第十九轉(zhuǎn)基因植物張幻燈片

3/15/20231當(dāng)前1頁(yè)，總共56頁(yè)。（二）轉(zhuǎn)基因植物1983年世界上誕生了第一株轉(zhuǎn)基因植物。比轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（1982年）出現(xiàn)的晚。然而，轉(zhuǎn)基因植物后來(lái)居上，大量的轉(zhuǎn)基因植物已在實(shí)驗(yàn)室里研究成功，并且有不少重要的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物已經(jīng)進(jìn)行了大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)，從20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始陸續(xù)進(jìn)入人們的生活。3/15/20232當(dāng)前2頁(yè)，總共56頁(yè)。高等植物的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)Ti質(zhì)粒介導(dǎo)的整合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)Ti（tumorinducing)質(zhì)粒存在于根瘤農(nóng)桿菌中，能感染雙子葉植物的根部和受傷組織，生成冠癭瘤。野生型Ti質(zhì)粒經(jīng)切除某些片段和插入大腸桿菌復(fù)制子和選擇標(biāo)記，引入植物細(xì)胞啟動(dòng)子、人工接頭等元件，以利于外源基因的克隆。3/15/20233當(dāng)前3頁(yè)，總共56頁(yè)。發(fā)展中國(guó)家為了能在有限的耕地上生產(chǎn)出更多的糧食，依賴(lài)化肥和化學(xué)農(nóng)藥的程度越來(lái)越高。過(guò)量施用化學(xué)農(nóng)藥和化肥所造成的環(huán)境污染和耕地、水質(zhì)的破壞，用傳統(tǒng)的手段難以去除。同時(shí)，食物和飲用水中農(nóng)藥的殘留量居高不下，并由此帶來(lái)了種種疾病。3/15/20234當(dāng)前4頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)蘇云金芽孢桿菌（Bt）毒蛋白基因抗棉鈴蟲(chóng)的棉花受到各國(guó)農(nóng)民的青睞。這種轉(zhuǎn)基因棉花明顯減少殺蟲(chóng)劑使用量。據(jù)報(bào)道，種植這種棉花，殺蟲(chóng)劑使用量可以減少50%，而我國(guó)報(bào)道可減少70%；保護(hù)了水質(zhì)和土壤；調(diào)查還表明肥料利用率也得到明顯提高，促進(jìn)了土地的保護(hù)性耕種。這樣就有可能使世界農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)走出怪圈，步入良性循環(huán)，從而解決世界上的饑餓和貧困。3/15/20235當(dāng)前5頁(yè)，總共56頁(yè)?；蚬こ膛嘤瓜x(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲(chóng)基因與運(yùn)載體DNA拼接棉花植株導(dǎo)入3/15/20236當(dāng)前6頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉3/15/20237當(dāng)前7頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因棉花3/15/20238當(dāng)前8頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)番茄3/15/20239當(dāng)前9頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物前景誘人自從1983年世界上誕生了第一株轉(zhuǎn)基因植物以后，許多國(guó)家都陸續(xù)地投入了大量人力、物力和財(cái)力，競(jìng)相開(kāi)發(fā)、研究。目前世界上已有百余種轉(zhuǎn)基因植物問(wèn)世，尤其重要的是已有水稻、玉米、棉花、大豆、油菜、煙草、甜菜、亞麻、南瓜、馬鈴薯、番茄、西葫蘆、番木瓜等10余種、上百個(gè)品種的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物已獲準(zhǔn)進(jìn)入商品化生產(chǎn)。3/15/202310當(dāng)前10頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因試驗(yàn)田3/15/202311當(dāng)前11頁(yè)，總共56頁(yè)。袁隆平－－世界雜交水稻之父首屆國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)

3/15/202312當(dāng)前12頁(yè)，總共56頁(yè)。3/15/202313當(dāng)前13頁(yè)，總共56頁(yè)?；蚬こ膛c農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú)(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)3/15/202314當(dāng)前14頁(yè)，總共56頁(yè)?；蚬こ膛c農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄3/15/202315當(dāng)前15頁(yè)，總共56頁(yè)。（1）抗蟲(chóng)害農(nóng)作物把能編碼殺蟲(chóng)活性物質(zhì)的基因轉(zhuǎn)移入植物細(xì)胞后，基因表達(dá)的產(chǎn)物可以通過(guò)破壞害蟲(chóng)消化道，或抑制害蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育，或者直接殺死的途徑達(dá)到殺滅害蟲(chóng)的目的3/15/202316當(dāng)前16頁(yè)，總共56頁(yè)。最常用且最成功的是Bt基因。鱗翅目、鞘翅目昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)，一旦食用了含有該基因表達(dá)產(chǎn)物的葉片后，進(jìn)入幼蟲(chóng)消化道的Bt毒蛋白在堿性條件和特異性蛋白酶的作用下，便可裂解為活性多肽（60～68kd），此多肽在細(xì)胞膜上形成離子通道，導(dǎo)致胞內(nèi)ATP外流，造成幼蟲(chóng)消化道損傷，最終導(dǎo)致幼蟲(chóng)死亡。Bt毒蛋白對(duì)人、畜等是安全的、無(wú)害的。3/15/202317當(dāng)前17頁(yè)，總共56頁(yè)。（2）抗病毒農(nóng)作物1986年將煙草花葉病病毒外殼蛋白基因轉(zhuǎn)移入煙草后，人類(lèi)便獲得了第一種抗病毒轉(zhuǎn)基因植物。病毒外殼蛋白基因?qū)胨拗骷?xì)胞后，可以產(chǎn)生出該病毒的外殼蛋白，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)相應(yīng)的或相近的病毒產(chǎn)生抗性。目前已有一些抗病毒農(nóng)作物進(jìn)行了大面積的種植生產(chǎn)，比如中國(guó)的轉(zhuǎn)抗病毒基因煙草、西紅柿和甜椒；美國(guó)的轉(zhuǎn)抗病毒基因馬鈴薯、西葫蘆、番木瓜等。3/15/202318當(dāng)前18頁(yè)，總共56頁(yè)。（3）抗除草劑農(nóng)作物把抗除草劑基因轉(zhuǎn)移入農(nóng)作物中，使農(nóng)作物獲得抗除草劑能力。這時(shí)若施用除草劑，就可以有選擇的除掉雜草，而農(nóng)作物卻可以免受傷害。目前，已有水稻、玉米、棉花、大豆、油菜、甜菜等抗除草劑農(nóng)作物進(jìn)入商品化生產(chǎn)。3/15/202319當(dāng)前19頁(yè)，總共56頁(yè)。（4）抗逆性農(nóng)作物培育耐旱澇、耐鹽堿、耐低溫或高溫、耐土壤農(nóng)藥殘毒等環(huán)境逆境的農(nóng)作物一直受到科學(xué)家關(guān)注。這些來(lái)自其他生物的抗逆性基因，經(jīng)過(guò)重組后導(dǎo)入農(nóng)作物中，使它們能在惡劣環(huán)境中生長(zhǎng)、豐產(chǎn)，這是人類(lèi)獲得足夠食物、改良環(huán)境的一大福音。3/15/202320當(dāng)前20頁(yè)，總共56頁(yè)。比如，科學(xué)家將甘油-3-磷酸乙酰轉(zhuǎn)移酶基因轉(zhuǎn)移入植物，通過(guò)增加細(xì)胞膜的不飽和脂肪酸含量，而獲得抗寒性增加的轉(zhuǎn)基因植物；把來(lái)自魚(yú)的抗凍蛋白基因，轉(zhuǎn)移入番茄中，使番茄在0℃環(huán)境下也不受凍害。目前已獲得了耐鹽堿的轉(zhuǎn)基因煙草、玉米、水稻等植物；在美國(guó)耐土壤農(nóng)藥殘毒的轉(zhuǎn)基因亞麻已進(jìn)入了商品化生產(chǎn)。3/15/202321當(dāng)前21頁(yè)，總共56頁(yè)。（5）改良農(nóng)作物品質(zhì)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，比如將編碼人體必需氨基酸的DNA片段轉(zhuǎn)移入馬鈴薯中，在馬鈴薯塊莖的特定貯藏蛋白基因啟動(dòng)子作用下，使之在塊莖中得到高效表達(dá)，人們希望這種馬鈴薯的蛋白質(zhì)和必需氨基酸含量能超過(guò)牛肉。3/15/202322當(dāng)前22頁(yè)，總共56頁(yè)。通過(guò)轉(zhuǎn)基因增加油料植物種子中維生素E的含量，減少植物油中飽和脂肪酸含量；提高水稻中β-胡蘿卜素含量；增加蔬菜中蛋白質(zhì)含量等研究都取得重要進(jìn)展。目前農(nóng)作物品質(zhì)改良主要集中在貯藏蛋白、淀粉、油脂等含量和組成上。在美國(guó)，經(jīng)過(guò)油脂改良的轉(zhuǎn)基因大豆、油菜已進(jìn)入商品化生產(chǎn)。3/15/202323當(dāng)前23頁(yè)，總共56頁(yè)。脂肪含量高含Β-胡蘿卜素3/15/202324當(dāng)前24頁(yè)，總共56頁(yè)。抗病毒和抗軟化基因西紅柿3/15/202325當(dāng)前25頁(yè)，總共56頁(yè)。

（2）動(dòng)、植物的遺傳改良

兔毛棉花在我國(guó)培育成功：用兔的一種角蛋白轉(zhuǎn)化棉花，棉花纖維質(zhì)量好，具有兔毛般的光澤。3/15/202326當(dāng)前26頁(yè)，總共56頁(yè)。四、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物成為21世紀(jì)新興產(chǎn)業(yè)3/15/202327當(dāng)前27頁(yè)，總共56頁(yè)。上市的轉(zhuǎn)基因食品

抗除草劑基因大豆

抗蟲(chóng)基因玉米

抗病毒基因油菜

抗病毒土豆

轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因棉花3/15/202328當(dāng)前28頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!3/15/202329當(dāng)前29頁(yè)，總共56頁(yè)。一、食物安全

今天公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因生物之所以存在戒心，很重要一點(diǎn)就是擔(dān)心轉(zhuǎn)基因生物，尤其是轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物或由它們加工成的食品會(huì)給人類(lèi)身體健康帶來(lái)?yè)p害。3/15/202330當(dāng)前30頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因植物可能會(huì)表達(dá)出過(guò)敏蛋白有的基因表達(dá)出的蛋白質(zhì)與已知的過(guò)敏蛋白質(zhì)在免疫學(xué)上具有同源性；有可能使過(guò)敏體質(zhì)的人產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)。3/15/202331當(dāng)前31頁(yè)，總共56頁(yè)。

轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物表達(dá)出的某些蛋白質(zhì)，可能會(huì)潛移默化的影響人的免疫系統(tǒng)，從而對(duì)人體健康造成隱性的損傷。3/15/202332當(dāng)前32頁(yè)，總共56頁(yè)。將動(dòng)物蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物中，是否會(huì)侵犯素食者或宗教信仰者的權(quán)益？把人的某些基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物或牛、羊等家畜體內(nèi)，結(jié)果在農(nóng)作物或家畜的肉、奶中含有人的某些蛋白質(zhì)，這樣做是否違反了人類(lèi)倫理道德？3/15/202333當(dāng)前33頁(yè)，總共56頁(yè)。生物安全是指現(xiàn)代生物技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用，以及轉(zhuǎn)基因生物跨國(guó)轉(zhuǎn)移，可能對(duì)生物多樣性、生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生潛在不利影響。特別是各類(lèi)轉(zhuǎn)基因生物活體釋放到環(huán)境中，可能會(huì)對(duì)生物多樣性構(gòu)成潛在的風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)。二、生物安全3/15/202334當(dāng)前34頁(yè)，總共56頁(yè)。1、科學(xué)家賦予了轉(zhuǎn)基因生物某些全新的性狀，增強(qiáng)了它們與其他生物的生存競(jìng)爭(zhēng)能力，它可能會(huì)使本地區(qū)本來(lái)生活力就很纖弱的個(gè)體或物種加速?gòu)牡厍蛏舷?。即轉(zhuǎn)基因生物可能會(huì)成為某一地區(qū)新的優(yōu)勢(shì)種，成為“入侵生物”。2、載體介導(dǎo)的外源基因可能發(fā)生橫向轉(zhuǎn)移，重組出新的菌株或病毒。3/15/202335當(dāng)前35頁(yè)，總共56頁(yè)。3、具有抗蟲(chóng)功能的轉(zhuǎn)基因植物，其體內(nèi)產(chǎn)生的抗蟲(chóng)蛋白可能使害蟲(chóng)產(chǎn)生抗性，使害蟲(chóng)變得更加難以防治？現(xiàn)在也已發(fā)現(xiàn)具有抗病毒功能的轉(zhuǎn)基因植物，可以使相應(yīng)的病毒出現(xiàn)抗性。4、轉(zhuǎn)基因植物可能會(huì)變成野生種類(lèi)，或者它侵入新的生態(tài)區(qū)域，破壞了生態(tài)平衡后而成為雜草。3/15/202336當(dāng)前36頁(yè)，總共56頁(yè)。5、抗除草劑基因等可能會(huì)通過(guò)花粉傳播或近緣雜交進(jìn)入到雜草或半馴化植物中，結(jié)果產(chǎn)生出超級(jí)雜草。美國(guó)俄亥俄州大學(xué)的科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)，如果野草與轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物雜交，將令野草長(zhǎng)得更茁壯，產(chǎn)籽更多。3/15/202337當(dāng)前37頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因生物可能對(duì)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性造成破壞，對(duì)環(huán)境造成污染，這也是公眾疑慮的重要內(nèi)容。三、環(huán)境安全3/15/202338當(dāng)前38頁(yè)，總共56頁(yè)。重組DNA進(jìn)入水體、土壤后，將流向何方？存活多久？他們會(huì)不會(huì)與細(xì)菌雜交，出現(xiàn)對(duì)人體有害的、新的致病菌？現(xiàn)在已知DNA在土壤中至少可以存留40萬(wàn)年。1992年意大利科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為最安全的大腸桿菌K12菌株，進(jìn)入下水道后竟可以存活72小時(shí)，在這么長(zhǎng)時(shí)間里它完全可以與其他細(xì)菌進(jìn)行基因交換。3/15/202339當(dāng)前39頁(yè)，總共56頁(yè)。法國(guó)綠色和平組織摧毀

5個(gè)轉(zhuǎn)基因作物基地3/15/202340當(dāng)前40頁(yè)，總共56頁(yè)。GM抗議者在英國(guó)3/15/202341當(dāng)前41頁(yè)，總共56頁(yè)。綠色和平組織領(lǐng)導(dǎo)者被捕3/15/202342當(dāng)前42頁(yè)，總共56頁(yè)。綠色和平組織將轉(zhuǎn)基因食品妖魔化3/15/202343當(dāng)前43頁(yè)，總共56頁(yè)。綠色和平組織抗議雀巢咖啡事件3/15/202344當(dāng)前44頁(yè)，總共56頁(yè)。1999年11月1日綠色和平組織公布測(cè)試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)雀巢公司出產(chǎn)的兩種產(chǎn)品百福鮮豆?jié){及百福豆腐花含有一名為RoundupReady的經(jīng)基因改造大豆。兩天后，綠色和平成員，前往雀巢牛奶香港有限公司位于元朗的廠房，要求雀巢牛奶香港有限公司宣布其轉(zhuǎn)基因政策。要求該公司與英國(guó)雀巢公司看齊，公開(kāi)宣布不再生產(chǎn)含基因改造成份的食物。3/15/202345當(dāng)前45頁(yè)，總共56頁(yè)。轉(zhuǎn)基因玉米闖了禍2002，11，19美國(guó)農(nóng)業(yè)部宣布，內(nèi)布拉斯加州谷倉(cāng)中1.36萬(wàn)噸食用大豆被隔離，原因是ProdiGene公司在這批大豆中混入了含有藥用蛋白的轉(zhuǎn)基因玉米。

3/15/202346當(dāng)前46頁(yè)，總共56頁(yè)。討論案例3/15/202347當(dāng)前47頁(yè)，總共56頁(yè)。案例一斑蝶事件

1999年5月康奈爾大學(xué)一個(gè)研究組報(bào)道，說(shuō)一種斑蝶食用轉(zhuǎn)蘇云金桿菌的殺蟲(chóng)蛋白基因（Bt）玉米花粉后44%死亡，表明轉(zhuǎn)基因食品可能存在安全隱患。此事件引起科學(xué)家對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的廣泛爭(zhēng)論。3/15/202348當(dāng)前48頁(yè)，總共56頁(yè)?？瓜x(chóng)玉米與大花斑紋蝴蝶3/15/202349當(dāng)前49頁(yè)，總共56頁(yè)。

事實(shí)上這并不意外，因?yàn)锽t玉米中的殺蟲(chóng)晶體蛋白是特意毒殺鱗翅目害蟲(chóng)的，斑蝶屬鱗翅目昆蟲(chóng)，自然會(huì)受到Bt蛋白的影響。斑蝶事件曾成為《紐約時(shí)報(bào)》、《華爾街日?qǐng)?bào)》、《今日美國(guó)》等報(bào)刊的頭版消息。最后，該事件被科學(xué)界否定。3/15/202350當(dāng)前50頁(yè)，總共56頁(yè)。案例二中國(guó)大豆正受生物海盜威脅

中國(guó)的生物資源十分豐富，許多跨國(guó)公司虎視眈眈，有的公司甚至制定了廣泛搜集中國(guó)遺傳資源的長(zhǎng)期計(jì)劃。野生大豆就是其中一種。中國(guó)是大豆的原產(chǎn)地，擁有世界上已知的野生大豆的90%，共超過(guò)6000多種，由于野生大豆有許多特別的性狀，對(duì)于改良大豆品質(zhì)具有重要意義，不幸的成為各大列強(qiáng)追逐的對(duì)象。3/15/202351當(dāng)前51頁(yè)，總共56頁(yè)。

2000年4月26日，跨國(guó)公司孟山都向全球101個(gè)國(guó)家申請(qǐng)一個(gè)高產(chǎn)大豆及檢測(cè)和栽培高產(chǎn)大豆方法的專(zhuān)利。用現(xiàn)有的技術(shù)檢測(cè)比較了幾個(gè)高產(chǎn)的栽培大豆和野生大豆品種（其中野生品種407305來(lái)自中國(guó)的上海地區(qū)），分析出它們