第十九轉(zhuǎn)基因植物張幻燈片

6/28/20231本文檔共56頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分（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年代中期開始陸續(xù)進(jìn)入人們的生活。6/28/20232本文檔共56頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分高等植物的基因轉(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。6/28/20233本文檔共56頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分發(fā)展中國家為了能在有限的耕地上生產(chǎn)出更多的糧食，依賴化肥和化學(xué)農(nóng)藥的程度越來越高。過量施用化學(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，并由此帶來了種種疾病。6/28/20234本文檔共56頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(zhuǎn)蘇云金芽孢桿菌（Bt）毒蛋白基因抗棉鈴蟲的棉花受到各國農(nóng)民的青睞。這種轉(zhuǎn)基因棉花明顯減少殺蟲劑使用量。據(jù)報(bào)道，種植這種棉花，殺蟲劑使用量可以減少50%，而我國報(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。6/28/20235本文檔共56頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分基因工程培育抗蟲棉的簡要過程蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運(yùn)載體DNA拼接棉花植株導(dǎo)入6/28/20236本文檔共56頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(zhuǎn)基因抗蟲棉6/28/20237本文檔共56頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(zhuǎn)基因棉花6/28/20238本文檔共56頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(zhuǎn)基因抗蟲番茄6/28/20239本文檔共56頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(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，許多國家都陸續(xù)地投入了大量人力、物力和財(cái)力，競相開發(fā)、研究。目前世界上已有百余種轉(zhuǎn)基因植物問世，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)。6/28/202310本文檔共56頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(zhuǎn)基因試驗(yàn)田6/28/202311本文檔共56頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分袁隆平－－世界雜交水稻之父首屆國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)

6/28/202312本文檔共56頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分6/28/202313本文檔共56頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)6/28/202314本文檔共56頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄6/28/202315本文檔共56頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分（1）抗蟲害農(nóng)作物把能編碼殺蟲活性物質(zhì)的基因轉(zhuǎn)移入植物細(xì)胞后，基因表達(dá)的產(chǎn)物可以通過破壞害蟲消化道，或抑制害蟲生長發(fā)育，或者直接殺死的途徑達(dá)到殺滅害蟲的目的6/28/202316本文檔共56頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分最常用且最成功的是Bt基因。鱗翅目、鞘翅目昆蟲的幼蟲，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，造成幼蟲消化道損傷，最終導(dǎo)致幼蟲死亡。Bt毒蛋白對(duì)人、畜等是安全的、無害的。6/28/202317本文檔共56頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分（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)，比如中國的轉(zhuǎn)抗病毒基因煙草、西紅柿和甜椒；美國的轉(zhuǎn)抗病毒基因馬鈴薯、西葫蘆、番木瓜等。6/28/202318本文檔共56頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分（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)。6/28/202319本文檔共56頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分（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。這些來自其他生物的抗逆性基因，經(jīng)過重組后導(dǎo)入農(nóng)作物中，使它們能在惡劣環(huán)境中生長、豐產(chǎn)，這是人類獲得足夠食物、改良環(huán)境的一大福音。6/28/202320本文檔共56頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分比如，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；把來自魚的抗凍蛋白基因，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)。6/28/202321本文檔共56頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分（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牛肉。6/28/202322本文檔共56頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分通過轉(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，經(jīng)過油脂改良的轉(zhuǎn)基因大豆、油菜已進(jìn)入商品化生產(chǎn)。6/28/202323本文檔共56頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分脂肪含量高含Β-胡蘿卜素6/28/202324本文檔共56頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分抗病毒和抗軟化基因西紅柿6/28/202325本文檔共56頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分

（2）動(dòng)、植物的遺傳改良

兔毛棉花在我國培育成功：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。6/28/202326本文檔共56頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分四、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物成為21世紀(jì)新興產(chǎn)業(yè)6/28/202327本文檔共56頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分上市的轉(zhuǎn)基因食品

抗除草劑基因大豆

抗蟲基因玉米

抗病毒基因油菜

抗病毒土豆

轉(zhuǎn)抗蟲基因棉花6/28/202328本文檔共56頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!6/28/202329本文檔共56頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分一、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)給人類身體健康帶來損害。6/28/202330本文檔共56頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(zhuǎn)基因植物可能會(huì)表達(dá)出過敏蛋白有的基因表達(dá)出的蛋白質(zhì)與已知的過敏蛋白質(zhì)在免疫學(xué)上具有同源性；有可能使過敏體質(zhì)的人產(chǎn)生過敏反應(yīng)。6/28/202331本文檔共56頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分

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。6/28/202332本文檔共56頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分將動(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倫理道德？6/28/202333本文檔共56頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分生物安全是指現(xiàn)代生物技術(shù)研究、開發(fā)、應(yīng)用，以及轉(zhuǎn)基因生物跨國轉(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6/28/202334本文檔共56頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分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爭能力，它可能會(huì)使本地區(qū)本來生活力就很纖弱的個(gè)體或物種加速從地球上消失。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。6/28/202335本文檔共56頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分3、具有抗蟲功能的轉(zhuǎn)基因植物，其體內(nèi)產(chǎn)生的抗蟲蛋白可能使害蟲產(chǎn)生抗性，使害蟲變得更加難以防治？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，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。6/28/202336本文檔共56頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分5、抗除草劑基因等可能會(huì)通過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，將令野草長得更茁壯，產(chǎn)籽更多。6/28/202337本文檔共56頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(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6/28/202338本文檔共56頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分重組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)，在這么長時(shí)間里它完全可以與其他細(xì)菌進(jìn)行基因交換。6/28/202339本文檔共56頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分法國綠色和平組織摧毀

5個(gè)轉(zhuǎn)基因作物基地6/28/202340本文檔共56頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分GM抗議者在英國6/28/202341本文檔共56頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分綠色和平組織領(lǐng)導(dǎo)者被捕6/28/202342本文檔共56頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分綠色和平組織將轉(zhuǎn)基因食品妖魔化6/28/202343本文檔共56頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分綠色和平組織抗議雀巢咖啡事件6/28/202344本文檔共56頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分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。要求該公司與英國雀巢公司看齊，公開宣布不再生產(chǎn)含基因改造成份的食物。6/28/202345本文檔共56頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分轉(zhuǎn)基因玉米闖了禍2002，11，19美國農(nóng)業(yè)部宣布，內(nèi)布拉斯加州谷倉中1.36萬噸食用大豆被隔離，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。

6/28/202346本文檔共56頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分討論案例6/28/202347本文檔共56頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分案例一斑蝶事件

1999年5月康奈爾大學(xué)一個(gè)研究組報(bào)道，說一種斑蝶食用轉(zhuǎn)蘇云金桿菌的殺蟲蛋白基因（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)基因食品的廣泛爭論。6/28/202348本文檔共56頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分抗蟲玉米與大花斑紋蝴蝶6/28/202349本文檔共56頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分

事實(shí)上這并不意外，因?yàn)锽t玉米中的殺蟲晶體蛋白是特意毒殺鱗翅目害蟲的，斑蝶屬鱗翅目昆蟲，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》等報(bào)刊的頭版消息。最后，該事件被科學(xué)界否定。6/28/202350本文檔共56頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分案例二中國大豆正受生物海盜威脅

中國的生物資源十分豐富，許多跨國公司虎視眈眈，有的公司甚至制定了廣泛搜集中國遺傳資源的長期計(jì)劃。野生大豆就是其中一種。中國是大豆的原產(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。6/28/202351本文檔共56頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期三\14點(diǎn)9分

2000年4月26日，跨國公司孟山都向全球101個(gè)國家申請(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來自中國的上海