转基因食品及pcr检测转基因食品管理平台.ppt

第四章 转基因食品及PCR检测 转基因食品（genetically modified foods, GMF)是由细胞DNA中经非生殖方法插入了特定外源基因或基因片段，并获得某种良好性状的动物、植物或微生物制成的食品。例如抗虫害、抗病毒、抗杂草的转基因玉米、黄豆、油菜、土豆、西葫芦等。 3.1 转基因产品的种植情况 转基因作物自1996年进行商业化种植以来，全球转基因作物种植面积持续增长。截至2004年，在八年间增加了将近40倍左右。已批准商品化转基因作物有大豆、玉米、油菜、棉花、番茄、马铃薯、甜椒、西葫芦、木瓜、甜菜、亚麻、烟草、西瓜等。据估计，用这些转基因作物生产加工的食品全世界有近万种。 目前，转基因作物主要集中种植在工业化国家。1999-2003年，美国、阿根廷、加拿大和中国这四个国家种植了全球99％的转基因作物。 全球种植的转基因作物主要是大豆、玉米、棉花和油菜。 目前，国际上进行实验室研究和田间实验的转基因作物种类较多，但批准商业化种植的转基因作物种类却只有几十种。 转基因棉花 3.3 转基因食品的安全性问题 美国宣称转基因食品与传统食品一样，是安全的，对人体无害，迄今没有报告表明转基因农产品给人体健康造成了危害。 欧盟等国家认为转基因食品应用于生产和消费的时间尚短，食品的安全性和可靠性都有待于进一步的研究和证明，转基因食品可能会导致一些遗传学或营养成分的非预期改变，可能会对人类健康产生危害。 3.3.1 转基因产品对人体健康可能产生的影响 该类食品携带的抗生素基因有可能使动物与人的肠道病原微生物产生耐药性，这是人们最关心的问题。 抗虫农作物体内的蛋白酶抑制剂和残留的抗虫内毒素，可能对人体健康有害。有人认为，抗虫农作物体内的蛋白酶抑制剂和抗虫内毒素，既然能使咬食其叶片的昆虫的消化系统功能收到损害，那么谁又能担保其叶片、果实、种子不会对人畜产生类似的伤害呢？ 随着基因改造的抗除草剂农作物的推广，可能导致除草剂的用量增加，从而导致除草剂在食品种残留量加大。 转基因作物中病毒基因有可能与浸染该植物的其他病毒进行重组，产生新病毒或超级病毒。 转基因生物作为食品进入人体，可能使人出现某些毒理作用和过敏反应，国外已有儿童饮用转基因大豆豆浆产生过敏反应的报道。 3.3.2 转基因产品对环境生态可能产生的影响 转基因作物本身可能转变成杂草。如果转入的抗性基因逃逸到其他作物上，也会使这些作物的野生近缘种并成杂草；如果转基因高产作物一旦通过花粉导入方式将高产基因传给周围杂草，会引发超级杂草出现，对天然森林造成基因污染和对这些地区的其他作物带来不可预见的后果。 如果转基因不育品种的不育基因在种植地大肆传播，会导致当地农业崩溃。 抗虫、抗病和抗除草剂类转基因植物，除对害虫产生毒害而使其死亡外，对环境中的许多有益生物也产生直接或间接的影响，甚至使其死亡。 如果用于食品的植物通过基因改良成为要用植物，那么通过异花授粉会使食用的植物产生药性，从而污染人类的食品供应。 基于转基因食品潜在安全的不确定性，世界各国政府都加强对转基因食品进行管理。主要原则是：一、执行严格的安全评价制度；二、标识制度，即在转基因食品包装上加贴标识。 目前我国转基因食品法规主要为《农业转基因生物标识管理办法》，2002年3月20日起实施，规定对转基因产品实施标识制度。第一批标识管理的转基因生物目录是：大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕、玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉、油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕、棉花种子、番茄种子、鲜番茄、番茄酱。 3.4 DNA提取 转基因产品检测的第一步是提取样品中的DNA。植物细胞中DNA主要存在于细胞核内，细胞质中的DNA主要存在于线粒体和叶绿体中。细胞内各种DNA总称为总DNA。进行转基因检测需要提取的是总DNA。 提取DNA的质量关键在于DNA分子的平均长度、化学纯度和DNA结构的完整性。DNA提取的基本原理是：从样品中释放DNA和纯化DNA。为了得到高质量的DNA，必须去除： ① 蛋白质如用蛋白酶或有机试剂去除； ② 多糖（如果胶、纤维素、半纤维素、淀粉和增稠剂等），以酶（果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶等）方法或有机溶剂（CTAB/氯仿等）去除； ③ 脂类，以酶法或溶剂（如正己烷）去除； ④ RNA，用RNA酶去除； ⑤ 盐类（提取/裂解缓冲液或沉淀液的残留物）。 DNA的纯化采用不同方式，主要有沉淀法和固体介质吸附法。 沉淀法是用试剂乙醇和异丙醇等沉淀浓缩DNA，在DNA沉淀过程中可使用DNA共沉淀剂如糖原、PEG或tRNA以提高DNA的得率。 固体介质吸附法是指采用阴离子交换树脂、硅石或玻璃珠、硅藻土、膜等吸附DNA。 提取DNA时，可同时采取几种纯化方法。关于植物总DNA的提取方法有很多，如苯酚－氯仿法、C