基因技术与人类的关系

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1、基因技术与人类的关系深圳大学生命科学学院郑易之教授基因工程技术与人类关系密切——是20世纪末和21世纪初发展最为迅速的高新技术之一使发酵、食品、轻工等传统工业发生了深刻的革命为解决人类的人口膨胀、食物短缺、能量匮乏、疾病防治和环境污染等问题带来了新的希望将对人类生活和健康、经济发展、社会进步产生巨大的影响从DNA双螺旋结构的发现——基础性研究阶段（20世纪50年代开始）：遗传物质的结构和功能，以及表达和调控有了全面的认识，为通过对遗传物质的修饰和改造，定向的获得人类所需要的成分打下了基础。商业化生产阶段（20世纪80年代以来）：一、转基因植物与农业生产二、基因技术与人类健康三、生物技术

2、在工业中的应用转基因植物与农业生产（一）、转基因植物技术1、植物转基因技术定义将优良性状的目的基因导入植物细胞或组织，并在其中进行表达，从而使植物获得新的性状。2、转基因方法介绍原生质体为受体的直接转化法（简称原生质体法）农杆菌介导转化法（1974年）基因枪法（1987年）基因枪3.转基因植物研究发展1983年，转基因烟草、胡萝卜问世1987年，转基因油菜、棉花产生1988年，转基因水稻、玉米诞生1992年，培育出转基因小麦1994年，培育出转基因大麦20余种植物产品通过FDA认证13个国家种植转基因植物转基因作物商业化：遍布6大洲2000年商业化种植面积比1996年翻了几倍预测：20

3、20年世界上80％-90％的农作物将是转基因植物4.转基因作物种植面积的发展：1996年170万公顷。1997年1100万公顷。1998年2780万公顷。1999年3990万公顷。2000年4420万公顷。2001年全球转基因植物种植面积首次突破5000万公顷。以转基因性状而言，2001年种植面积最大的仍然是抗除草剂转基因作物，其次是抗虫转基因作物。种植面积最大的国家仍然是美国，2001年种植面积达3570万公顷，其次为阿根廷1180万公顷，加拿大320万公顷，中国150万公顷。（二）转基因植物研究现状提高作物抗性抗虫棉、抗虫玉米、抗虫水稻、抗虫马铃薯、抗除草剂大豆、抗除草剂玉米、抗白

4、叶枯水稻等。改良品质高含油玉米，使玉米含油量从3.5%升高至8.5%（美国杜邦公司投资17亿美元）改善大豆蛋白质质量,使其具有肌肉蛋白的营养含ω-3不饱和脂肪酸的高含油大豆含40%月桂酸的油菜籽耐储藏的延熟番茄增加马铃薯的固形物含量，以减少炸薯条用油保健型作物把植物改造成重要的药物(抗体)或工业原料的生产工厂----生物反应器（生产口服疫苗），利用香蕉、西红柿生产口服疫苗提高植物抗逆性抗低温、抗寒基因香蕉抗盐、抗旱植物，抗病基因：抗霉菌的转基因葡萄，提高德国雷司令葡萄酒的口味，保证了德国的葡萄酒的纯正口味(三)商业化生产步伐加快2000年底，世界各国批准的商业化生产的转基因作物有100

5、多种，包括12种农作物,涉及转基因食品达4000余种在美国市场包装食品中转基因成分占60％,转基因食品的总交易量:1996年2.35亿美元1998年12-15亿美元2000年30亿美元以上预计2005年60亿美元2010年200亿美元基因作物产品的销售额增长1997年40亿美元2002年85亿美元转基因技术带来了育种方法的革命传统杂交育种：时间长，至少需要8－12年突变育种：可加快育种速度，诱变的随机性高，筛选工作繁重分子育种：时间短，目的性强突变育种：CropCultivarNameMethodUsedtoInduceMutationriceCalrose76gammarayswhe

6、atAbovesodiumazideLewisthermalneutronsoatsAlamo-XX-raysgrapefruitRioRedthermalneutronsStarRubythermalneutronsburmudagrassTifeaglegammaraysTifgreenIIgammaraysTift94gammaraysTifwayIIgammarayslettuceIceCubeethylmethanesulphonateMini-GreenethylmethanesulphonatecommonbeanSeafarerX-raysSeawayX-rayslil

7、acPrairiePetitethermalneutronsSt.AugustinegrassTXSA8202gammarays分子育种程序：标记基因启动子外源目的基因终止序列DNA---mRNA---蛋白质－性状转基因植物的生产(图例)样品比较（左为普通棉花，右为兔毛转基因棉花）抗除草剂大豆抗除草剂作物抗虫棉花抗CMV病毒转基因番茄抗CMV病毒转基因甜椒转查尔酮合酶矮牵牛花Twotomatoplantsartificiallyinoculat