转基因技术

关于转基因技术的研究班级：1305组长：谢燕君组员：成雪梅王惠周妤陈莉莉黄剑孔祥能杨晨李金清林清怡丘冰学科：生物指导老师：周媚引言转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。自从人类耕种作物以来，人们就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。因此，可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别，第一，传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移，而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制;第二，传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行，操作对象是整个基因组，所转移的是大量的基因，不可能准确地对某个基因进行操作和选择，对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。因此，转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合，可相得益彰，大大地提动植物品种改良的效率。摘要转基因技术作为生命科学的前沿技术之一，近年来很多转基因的食品进入了我们的生活，转基因食品是否对我们的身体有害，是否会破坏生物多样性，成为大家讨论的话题。面对这些利弊，我们应该正确认识到科学技术是一把双刃剑，正确认识转基因的优势和危害，关注它未来发展现状。通过对转基因技术的研究，了解该技术的利弊关系，通过正确的引导和规范管理，才能很好地利用该技术，使它为人类服务。关键词：生物工程转基因技术转基因的发展史利弊关系未来生物工程生物工程，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科，90年代诞生了基于系统论的生物工程，即系统生物工程的概念所谓生物工程，一般认为是以生物学（特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学）的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。生物工程包括细胞工程，酶工程，基因工程和蛋白质工程。其中基因工程是以获取新性状，新个体，新物质或产品为目的的工程，目前人类收益最多的方面就是作物的培育，我国在马铃薯种植中采用了该技术，解决了马铃薯的退化问题，日本麒麟公司已能在1000升容器中大量培养无病毒微型马铃薯块茎作为种薯，实现种薯生产的自动化。酶在食品工业中最大的用途是淀粉加工，其次是乳品加工、果汁加工，烘烤食品及啤酒发酵。酶工程在轻化工业中的用途主要包括：洗涤剂制造（增强去垢能力）、毛皮工业、明胶制造、胶原纤维制造（粘接剂）牙膏和化妆品的生产、造纸、感光材料生产、废水废物处理和饲料加工等，在环境保护方面，酶工程也被广泛应用。转基因技术转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。“转基因”这个在全球承受无尽争议的词汇，成为2014年“科学美国人”中文版《环球科学》杂志年度十大科技热词之一。而争议的关键在于人类是否像自己所认为的那样，已经可以代替上帝改造自然。毕竟人类曾经认为地球是宇宙的中心。2015年1月13日，欧洲议会全体会议通过一项法令，允许欧盟成员国根据各自情况选择批准、禁止或限制在本国种植转基因作物。转基因技术是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。人们常说的遗传工程、基因工程、遗传转化均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为遗传修饰过的生物体。转基因食品就是通过基因工程技术，将一种或几种外源生物基因转移到某种特定的生物体中，并使其有效的表达出相应的产物此过程叫做转基因，以转基因生物为原料加工所产生的食物就是转基因食物。转基因食物分为三种类型：（1）食物本身不含转基因的食物，是指食品来源与转基因生物，但其产品本身不含任何转移来的基因；（2）转基因食品中确实含有转基因成分，但在加工过程中其性质已经发生了变化，转移来的活性基因不存在与转基因食品中；（3）转基因食品中确实含有活性的转基因成分，人类使用这种转基因食品后，转移来的基因和生物本身固有的基因都会被人体吸收。转基因的发展史1983年，世界上第一例转基因植物———一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。当时有人惊叹：“人类开始有了一双创造新生物的‘上帝之手’。随后，“转基因”一词逐渐成为人们关注的焦点。自1996年首例转基因农作物产业化应用以来，全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点，发展中国家也积极跟进，并呈现以下发展态势：一是品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展，转基因技术研究日新月异，研究手段、装备水平不断提高，基因克隆技术突飞猛进，一些新基因、新性状和新产品不断涌现。品种培育呈代际特征，全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品，向改善营养品质和提高产量的第二代产品，以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变，多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。二是产业化应用规模迅速扩大。截至2009年底，全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用。以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积，由1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩，14年间增长了79倍。美国仍然是最大的种植国，2009年种植面积9.6亿亩；其次是巴西，3.21亿亩；阿根廷，3.195亿亩；印度，1.26亿亩；加拿大，1.23亿亩；中国，5550万亩；巴拉圭，3300万亩；南非，3150万亩。值得一提的是，2000年以来，美国先后批准了6个抗除草剂和药用转基因水稻、伊朗批准了1个转基因抗虫水稻商业化种植；加拿大、墨西哥、澳大利亚、哥伦比亚4国批准了转基因水稻进口，允许食用。三是生态和经济效益十分显著。1996至2007年，全球转基因作物的累计收益高达440亿美元，累计减少杀虫剂使用35.9万吨。2008年，全球转基因产品市场价值达到75亿美元。转基因在我国的现状在我国，食物方面，北京一次食品检查中，被检查的十四中食物均为转基因，我国进口的大豆有80%为转基因。在作物方面，早在1997和1998年，我国农业部就批准了5种转基因植物的商业化生产，包括抗虫棉花、改变花色的矮牵牛、延熟番茄、抗病毒甜椒和番茄。之后，还批准了转基因木瓜和转基因杨树的商品化生产。目前，转基因技术已广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。转基因食物，作物的广泛传播，引发了人们关于转基因安全性的讨论。转基因食品和作物对人体是否有害，会不会破坏人的正常基因组织，是人们担忧的主要问题。转基因技术的优势转基因技术的优点有以下几点：1.是棉铃虫大量减少，水稻产量大幅度提高，解决了很多国家，地区的粮食供应问题，特别是对于我国这样的人口大国，满足所有人的粮食需求是一个艰巨的任务，通过转基因技术的使用，害虫减少，粮食产量大幅度提高，我国已成功的解决了粮食需求问题。2.和非转基因相比，有一些转基因食品，尤其是未来一些转基因食品，增加了一些我们所需要的营养素。这些营养素很多是我们身体不能自身合成的，对我们大有好处。3.减少了农药残留。在抗虫或者抗病的转基因作物，栽培和种植的时候，可以少用农药，甚至不用农药，这在很大程度上减少了农药残留。4.转基因可以摆脱季节的束缚，让我们能在寒冷是冬天吃到新鲜的夏季蔬菜。5,。将转基因技术应用到动物身上，可以提高瘦肉的比重，提高毛皮的质量，缩短成长周期。一些人认为转基因技术给农业生产带来了革命。经过转基因的农产品比传统的农产品具有更高的生长优势，而且可以添加额外的营养物质或除去某些不良物质，惠及生产商和消费者。转基因技术的弊端人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?大量转基因生物会不会破坏生物多样性?转基因产品会不会对人类健康造成危害?一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”，创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。它们可能会对生态环境造成新的污染，即所谓的遗传基因污染，而这种新的污染源很难被消除。还有，转基因农作物和以此为原材料制造的转基因食品对人体的影响也尚未有定论。目前，国内外学者对转基因技术的负面影响也作了大量研究，出现了许多相关报道，如英国的权威科学杂志《自然》刊登了美国康奈尔大学副教授约翰·罗西的一篇论文，引起世界震惊。论文指出，研究人员在实验室里把抗虫害转基因玉米“BT玉米”的花粉撒在苦苣菜叶上，然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶。4天之后，有44%的幼虫死亡，活着的幼虫身体较小，并且没有精神。而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜叶，就没有出现死亡率高或发育不良的现象。论文据此推断，bt转基因玉米花粉中含有毒素。另据报道，英国伦理和毒性中心的实验报告说，与一般大豆相比，耐除草剂的转基因大豆中，防癌的成分异黄酮减少了。与普通大豆相比，两种转基因大豆中的异黄酮成分减少了12%～14%，还有巴西坚果事件等。面对国际上出现的种种关于转基因作物的争议，许多科学家、学术团体纷纷以各种形式发表对转基因技术的支持态度。由美国Tuskegee大学Prakash教授2000年1月起草的题为“科学家支持农业生物技术的声明”，已征集到世界上3000多位科学家的签名，其中包括DNA双螺旋结构的发现者、诺贝尔奖得主JamesWatson，绿色革命的创始人、诺贝尔奖得主NormanBorlaug，世界粮食奖获得者、国际水稻研究所首席育种家GurdevKhush。该声明称，“对植物负责任的遗传修饰既不新也不危险。如抗病虫等诸多性状已通过有性杂交和细胞培养的方法经常性地引入作物中。与传统的方法相比较，通过重组DNA技术引入新的或不同的基因并不一定会有新的或更大的风险，且商品化的产品的安全性则由于目前的安全管理规则而得到了更进一步的保障。遗传新技术为作物改进提供了更大的灵活性和精确性。”转基因未来发展转基因技术的应用使产量增加，杀虫剂使用量减少，生产成本降低，作物产量提高，世界各地的农民持续从生物技术作物中获得很大的经济和环境效益。转基因技术是一项投入和产出都十分巨大的高新技术，有着巨大的知识价值和经济价值。从某种意义上讲，转基因技术代表着一个国家的科技水平，尽管在世界范围内对转基因食品的安全性有很多的争议，但并不影响转基因技术的飞速发展，新的转基因食品不断问世，而且发展速度越来越快，可以预计转基因食品极为广阔的前景和美好的未来，并将成为21世纪人类解决粮食安全的一条重要途径。转基因技术及其应用既是人类社会发展的现实选择，也是科技发展的必然趋势。我们应当从战略高度重视转基因技术及其应用，不断开发环境友好的转基因技术，积极推进其产业化；同时，通过多渠道、多层次进行相关知识的科普宣传教育，让转基因技术知识的传播和普及跟上转基因技术发展和应用的步伐，让更多的民众了解转基因技术相关知识，对转基因产品及其安全性问题有更客观公正评价，为转基因技术的可持续发展营造良好的社会氛围。未来关于转基因技术的研究会不断进展，趋利避害，减少进而消除转基因作物对生物多样性的破坏，提高转基因食品的安全性，消除转基因食品中的致癌物质和过敏原，增加对人体有益的基因，提高转基因食品中所含的营养。消除人们对转基因食品的疑虑，转基因技术的发展是不可阻挡的历史潮流。随着科学实践