15第十五讲基因工程及其产品安全性管理

加大拿“超级杂草”事件
1995年，加大拿首次商业化种植转基因油菜。 但种植后的几年里，其农田里发现拥有多种耐抗 除草剂特性的野草化油菜的植株。
如今同时拥有三种以上抗除草剂性质的野草 化油菜在加大拿的草原和农田很普遍。
这样的油菜很难去除，而且通过交叉传粉等 方式污染同类物种，使种质资源遭到破坏。
中国转Bt棉事件
2002年，在国内的“转基因生物与环境学术 研讨会”上提出《关于Bt棉在中国对环境影响的 调查概要》中指出，美国孟山度公司的转Bt棉破 坏了中国原有的昆虫生态平衡，使农民长期依赖 有害的杀虫剂，从而破坏了环境。
据估计，转Bt棉的产量大约占中国棉花总产 量的35%，面积约150万公顷，而其中2/3的转Bt 棉种子有孟山度公司提供。
4 基因工程与伦理道德
基因科研活动及基因信息采集管理的问题 基因治疗问题 基因增强的伦理问题
第三节 基因工程的安全性评价
对农业转基因生物实施安全性评价是安全管 理的核心和基础，它包括生态安全性评价和食品 安全性评价两个部分。
1 基因工程生态安全性评价
1.1 生态安全性评价指标 ⑴生存竞争性
转基因植物与常规作物在生长势、种子活力、 越冬能力及非目标的抗病、抗逆能力等地差异 ⑵基因漂移
8 南非 1.8
玉米、大豆、棉花
9 乌拉圭 0.5
大豆、玉米
China Biotechnology,2008,28(2):1-10
2009年种植转基因作物的面积
美国 巴西 阿根廷 印度 加拿大 中国 巴拉圭 南非
9.6亿亩 3.21亿亩 3.195亿亩 1.26亿亩 1.23亿亩 5550万亩 3300万亩 3150万亩
China Biotechnology,2008,28(2):1-10
第二节 基因工程的安全性问题
1 基因工程产品对人类健康的安全性
基因工程产品对人类健康的影响是基因工程安全性 评价十分重要的内容：
⑴潜在的致敏性 新基因产生的蛋白质可能是致敏原。
⑵非预期效应
新基因的转入或基因操作可能导致受体基因 的失活或表达改变，或沉默的毒素基因表达。
2 食品安全性评价
2.1 评价原则 ⑴实质等同性原则 转基因生物生产的产品与传统产品如果具有 实质等同性，则认为是安全的。 ⑵个案分析原则 主要针对不同基因、不同转化事件、不同环 境条件的个案分析。
2.2 基因工程食品安全性评价内容与步骤 2.2.1 评价内容 ⑴潜在致敏性 ⑵非预期效益 ⑶基因水平转移对健康的影响 ⑷重组DNA对健康的影响 ⑸食品营养成分改变对人群营养的影响
敏性和毒素等。 ⑶售后安全性评价
3 常用方法
⑴序列分析及功能基因组学方法 ⑵特异性血清筛选试验 ⑶靶向血清筛选试验 ⑷模拟肠胃消化试验 ⑸动物模型试验
第四节 基因工程安全管理
1 生物安全管理
生物安全：转基因技术及遗传修饰体对动植 物、人类健康及遗传资源和环境造成不利影响甚 至危害的安全问题。
2.2.2 安全性评价
⑴基因水平评价
1999年国际食品法典委员会公布引起过敏反 应的8类致敏食物：蛋、奶、花生、大豆、小麦、 坚果、鱼、甲壳类。
首先判断目的基因是否来源于这些致敏食物； 外源基因的插入方式，插入位点的不同可造成不 同程度的基因改变，引起非预期效应。
⑵食品安全性检测与评价 包括转基因生物的表型特征、营养成分、致
到2015年转基因作物的利用
⑴增加全球作物生产力，在改进粮食、饲料、农产 品安全等可持续作物生产系统的同时，保护生物 多样性；
⑵帮助减轻贫困和饥饿； ⑶降低农业对环境的影响； ⑷缓解气候变化并且降低温室气体排放； ⑸有助于低成本高效率的生物燃料生产。
China Biotechnology,2008,28(2):1-10
⑵转基因生物对物种多样性的影响 转抗除草剂基因 改变田间杂草的物种多样性 产生抗除草剂的杂草 转抗虫基因 产生耐性强的虫类，对天敌也有一定的毒害。
⑶ 转基因植物对生态系统多样性的影响
3 转基因生物与农业生产的安全性
基因漂移：转基因生物中的目标基因，在生 物的个体、种群甚至是物种间自发移动的过程。
2007年转基因作物全球分布
序 国家 面积
转基因作物种类
号
(百万公顷)
1 美国 57.7 大豆、玉米、棉花、油菜
2 阿根廷 19.1
大豆、玉米、棉花
3 巴西 15.0
大豆、棉花
4 加拿大 7.0
油菜、玉米、大豆
5 印度 6.2
棉花
6 中国 3.8
棉花、番茄、白杨、甜椒
7 巴拉圭 2.6
大豆
⑸食品营养成分改变对人群营养的影响
转基因食品的营养成分Βιβλιοθήκη Baidu能会改变。
2 基因工程对生态系统的安全性
⑴转基因生物对生物遗传多样性的可能影响
目标基因可能通过天然杂交向目标生物的近 缘野生种逃逸，从而引起生物多样性的降低和野 生资源的退化。
转基因生物具有更高的产量、更好地品质， 加剧植物遗传多样性的流失。
转基因作物的全球价值
2007年，英国Cropnosis咨询公司评估转基 因作物的全球市场为69亿美元，占2007年422亿 美元的全球作物保护市场的16％ ，以及2007年 全球商业种子市场340亿美元中的20％ 。
这69亿美元的转基因作物市值包括32亿美元 的转基因玉米，26亿美元转基因大豆，9亿美元 转基因棉花和2亿美元的转基因油菜。
⑶转基因食品基因水平转移对健康的影响
实验 表明，消化的DNA有转移到肠道细菌或 重组DNA转移到人体细胞的可能性。
欧盟从2005年起禁止耐抗生素基因作为标记 基因，以预防发生的耐药菌株在人或动物肠道细 胞内产生耐药性。
⑷转基因食品中重组DNA对健康的影响
食品加工过程与胃肠道对DNA的裂解均降低 了编码外源蛋白质的完整基因转移到肠粘膜的可 能性。
⑶对非靶标生物的影响
⑷育性和繁殖能力，遗传变异能力、转变成有害生 物的可能性
⑸影响生态学范围的功能
⑹外源基因产物的特性及其稳定性
⑺所转基因的稳定性，因插入突变、位点效应。基 因多效性及次级效应所导致的转基因植物与受体 植物在表型与基因型的不同之处。
1.2 生态安全性评价方法 ⑴目的基因在GMO内的表达检测 DNA检测、RNA检测、蛋白质检测 ⑵转基因植物效果检测 生理分析、遗传分析 ⑶对非靶标生物的影响 昆虫、野生或近缘种、微生物、GMO植物或 残渣