转基因技术的应用及争论(课程论文)

大学 本科生课程论文论文题目:转基因技术的应用及争论 学院: 学系: 专业: 课程名称:基因与生活 学生姓名: 学号: 指导教师: 2011年6月21日 转基因技术的应用及争论 [摘要]随着转基因技术的不断完善和发展,转基因技术在农业、畜牧业和医学等领域得到越来越广泛的应用。于此同时,关于转基因技术安全性的争论也持续升热。本文对近20多年来转基因技术的应用情况进行了简要的概述。同时还 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了目前世界上对转基因技术安全性的主要争论。 [关键词] 转基因技术;应用;安全性;争论 The applications and argument of the transgenic technology [Abstract] Whith the transgenic technology continusly developping,there are more and more applications of it in agriculture、animal husbandry and medicine.Meanwhile,there is a hot debate about it around the world.This passage mainly makes a summary about its appplications in two decades.Meanwhile,it also analyse the main argument about it around the world. [Keywords] the transgenic technology; application;security;argument. 1.绪论 转基因技术是运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有优良遗传形状的物质的技术。 90年代初,市场上第一个转基因食品出现在美国,是一种保鲜番茄。随后近十年,转基因技术快速发展,尤其在农业、畜牧业、医学方面取得重大突破。转基因技术凭借着它独有的优越性,在许多领域得到了许多专家的接受和认可。然而,转基因技术的快速发展,使得人们对转基因技术的关注也持续升高。由于转基因技术发展尚未成熟,并且转基因技术涉及到政治、经济、环境等多个方面的利益,世界上对与转基因技术的争论一直都没停止过。 本文对转基因技术在各个领域方面的应用做了概述和简要的分析,同时,通过探讨世界上关于转基因技术存在的主要争论,简要分析了转基因技术的安全性以及说明了我们应该以何种态度对待转基因技术。 2.正文 2.1 转基因技术的应用 自转基因技术开始被人们利用以来,随着技术的发展和成熟,转基因技术的应用领域不断开拓,转基因技术得到了大多数人的认识和认可。尽管转基因的发展伴随着世界范围的激励争论,但是由于转基因技术对比其它传统技术拥有许多独特的优越性,转基因技术并没有因为争论而停止发展。相反,转基因技术在争论中快速发展。目前,转基因技术在农业、畜牧业、医学三大领域得到了初步应用并且取得了较大的成绩。 2.1.1 转基因技术在农业上的应用 自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过对农作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用,通过随机和自然的方式来积累优良基因。但是用这种方式来改良农作物性状不但效率很缓慢,而且效果也不是很明显。转基因技术被人们了解以后,最初就是应用在农作物性质的改良上。转基因技术大大提高了效率,而且通过转基因技术改良的性状效果十分明显,大大弥补了传统技术的缺点。因此,转基因农业已成为整个农业产业中最具活力的部分,同时也引起世界各国的广泛关注。转基因技术在农业上得到了非常广泛的应用。 2.1.1.1改善农产品品质 转基因技术可以改变农作物中氨基酸、蛋白质、油脂等多种营养成分的含量以及一些材料的加工性能。用传统技术生产出来的农产品往往存在着这样或那样的问题,或是存在着某些对人体不好的成分,或是营养成分比例过低等等,不能完全满足人们的需要。但是,转基因技术可以克服这些问题。利用转基因技术可以往农作物体内导入某些有用基因,使农作物能表现出原先没有的优良性状或者使农作物本身具有的优良性状得到更明显的表达。 例如,豆类植物中蛋氨酸的含量很低,但赖氨酸的含量却很高;而谷类作物中的蛋白质含量正相反,通过基因工程技术,可将谷类植物基因导入豆类植物,使豆类植物表 现出谷类植物的优良性状,生产出蛋氨酸含量高的转基因大豆。 我国学者把玉米种子中克隆得到的富含必需氨基酸的玉米醇溶蛋白基因导入马铃 薯中,使转基因马铃薯块茎中的必需氨基酸提高了10%以上,硫氨基酸尤为显著。 美国Florida Gainesville大学的科学家将外来的高分子量面筋蛋白基因导入一普通小麦中,获得了含量更多的高分子量面筋蛋白质的小麦,这样的小麦面筋蛋白具有良 好的延伸性和弹性。[1] 2.1.1.2 抗性育种 抗性育种,就是运用转基因技术,将能表达抗虫性、抗逆性、抗病性等优良性状的基因导入生物体内,从而培养出具有抗虫性、抗逆性、抗病性的农作物。抗性育种可以减轻自然因素对农业的影响,从而促进农业的发展。 自古以来,自然因素往往是影响农业生产的最重要因素。以我国为例,我国的农业生产面临着许多问题,这些问题严重制约着我国农业的发展。最严重的问题是农作物病虫危害逐年加重,每年喷施的大量农药既加重了农民负担,使农民增产不增收,又严重破坏了人类赖以生存的生态环境,还造成了农产品中的大量农药残留,危害人类健康;同时,水资源短缺也是制约我国农业发展的一大难题。除西北长期缺水、华北旱灾频繁外,旱灾在长江流域发生的频率近年也有很大提高。频频发生的旱灾使我国农业遭受重大打击,限制着我国农业的发展;除此之外,不良土壤也是制约我国农业发展的难题。我国北方的盐碱地面积很大,南方热带、亚热带土壤普遍为酸性,这些不良的土壤极大程度地限制了农业的发展。[3] 运用转基因技术进行抗性育种是解决上述难题的最有效的办法。抗性育种不但可以增强农作物对环境的适应性,减少自然环境对农业的影响,同时还可以减少因过量使用农药而导致的环境问题。目前,抗虫棉花、抗虫玉米等农作物应经在国内外大面积种植。 2.1.1.3 提高产量和保鲜 运用转基因技术提高农产品产量和提高保鲜性能也是转基因技术在农业中应用得较多的方面。用传统技术培育出来的农产品,产量往往不是很高,不能满足生产者需要。而且有些农作物的保鲜期很短,不便于储蓄。转基因技术能提高农产品产量,使效益得到最大化。同时,转基因技术还能提高农作物得保鲜性能。例如用基因工程的方法将ACC还原酶和ACC氧化酶的反义基因和外源的ACC脱氨酶基因导入正常植株中,获得乙烯缺陷型植株,达到控制果实成熟的目的,已在番茄中实现。[1] 2.1.2 转基因技术在畜牧业上的应用 与转基因在农业上的应用相类似,转基因技术在畜牧业上的应用也主要是为了达到高产优质的产品和提高动物的抗病力。尽管转基因技术在畜牧业上的应用不如在农业上运用得广,但转基因技术在畜牧业上的应用前景也是不可小视的。自转基因技术开始应用在畜牧业上以后,它在畜牧业上的应用迅速发展。目前,利用转基因技术实现优质高产,提高畜禽抗病力和进行胚胎移植已经实现。尤其是胚胎移植技术,在繁育优良品种上发挥着重要作用。可以说,转基因技术在畜牧业上的应用绝不亚于农业。 2.1.2.1实现优质高产 利用转基因技术进行动物品种的遗传改良,即提高其抗性、品质和产量,为增加肉、蛋、奶及其他畜产品的生产起了很大的作用。例如在美国,奶牛的品种改良在过去30年中使奶牛的平均产奶量提高了一倍。目前在一年305天的泌乳期内,许多大量养殖牛 群的平均产奶量已经达到5450公斤--6300公斤,个别高产奶牛可达到13620公斤。还有最近发现了一种融合基因,即由小鼠高硫角蛋白基因启动区调控的羊类胰岛素生长因子I(IGF-I)cDNA,把它通过显微注射的方法注入绵羊基因组.这种转基因羊可在特异性毛囊细胞中表达类胰岛素生长因子,结果羊毛的生产性状得到了较为理想的改良.与对照组同胞绵羊相比,转基因羊的净毛重增加了6.2%(D=0.028),羊毛的生长率提高了314g/天(D=0.029),羊毛比重增加了1%.这些转基因绵羊在健康和繁殖性能方面与非转基因绵羊相比不存在差异,因而转基因羊可以培育成新品系或品种。[2] 2.1.2.2提高畜禽抗病力 对一些种属特异性的疾病,如果可以从抗该病的动物体中克隆出有关的基因,并将其转移给易感动物品种,则有希望培育出抗该病的品系。此外,在对畜禽类病原体基因组结构进行深入研究的基础上,可将病原体致病基因的反义基因导入畜禽细胞,使侵入畜禽机体的病原体所产生的mRNA不能表达,从而起到抗病作用。1988年,有人将小鼠抗流感基因转入了猪体内,使转基因猪增强了对流感病毒的抵抗能力。 2.1.2.3 胚胎移植 胚胎移植是英国Walter Heape于1890年在兔子上首次成功,随后发展迅速,现又形成了一个完善的技术体系,包括同期发情、超数排卵胚胎的采集、胚胎体外培养的保存以及移入胚胎。迄今,已作为一种商业手段进行优良品种家畜的国际交往。目前,在澳大利亚、英国、日本、法国、加拿大等许多国家设立了专的胚胎移植研究机构和企业机构,大大地促进了胚胎移植技术的不断改进,其中包括胚胎的性别预测、克隆和冷冻保存技术、超数排卵等。最近,胚胎切割获得多胎方法已在商业上应用,用核移植方法获得高质多胎克隆羔羊,克隆牛囊胚胎试验及同种动物和异种动物嵌合体试验的成功报道相继出现。无疑胚胎移植技术将会加速畜群育种工作的进程,并会发挥优良母畜的繁殖潜力,提高繁殖效率,它将使家畜生产性能的提高产生一个巨大的飞跃。同时,胚胎移植也在拯救濒危动物上有着很大的利用前景。 2.1.3 转基因技术在医学上的应用 尽管转基因技术在医学领域的应用还仅仅是处于试验性的初期阶段,但转基因技术在医学上的优越性已逐步被人们认识。尽管目前转基因技术在医学上的应用还存在着许多技术问题,但它给人类医学带来了更多的希望和广阔的应用前景。 2.1. 3.1生产药用蛋白 用转基因动物的乳腺生产重组蛋白,也就是我们经常说的乳腺生物反应器,可能是转基因技术在医学上的最大应用,这也是世界范围内转基因研究的热点之一。利用乳腺生物反应器生产药用蛋白,具有成本少、产量高等特点。目前,已从转基因动物乳汁中生产出的治疗蛋白主要有:在奶山羊乳汁中高效表达的抗凝血酶III和α-1-蛋白酶抑制因子,在绵羊乳汁中表达的α-1-抗胰蛋白酶、人凝血因子IX,在牛乳中表达的α-乳白蛋白、乳铁蛋白,在兔乳汁中表达的α-葡萄糖苷酶等。这些蛋白在医疗上都有重要作用,如α-1-抗胰蛋白酶可以治疗北美洲常见的肺气肿病,凝血因子IX是治疗血友病的珍贵药物。[4] 2.1. 3.2 生产可用于人体器官移植的动物器官 传统的器官移植主要面临两个难题:供体器官紧缺和异体器官的排斥。而利用转基因技术,可以将人的基因注入猪等与人器官相近且繁殖率高的动物的受精卵中,经过几代的检测筛选后可以得到具备人类基因的猪,其器官可以避免被排斥。这一技术有望实 现用动物器官代替人类器官,从而解决上述两个难以解决的问题,并且避免了伦理纷争。 2.1. 3.3 生产转基因植物疫苗 转基因植物疫苗作为一种口服疫苗,具有十分广阔的应用前景。传统疫苗在预防疾病的传播中发挥了重要作用,但因其生产成本较高、接种方式复杂及潜在安全性等问题,存在着许多不尽如人意的地方。口服疫苗能有效地诱导黏膜免疫,而且以口服途径给药,避免了注射疫苗所带来的安全问题,因此,口服疫苗是未来疫苗发展的方向。转基因植物疫苗由于具有生产简便、成本低廉、安全性好、可食用等优点越来越受到人们的青睐。迄今为止,已成功在植物中表达乙型肝炎表面抗原(HBs Ag)基因、大肠杆菌热敏肠毒素B亚单位(LT-B)基因、狂犬病病毒糖蛋白(G蛋白)基因、口蹄疫病毒VPl基因、轮状病毒基因等,通过口服后产生了明显的免疫效果。Turpen等将编码疟原虫抗原决定簇的基因片段插入到烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白的编码区中,构建了植物病毒载体,然后用它感染烟草,所产生的高水平重组融合蛋白经试验证明具有抗原活性,这表明通过转基因植物控制各种传染性疾病是可行的。[5]转基因植物疫苗除了可以用来防止传染性疾病的入侵外,还可以用于非传染性疾病的治疗。如利用免疫反应来消灭异常发育的细胞、恶性肿瘤或减少炎症对特定器官的危害等。总而言之,转基因植物疫苗拥有着许多传统疫苗所没有的优点,同时,转基因疫苗又剔除了传统疫苗的缺点,具有十分广阔的应用前景。 2.1. 3.4 基因诊断 基因诊断是指通过对受检者基因组进行直接分析来测定某个基因的结构是否正确,从而判断受检者是否携带有致病基因,以达到对遗传病的诊断目的。基因诊断的方法有很多种,总的来说是将受检者的基因与正常人的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 基因序列进行比较,找出其差异即可判断有无致病基因。该方法的诊断率相当高。传统的诊断总是根据发病后的临床症状进行,而基因诊断是根据基因型来判断表现型,所以又称为“逆向诊断”。它解决了遗传病发病前的早期诊断,携带者的致病基因的检出,因此基因诊断是医学诊断史的重大革命。 2.1. 3.5 基因治疗 很多疾病是由基因异常引起的,通过纠正缺陷基因可以达到治疗目的。目前常用的基因治疗方法有两种:一是体外治疗,即将受体细胞在体外培养,导入外源基因后再把重组的受体细胞回输患者体内,让外源基因表达以改善患者症状。二是体内治疗,即将外源基因直接注射至机体内,可直接注射DNA,也可以包裹在脂质体内注射,使其在体内转录、表达而发挥治疗作用。但是由于保证安全,目前采用的大多数都是体外治疗,体内治疗运用得较少。 2.2 转基因技术的争论 自转基因技术被人类利用以来,人们对于转基因技术的争论就一直没停止过,可以这样说,转基因技术就是在人们的争论中发展过来的。一方面,转基因技术给人们带来了许多便利,有的人希望加快对转基因技术的研究进程,将转基因技术更广泛地应用在生活中,使转基因技术更好地为人类服务。另一方面,由于转基因技术是一门新兴技术,发展尚未成熟,人们还不能完全掌控转基因技术。而且近年来关于转基因产品的负面新闻不断涌现,使人们对转基因技术忧心忡忡,充满了恐惧感。那么,转基因技术究竟何去何从,人们一直都没有争论出一个答案。 人们对于转基因技术的争论,主要焦点集中在两个方面。一是转基因技术对人类健 康的影响。一直以来,尽管还没有具有说服力的研究 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 表明转基因产品存在着毒性,但是人们还是在转基因是否存在着毒性的问题上不断猜测。而且最近关于转基因产品导致的过敏反应问题、抵抗力问题、抗药性问题等不断被学者提出,使得人们在转基因技术对人类健康的影响的争论更加火热。二是转基因转基因技术对生态环境的威胁。许多生态学家都认为,往生物体内导入特定的基因,会对生物体的抗性造成影响,破坏食物链,扰乱生态系统原有的平衡。而且转基因生物造成的基因漂移,并由此造成的基因污染也是很大的一个问题。 那么转基因技术究竟是否安全?在这里,我要说的是:对于任何一门生物技术,包括已经被人们掌握的生物技术,都无法保证百分之百的安全。对于转基因技术是否安全这一问题,我觉得我们无需过于顾虑。就举目前全球社会普遍关注的转基因食品的安全性问题作为例子来说。 到目前为止,凡是经过科学评价和政府部门严格审批获准上市的转基因食品都是安全的,全世界数亿人食用后没有出现一例转基因食品中毒或医疗事故。无论哪一个国家,对于转基因食品,政府都有一套严格的监控机制。在转基因食品进入市场之前,科学家和政府都是严格把关的。例如迄今所发现的转基因作物有过敏性的唯一实例的巴西坚果,在知道巴西坚果的2S清蛋白对一部分人群有过敏性反应后,科学家曾做了进一步的研究实验,将巴西坚果的2S清蛋白基因转入大豆,发现该转基因大豆对一部分人群仍有过敏性反应,因此这项研究便在早期阶段自动终止,没有进入市场,这说明科学家和政府监管机构对公众的健康和安全是高度认真负责的。 人们对转基因作物中的抗生素标记基因的安全性有所担心,事实上细菌对抗生素越来越产生抗性,并非由转基因作物所引起,而是由于在治疗疾病过程中滥用抗生素造成的。从科学上讲,迄今并无食品中的抗生素标记基因水平转移到肠道细菌和肠道上皮细胞的机制和证据。其原因是,食品中的DNA进入肠道时已成为碎片,而非完整的基因;肠道细菌需活化后外源基因才能转入;转基因植物中所用的启动子不适于在细菌中使基因表达;而且肠道中也不存在抗生素的选择压等等。[6] 同时,还应当指出,转基因技术还可以增加环境和食品的安全性。例如转基因Bt 抗虫玉米穗上的真菌毒素比非Bt玉米低30~40倍,有利于健康和产品出口,Bt抗虫棉由于少喷农药,田间棉蚜的天敌数量大大增加,蚜虫的虫口密度比常规棉田中低440~1500倍。科学家目前还正在发展删除常规食品中过敏性蛋白的技术。[2]总而言之,在科学家的高度负责和政府的严格把关之下,目前转基因技术都在都在人们可控制的安全的范围内使用。况且随着转基因技术的发展和完善,人们会逐渐掌握转基因技术,转基因技术的安全性会逐步得到提升。因此,对于转基因技术的安全性问题,我们不必太顾虑。既然如今科学对转基因产品都无法进行全面的鉴定,那么我们对于转基因产品的态度也可尽量放宽。我们不能否认转基因技术给我们生活生存带来的便利,不论是转基因食品还是转基因药物,每一次的发展都是生命科学的一次进步。 结论 综上所述,自转基因技术开始出现到现在,转基因技术已经在许多领域得到初步的应用并取得较大的成绩。但是由于技术的不成熟,在转基因技术上还有很多难题尚未解决。同时,随着转基因技术的发展,全球范围内关于转基因技术的争论也逐渐火热。然而,就目前的科学技术而言,既无法肯定其无害又无法确定其有害。所以除非哪一天我们的科学技术达到能确定转基因技术的长期安全性,否则这场争论将会一直持续下去的。既然,如今科学对转基因技术都无法进行全面的鉴定,那么我们对于转基因技术的态度也可尽量放宽,不要过于顾虑。随着转基因技术的逐步发展,转基因技术的安全性最终会有一天确定。 参考文献 [1]吴渝生, 刘敏惠《农业生物工程的应用和展望》 [2]程书钧,潘锋,徐宁志《话说基因》 [3]赵锦,刘孟军,蒋洪恩.转基因技术及其在植物育种中的应用.生物技术,2002, 12(6) [4]吴瑞娟.基因工程在农业和医学上的应用.生物学通报,2002,37(4) [5]傅红,张凯.转基因植物药物的应用及研究进展[Q].天津医科大学学报,2005 [6]曾北危主编.转基因生物安全[M].北京:化学工业出版社,2004