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乳腺生物反应器
第1节 转基因产品的安全性
第四章 生物技术的安全性与伦理问题
转基因成果令人叹为观止
一
1、在转基因微生物方面的成果
对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域。
①微生物具有生理结构和遗传物质简单
②生长繁殖快
③对环境因素敏感
④容易进行遗传物质操作。
微生物的优点
成果
① 用来减少啤酒酵母双乙酰（一种啤酒发酵过程中的产物，它的浓度过高会影响啤酒的风味和口感）的生成，缩短啤酒的发酵周期。
② 构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸。
③ 用工程菌生产药物已经几乎涉及各种疾病的治疗。
1、在转基因微生物方面的成果
①应用于临床的药物：
②正在研究的：
生物制药已经成为21世纪的朝阳产业
③“多肽模拟”或“多肽结构域”合成：
又叫“小分子结构药物设计”这类药物可口服，有利于由皮肤、粘膜给药，用于治疗免疫缺陷症、HIV感染、变态反应性疾病、风湿性关节炎等，其制造成本也更低。
降钙素基因相关因子、肿瘤坏死因子、表皮生长因子等140多种。
人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗、人促红细胞生成素（Epo）、GM－集落刺激因子（GM－CSF）、组织溶纤酶原激活素、白细胞介素－2及白介素－11等。
绿色荧光转基因猪
①将生长激素基因、促生长激素释放激素基因转入动物体内，培育出大批生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽；
2、在转基因动物方面的成果
成果
③建立某些人类疾病的转基因动物模型，模拟疾病的发生和发展过程，为研究该疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据。
②导入某些抗病毒基因，培育抵抗相应病毒的动物新品种；
转基因小鼠1型糖尿病模型、原发性高血压模型
④哺乳动物乳腺生物反应器
2020年4月2日，美国FDA批准由法国公司LFB Biotechnology开发的Sevenfact上市，用于治疗和控制成人及12岁以上青少年A型或B型血友病患者的出血事件。这些患者体内缺乏凝血因子VIII或IX抑制因子。Sevenfact是一种人类凝血因子VIIa类似物，是从通过转基因兔子乳汁中提取而来的。治疗世代遗传的血管性水肿病。
转基因作物种植面积/（ ×106hm2 ）
0
10
20
30
40
50
60
70
80
美国
巴西
巴拉圭
巴基斯坦
中国
南非
玻利维亚
印度
阿根廷
加拿大
全世界排名前十位的种植转基因作物的国家种植转基因作物的面积
3、在转基因植物方面的成果
2017年，全世界种植转基因作物的国家已达24个，种植面积排名前十位的国家如下，这些国家转基因作物的种植面积都超过了1×106hm2。
3、在转基因植物方面的成果
成果
科学家已经培育出了大批具有抗虫，抗病，抗除草剂和耐储藏等新性状的农作物，如：大豆，玉米，棉花，油菜，水稻等。
种植最多的转基因作物有大豆和玉米，转基因棉花和油菜次之。
普通番茄(左)和转基因耐储藏番茄(右)
防止基因污染
基因污染(Genetic pollution)指对原生物种基因库非预期或不受控制的基因流动。外源基因通过转基因作物或转基因动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分。基因污染主要是由基因重组引起的。
在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染。例如，我国科学家将来自于玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。另外，还可以把外源基因转入叶绿体DNA中。
对转基因产品安全性的争论
二
产生争论的原因
人们所生活的国家或社会，政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等的差异，决定了人们具有不同的价值观取向。
争论的内容
对于转基因技术产生不同的见解，特别是在转基因食品的安全性等方面发生激烈的争论。
关于转基因产品的重重纷争
转基因产品自问世之日，就一直饱受争议，存在着毁誉参半的评判。下面是媒体、网络上公众关于转基因生物或转基因产品安全性的一些观点，请阅读并分析下列资料：
【观点1】在转基因生物体内，外源基因的存在可能会干扰受体生物基因的表达，影响受体生物的正常生命活动，对受体生物造成伤害。释放到环境中的抗虫和抗病类转基因植物，除对害虫和病菌致毒外，对环境中的有益生物或将产生不利影响甚至致其死亡，从而破坏生物的多样性。转基因植物可能因抗性增强而成为入侵性杂草，或者可能造成基因污染（转入的目的基因通过杂交转移到近缘野生物种），导致超级杂草的产生。这些都可以对本地物种产生竞争排斥，造成本地物种种群数量或生物量下降，甚至灭绝，从而使生物多样性下降。
【观点2】转基因生物对生态系统可能存在着长期而复杂的影响。例如超级杂草产生后，对当地生态系统的物质循环、能量流动、信息传递等过程与功能执行，可能会有一个长期效应，需要一定时间后才能观察到其影响。大面积种植转基因作物，可能通过对生态环境中非转基因植物的生存构成威胁，从而破坏生态系统内的生态平衡。
【观点3】转基因食品可能有害人体健康。转基因技术在大大提高食品产量和质量的同时，也可能引起食品成分非预期的改变，对人们的健康产生潜在危害。外源基因的转入可能使生物体原有的“沉默基因"开启，导致生物体内产生有毒物质或过敏原；有人怀疑，首例转基因动物三文鱼（下图）转入的生长激素基因有可能对青少年的生长发育产生不利影响；转基因食品从出现至今仅20多年，不少人担心其安全隐患可能会在若干年后出现。
普通三文鱼（前）
转基因三文鱼（后）
【观点4】在转基因植物体内转入的仅是一种或几种基因，对受体生物本身造成的影响极其有限。转基因产品从研究到获准上市，需要经过一系列严苛的评估，以确保其安全性。植物花粉的生命力短暂，传播距离有限，只要将不同作物的生育期错开，或者较远距离种植，就可避免花粉在近缘物种间扩散；技术上，可采取“细胞质转基因技术” “负压”（低于外界大气压）实验室操作（右图）等多种方法，有效控制转基因生物的潜在风险。同时，
在负压实验室中进行实验操作
转基因生物的生命力远不如人们想象的那么强，多数转基因生物在自然界无法长期生存，并不具备形成基因污染的条件。
转基因操作过程可控，转基因生物生命力弱，不会造成基因污染。
【观点5】由50位科学家历时两年撰写的报告《转基因作物——经验与展望》（2016年）中指出：没有可靠证据表明转基因作物与环境问题之间存在因果关系。转基因可能产生的“超级杂草”，以及对生态系统可能的长期影响，与外来物种入侵所导致的对生物多样性和生态系统的影响是类似的，在正确管控下，转基因产品的潜在风险，在目前知识体系范围内都是可控的。
转基因产生的新“物种”和外来物种入侵一样，可控。
【观点6】转基因食品中无论是转入的外源基因还是基因控制合成的产物，其成分都是核酸、蛋白质、糖类和脂肪等物质，进入人体消化道后会被分解成小分子物质，不会影响人类自身的组成成分。其实，进化史上有大量“天然" “转基因"现象，比如早在百万年前，红薯就被农杆菌转人了外源基因成为了“转基因食品"。2016年6月，108名诺贝尔奖获得者联名签署公开信，强调通过动物实验与转基因食品化学成分的研究显示，转基因农作物和食品与其他方式生产的农作物和食物同等安全（实质等同原则），至今为止没有任何一起因消费转基因产品而引发不良反应的案例发生。
部分转基因事例的调查
实际上，转基因技术及其应用就是伴随着质疑、担忧甚至反对的声音而不断发展的。
转基因食品究竟是否安全，是否值得推广？
理性看待转基因技术
1.转基因产品上市要求
转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市。
2.多维度、多视角地理性看待
（1）应该看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响；
（2）要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论；
（3）坚持正确的社会舆论导向。社会與论导向正确，往往有利于决策者作出正确的决策，从而促进科技技术的发展。
（4）清晰地了解转基因技术的原理和操作流程；
三
我国转基因作物从实验室研究到最终进入市场有7个大的环节，评价和审批过程十分严格，各环节如下图：
3.针对转基因技术，各国都制定了符合本国利益的法规和政策。
我国的方针：
研究上要大胆，坚持自主创新；
推广上要慎重，做到确保安全；
管理上要严格，坚持依法监管。
农业转基因生物安全管理条例
农业转基因生物安全评价管理办法
农业转基因生物进口安全管理办法
农业转基因生物标识管理办法 农业转基因生物加工审批办法
进出境转基因产品检验检疫管理办法
这些法规的制定既维护了消费者的知情权和选择权，又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性。
知情权和选择权
转基因标签
非转基因标签
基因工程是一种高技术，是把双刃剑，在造福人类的同时也可能会带来一定的负面效应，但是，科学的态度不是禁止，而是扬长避短，严格监管，合理使用。
我国还成立了专门的国家农业转基因生物安全委员会，这是我国农业转基因生物安全管理权威的评价机构，为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。
【提示】证明转基因食品安全(没有任何危害)，比证明转基因食品不安全更难。因为要证明它不安全，只要找到它存在一种危害的证据就可以。要证明它安全，则需要把所有可能造成的危害，以及潜在的风险全部排除才可以，而这样的工作难度非常大，几乎是不可能完成的。在逻辑学上，证明某事物不存在是非常困难的。
1.下列关于“转基因”的叙述不正确的是( )
A.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
B.被转移的基因是功能已知的基因，人们对它们的研究已经相当透彻，绝对不会引起安全性问题
C.在“转基因”的过程中，必然用到工具酶
D.转基因技术成果，已经进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用
2．下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患( )
A.转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B.转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源
C.某些转基因生物可以合成干扰素，进入人体增强相应细胞的免疫力
D.某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变
B
课堂练习
C
3.20世纪90年代，乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现，是一种新的病毒引发的疾病，而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点( )
A.转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存
B.导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体
C.转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为除不掉的“超级杂草”
D.抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性的增强，抗虫棉有可能被淘汰
B
课堂练习

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