《转基因生物安全》PPT课件

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1、第9章转基因生物安全生物技术的主要内容1、基因工程2、细胞工程(在细胞水平上改造遗传结构和形状)3、微生物工程(发酵工程)4、酶工程(是利用酶的催化作用,通过适当反应器生产生物催化剂)5、生化工程(是生化反应与化学工程结合)6、基因组计划一、基因工程及其应用基因工程基因工程:又称为基因(DNA)重组技术,是将某些生物体内控制其特定性状的基因作为外源基因(目标基因),按照人的意愿,经过体外重组后,再转植到另一种生物体内,使其在受体内复制、转录、翻译、表达,从而产生出人们所预期的产物或达到某种目的。基因工程修饰生物(GMO)遗传修饰活体(LMO)转基因

2、生物(Transgeneticorganism)转基因食品(GMF)多利安迪转基因植物1、转抗除草剂基因2、转抗虫基因3、抗病毒转基因植物4、抗真菌转基因植物5、抗细菌转基因植物6、抗环境胁迫的转基因植物7、植物发育调节基因工程抗除草剂转基因1、使除草剂作用的靶酶过量表达进行解毒,如过量表达(5-烯醇丙酮酸草酸-3磷酸EPSP)抗草甘磷(Roundup)2、改变除草剂作用靶物的敏感性;如aroA编码的EPSP对草甘磷敏感性降低;3、降解除草剂基因。如Bar基因编码的草丁磷乙酰转移酶可以降解草丁磷等除草剂。抗病毒转基因植物1、衣壳蛋白基因(阻止病毒脱

3、壳)2、病毒复制酶基因(转病毒非结构蛋白基因)3、病毒核内蛋白酶基因4、来自植物的抗病毒基因抗真菌转基因植物抗真菌基因工程难度大,近几年才对真菌与植物之间的作用机理有了初步了解,鉴定和克隆了一些真菌蛋白,完成了一些抗真菌基因的克隆。转几丁质酶基因,抗烟草白粉病和番茄枯萎病,进入试验阶段。抗细菌转基因植物1、转杀菌肽基因(30多氨基酸)2、转溶菌酶(lysozyme)基因(如T4溶酶体的溶菌酶基因)3、病原体自身的抗菌基因(抗细菌毒素酶基因)4、植物的抗细菌基因抗环境胁迫的转基因植物抗温度胁迫(低温、高温);抗水分胁迫(干旱、涝害);抗化学胁迫(盐碱

4、、重金属、有机污染);抗环境胁迫受多基因控制,研究难度大;现在对胁迫机理研究不足,胁迫刺激的接受、转换、传递机理……等。现重点研究的基因有热激蛋白基因、调渗蛋白基因、胆碱脱氢酶基因……植物发育调节基因1、控制果实成熟的转基因作物如插入LE-ACC2合成酶基因,减低乙烯的产生,控制番茄成熟。2、雄性不育基因工程3、改良品质的转基因植物(如含VA的水稻)转基因动物(附)将特定的外源基因导入动物染色体,使其发生整合并能遗传,产生新动物个体或品系。1990年转基因小鼠,现在大鼠、兔、牛、羊、猪等等;目的:1、培育人体器官;2、获得药物;基因工程药物(附)把

5、产生人们所需要的蛋白质的基因从细胞中分离出来,使它在一定的条件下合成人类所需要的蛋白质——基因工程药物。1977年美国用大肠杆菌生产人生长激素;美国有47种基因工程药物;中国批准包括乙肝疫苗、干扰素在内的10多种基因工程药物投入市场。转基因作物和转基因食品概况1983年GMO烟草和马铃薯诞生;1994年转基因番茄商品化种植;到2000年GMO植物有35科120多种。2002年美国转基因玉米(32%),大豆74%;转基因作物种植最多的国家(2001年):美国3570万公顷;阿根廷1180万公顷;加拿大320万公顷;中国150万公顷转基因技术公司孟山都

6、(Monsanto)现名(Parmacia):2001年91%市场;先正达(Syngenta,原诺华公司);安万特(Aventis,现被拜耳收购);杜邦(DuPont);中国转基因植物种植1994年商品化种植抗黄瓜花叶病毒(CMV)和抗烟草花叶病毒的烟草;1998年批准6个品种,包括抗病番茄、抗病甜椒和耐储存番茄等;2002年3月已经田间实验的农作物22种,包括棉花、大豆、马铃薯、烟草、玉米、花生、菠菜、甜椒、小麦等。中国尚没有转基因食品批准上市;每年进口转基因大豆1500万吨以上。二、转基因生物是“双刃剑”1、对转基因生物的期望2、转基因生物的生

7、物安全3、转基因生物的潜在生态风险4、转基因生物的生态安全性5、转基因生物的健康安全性6、转基因作物的不可预测效应7、转基因安全隐患的主要缘由需要粮食、依赖生物技术61亿人;全球土地退化面积19亿公顷,即190万Km2。全球40%土地为“脆弱的旱地”;全球营养不良人口近7亿;解决粮食安全问题靠生物技术1)粮食总量;2)提高品质(全球每年由于维生素A缺乏导致100万儿童死亡,50万人失明。)转基因生物安全生物安全:是指在一定时间与空间范围内,由于自然或人类活动引起外来物种迁移,外来物种定居、建群、繁衍、扩展,造成对本地物种和生态系统的威胁、危害,使之

8、衰退、甚至退化和灭绝;或人为造成环境剧烈变化,对生物多样性产生影响和威胁;或由于掠夺开发导致物种濒危或灭绝;或生物的研究、

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