檢測方法。多重PCR技術保留了普通PCR的特異性和敏感性,可同時檢測多個目的基因,具有快速、靈敏、特異、經濟高效等優點。不足之處是擴增效率不高,引物間干擾等。第五十五頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:核酸水平5)定量PCR定量PCR(QuantitativePCR)是指通過監測PCR過程,分析PCR產物,精確定量PCR起始模板量的一種技術。實時熒光定量PCR(Real-timeflurescentquantitivePCR)是通過對PCR擴增反應中產物的熒光信號進行實時檢測,對起始模板進行定量或定性分析。隨著循環進行,PCR反應產物不斷增加,熒光信號強度也隨之增強。通過熒光強度的變化分析PCR產物量的變化,得到一條相關曲線。第五十六頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:核酸水平6)免疫PCR免疫PCR(ImmunoPCR)是將抗原抗體反應和PCR擴增反應相結合而建立的一種微量抗原檢測技術。免疫PCR是在ELISA的基礎上建立起來,用PCR擴增代替酶催化底物顯色,將與抗原結合的特異抗體通過連接分子與DNA結合,再經PCR擴增,定量檢測抗原,靈敏性高。第五十七頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:核酸水平7)變性梯度凝膠電泳PCR變性梯度凝膠電泳PCR(PCR-denaturinggradientgelelectrophoresis,PCR-DGGE)是聚合酶鏈式反應和變性梯度凝膠電泳相結合的方法,用于分析食品樣品中微生物的動態變化、菌落多樣性,廣泛應用于生態學、食品微生物學等領域。PCR-DGGE技術的優點是可同時檢測多種微生物,方便快速,準確可靠,靈敏度高,缺點是在樣品處理時可能造成偏差,影響結果分析。第五十八頁,共63頁。轉基因食品安全檢測:核酸水平8)熱起動PCR熱起動PCR(HotStartPCR)是在PCR反應中通過抑制非特異性擴增,提高反應特異性,優化目的擴增產物的方法。其原理是利用物理或化學方法控制PCR反應體系中的DNA聚合酶,引物,dNTP,鎂離子等,直到反應混合物被加熱到可阻止與引物的非特異結合的溫度,然后開始PCR反應,擴增目的產物。第五十九頁,共63頁。轉基

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