基因工程的生物安全问题

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基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。是在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程拥有巨大应用前景,因此世界各国对基因工程的后果已有了高度的重视。这里说的“后果”,实际上就是涉及“生物安全性”问题。生物安全性,简单说,就是生物体对人是否安全,一般特指生物体经过基因工程改造后对人是否还依然安全。

学说争论:

有关基因工程改造过的生物产品的生物安全性问题的争论由来已久,就像核技术开始发展时一样,有人坚决反对,也有人认为只要使用得当就能为人类造福。那么基因工程改造过的生物及其产品到底有没有危险呢?要回答这个问题恐怕不是一两句话可以说得清楚的,这个问题也不是一两年内可以解决的。应该说,到目前为止,基因工程改造过的生物及产品基本都是安全的,这当然是与各国政府制定相关法规以及各国科学家的共同努力分不开的。

农业应用:

1.增加农作物产品的营养价值如增加种子、块茎的蛋白质含量,改变植物蛋白的必需氨基酸比例等。

2.提高农作物抗逆性能如抗病虫害、抗旱、抗涝、抗除草剂等性

能。

3.提高光合作用效率从而提高农作物产量。

4.生物固氮的基因工程。把禾谷等非豆科植物转变为能同根瘤菌共生,或具固氮能力,将代替无数个氮肥厂。

5.增加植物次生代谢产物产率。~构成全球药物原料的 25% ,如治疗疟疾的奎宁、治疗白血病的长春新碱、治疗高血压的东莨菪碱、作为麻醉剂的吗啡等。

6.培育畜牧业和水产业新品种。

7.其它如肥料等。

在农业上应用的基因工程迄今为止,只发现有一例改造有明显的副作用。这个例子就是:巴西坚果中有一种基因,它制造一种称为清蛋白的蛋白质,科学家们把这种基因转到农作物中以期提高农产品中的蛋白质含量从而提高品质。结果发现,蛋白质含量是提高了,但有些人对这种新加入的蛋白质过敏,美国先锋种子公司对这一过程进行了实验,结果该公司的科学家证实,过敏对象正是食用了该转基因果实才过敏的。因此,这种基因后来就不再用于基因工程提高蛋白质的工作了。这个例子中的副作用是明显的,很快人们就能看到后果,因而也好预防。然而有的人还担心有些基因工程改造过的生物体其危害恐怕不是短时间可看到的,例如在农业上人们已经通过基因工程获得了抗各种除草剂的农作物,这种基因工程农作物种到地里,洒上除草剂,

杂草全被杀死,农作物照样茁壮成长。但是有人担心,随着这种基因工程农作物的花粉的四散飘飞,与其他的杂草进行授粉,几代以后杂草就有可能抗除草剂,如果这样的话,那么杂草就更加难以杀死了。还有在“基因工程”中提到的杀棉铃虫的毒素蛋白基因,它对人及其他哺乳动物的毒害作用目前没有看到,又有谁能肯定它没有长期效用呢?用含有这种毒素蛋白的棉花织成布,穿在人身上,整天在身上蹭来蹭去,是不是还没有害呢?这些问题没有长期的实验观察恐怕就无法予以完满的回答,然而,在历史上就有很多事例说明,有些副作用是人们难以在当时发现察觉的,如DDT农药,如使用四环素造成的四环素牙等等。因此仍有很多人担心转基因产品的安全性。

在工业中的应用:

啤酒酿造、白酒和黄酒的酿造和酒精生产、干酪、“吃油”工程菌、纤维素酶、饲料、养殖业及其他工业、酶制剂﹑氨基酸﹑维生素﹑增稠剂﹑有机酸﹑乳化剂,表面活化剂﹑食用色素﹑食用香精及调味料、合成靛蓝、限制性内切酶的生产等,都可以采用基因工程微生物生产而得到,利用基因工程可以改造出适合工业生产的工程菌,可以为工业带来很大的利润,从而很好地为人类创造财富,然而有些人仍旧会担心工程菌生产出来的产品是否会对人体产生危害?还有,细菌的生长繁殖速度很快加入工厂管理不当是否会使得工程菌流出工厂危害人类,是否科学家改造的工程菌能够不会变异成危害人类的细菌。

然而对于这样的担心至今还未出现什么不好的结果,而且利用工

程菌生产出来的产品已经投放到市场上,已经为人类带来了很大的利益。只要合理的利用菌类,严格按照工厂的规章制度,就能够很好的管理用过的工程菌,能够防止危害的产生。

在医学中的应用

1、基因工程用于生产蛋白质类药物:

1982年美国 EliLilly公司推出基因工程制造的人胰岛素(治疗糖尿病),商品名为Humulin。

干扰素治疗肝炎等病毒感染性疾病有良好疗效。1升发酵液中所得的干扰素相当于过去从1000升人血中所得,生产成本也大为降低。

目前基因工程生产的蛋白质药物已达数十种,许多以前不可能大量生产的生长因子,凝血因子等蛋白质药物,用基因工程可能大量生产2.基因工程用于疫苗生产

利用基因工程制备的重组亚基疫苗只含有病原物的一个或几个抗原成分,不含病原物遗传信息,且这样的亚基疫苗往往效价很高,但决无感染毒性等危险。

在酵母中表达乙型肝炎表面抗原HBsAg产量可达每升 2.5 mg ,已于1984年问世。

正在开发的350种生物技术药物中,1/3以上用于肿瘤,其中有30种用于黑素瘤,20种用于结直肠癌,13种用于乳腺癌,13种用于前列腺癌。

正在开发的疫苗有77种,用于预防或治疗AIDS、结直肠癌、胰腺癌、乳腺癌、肺癌、结肠癌、前列腺癌、多发性硬化、中风等。

正在开发的生物技术药物中,有29种用于HIV感染、AIDS相关疾病;19种用于自身免疫性疾病,其中11种用于类风湿性关节炎、3种用于狼疮;8种用于血液疾病,其中4种用于血友病,一种用于镰形细胞性贫血。

3.基因工程用于基因治疗

人体基因的缺失或突变,导致一些遗传疾病,应用基因工程技术使缺失的基因归还人体,达到治疗的目的,已成为基因工程在医学方面应用的又一重要内容。

环境保护

1、修复重金属离子污染土壤的基因工程菌

2、含酚工业废水中典型污染物的生物降解技术

3、造纸工业中木聚糖酶高效表达工程菌的应用

4、石油产品的微生物脱硫技术

5、农药残留的微生物降解技术

6、合成友好可再生材料的微生物工程菌

7、新型秸秆发酵乙醇代谢基因工程菌

基因工程对人类是有益的,它确实的为人类的发展做出了贡献,为人类创造了大量的财富,解决了很多医学领域的问题,为人类寿命的延长做出了很大的贡献,任何技术的发展不可能说是完美无缺的,基因工程也是,随着基因工程的发展,它也面临着很多安全性问题。

基因工程生物的安全性问题:

环境安全性:

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