《第09章转基因生物安全.pptVIP

一、基因工程及其应用 基因工程 基因工程：又称为基因（DNA）重组技术，是将某些生物体内控制其特定性状的基因作为外源基因（目标基因），按照人的意愿，经过体外重组后，再转植到另一种生物体内，使其在受体内复制、转录、翻译、表达，从而产生出人们所预期的产物或达到某种目的。 抗除草剂转基因 1、使除草剂作用的靶酶过量表达进行解毒，如过量表达（5-烯醇丙酮酸草酸-3磷酸EPSP）抗草甘磷（Roundup） 2、改变除草剂作用靶物的敏感性；如aroA编码的EPSP对草甘磷敏感性降低； 3、降解除草剂基因。如Bar基因编码的草丁磷乙酰转移酶可以降解草丁磷等除草剂。 抗病毒转基因植物 1、衣壳蛋白基因(阻止病毒脱壳) 2、病毒复制酶基因（转病毒非结构蛋白基因） 3、病毒核内蛋白酶基因 4、来自植物的抗病毒基因 抗真菌转基因植物 抗真菌基因工程难度大，近几年才对真菌与植物之间的作用机理有了初步了解，鉴定和克隆了一些真菌蛋白，完成了一些抗真菌基因的克隆。 转几丁质酶基因，抗烟草白粉病和番茄枯萎病，进入试验阶段。 抗细菌转基因植物 1、转杀菌肽基因（30多氨基酸） 2、转溶菌酶（lysozyme）基因(如T4溶酶体的溶菌酶基因) 3、病原体自身的抗菌基因（抗细菌毒素酶基因） 4、植物的抗细菌基因 抗环境胁迫的转基因植物 抗温度胁迫（低温、高温）； 抗水分胁迫（干旱、涝害）； 抗化学胁迫（盐碱、重金属、有机污染）； 抗环境胁迫受多基因控制，研究难度大； 现在对胁迫机理研究不足，胁迫刺激的接受、 转换、传递机理……等。 现重点研究的基因有热激蛋白基因、调渗蛋白基 因、胆碱脱氢酶基因…… 植物发育调节基因 1、控制果实成熟的转基因作物 如插入LE-ACC2合成酶基因，减低乙烯 的产生，控制番茄成熟。 2、雄性不育基因工程 3、改良品质的转基因植物（如含VA的水稻） 转基因动物（附） 将特定的外源基因导入动物染色体，使其发生整合并能遗传，产生新动物个体或品系。 1990年转基因小鼠，现在大鼠、兔、牛、羊、猪等等； 目的：1、培育人体器官； 2、获得药物； 基因工程药物（附） 把产生人们所需要的蛋白质的基因从细胞中分离出来，使它在一定的条件下合成人类所需要的蛋白质——基因工程药物。 1977年美国用大肠杆菌生产人生长激素； 美国有47种基因工程药物； 中国批准包括乙肝疫苗、干扰素在内的10多种基因工程药物投入市场。 转基因作物和转基因食品概况 1983年GMO烟草和马铃薯诞生； 1994年 转基因番茄商品化种植； 到2000年GMO植物有35科120多种。 2002年美国转基因玉米（32%），大豆 74%； 转基因作物种植最多的国家（2001年）： 美国3570万公顷；阿根廷1180万公顷； 加拿大320万公顷；中国150万公顷 转基因技术公司 孟山都（Monsanto）现名（Parmacia）: 2001年91%市场； 先正达（Syngenta,原诺华公司）； 安万特（Aventis,现被拜耳收购）； 杜邦 （Du Pont）; 中国转基因植物种植 1994年商品化种植抗黄瓜花叶病毒（CMV）和抗 烟草花叶病毒的烟草； 1998年批准6个品种，包括抗病番茄、抗病甜椒和 耐储存番茄等； 2002年3月已经田间实验的农作物22种，包括棉花、大豆、马铃薯、烟草、玉米、花生、菠菜、甜椒、小麦等。 中国尚没有转基因食品批准上市； 每年进口转基因大豆1500万吨以上。 需要粮食、依赖生物技术 61亿人； 全球土地退化面积19亿公顷，即190万Km2。 全球40%土地为“脆弱的旱地”； 全球营养不良人口近7亿； 解决粮食安全问题靠生物技术 1）粮食总量； 2）提高品质（全球每年由于维生素A缺乏导致 100万儿童死亡，50万人失明。） 转基因生物安全 生物安全：是指在一定时间与空间范围内，由于自然或人类活动引起外来物种迁移，外来物种定居、建群、繁衍、扩展，造成对本地物种和生态系统的威胁、危害，使之衰退、甚至退化和灭绝； 或人为造成环境剧烈变化，对生物多样性产生影响和威胁；或由于掠夺开发导致物种濒危或灭绝；或生物的研究、开发、生产、应用造成对人类健康、生存环境和社会生活带来有害影响。 转基因生物的潜在生态风险 1、基因污染 如：1998年加拿大Alberta的一种Can