轉(zhuǎn)基因生物的安全性

體外重組DNA技術(shù)的創(chuàng)始人──伯格（PBerg），當(dāng)年在他將猴子的病毒DNA與一種噬菌體DNA在體外成功地拼接起來的時(shí)候，這位極富責(zé)任感的科學(xué)家曾毅然停止了他的研究工作，寫信給美國(guó)國(guó)家科學(xué)院，建議將DNA重組的研究先凍結(jié)一年，以便讓科學(xué)家們有時(shí)間討論這項(xiàng)技術(shù)的安全性問題。由此，我們可以看到現(xiàn)代生物技術(shù)從它誕生之日起，其負(fù)面影響就是無法回避的問題。本專題就是讓大家在學(xué)習(xí)了有關(guān)基因工程、克隆技術(shù)等現(xiàn)代生物技術(shù)知識(shí)以后，了解當(dāng)今社會(huì)有關(guān)生物技術(shù)的安全性和倫理等熱點(diǎn)問題，并引領(lǐng)大家科學(xué)地、理性地看待這一問題。專題四生物技術(shù)的安全性和倫理問題41轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性一、轉(zhuǎn)基因成果令人談為觀止閱讀教材P87~88頁(yè)，并完成練習(xí)冊(cè)P37頁(yè)的自主感悟橋轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草改變花色的轉(zhuǎn)基因矮牽牛花轉(zhuǎn)基因甜椒轉(zhuǎn)基因西紅柿藍(lán)色玫瑰一直是人類美麗的夢(mèng)想基因工程正在將它變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)1、1972年美國(guó)斯坦福大學(xué)的伯格第一次重組DNA獲得成功；2、轉(zhuǎn)基因的重要成果：①微生物方面：把某些重組DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)菌中表達(dá)獲得成功，隨后，便出現(xiàn)了具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)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基因制藥方面：生物制藥已成為21世紀(jì)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從20世紀(jì)90年代以來，全世界包括基因制藥在內(nèi)的生物技術(shù)藥物的銷售額，以年均30%的速度增長(zhǎng)。1992年其銷售額不足50億美圓，到2000年猛增到300億美圓。③在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面：受到轉(zhuǎn)基因巨型小鼠獲得成功的鼓舞，科學(xué)家又在培育生長(zhǎng)迅速、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽方面，不斷取得輝煌的成就。同時(shí)，科學(xué)家還把轉(zhuǎn)基因動(dòng)物變成生物反應(yīng)器，讓它們的奶中富含某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥物或人類所需要的蛋白質(zhì)。④轉(zhuǎn)基因植物方面：目前，科學(xué)家已經(jīng)培育出了批具有抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆等全新性狀的農(nóng)作物。反思：1、轉(zhuǎn)基因生物安全嗎？2、轉(zhuǎn)基因食品食用后會(huì)不會(huì)對(duì)人體健康造成隱性傷害？3、重組DNA會(huì)不會(huì)侵入環(huán)境中的微生物體內(nèi)，而使之變成新的致病菌？4、轉(zhuǎn)基因生物會(huì)不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞？5、會(huì)不會(huì)造成前所未有的“外來物種入侵”？二、對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論閱讀教材P88頁(yè)，思考：為什么對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的安全性存在爭(zhēng)論呢？主要在哪幾方面存在爭(zhēng)論？①由于科學(xué)發(fā)展水平的限制，目前科學(xué)家對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限；②轉(zhuǎn)移的基因雖然是已知的基因，但不少卻是異種生物的基因；③由于外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的，因此在轉(zhuǎn)基因生物中，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些人們意想不到的后果。主要在食物安全、生物安全和環(huán)境安全等三方面發(fā)生了激烈的爭(zhēng)論。3、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品為我們解決了哪些問題？4、轉(zhuǎn)基因生物安全嗎？在你的內(nèi)心，對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的安全性有哪些想法呢？5、關(guān)于安全性的爭(zhēng)論可以歸納為幾個(gè)方面？對(duì)人體健康的影響；食物的安全對(duì)生物圈中其他生物的影響；生物安全對(duì)生物圈中生態(tài)環(huán)境的影響。1、什么是轉(zhuǎn)基因生物？2、我們身邊的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品有哪些？論壇1：轉(zhuǎn)基因生物與食物安全［問題討論］且不說轉(zhuǎn)基因食物，就普通的食物而言，食物帶給人體的不安全可能有哪些呢？［自主學(xué)習(xí)］學(xué)習(xí)內(nèi)容：關(guān)于轉(zhuǎn)基因食物安全性的兩種觀點(diǎn)的理由。學(xué)習(xí)要求：1指出兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)論的主要焦點(diǎn)是什么？2理解每一項(xiàng)理由的含義。1指出兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)論的主要焦點(diǎn)是什么？關(guān)于“實(shí)質(zhì)性等同”的分歧；毒性蛋白是否存在；是否出現(xiàn)新的過敏源。是否發(fā)生營(yíng)養(yǎng)成分的改變2理解每一項(xiàng)理由的含義。1、你會(huì)選擇轉(zhuǎn)基因食品嗎？2、上述觀點(diǎn)是完全對(duì)立的嗎？3、我國(guó)為保證轉(zhuǎn)基因事物的安全性，都采取了哪些監(jiān)控和預(yù)防措施？（1）立法是監(jiān)控農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的有力措施。例如，中國(guó)已制定了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》（1996年）、《轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全管理臨時(shí)措施》（2002年）和《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》（2002年）等法規(guī)。請(qǐng)進(jìn)入網(wǎng)站了解更多內(nèi)容：［農(nóng)業(yè)部，中國(guó)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)→行業(yè)網(wǎng)站（科技教育）→農(nóng)業(yè)科技信息網(wǎng)→政策法規(guī)→政策法規(guī)分類（5轉(zhuǎn)基因管理）］。你自己的觀念：（2）多環(huán)節(jié)監(jiān)控。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物研究、從實(shí)驗(yàn)室走向大田試驗(yàn)各階段，以及產(chǎn)品商品化都有相應(yīng)法規(guī)或規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，只有在每一階段試驗(yàn)獲得認(rèn)可證書后，才可進(jìn)入下一階段。比如，大田試驗(yàn)就分為：①中間試驗(yàn)階段，種植面積不超過027hm2（4畝），范圍不超過兩省，每省不超過3個(gè)種植點(diǎn)，試驗(yàn)時(shí)限1～2年；②環(huán)境釋放階段，種植面積可以擴(kuò)大到027～2hm24～30畝，范圍仍不超過兩省，每省7個(gè)種植點(diǎn)，試驗(yàn)時(shí)限1～2年。這一階段要考察外源基因會(huì)不會(huì)發(fā)生生物間轉(zhuǎn)移，會(huì)不會(huì)對(duì)種植區(qū)周圍動(dòng)物、植物、土壤造成危害等；③生產(chǎn)試驗(yàn)階段，種植面積可擴(kuò)大到20hm2以上，范圍仍為兩省，試驗(yàn)點(diǎn)不超過5個(gè)。（3）安全評(píng)價(jià)內(nèi)容具體而嚴(yán)格。食物安全性評(píng)價(jià)內(nèi)容：營(yíng)養(yǎng)成分是否改變？是否存在抗?fàn)I養(yǎng)因子？是否存在毒性、過敏性蛋白等。環(huán)境安全評(píng)價(jià)內(nèi)容：轉(zhuǎn)基因植物是否變得易得??？對(duì)周圍植物有什么影響？是否可能變成雜草？會(huì)不會(huì)把外源基因轉(zhuǎn)移給其他生物等。論壇2：轉(zhuǎn)基因生物與生物安全［問題討論］就普通的生物而言，會(huì)對(duì)周圍其他生物存在危害嗎？［自主學(xué)習(xí)］學(xué)習(xí)內(nèi)容：關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的兩種觀點(diǎn)的理由。學(xué)習(xí)要求：1指出兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)論的主要焦點(diǎn)是什么？2理解每一項(xiàng)理由的含義。1指出兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)論的主要焦點(diǎn)是什么？轉(zhuǎn)基因植物是否會(huì)成為野生種；是否會(huì)成為“入侵的外來物種”；是否會(huì)出現(xiàn)重組病原體；能否出現(xiàn)“超級(jí)雜草”。2理解每一項(xiàng)理由的含義。你自己的觀點(diǎn)1、上述雙方的觀點(diǎn)都有科學(xué)依據(jù)嗎？2、你能用一方的觀點(diǎn)完全駁倒另一方的觀點(diǎn)嗎？3、你認(rèn)為，在生物科學(xué)如此發(fā)達(dá)的今天，出現(xiàn)這樣激烈的爭(zhēng)論，這一現(xiàn)象正常嗎？4、對(duì)于解決生物安全問題，你的觀點(diǎn)是什么？你有什么建議？你能舉出兩個(gè)外來物種入侵的事例嗎？為什么外來物種入侵會(huì)造成嚴(yán)重的危害？（1）外來物種進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)之后，由于沒有天敵，極易造成生長(zhǎng)失控，破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。比如，外來的植物瘋長(zhǎng)，可以對(duì)本地一年生和多年生植物的結(jié)構(gòu)比例造成嚴(yán)重影響，通過對(duì)植被的生長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)的影響，從而造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的改變。又如，外來的動(dòng)物種類，由于它們的選擇性覓食和破壞，也會(huì)造成物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的改變。物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的改變會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，比如，有人將美洲食人鯧引入，這一入侵物種就可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成長(zhǎng)久性的破壞。（2）外來物種在新的生態(tài)系統(tǒng)中，通過與當(dāng)?shù)匚锓N競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)或食物、分泌釋放化學(xué)物質(zhì)、形成大面積單優(yōu)勢(shì)群落等方式，直接影響本地物種的生存，加速某些生活力較弱的物種的消失。在全世界瀕危植物名錄中，大約有35%～46%是由外來物種入侵所造成的。即入侵的外來物種可能會(huì)造成生物多樣性減少。（3）外來物種進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)后，作為掠奪者、寄生者或病原體，會(huì)使受害者和寄主的數(shù)量發(fā)生變化。尤其是外來物種在適宜的生態(tài)和氣候條件下，往往會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)或林業(yè)帶來嚴(yán)重的損害，即所謂的爆發(fā)生物災(zāi)害。（4）有些外來植物產(chǎn)生的花粉，是當(dāng)?shù)鼐用駨奈唇佑|過的物質(zhì)，從而可能成為對(duì)人類健康造成威脅的新過敏源。比如，日本引種的杉樹，大面積栽種后，杉樹產(chǎn)生的花粉已經(jīng)成了日本人產(chǎn)生過敏反應(yīng)的重要過敏源。又如豚草，它已在包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家泛濫成災(zāi)，而豚草的花粉是重要的過敏源。豚草花粉引起的過敏反應(yīng)稱為“枯草熱”，它已給許多國(guó)家人民的身體健康帶來了嚴(yán)重的危害。論壇3：轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全［自主學(xué)習(xí)］學(xué)習(xí)內(nèi)容：關(guān)于轉(zhuǎn)基因環(huán)境安全性的兩種觀點(diǎn)的理由。學(xué)習(xí)要求：1指出兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)論的主要焦點(diǎn)是什么？2理解每一項(xiàng)理由的含義。1指出兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)論的主要焦點(diǎn)是什么？能否打破自然物種的原有界限，改變生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；重組微生物能否對(duì)人類的生活環(huán)境造成二次污染；重組DNA能否與微生物雜交，產(chǎn)生有害的病原微生物；轉(zhuǎn)基因植物的花粉中的有毒物質(zhì)能否通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物和人體內(nèi)。2理解每一項(xiàng)理由的含義。你自己的觀點(diǎn)：1、轉(zhuǎn)基因生物會(huì)不會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)中原有的動(dòng)態(tài)平衡？2、轉(zhuǎn)基因生物會(huì)不會(huì)加劇環(huán)境污染？會(huì)不會(huì)危害其他動(dòng)植物的生存或人體的健康？3、對(duì)于解決轉(zhuǎn)基因技術(shù)面臨的環(huán)境安全問題，你有什么建議？三、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)閱讀教材,思考以下問題:1、為什么說當(dāng)人們面對(duì)原本是自然造就的生命形式被人為地改造成具有全新特征的現(xiàn)實(shí)時(shí)，出現(xiàn)激烈的倫理方面的爭(zhēng)論是正常的2、應(yīng)采取哪些措