基因工程_有关基因工程

2020-02-28 其他范文 下载本文

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基因工程

基因工程的应用

基因工程是一种按人们的构思和设计,在试管内操作遗传物质,并最终实现改造生物的新技术。基因工程对生物的改造,可以使生物像工厂似的为人类生产特殊产品,也可以使现有的动植物更符合人类的要求。

基因工程在医药业中的应用。利用基因工程生产蛋白类药物,可提高产量,降低成本。如干扰素是一种蛋白质,能抑制癌细胞增殖,增强身体的防御功能。前田进[日]博士采用基因工程技术,使蚕生产人干扰素获得成功。他发现,附在蚕体内的NPV(核多角体病毒)增殖效果好,在蚕的一个细胞核中可以增至100万个。他把带有干扰素基因的重组体NPV接种到蚕体内,蚕便在体液中分泌出干扰素。

基因疗法是基因工程的又一重大应用。遗传病是长期困扰人类的一类不治之症,迄今已发现的有3000多种。其根源于遗传基因存在缺陷,主要特征是可随生育而传代。基因疗法就是通过向人体细胞的基因组置换“坏了的”基因,或引入外源的正常基因治疗疾病的方法。如血友病的病根在于血液中缺乏凝血因子VIII。它是一种化学结构不很稳定的蛋白质。如今,可用人工的方法将产生凝血因子VIII 的基因提取出来,然后将其转移到患者的细胞基因组中,弥补遗传缺损,从而能够产生正常的凝血因子VIII,使体内血液循环正常。

基因工程在农业上的应用。1991年初,美国DNA植物技术公司的科研人员同时栽种了三批烟草植株。数月之后,其中一批由于遭受土壤中真菌的感染而严重损害;另一批由于使用了市售的化学杀菌剂而生长良好。而在第三批烟草植株上,它们没有使用任何杀真菌剂,却生长得特别旺盛,收获产量比前两批的都高。这是因为这批烟草并非普通烟草,而是基因重组的产物。

真菌的细胞壁中有一种重要成分叫几丁质,几丁质如果受到破坏,真菌就无法肆虐。自然界有一细菌天然含有能产生几丁质酶的基因,产生的几丁质酶是破坏几丁质的最有效催化剂。美国DNA植物技术公司的科研人员从一种细菌中发现了这种基因,并且运用基因工程技术把它插进了烟草植株中,于是诞生了具有抗真菌能力的新型烟草。

除了应用基因工程使作物获得抗真菌、细菌和线虫的能力外,目前还正在试图利用基因工程手段提高作物的抗逆性和营养价值。

科学家们预言,若能用基因工程将固氮基因插入各种非豆科植物染色体组内,则可将空气中的氮直接转化为植物生长所需的氮,那将是农业生产的一次大的飞跃。

基因工程在工业方面的应用。有一种超级细菌,能快速分解石油,可用于清除被石油污染的海域。这种超级菌是美国科学家用基因工程方法,把降解不同石油化合物的基因移植到一个菌株内而产生的。

氢气在燃烧过程中,除释放能量外,产生的废物只有水,不会造成环境污染,被称为理想、清洁的燃料。一些水中生长的微生物在光照下,会不断地将水分解,放出氢气,然后可用容器将氢气收集起来。日本一研究所以提高光合作用微生物生产氢的效率为目标,正在利用基因重组技术,改良微生物,以大幅度地提高生产氢气的能力,为利用微生物生产氢气尽早投入实际生产和应用创造条件。

什么是转基因食品

专家介绍,转基因是指透过生物技术,将生物中某个基因抽出,然后植入另一种生物内。通过修改基因,能够改变一个有机体的部分或全部特征。例如,科学家认为北极鱼体内某个基因有防冻作用,于是将其抽出,再植入番茄内,制造新品种的耐寒番茄。而用此作为原料制造的食品则被称为转基因食品。转基因食品的安全问题

其实,最早提出这个问题的人是英国的阿伯丁罗特研究所的普庇泰教授。1998年,他在研究中发现,幼鼠食用转基因土豆后,会使内脏和免疫系统受损。这引起了科学界的极大关注。随即,英国皇家学会对这份报告进行了审查,于1999年5月宣布此项研究“充满漏洞”。1999年英国的权威科学杂志《自然》刊登了美国康乃尔大学教授约翰·罗西的一篇论文,指出蝴蝶幼虫等田间益虫吃了撒有某种转基因玉米花粉的菜叶后会发育不良,死亡率特别高。目前尚有一些证据指出转基因食品潜在的危险。

但更多的科学家的试验表明转基因食品是安全的。赞同这个观点的科学家主要有以下几个理由。首先,任何一种转基因食品在上市之前都进行了大量的科学试验,国家和政府有相关的法律法规进行约束,而科学家们也都抱有很严谨的治学态度。另外,传统的作物在种植的时候农民会使用农药来保证质量,而有些抗病虫的转基因食品无需喷洒农药。还有,一种食品会不会造成中毒主要是看它在人体内有没有受体和能不能被代谢掉,转化的基因是经过筛选的、作用明确的,所以转基因成分不会在人体内积累,也就不会有害。

比如说,我们培育的一种抗虫玉米,向玉米中转入的是一种来自于苏云金杆菌的基因,它仅能导致鳞翅目昆虫死亡,因为只有鳞翅目昆虫有这种基因编码的蛋白质的特异受体,而人类及其它的动物、昆虫均没有这样的受体,所以无毒害作用。

1993年,经合组织(OECD)首次提出了转基因食品的评价原则——“实质等同”的原则,即:如果对转基因食品各种主要营养成分、主要抗营养物质、毒性物质及过敏性成分等物质的种类与含量进行分析测定,与同类传统食品无差异,则认为两者具有实质等同性,不存在安全性问题;如果无实质等同性,需逐条进行安全性评价。

在我国,国家科委于1993年颁布了“基因工程安全管理办法”,用于指导全国的基因工程研究和开发工作。2000年由国家环保总局牵头,8个相关部门参与,共同制订了《中国国家生物安全框架》。

对于消费者

对转基因食品持否定态度的人认为,目前对基因的活动方式了解还不完全透彻,没有十足的把握控制基因调整后的结果。为了确保消费者的安全和知情权,国家对5大类17种食品或产品,要求必须进行是否转基因标注。这些产品包括:

一、大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕;

二、玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉;

三、油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕;

四、棉花种子;

五、番茄种子、鲜番茄、番茄酱。

转基因食品是否会产生不良影响,中国疾病预防控制中心营养与食品安全所吴永宁教授认为,凡是允许在中国销售的转基因食品,都要通过国家农业部转基因办公室、专家委员会和相关检验机构的严格评审、检测,已经通过安全性评价的转基因食品,由国家农业部颁发安全合格证书后,方能投入进行食品加工。从营养安全的角度讲,目前还没有发现转基因食品不利于人体健康的证据,也没有出现由此引发的食品安全纠纷。

由于转基因食品是否对健康有影响到目前为止还没有明确结论,因此世界上一些国家对转基因技术,特别是转基因食品持慎重态度,专门为转基因食品建立了管理制度,要求生产厂商,尽到告知义务。

转基因食用油安全吗

中国是食用油的消费大国,大豆、菜籽、玉米是主要的食用油原料,国家要求标注的转基因食品或产品中,这3种农作物均榜上有名。食用油作为消费者日常生活的必需品,自然成为被关注的焦点。目前国内的转基因油料作物,例如大豆,主要来自阿根廷、美国等国家。转基因油料作物受到青睐的原因很简单,产量大、出油率高,竞争中具有价格优势。业内人士称,国产非转基因大豆的出油率约16%,而进口转基因大豆的出油率约20%。据估算,平均每桶5升非转基因大豆油要比转基因大豆油的成本高2〜3元。

针对转基因食用油的安全性问题,行业各界仍然持不同态度。对转基因食用油持支持态度的观点认为,转基因食品通过国家相关部门严格的安全性评价,并没有发现对健康的不利影响。中国农业大学食品科学与营养工程学院教授朱本忠教授认为:“虽然从科学技术上还不能直接断定转基因产品是否对人体有害,但转基因大豆已经通过了国家相关部门的安全性评价,证明是安全的。”中国农业大学教授黄昆仑表示:“市场上售卖的转基因食品,都是经过国家相关部门的检测,进行了安全性评价。目前,我国和已经食用转基因大豆8年的美国并没有在消费者中产生明显的不利症状。”

而反对使用转基因作为食品原料的观点认为,尽管尚未发现转基因食品对人的健康造成危害,但并不表明它就是绝对安全的。国家环境保护总局生物安全办公室的王捷表示:“尽管截至目前尚未发现转基因食品对人的健康造成危害,但是并不能说它就是绝对安全的,也许它的影响需要一定的时间才能显现出来。对于有可能出现的潜在风险,必须引起高度重视。”

中国农业大学的罗云波教授表示,任何一种作物被确定是否用转基因技术改造时,首先要对该种作物本身进行安全性评价,要确保其对人体不会产生不良反应,有些人不了解什么是转基因,认为转基因食品是在食品或农作物中添加了叫“基因”的东西。罗教授认为,任何食品都是由成千上万基因组成,传统品种改良通过杂交,实际上也是基因的交换,而基因技术是定向改造生物,跟杂交育种没有本质区别。作为消费者,罗教授本人非常接受转基因食品,因为转基因食品至少有两点好处,一可以减少农药残留,二可以强化某些营养成分。

自2004年5月1日起,国家标准化管理委员会会同农业部等组织强制要求,在我国生产销售的食用大豆油、菜籽油必须标明原料大豆、油菜是否是转基因产品。如果原料为进口,则须注明它的原产国。国家的强制规定使消费者有了知情权和选择权,是否购买转基因产品,决定权完全在消费者手里。

基因工程的优点

提高农作物产量,减少环境污染。盐碱、干旱、病虫害是造成农作物绝收、减产的主要原因之一,利用 DNA 重组技术、细胞融合技术等基因工程技术将多种抗病毒、抗虫害、抗干旱、耐盐碱的基因导入农作物体内,获得具有优良性状的转基因新品系,大大降 低了生产成本,提高了产量。许多科学家认为,转基因技术可以把发展中国家的农业生产率提高25%,困扰人类的缺粮问题有望得到解决。同时,转基因技术的应用,可以减少或避免使用农药、化肥,极大地减少了农药、化肥所造成的环境污染、人畜伤亡等事故。

延长果蔬产品的保鲜期。蔬菜、水果传统的保鲜技术如冷藏、涂膜、气调保鲜等,在储藏费用、期限、保鲜效果等方面均存在严重不足,常常导致软化、过熟、腐烂变质,造成巨大损失。通过转基因工程技术可直接生产耐贮果蔬已成为现实。比如,在普通的蕃 茄里加入一种在北极生长的海鱼抗冻基因,就能使它在冬天保存更长间,大大延长保鲜期。目前,国内外都已有商品化的转基因耐贮蕃茄生产。其相关研究已扩大到草莓、香蕉、芒果、桃、西瓜等。

改善食品的口味和品质。传统的食品通过添加剂来改变口味,加入防腐剂延长食品 的保质期,然而添加剂和防腐剂中都含有有害成份,转基因技术可以较好地解决上述不足。通过转变或转移某些能表达某种特性的基因,从而改变食品的口味、营养成分和防腐功能。如利用外源基因导入或基因替换技术可以改善牛奶的成份,生产特定人群的食用牛奶。此外,还可以将一些动物的基因转移到植物中去,使植物性食品带有某些动物性的营养成份及口味。转基因技术同样为改良动物性食品品质、培养优良的新品系提供了有效途径,目前转基因鱼、鸡、猪等的研究取得了很大的进展。转基因食品还有以下6个优点:

1、解决粮食短缺问题。

2、减少农药使用,避免环境污染。

3、节省生产成本,降低食物售价。

4、增加食物营养,提高附加价值。

5、增加食物种类,提升食物品质。

6、促进生产效率,带动相关产业发展。

如果我是农场主,我会告诉消费者转基因食品的优点。我会告诉他们:(1)转基因食品的营养附加值比普通食品的营养附加值要高很多;(2)转基因食品不施农药,没有农药残留;(3)转基因食品保鲜期长。而且转基因食品经国家验证属安全食品。

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