生物技術的安全性和倫理問題(整理的課件)

專題4:生物技術安全性和倫理問題轉基因生物的安全性專題4:生物技術安全性和倫理問題轉基因生物的安全性1一、轉基因成果令人嘆為觀止1.1972年美國斯坦福大學的伯格第一次重組DNA獲得成功.一、轉基因成果令人嘆為觀止1.1972年美國斯坦福2現代基因工程的創(chuàng)始人P·伯格（美國,1926－）在1960年以敏銳的科學預見力提出一個大膽的設想：是否可以創(chuàng)造出一種人工方法，把外界的遺傳基因引入動物體內，以達到改變遺傳性狀和治療某些疾病的需要呢？1972年，伯格把兩種病毒的DNA用同一種限制性內切酶切割后，再用DNA連接酶把這兩種DNA分子連接起來，于是產生了一種新的重組DNA分子，首次實現兩種不同生物的DNA體外連接，獲得了第一批重組DNA分子，這標志著基因工程技術的誕生。伯格因此獲得了1980年諾貝爾化學獎。

現代基因工程的創(chuàng)始人P·伯格（美國,1926－）3

2.轉基因的重要成果

(1)微生物方面:把某些重組DNA轉移到細菌中表達獲得成功,隨后,使出現了具有重要經濟價值的各種重組微生物,如可以清除石油污染的假單孢桿菌等.

2.轉基因的重要成果

(1)微生物方面:把某些重4利用轉基因細菌制造蛛絲３０多年來，科學家們一直試圖找到利用其他生物體來制造蛛絲的辦法。蛛絲是自然界最奇特的物質之一，它具有極強的韌度，其韌度是同樣直徑鋼材的好幾倍。但與家蠶不同，蜘蛛不能家養(yǎng)，因為它們會互相吞食，所以不可能建立人工飼養(yǎng)蜘蛛的農場。沙伊貝爾說："我們正在與各行業(yè)聯系，以檢測這種新絲的品質，并進一步研發(fā)工業(yè)規(guī)模的生產技術。"蛛絲如果能實現大規(guī)模人工生產，將可以取代塑膠材料，用于眼部或神經外科手術的精細縫合，也可用來制造膠布等傷口包扎材料或者人造韌帶及肌腱等，應用前景極其廣闊。在轉基因細菌之前，曾有科學家嘗試利用轉基因山羊、轉基因煙草、轉基因土豆等制造蛛絲，但由于產量過低或絲質太差均未成功利用轉基因細菌制造蛛絲5轉基因細菌可治癌癥

英國醫(yī)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?？茖W家將轉基因大腸桿菌注射到實驗鼠的腫瘤內，再給實驗鼠注射一種名叫6－MPDR的抗癌藥。這種藥無法單獨發(fā)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。

轉基因細菌可治癌癥6

(2)基因制藥方面:生物制藥已經成為21世紀的朝陽產業(yè).

近十幾年來，在利用生物技術制取新藥方面取得了驚人的成就，已有不少藥物應用于臨床。例如人胰島素、人生長激素、干擾素、乙肝疫苗、人促紅細胞生成素（Epo）、GM－集落刺激因子（GM－CSF）、組織溶纖酶原激活素、白細胞介素－2及白介素－11等。正在研究的有降鈣素基因相關因子、腫瘤壞死因子、表皮生長因子等140多種。隨著生物技術藥物的發(fā)展，多肽與蛋白質類藥物的研究與開發(fā)，已成為醫(yī)藥工業(yè)中一個重要的領域，同時給生物制劑帶來了新的挑戰(zhàn)。在實際應用中，基因工程藥物受到一定限制，如口服應用時生物利用度低，會受到消化酶的破壞，在胃酸作用下不穩(wěn)定，在體內半衰期較短等，因此只能注射給藥或局部用藥。為了克服這些缺陷，已開始改為合成這些天然蛋白質的較小活性片段，即所謂“多肽模擬”或“多肽結構域”合成，又叫“小分子結構藥物設計”。這類藥物可口服，有利于由皮膚、粘膜給藥，用于治療免疫缺陷癥、HIV感染、變態(tài)反應性疾病、風濕性關節(jié)炎等，其制造成本也更低。這種設計思想也已應用于多糖類藥物、核酸類藥物和模擬酶的有關研究。小分子藥物設計屬于第二代結構相關性藥物設計，所設計的分子能替代原先天然活性蛋白與特異靶相互作用。

(2)基因制藥方面:生物制藥已經成為21世紀的朝陽產業(yè).7

(3)轉基因動物方面:受到轉基因巨型小鼠獲得成功的鼓舞,科學家又在培育生長迅速、營養(yǎng)品質優(yōu)良的轉基因家畜、家禽方面,不斷取得輝煌成就.同時,科學家還把轉基因動物變成生物反應器(3)轉基因動物方面:受到轉基因巨型小鼠獲得成功的鼓8

(4)轉基因植物方面:預防乙肝不用打針，只要吃幾個西紅柿就行。這可不是玩笑，中國農科院生物技術研究中心經過十年研究，培育出的抗乙肝西紅柿順利通過前三個階段的測試，明年有望上市。抗乙肝西紅柿與普通西紅柿口感一樣酸中帶甜，不但可以直接食用，還可以榨成汁或炒菜吃，對人體沒有任何毒副作用。據該項目負責人劉德虎研究員介紹，食用抗乙肝西紅柿，雖不能治愈乙肝，但一年只吃幾個，就完全能代替注射乙肝疫苗?？挂腋挝骷t柿屬于轉基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內，經多代繁殖，使轉入的基因穩(wěn)定化。這種西紅柿上市后將論個出售，每個售價大概在２元左右吃西紅柿能防乙肝?(4)轉基因植物方面:預防乙肝不用打針，只要9轉入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草轉入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草10改變花色的轉基因矮牽?；ǜ淖兓ㄉ霓D基因矮牽牛花11生物技術的安全性和倫理問題(整理的ppt課件)12轉基因甜椒轉基因甜椒13轉基因草在穴盆中生長良好...

轉基因草在穴盆中生長良好...14轉基因西紅柿轉基因西紅柿15藍色玫瑰一直是人類美麗的夢想基因工程正在將它變?yōu)楝F實藍色玫瑰一直是人類美麗的夢想基因工程正在將它變?yōu)楝F實16(4)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、抗逆等全新性狀的農作物.(4)轉基因植物方面:目前,科學家已經培育出了大批具有抗蟲、17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外源基因引入后，是否會影響其他重要的調節(jié)基因，甚至會激活原癌基因？轉基因技術廣泛應用是否會導致難以消滅的新病原物出現？是否會造成生態(tài)學災難？人類攝食大量轉基因食品是否會影響人類及其后代的健康？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18二、對轉基因生物安全性的爭論(1)在轉基因生物中,有時候會出現一些人們意想不到的后果的原因:

a.對基因的結構,基因間的相互作用及基因的調控機制都了解得相當有限;

b.轉移的基因雖然是功能一致的基因,但不少是異種生物的基因;

c.外源基因插入宿主基因組的部分往往是隨機的.二、對轉基因生物安全性的爭論(1)在轉基因生物19(2)轉基因生物與食物安全

a.轉基因食物引起食物安全性問題的理由:安全性檢測問題、滯后效應、擔心出現新的過敏原、擔心營養(yǎng)成分的改變;

b.不必擔心轉基因食物安全性的理由:多環(huán)節(jié)、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(tài)度可以防止新過敏原的產生;至今尚未發(fā)現食用轉基因食品而影響人體健康的事例;沒有足夠的證據證明轉基因食物有問題;(2)轉基因生物與食物安全

a.轉基因食物引起食20(3)轉基因生物與生物安全

a.引起生物安全的理由:

可能會擴散到種植區(qū)以外,成為野生種類,可能成為“入侵的外來干涉物種”,威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存，可能重組出對人類或其他生物有害的細菌或病毒,有可能使雜草成為除草劑除不掉的“超級雜草”;

b.不引起生物安全的理由:擴散到種植區(qū)以外就很快死亡。要表現出新性狀,必須具有一定的水肥等條件,以及配套的種植技術。由于生殖隔離的存在,使他們很難與其他植物雜交?；ǚ蹅鞑サ木嚯x有限、存活時間有限。(3)轉基因生物與生物安全

a.引起生物安全的21(4)轉基因生物與環(huán)境安全

a.引起環(huán)境安全的理由:

打破自然物種的原有界限,改變了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質循環(huán),重組微生物可能對人類的生活環(huán)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蜂蜜,再經過食物鏈傳遞;

b.不引起環(huán)境安全的理由:轉基因不會改變生物原有的分類地位,不會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)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(huán)境;(4)轉基因生物與環(huán)境安全

a.引起環(huán)境安全的理22三、理性看待轉基因技術

a.趨利避害,而不能因咽廢食

b.建立相應的法規(guī),如1993年制定的

<基因工程安全管理辦法>

和2002年頒布的

<農業(yè)轉基因生物標識管理辦法>

三、理性看待轉基因技術a.趨利避害,而不能因咽23專題4:生物技術安全性和倫理問題關注生物技術的專題4:生物技術安全性和倫理問題關注生物技術的24一、克隆技術引發(fā)的倫理問題克隆人一、克隆技術引發(fā)的倫理問題克隆人25觀點理由1、不贊成(1)克隆人嚴重違反了人類倫理道德;(2)克隆人沖擊了現有的婚姻家庭和兩性關系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念;(3)克隆人是制造在心理上和社會地位上都不健全的人;(4)克隆技術尚不成熟.2、贊成(1)技術問題可以通過胚胎分割,基因診斷和染色體檢查等方法得到解決;(2)克隆人是一項科學研究,既然是科學,就應該允許研究克隆人.3、中國政府態(tài)度禁止生殖性克隆人,不反對治療性克隆人.觀點理由1、不贊成(1)克隆人嚴重違反了人類倫理道德;2、贊26二、設計試管嬰兒引發(fā)的倫理性問題

什么是“試管嬰兒”？

體外受精技術,俗稱“試管嬰兒”，目前是世界上最廣為采用的生殖輔助技術?！霸嚬軏雰骸辈⒉皇钦嬲谠嚬芾镩L大的嬰兒，而是從卵巢內取出幾個卵子，在實驗室里讓它們與男方的精子結合，形成胚胎，然后轉移胚胎到子宮內，使之在媽媽的子宮內著床，妊娠。正常的受孕需要精子和卵子在輸卵管相遇，二者結合，形成受精卵，然后受精卵再回到子宮腔，繼續(xù)妊娠。所以“試管嬰兒”可以簡單地理解成由于實驗室的試管代替了輸卵管的功能而稱為“試管嬰兒”。二、設計試管嬰兒引發(fā)的倫理性問題什么是“試管嬰兒27我國第一例試管嬰兒

我國第一例試管嬰兒28試管嬰兒簡圖試管嬰兒簡圖29三胞胎試管嬰兒1男2女

三胞胎試管嬰兒1男2女30觀點理由1.不符合倫理道德(1)把試管嬰兒當作人體零配件工廠,是對生命的不尊敬;(2)早期的生命也有活下去的權利,拋棄或殺死多余的胚胎,無異于”謀殺”;(3)有人會濫用設計試管嬰兒技術,而設計嬰兒性別;2.符合倫理道德(1)設計試管嬰兒是為了救人,是救治患者的最好,最快捷的辦法之一;(2)提供骨髓中造血干細胞并不會對試管嬰兒造成損傷;(3)臍帶血乃試管嬰兒的“身外之物”.3.中國政府的觀點中國衛(wèi)生部在《體外受精----胚胎移植及其衍生技術規(guī)范》中規(guī)定,“實施體外受精----胚胎移植及其衍生技術必須獲得衛(wèi)生部批準證書”.觀點理由1.不符合倫理道德(1)把試管嬰兒當作人體零配件工廠31三、基因檢測引發(fā)的倫理性問題

什么是基因檢測?

基因檢測是從血液或從其他體液和細胞檢測一個人的DNA的技術?；驒z測可以診斷疾病，也可以用于疾病風險的預測。疾病診斷是用基因檢測技術檢測引起遺傳性疾病的突變基因。

近年非常令人興奮的是預測性基因檢測的開展。利用該技術在疾病發(fā)生前發(fā)現疾病發(fā)生的風險，提早預防。

檢測的時候，先把受檢者的基因從血液或其他細胞中提取出來。然后用可以識別可能存在突變的基因的引物和PCR技術將這部份基因復制許多倍。復制后，有許多方法可以判斷這部分基因是否存在突變。方法有：有特殊標記物的突變基因探針方法、酶切方法和基因序列檢測的方法等。三、基因檢測引發(fā)的倫理性問題什么是基因檢321.基因檢測的優(yōu)點通過基因檢測可以及早采取預防的措施,適時進行治療,達到挽救患者生命的目的.2.基因檢測引發(fā)的問題及解決的辦法(1)問題:①目前人類對基因結構及基因間相互作用尚缺乏足夠的認識,要想通過基因檢測達到預防疾病的目的是困難的;

②基因檢測結果本身會給受檢者帶來巨大的心理壓力;

③個人基因資訊的泄露會造成基因歧視.1.基因檢測的優(yōu)點通過基因檢測可以及早采取預防的33

(2)解決的辦法:

對于基因歧視現象,可以通過正確的科學知識傳授,倫理道德教育,立法得以解決.(2)解決的辦法:

對于基因歧視現象,可以通過正確34專題4:生物技術安全性和倫理問題禁止生物武器專題4:生物技術安全性和倫理問題禁止生物武器35引言:有一部描寫日本“731部隊”的國產影片，它所反映的是一個真實的故事。1940年這個部隊駐扎在離哈爾濱市20公里的平房地區(qū)，他們拿活人作實驗，殘害了無數的愛國志士和抗日的同胞。這支部隊又叫“細菌部隊”。他們使用的“陶瓷炸彈”，也就是我們所說的“生物武器”。什么是生物武器呢？

引言:有一部描寫日本“731部隊”的國產影片，36一、生物武器生物戰(zhàn)劑及施放它的武器、器材總稱生物武器。生物戰(zhàn)劑是指在戰(zhàn)爭中使人、畜致病，毀傷農作物的微生物及其毒素。

1、什么是生物武器?一、生物武器生物戰(zhàn)劑及施放它的武器、器材總稱生物武372.生物武器的種類通常分為細菌、立克氏體、衣原體、病毒、真菌和毒素六大類。2.生物武器的種類通常分為細菌、立克氏體、衣原體、病毒、真菌38生物武器的種類細菌:鼠疫桿菌，霍亂弧菌，傷寒桿菌，炭疽桿菌病毒:天花病毒，出血熱病毒，動物痘病毒重組基因技術制造全新的致病菌:

重組蠟狀桿菌,重組流感病毒,新型鼠痘病毒神經毒劑：如肉毒桿菌毒素生物武器的種類細菌:鼠疫桿菌，霍亂弧菌，傷寒桿菌，炭疽桿菌病39炭疽熱病毒，主要的生物武器之一炭疽熱病毒，主要的生物武器之一40艾滋病毒是生物武器？艾滋病毒是生物武器？41非典病毒:針對我國的基因武器?

非典病毒:針對我國的基因武器?42二、生物武器的性能及其防護1.生物戰(zhàn)劑的使用方法

(1)施放生物戰(zhàn)劑氣溶膠;

生物戰(zhàn)劑分散成微小的粒子懸浮在空氣中，這種微粒和空氣的混合體叫氣溶膠。它能隨風漂移，污染空氣、地面、食物，并能滲入無密閉設施的人防工程，人員吸入即可致病。直接施放生物戰(zhàn)劑氣溶膠是最基本的使用方式。它可從空中直接布灑，也可把噴灑器投至地面噴放，還可人工投放。

(2)投放帶菌昆蟲,動物和其他媒介物

昆蟲、動物和雜物被生物戰(zhàn)劑感染或污染后，用多格炸彈等多種方式投放到被襲擊地域，它們便可將病原體傳給人們，使其致病。

(3)其他方法用生物戰(zhàn)劑污染水源、食物、通風管道，遺棄帶菌物品、尸體或遣返俘虜等，間接使人感染疾病。二、生物武器的性能及其防護1.生物戰(zhàn)劑的使用方法

(1432.生物武器的傷害作用

(1)生物戰(zhàn)劑侵入人體的途徑:吸入(生物戰(zhàn)劑污染空氣，可以通過呼吸道吸入，感染致病

),誤食(食用被生物戰(zhàn)劑污染的水、食物而得?。ㄈ缁魜y、痢疾等疾?。?/p>

),皮膚接觸(生物戰(zhàn)劑如炭疽桿菌等，或帶菌物品上的病毒可直接或間接經皮膚、黏膜、傷口進入人體。),昆蟲叮咬(人被帶有生物戰(zhàn)劑的昆蟲叮咬后，會使血液污染而致病

);

(2)生物戰(zhàn)劑的致病癥狀:發(fā)熱,頭疼,全身無力,上吐下瀉,咳嗽,惡心,呼吸困難,局部或全身疼痛等各種不同癥狀.2.生物武器的傷害作用

(1)生物戰(zhàn)劑侵入人體的途徑:44(3)生物武器的殺傷特點:(Ⅰ)致病力強,多數具有傳染性;

某些生物戰(zhàn)劑只需少數病原體侵入人體，就能引起發(fā)病。例如，幾十個野兔熱桿菌侵入人體就能致病。某些生物戰(zhàn)劑，例如，鼠疫桿菌等，有很強的傳染性，在一定條件下能在人員之間傳播，長期流行。

(Ⅱ)污染面積廣;

生物戰(zhàn)劑致病力強，氣溶膠可隨風飄散，在氣象、地理條件適宜時，可造成大面積污染區(qū)

(Ⅲ)不易被發(fā)現;

生物戰(zhàn)劑氣溶膠無色無味，加之敵方多在黃昏、夜間、拂曉、多霧時秘密施放，不易被人發(fā)現。

(3)生物武器的殺傷特點:(Ⅰ)致病力強,多數具有45

(Ⅳ)有一定的潛伏期

生物戰(zhàn)劑致病需經幾小時至幾天的時間，在這個期間人員不會很快減弱工作能力。

(Ⅴ)受自然條件影響大

風速、氣溫對氣溶膠傳播有影響，大雪、低溫、干燥、日曬等，能加速病菌的消亡。

(Ⅳ)有一定的潛伏期

生物戰(zhàn)劑致病需經幾46(4)對生物武器的防護:（一）、發(fā)現

敵人使用生物武器時，一般會出現一些異?，F象，如能及時發(fā)現，可減少或避免其危害。1、施放跡象

飛機低空飛行時尾部有云霧或撒下其它雜物；炸彈爆炸時，彈坑周圍有粉末或水珠殘跡；昆蟲、小動物出現的數量與季節(jié)、場所反常等。

2、發(fā)病情況

在短時間內發(fā)現大批癥狀相同的病人、病畜；發(fā)生當地少見的疾病或出現發(fā)病季節(jié)反常等現象。

(4)對生物武器的防護:（一）、發(fā)現

敵人使用生47（二）、防護措施

1、對生物戰(zhàn)劑的防護措施與對毒劑的防護基本相同。人員戴防毒面具、防疫口罩能保護呼吸道不吸入生物戰(zhàn)劑氣溶膠；穿防毒衣、防疫服或采用扎“三口”的方法能保護皮膚免受帶菌昆蟲叮咬。

2、人員在生物戰(zhàn)劑污染區(qū)內行動時，根據生物戰(zhàn)劑的類型，提前進行免疫接種和個人防護，遵守在污染區(qū)內的行動規(guī)則。