生命科学与人类文明选修-转基因技术的利与弊

转基因技术的发展与利弊探究

生科与人文 第十四组周一

16计算机科学与技术（4）班 苏临穆 201625010422 15地理信息科学（1）班 叶梓豪 201525120120 15环境工程（5）班 张杰聪 201514040525 16电气类（3）班 卢灿煌 201621180317

15应用化学（4）班 钟子豪

摘要：转基因技术理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。转基因技术在食品生产上的应用应运而生，在科学技术的助力下，已取得显著成果，转基因食品越来越多的被端上了人们的餐桌。通过转基因技术，人类可以生产出具有高产量、营养丰富、抗病虫害等优点

的作物，但转基因食物潜在的基因污染问题也得到了人们的重视。

关键词：转基因，发展，利弊

前 言

转基因技术作为生命科学的前沿技术之一，已经逐渐走入了人们的生活。转基因技术可以认为是在一定程度上通过科学技术手段让其他生物、植物朝着对人类有利方向发展的技术。从20世纪80年代末转基因植物在美国问世至今，该项技术

正以日新月异的速度迅猛发展，但由于转基因生物及其产品是否存在潜在风险尚无定论，故转基因生物及其产品的安全性成为全球的热点问题，并引起世界各国政府和许多国际组织的高度重视。科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类，既可加快农作物和家畜品种的改良速度，提高人类食物的品质，又可以生产珍贵的药用蛋白，为患病者带来福音。人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?大量转基因生物会不会破坏生物多样性?转基因产品会不会对人类健康造成危害?一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”，创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。它们可能会对生态环境造成新的污染，即所谓的遗传基因污染，而这种新的污染源很难被消除。通过对转基因技术的研究，了解该技术的利弊关系，通过正确的引导和规范管理，才能很好地利用该技术，使它为人类服务。

1.转基因的发展

转基因技术是现代分子生物学发展的产物。当上世纪五十年代科学家揭示了DNA双螺旋结构之后,人类开始真正从分子水平认识了基因,同时也开始了通过直接改造基因来改造生物的科学实践。首先,科学家发明了DNA重组技术,如1973年,美国科学家把浸染细菌的病毒—噬菌体Λ的DNA片段插入浸染哺乳动物细胞的病毒—猿猴病毒SV40的基因组中,并导入大肠杆菌中进行扩增,为人类首次开展的“遗传工程”实验。之后,科学家又建立了较为完善的“分子克隆”技术,开始利用细菌来生产人们需要的蛋白质,如1978年,科学家把来源于人的胰岛素基因植入大肠杆菌,让大肠杆菌合成人胰岛素,1982年重组人胰岛素还成为第一种获准

上市的重组DNA药物。随着科学技术的不断进步,科学家逐渐开始了对动物和植物的转基因改造。转基因动物的诞生要早于转基因植物。比较公认的第一个转基因动物是1980年科学家GORDON用显微注射法获得的转基因小鼠,并标志着动物转基因技术的建立。1982年美国科学家PALMITER将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵的雄性原核中,获得了个体增大一倍的转基因“超级鼠”。之后,科学家CHURCH获得了首例转基因牛,为首个人类饲养的转基因牲畜。至今,人们已获得了转基因鼠、鸡、山羊、猪、绵羊、牛、蛙以及多种转基因鱼。世界上第一次成功的获得转基因植物得益于对农杆菌侵染植物的机理研究。1983年,利用农杆菌介导的方法,美国华盛顿大学和威斯康星大学的科学家分别宣布将卡那霉素抗性基因导入烟草和将大豆基因转入向日葵,标志着植物转基因技术改良农作物的开始。之后,1985年FROMM等人建立了电击转化原生质体方法,并于1986年利用该方法获得了转基因玉米植株；1987年,KLEIN等人发明了基因枪转基因方法,随后该方法被广泛应用于植物转基因。目前,针对动物和植物,越来越多的转基因技术被发明出来,大大加快了转基因技术应用的步伐,并且由于人们对转基因生物安全性的关注,一些注重转基因生物安全性的转基因方法也日益得到重视。

2.转基因的利

一．转基因技术给农业带来的革命

由于在提高生产力以及提高产品品质上的突出成绩，转基因技术已经成为正在进行的农业技术改造的最重要的组成部分之一。

1.抗病虫害的农作物

目前已经发现了多种杀虫基因，其中应用最广的是Bt毒蛋白基因和蛋白酶抑制剂基因。Bt毒蛋白基因来源于苏云金芽孢杆菌，将该基因转移到

植物体后，植物体内能合成Bt毒蛋白，被害虫吞食后可导致害虫死亡；蛋白酶抑制剂基因最早从菜豆中分离，害虫食入它的表达产物后会无法消化某些必需蛋白质从而导致死亡。另外，动物的毒素基因以及植物凝集素基因也被应用于杀虫并且成绩斐然。

在抗病害方面，人们将病毒的外壳蛋白基因、病毒的卫星RNA基因、异种植物编码的抗病基因导入植物体内，利用它们的表达产物对付病毒的侵害；将植物抗毒素基因、几丁质酶基因等导入植物体内使植物获得抗真菌的能力等等。

2.利用植物生产疫苗

在人生的旅途中，人类时时刻刻在与疾病做着顽强的斗争，而疫苗是人类在斗争中的重要武器之一。传统的生化方法生产疫苗成本高、危险性大，为了解决这个问题，科学家利用转基因技术，使得某些植物具备了产生人类需要的疫苗的能力。

细胞生物学家米奇海因正在培育可以防止霍乱产生的苜蓿苗。他将霍乱的抗原基因切下来，把这些基因导入到能够引起植物冠瘿病的土壤杆菌细胞中，让苜蓿感染这种带有外来基因的冠瘿病毒。通过这种方法将霍乱抗原基因带入苜蓿苗中，当人们食用这些苜蓿苗后，就可以获得对霍乱的免疫力。

种植这种植物来生产疫苗成本低、产量大、危险系数小，而且食用植物疫苗不需要注射器，可以避免注射器传染疾病的威胁。

二．转基因技术给畜牧业带来的变化 1.利用转基因技术实现优质高产

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。而生物技术专家将生长激素基因和来自北大西洋鱼类的耐寒性基因转入耐寒性较差的鲶鱼体内，有望得到既耐寒又生长快的鲶鱼新品种。

2.利用动物生产药物

利用转基因技术，人类把人的基因嵌入到哺乳类动物的受精卵中，使动物乳腺有目的的生产某些蛋白质。例如荷兰科学家利用奶牛生产抗菌素乳铁蛋白、美国科学家实现了利用猪生产医用蛋白质人类蛋白C、法国科学家让转基因兔子生产凝血因子7和红细胞生成素等等。

三．转基因技术给医学带来的新思维 1.用动物器官代替人类器官

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.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

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