轉(zhuǎn)基因技術(shù)梁丹

東校區(qū)生科樓432轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將人工分離和修飾過的基因?qū)氲缴矬w基因組中，由于導(dǎo)入基因的表達(dá)，引起生物體性狀的可遺傳的修飾，這一技術(shù)稱之為轉(zhuǎn)基因技術(shù)（Transgene

technology）。人們常說的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉(zhuǎn)化”均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改變動植物性狀，培育新品種。也可以利用其它生物體培育出期望的生物制品，用于醫(yī)藥、食品等方面。經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾的生物體在媒體上常被稱為“遺傳修飾過(基因改造過的)的生物體"（Genetically

modifiedorganism，簡稱GMO）。轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，包括外源基因的克隆、表達(dá)載體構(gòu)建、受體細(xì)胞選擇，以及轉(zhuǎn)基因途徑等植物轉(zhuǎn)基因方法按其是否需要通過組織培養(yǎng)、再生植株可分成兩大類，第一類需要通過組織培養(yǎng)再生植株，常用的方法有農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、基因槍法；另一類方法不需要通過組織培養(yǎng)，目前比較成熟的主要有花粉管通道法，花粉管通道法是我國科學(xué)家提出的。1．農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法

農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細(xì)菌，它能在自然條件下趨化性地感染大多數(shù)雙子葉植物的受傷部位，并誘導(dǎo)產(chǎn)生冠癭瘤或發(fā)狀根。根癌農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌中細(xì)胞中分別含有Ti質(zhì)粒和Ri質(zhì)粒，其上有一段T-DNA，農(nóng)桿菌通過侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后，可將T-DNA插入到植物基因組中。因此，農(nóng)桿菌是一種天然的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系。人們將目的基因插入到經(jīng)過改造的T-DNA區(qū)，借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與整合，然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，再生出轉(zhuǎn)基因植株。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法起初只被用于雙子葉植物中，近年來，農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化在一些單子葉植物（尤其是水稻）中也得到了廣泛應(yīng)用。冠癭瘤

植物轉(zhuǎn)基因方法2．基因槍介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法

利用火藥爆炸或高壓氣體加速（這一加速設(shè)備被稱為基因槍），將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈（如蘸涂了外源DNA

的金粉或者鎢粉顆粒

）直接送入完整的植物組織和細(xì)胞中，然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，再生出植株，選出其中轉(zhuǎn)基因陽性植株即為轉(zhuǎn)基因植株。與農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化相比，基因槍法轉(zhuǎn)化的一個(gè)主要手提式微型優(yōu)點(diǎn)是不受受體植物范圍的限制。而且其載體質(zhì)粒的構(gòu)建也相對簡單，因此也是目前轉(zhuǎn)基因植物研究中應(yīng)用較為廣泛的一種方法。

臺式植物轉(zhuǎn)基因方法按其是否需要通過組織培養(yǎng)、再生植株可分成兩大類，第一類需要通過組織培養(yǎng)再生植株，常用的方法有農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、基因槍法；另一類方法不需要通過組織培養(yǎng)，目前比較成熟的主要有花粉管通道法，花粉管通道法是我國科學(xué)家提出的。3．花粉管通道法

在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液，利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道，將外源DNA導(dǎo)入受精卵細(xì)胞，并進(jìn)一步地被整合到受體細(xì)胞的基因組中，隨著受精卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因的新個(gè)體。該方法于80年代初期由我國學(xué)者周光宇提出，我國目前推廣面積最大的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來的。該法的最大優(yōu)點(diǎn)是不依賴組織培養(yǎng)人工再生植株，技術(shù)簡單，不需要裝備精良的實(shí)驗(yàn)室，常規(guī)育種工作者易于掌握。動物轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因動物是指將特定的外源基因?qū)雱游锸芫鸦蚺咛ィ怪€(wěn)定整合于動物的染色體基因組并能遺傳給后代的一類動物。

轉(zhuǎn)基因動物所有的細(xì)胞均整合有外源基因，并具有將外源基因遺傳給子代的能力。若動物只有部分組織細(xì)胞整合有外源基因，則稱為嵌合體動物，這類動物只有在整合了外源基因的“部分組織細(xì)胞”恰為生殖細(xì)胞時(shí)，才能將其攜帶的外源基因遺傳給子代。通過雜交繁育可得到真正的轉(zhuǎn)基因個(gè)體甚至是純合的轉(zhuǎn)基因個(gè)體

。嵌合體小鼠動物轉(zhuǎn)基因方法(1)核顯微注射法核顯微注射法是動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)中最常用的方法。它是在顯微鏡下將外源基因注射到受精卵細(xì)胞的雄原核內(nèi)，注射的外源基因與胚胎基因組融合，然后進(jìn)行體外培養(yǎng)，最后移植到受體母畜子宮內(nèi)發(fā)育，通常，胚胎移植生育出的全部仔鼠中，約有20％～30％具有導(dǎo)入基因，因此要用Southern

Blot或PCR法對導(dǎo)入的遺傳基因進(jìn)行分析。

這種方法的缺點(diǎn)是需要貴重精密儀器，技術(shù)操作較難，并且外源基因的整合效率低且整合位點(diǎn)和整合的拷貝數(shù)都無法控制，易造成宿主動物基因組的插入突變，引起相應(yīng)的性狀改變，重則致死。在大型動物中還存在著繁殖周期長，有較強(qiáng)的時(shí)間限制、需要大量的供體和受體動物等特點(diǎn)。(2)胚胎干細(xì)胞法動物轉(zhuǎn)基因方法

胚胎干細(xì)胞

胚胎干細(xì)胞（embryonic

stem

cell，簡稱ES細(xì)胞）是早期胚胎（原腸胚期之前）或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，它具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。無論在體外還是體內(nèi)環(huán)境，ES細(xì)胞都能被誘導(dǎo)分化為機(jī)體幾乎所有的細(xì)胞類型。ES細(xì)胞發(fā)育全能性的標(biāo)志是ES細(xì)胞表面表達(dá)時(shí)相專一性胚胎抗原（Stage

specific

embryonic

antigen，SSEA），而且可以檢查到OTC4基因的表達(dá)，這兩種蛋白是發(fā)育全能性的標(biāo)志。自1981年Evans和Kaufman首次成功分離小鼠ES細(xì)胞。將ES細(xì)胞與胚胎細(xì)胞共培養(yǎng)或?qū)S細(xì)胞注入囊胚腔中，ES細(xì)胞就會參與多種組織的發(fā)育。胚胎干細(xì)胞研究在美國一直是一個(gè)頗具爭議的領(lǐng)域，支持者認(rèn)為這項(xiàng)研究有助于根治很多疑難雜癥，是一種挽救生命的慈善行為，是科學(xué)進(jìn)步的表現(xiàn)。而反對者則認(rèn)為，進(jìn)行胚胎干細(xì)胞研究就必須破壞胚胎，而胚胎是人尚未成形時(shí)在子宮的生命形式。

馬里奧·卡佩奇

馬丁·埃文斯

奧利弗·史密斯

2007年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎“在涉及胚胎干細(xì)胞和哺乳動物DNA重

組方面的一系列突破性發(fā)現(xiàn)”(2)胚胎干細(xì)胞法胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)是指從囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離出來的尚未分化的胚胎細(xì)胞，具有發(fā)育全能性，能進(jìn)行體外培養(yǎng)擴(kuò)增、轉(zhuǎn)化和制作遺傳突變型等遺傳操作。本法以整合有外源基因的ES細(xì)胞作為供體細(xì)胞，通過基因打靶技術(shù)，將外源基因經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄病毒感染、電脈沖法等方法導(dǎo)入ES細(xì)胞，體外培養(yǎng)和篩選有外源基因表達(dá)者，通過顯微操作將ES細(xì)胞注入到囊胚期胚胎的腔內(nèi)，使之與內(nèi)細(xì)胞團(tuán)緊靠在一起，成為嵌合體。

將注射過的胚胎，移植到交配第3天的假孕受體動物子宮內(nèi)，培育出嵌合體轉(zhuǎn)基因動物。本法外源基因整合率高，植入囊胚前篩選合適的轉(zhuǎn)化ES細(xì)胞，克服了以前只能在子代選擇的缺點(diǎn)，并能充分利用分子生物學(xué)發(fā)展起來的各種先進(jìn)方法，是很有前途的技術(shù)。缺點(diǎn)是不易建立ES細(xì)胞系。并且由于通過嵌合體途徑，所以實(shí)驗(yàn)周期長。動物轉(zhuǎn)基因方法

誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞

2006年日本京都大學(xué)山中伸彌領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室在世界著名學(xué)術(shù)雜志《細(xì)胞》上率先報(bào)道了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（Induced

Pluripotent

Stem

cells，iPS）的研究。他們把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4這4種轉(zhuǎn)錄因子引入小鼠胚胎或皮膚纖維母細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)可誘導(dǎo)其發(fā)生轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的iPS細(xì)胞在形態(tài)、基因和蛋白表達(dá)、表觀遺傳修飾狀態(tài)、細(xì)胞倍增能力、類胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等都與胚胎干細(xì)胞極為相似。隨后，他們進(jìn)一步通過改進(jìn)篩選技術(shù)得到了更接近于胚胎干細(xì)胞的多能干細(xì)胞，把這些細(xì)胞注入小鼠囊胚中再植入體內(nèi)后可孕育出活的遺傳混雜型（Chimera）仔鼠，甚至產(chǎn)出完全由iPS細(xì)胞發(fā)育而成的仔鼠。此后iPS的研究熱潮持續(xù)高漲，并取得了多項(xiàng)令人矚目的進(jìn)展，是最近干細(xì)胞研究所取得的最為突出的成果。與經(jīng)典的胚胎干細(xì)胞技術(shù)和體細(xì)胞核移植技術(shù)不同，iPS技術(shù)不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞，因此沒有倫理學(xué)的問題。利用iPS技術(shù)可以用病人自己的體細(xì)胞制備專用的干細(xì)胞，所以不會有免疫排斥的問題。然而，iPS的研究還只是剛剛起步，有許多技術(shù)難題還有待解決。

從骨科醫(yī)生到諾貝爾獎

31497.shtml(3)核移植轉(zhuǎn)基因法先在體外培養(yǎng)的體細(xì)胞中進(jìn)行基因?qū)?，篩選獲得帶轉(zhuǎn)基因的細(xì)胞

，然后將供體細(xì)胞細(xì)胞核移植到受體細(xì)胞——去核卵母細(xì)胞，構(gòu)成重建胚，再把其移植到假孕母體，待其妊娠、分娩，便可得到轉(zhuǎn)基因的克隆動物。動物轉(zhuǎn)基因方法精確的基因組編輯方法

限制性核酸內(nèi)切酶

II型限制酶已分離出幾百種，每種酶都有自己獨(dú)特

的堿基識別序列

---------剪刀

連接酶

--------

針線X

不再適用精確的基因組編輯方法TALEN

（2011

nature

methods）TAL的核酸識別單元為間隔32個(gè)恒定氨基酸序列的雙連氨基酸。雙連氨基酸與A、G、C、T有恒定的對應(yīng)關(guān)系，即NI識別A，NG識別T，HD識別C，NN識別G，非常簡單明確。因此，欲使TALEN特異識別某一核酸序列（靶點(diǎn)），只須按照靶點(diǎn)序列將相應(yīng)TAL單元串聯(lián)克隆即可。目前，TALEN系統(tǒng)利用FokI的內(nèi)切酶活性打斷目標(biāo)基因。因FokI需形成2聚體方能發(fā)揮活性，在實(shí)際操作中需在目標(biāo)基因中選擇兩處相鄰（間隔17堿基）的靶序列（一般十幾個(gè)堿基）分別進(jìn)行TAL識別模塊構(gòu)建。兩個(gè)TALEN融合蛋白中的FokI功能域形成二聚體，發(fā)揮非特異性內(nèi)切酶活性，于兩個(gè)靶位點(diǎn)之間打斷目標(biāo)基因。誘發(fā)DNA損傷修復(fù)機(jī)制。精確的基因組編輯方法CRISPR-Cas系統(tǒng)-----Cas9蛋白和引導(dǎo)RNA

（2012

Science、Nature

Biotechnology）轉(zhuǎn)基因技術(shù)與雜交技術(shù)?

雜交

多發(fā)生在同種、同屬物種之間，親緣關(guān)系很近，如袁隆平的雜交稻是野生稻與水稻雜交，但都是稻屬這個(gè)植物。雜交在自然界可自然發(fā)生，通過不同的基因型的個(gè)體之間的交配而取得某些雙親基因重新組合的個(gè)體的方法。雜交所出現(xiàn)的所有性狀都是這個(gè)物種自身的性狀。?

轉(zhuǎn)基因

是不同生物類群之間的基因轉(zhuǎn)移。在自然界是零概率事件

。轉(zhuǎn)基因所表達(dá)的性狀是這個(gè)物種沒有的性狀。轉(zhuǎn)什么基因？基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)入自然突變或人為修飾的基因，研究導(dǎo)入的異?；虻谋硇托?yīng)，可以了解基因結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系（敲除、過表達(dá)、突變、“拯救”等）轉(zhuǎn)入調(diào)控順序加報(bào)告基因，以研究該調(diào)控順序的作用，如指導(dǎo)組織特異性表達(dá)等建立動物模型：遺傳病模型

將顯性疾病基因或一個(gè)、甚至多個(gè)外源基因人為地導(dǎo)入動物體內(nèi)，就可制備遺傳性疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型，研究和治療人類遺傳性疾病。例如將亨廷頓(Hungtington)

舞蹈病基因?qū)胄∈螅⒘宋璧覆游锬Ｐ?，將正常小鼠的MBP(髓磷脂堿性蛋白)基因?qū)胝痤澬∈?，小鼠的震顫癥狀消失。

腫瘤模型

建立帶有腫瘤基因的轉(zhuǎn)基因動物可了解哪些組織對腫瘤基因轉(zhuǎn)化活性敏感、腫瘤形成與基因的關(guān)系、基因?qū)δ[瘤生長分化影響等等。轉(zhuǎn)什么基因？應(yīng)用研究品種改良生物工廠基礎(chǔ)研究

轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向植物抗蟲基因工程

---創(chuàng)造本身就對蟲害有抵抗力的植物?

抗蟲棉花長期以來，棉鈴蟲是我國棉花重大害蟲之一，而棉鈴蟲的防治主要以化學(xué)防治為主。上世紀(jì)九十年代，由于氣候條件適宜、棉鈴蟲抗藥性增強(qiáng)等原因，棉鈴蟲連續(xù)暴發(fā)為害，每年給國家造成幾十億甚至上百億元的經(jīng)濟(jì)損失。因此，棉農(nóng)不得不高頻次、高濃度地施用殺蟲劑，每年防治棉鈴蟲20余次，不僅增加了棉花的生產(chǎn)成本和棉農(nóng)的勞動強(qiáng)度，也破壞了生態(tài)環(huán)境，同時(shí)還嚴(yán)重?fù)p害了棉農(nóng)的身心健康。

早在1938年，蘇云金芽孢桿菌（即Bt）作為一種生物殺蟲劑就用于防治地中海粉螟。它的主要活性成分是一種或數(shù)種殺蟲晶體蛋白，對鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、膜翅目、同翅目等昆蟲，以及動植物線蟲、蜱螨等節(jié)肢動物都有特異性的毒殺活性。1981年，科學(xué)家首次成功克隆了第一個(gè)編碼Bt殺蟲晶體蛋白基因。

1991年我國家“863”計(jì)劃啟動抗蟲棉研制工作后，我國科學(xué)家于1992年底研制成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)的GFM

Cry1A

融合Bt殺蟲基因，并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法和花粉管通道法將其導(dǎo)入棉花，創(chuàng)造出單價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，這使我國成為繼美國之后第二個(gè)能夠獨(dú)立研制抗蟲棉的國家。

1995年，利用GFM

Cry1A

Bt殺蟲基因和豇豆胰蛋白酶抑制劑(CpTI)基因，構(gòu)建了雙價(jià)抗蟲(Bt+CpTI)基因。1996年研制成功雙價(jià)抗蟲棉，標(biāo)志著我國第二代抗蟲棉的研究達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

2002年由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所建成“棉花規(guī)?；D(zhuǎn)基因技術(shù)體系平臺”，將農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化方法大大改進(jìn)，培養(yǎng)周期由原來的12個(gè)月縮短到6個(gè)月，轉(zhuǎn)基因試管苗移栽成活率提高到90%以上；可以同時(shí)利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、花粉管通道法和基因槍轟擊法3種方法進(jìn)行外源基因的遺傳轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了流水線操作，年產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植株8000株以上，真正做到了棉花轉(zhuǎn)基因規(guī)?；凸S化。

轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向植物抗除草劑工程

除草劑有選擇性的和非選擇性的，草甘膦是一種非選擇性的除草劑，可以殺滅多種植物，包括作物，這樣，雖然這種除草劑的效果很好，但是卻難以投入使用。

草甘膦殺死植物的原理在于破壞植物中的EPSPS合成酶。通過轉(zhuǎn)基因的方法，讓植物產(chǎn)生更多的EPSPS酶，就能抵抗草甘膦，從而讓作物不被草甘膦除草劑殺死。有了這樣的轉(zhuǎn)基因作物，農(nóng)民就不必像過去那樣使用多種除草劑，而可以只需要草甘膦一種除草劑就能殺死各種雜草。

孟山都公司有“抗草甘膦除草劑基因改造”技術(shù)，農(nóng)民如果向孟山都購買基因改造的種子，也要購買它的除草劑。用除草劑處理的抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻(中)和非轉(zhuǎn)基因水稻對照(兩側(cè))轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向植物品質(zhì)改良工程---改進(jìn)作物的營養(yǎng)成分?

在1992年，聯(lián)合國兒童基金會（UNICEF）估計(jì)，全球大約有1.24億名兒童嚴(yán)重缺乏維生素A。這導(dǎo)致每年大約有50萬名兒童眼盲，其中有許多甚至因?yàn)槿狈S生素而死亡。由于稻米不含維生素A，所以這些缺乏癥患者集中在世界上以稻米為主食的地區(qū)。于是主要有洛克菲勒基金會資助的一項(xiàng)國際計(jì)劃大力發(fā)展“黃金稻米”。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)育成稻米胚乳中含有前體β-胡蘿卜素的“黃金稻”，呈現(xiàn)淡橘黃色。植物抗逆工程?

我國科學(xué)家先后克隆了脯氨酸合成酶（proA），山菠菜堿脫氫酶（BADH），磷酸甘露醇脫氫酶（mtl）及磷酸山梨醇脫氫酶（gutD）等與耐鹽相關(guān)基因。中國科學(xué)院遺傳所將BADH基因?qū)胨?，獲得的轉(zhuǎn)基因水稻有較高的耐鹽性，并能在鹽田中結(jié)實(shí)。轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向轉(zhuǎn)基因植物?

番茄在成熟時(shí)會自然變軟，這是因?yàn)槎嗑郯肴樘侨┧崦福≒G）會分解細(xì)胞壁，讓果實(shí)變軟。由于軟番茄在運(yùn)輸時(shí)容易受損，因此番茄通常在還是綠色堅(jiān)硬的果實(shí)時(shí)就摘下，再用催熟劑使它們變紅。研究人員發(fā)現(xiàn)拿掉PG基因可以使番茄的堅(jiān)實(shí)狀態(tài)保持更久。他們插入PG基因的反向復(fù)本，由于互補(bǔ)堿基對的親和力，由PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA和由反向基因制造的RNA互相結(jié)合，導(dǎo)致前者無法進(jìn)一步翻譯成有用的蛋白即多聚半乳糖醛酸酶。由此可以把更新鮮和成熟的番茄運(yùn)到超市。這種轉(zhuǎn)基因番茄，貯存時(shí)間可延長1-2個(gè)月，有的可達(dá)80多天。

“藍(lán)色妖姬”最早來自荷蘭是一種加工花卉．它是用一種對人體無害的染色劑和助染劑調(diào)合成著色劑，等白玫瑰快到成熟期時(shí)，將其切下來放進(jìn)盛有著色劑的容色里，讓花像吸水一樣，將色劑吸入進(jìn)行染色。現(xiàn)在市場上出售的“藍(lán)色妖姬”都是人工染色后的產(chǎn)物。比較正規(guī)的“藍(lán)色妖姬”是在花卉的成長期開始染色，顏色能均勻地附著在花瓣上，看上去比較自然；部分商販直接將普通的白玫瑰花采摘后染成藍(lán)色，顏色不自然，也容易掉色。人工染料導(dǎo)致鮮花表層細(xì)胞死亡，花期短，且花開不大。轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向轉(zhuǎn)基因花卉

藍(lán)色的玫瑰

世界上不存在自然生長的藍(lán)色玫瑰花，因?yàn)槊倒寤ɑ驔]有生成藍(lán)色翠雀花素所需的“黃

酮類化合物3’5’-氫氧化酶”，而英語blue

rose(藍(lán)色玫瑰)有“不可能”之意。人們夢想開發(fā)出藍(lán)玫瑰，但都失敗了?？蒲腥藛T利用不同品種雜交，通過抑制紅色素培養(yǎng)接近藍(lán)色的玫瑰花，但其中并不含藍(lán)色素，所以還不能稱是真正的藍(lán)玫瑰。傳統(tǒng)雜交技術(shù)培育出的藍(lán)玫瑰，顏色偏紫色或灰色，其顏色來自于紅或橙色素。日本三得利公司耗資30億日元，耗時(shí)約15年，于2005年通過采用RNA干擾技術(shù)，抑制內(nèi)源DFR基因的表達(dá)，將三色堇的F3’5’H基因和鳶尾的DFR基因?qū)?，獲得了藍(lán)玫瑰。這株玫瑰的花瓣中所含的色素為藍(lán)色，純度接近100%。世界首個(gè)轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰，并不如想象中的那樣妖艷華麗，它的藍(lán)色接近藕荷色，更顯清純嬌媚。應(yīng)用研究品種改良生物工廠轉(zhuǎn)什么基因？

基礎(chǔ)研究

?主要目的是培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病毒、抗蟲、

抗寒、抗旱、抗?jié)场⒖果}堿、抗除草劑等的作物新品種，改善食品質(zhì)量，提高農(nóng)作物對蟲害及病原體的抵抗力。轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向該研究表明由轉(zhuǎn)基因水稻種子生產(chǎn)的重組人血清白蛋白(OsrHSA)在生理生化性質(zhì)、物理結(jié)構(gòu)，生物學(xué)功能、免疫原性與血漿來源的人血清白蛋白一致；并建立了大規(guī)模生產(chǎn)重組人血清白蛋白的生產(chǎn)工藝，獲得了高純度和高產(chǎn)量重組人血清白蛋白產(chǎn)品。利用大量數(shù)據(jù)證明了轉(zhuǎn)基因水稻種子可取代現(xiàn)有基于發(fā)酵的表達(dá)技術(shù)來生產(chǎn)重組蛋白質(zhì)，并且是經(jīng)濟(jì)有效的。植物“生產(chǎn)工廠”轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向生產(chǎn)植物疫苗用植物生產(chǎn)出的能使機(jī)體獲得特異抗病能力的疫苗?？尚行院蛢?yōu)越性：2.

植物具有完整的真核表達(dá)系統(tǒng)及與動物相似的真核加工修飾系統(tǒng),

可對重組蛋白進(jìn)行糖基化、磷酸化、酰胺化及亞基正確裝配等,可保持自然狀態(tài)下的免疫原性，植物細(xì)胞具有全能性,

容易再生,

是最經(jīng)濟(jì)的蛋白質(zhì)表達(dá)系統(tǒng)。1.

可以直接口服,

并能有效誘導(dǎo)黏膜和系統(tǒng)免疫。植物細(xì)胞壁作為天然的生物膠囊，可使細(xì)胞內(nèi)的疫苗抵抗消化道的酸性環(huán)境和各種酶類降解，使表達(dá)的疫苗在小腸內(nèi)釋放，引起消化道的黏膜免疫反應(yīng)，刺激黏膜下B、T

淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的抗菌素到消化道、血液、呼吸道中，發(fā)揮對機(jī)體的全面保護(hù)作用。3.

利用轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)亞單位疫苗,

不含有潛在的動物病毒等病原污染,

對人畜安全,

對于閉花授粉的植物還具有環(huán)境安全性。4.

疫苗活性物質(zhì)儲存在植物組織、種子或果實(shí)中,

無需冷凍設(shè)備進(jìn)行儲藏和運(yùn)輸,

甚至在常溫下可保存18

個(gè)月以上。5.

便于生產(chǎn)多價(jià)疫苗。利用基因重組可同時(shí)將多個(gè)外源基因和植物基因組重組生產(chǎn)多聯(lián)疫苗。轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向存在的問題和前景

轉(zhuǎn)基因植物疫苗尚在起步階段，離臨床應(yīng)用還很遠(yuǎn),

還存在很多限制因素,

直接通過食用接種的植物尚屬有限,

組織提取物注射接種存在穩(wěn)定性和安全性問題,

而且外源基因在植物中的表達(dá)量偏低,

免疫效果較差,

口服免疫可能引起口服免疫耐受等。

因此,

選擇轉(zhuǎn)化效率高、適宜生食、耐儲藏的植物載體作為轉(zhuǎn)基因受體系統(tǒng),

且通過對外源基因的基因修飾或?qū)Ρ磉_(dá)蛋白的保護(hù)以防止口服疫苗產(chǎn)生抗體反應(yīng)前被胃腸消化,

研發(fā)具有廣譜免疫特性的可食性復(fù)合疫苗將成為未來口服疫苗的研究熱點(diǎn)。未來可食性植物疫苗的發(fā)展更有賴于外源基因的表達(dá)量和轉(zhuǎn)基因植物的生產(chǎn)量

。這種怪異綠光的作用既是測試引入基因是否可行，還是一個(gè)顯示宿主是否接受其他基因的標(biāo)記。如果這些所謂的轉(zhuǎn)基因動物的后代也發(fā)光，那研究人員就會知道新的基因已經(jīng)傳給下一代。

轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向

轉(zhuǎn)基因動物?

研究轉(zhuǎn)基因動物的主要目的是育成生長周期短，產(chǎn)仔、生蛋多、泌乳量高、抗病強(qiáng)的家畜，使生產(chǎn)的肉類、皮毛品質(zhì)與加工性能好。

斑馬魚是一種常見的觀賞魚，身上

有黑白相間的條紋。熒光斑馬魚被

分別轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白或者珊瑚蟲紅色熒光蛋白的基因，在紫外線的照射下，能夠發(fā)出綠光或紅光。熒光魚作為觀賞魚在市場上銷售，是第一種上市的轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向在自然光狀態(tài)下的生絲轉(zhuǎn)基因動物

轉(zhuǎn)基因蠶系統(tǒng)

發(fā)出熒光的生絲2009年2月，日本研究人員公開發(fā)布三種轉(zhuǎn)基因蠶系統(tǒng)。第一種為發(fā)出綠色、紅色和橘色熒光繭絲的系統(tǒng)。這是在蠶卵中加入促進(jìn)發(fā)熒光蛋白質(zhì)生成的基因，綠色使用水母，紅色和橘色使用從珊瑚中提取的基因。研究人員還開發(fā)了采用低溫堿泡蠶繭的新辦法，避免傳統(tǒng)的一邊用熱水將蠶繭燙開一邊抽絲方法破壞熒光蛋白質(zhì)。發(fā)出熒光的絲綢具有極高的時(shí)尚性，將來作為高級衣料大有市場。第二種是排出極細(xì)蠶絲的轉(zhuǎn)基因蠶系統(tǒng)。他們在原有可以抽出較細(xì)絲的“白銀(Hakugin)”蠶中加入了能夠使蠶絲變得更細(xì)的基因，開發(fā)出能抽出比“白銀(Hakugin)”更細(xì)蠶絲的系統(tǒng)。從這一系統(tǒng)中制出的絲織品具有前所未有的手感和質(zhì)地感，與熒光絲綢一樣，可期待在時(shí)裝方面大派用場。第三種是具有很高的細(xì)胞粘連性的轉(zhuǎn)基因蠶系統(tǒng)。這種系統(tǒng)被期待用于醫(yī)療方面，如嘗試著利用這一系統(tǒng)的蠶絲材料制作人工血管。此外，在這種蠶絲制成的薄膜上讓細(xì)胞增殖，并用其制作人工角膜、人工軟骨等。轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向轉(zhuǎn)基因動物這種超級老鼠可以不知疲倦地奔跑數(shù)小時(shí)、壽命更長、擁有更強(qiáng)繁殖能力、吃得更多而不增加體重……美國科學(xué)家培育出的這種轉(zhuǎn)基因老鼠震撼了世界，第一只超級老鼠誕生于大約4年前。如今，科學(xué)家已經(jīng)培育出500只超級老鼠。研究者將高度活躍的磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK-C)基因注入老鼠胚胎?；蜣D(zhuǎn)化的老鼠在運(yùn)動時(shí)有效利用身體脂肪產(chǎn)生能量，同時(shí)避免產(chǎn)生大量乳酸。乳酸可導(dǎo)致肌肉痙攣，即使耐力最強(qiáng)的運(yùn)動員也會發(fā)生肌肉痙攣?？茖W(xué)家漢森教授說，超級老鼠主要利用脂肪轉(zhuǎn)化能量，體內(nèi)只產(chǎn)生非常微量的乳酸，它們不吃不喝也能跑4到5個(gè)小時(shí)。這種老鼠最多能以每分鐘20米的速度奔跑6公里，也就是說，它能連續(xù)不間斷奔跑5個(gè)小時(shí)甚至更多?？茖W(xué)家說，這相當(dāng)于一個(gè)人不間斷地高速騎自行車翻越阿爾卑斯山，只有人類頂級運(yùn)動員可以做到。轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向轉(zhuǎn)基因動物?

轉(zhuǎn)基因動物還可以作為生物工廠（Biofactories）

將在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有價(jià)值的生物活性蛋白基因?qū)思倚蠡蚣仪莸氖芫?，在發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物體液或血液、乳、尿、腹水中收獲基因產(chǎn)物，便可獲得大量有價(jià)值的生物活性蛋白，通常將此動物稱為“動物生物反應(yīng)器”。哺乳動物乳腺生物反應(yīng)器和禽類輸卵管生物反應(yīng)器成為轉(zhuǎn)基因動物的重要方向。目前，凝血因子Ⅳ和α1-抗胰蛋白酶在轉(zhuǎn)基因羊中得到了表達(dá)。其他如乙型肝炎病毒抗原、卵泡刺激素、促黃體生成素等也都能按需要利用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)，為醫(yī)藥、食品及畜牧業(yè)的發(fā)展開辟了極為廣闊的天地。采用蛋清蛋白質(zhì)基因的側(cè)翼特異表達(dá)調(diào)控序列、啟動子和多肽分泌信號序列，構(gòu)建在禽類輸卵管細(xì)胞特異性表達(dá)外源貴重蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器，蛋清蛋白質(zhì)在輸卵管細(xì)胞表達(dá)、含量比較高、蛋白質(zhì)修飾質(zhì)量好?！耙郎澈謿さ半u”，其DNA中含有

人為加入的人類基因，當(dāng)母雞生

下蛋后，科學(xué)家就能從雞蛋的蛋白中提取用來制造藥物的蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)什么基因---研究與產(chǎn)業(yè)方向轉(zhuǎn)基因動物如何形成穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因品系？?

克隆?

嘗試從受體動物細(xì)胞中分離出線粒體，以外源基因?qū)ζ溥M(jìn)行離體轉(zhuǎn)化，再將轉(zhuǎn)基因線粒體導(dǎo)入受精卵，所發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物雌性個(gè)體外培養(yǎng)的卵細(xì)胞與任一雄性個(gè)體交配或體外人工授精，由于線粒體的細(xì)胞質(zhì)遺傳，其有性后代可能全都是轉(zhuǎn)基因個(gè)體。政府決策轉(zhuǎn)基因技術(shù)

公眾參與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐

基礎(chǔ)研究科學(xué)領(lǐng)域

應(yīng)用研究目前，轉(zhuǎn)基因的整只動物仍在實(shí)驗(yàn)或試用階段，而轉(zhuǎn)基因植物則向前邁多很多步，部分已商品化。轉(zhuǎn)基因---從實(shí)驗(yàn)室走向田間風(fēng)險(xiǎn)評估：有意將轉(zhuǎn)基因生物引入開放環(huán)境的行為，包括將其施用于田間、牧場、森林、礦床和水域等人工或自然生態(tài)系統(tǒng)，監(jiān)測其在環(huán)境釋放過程中對生物多樣性、人體健康和生態(tài)環(huán)境造成危害的事件，及該事件所產(chǎn)生的有害影響的效應(yīng)，評估有害事件發(fā)生的概率。至2006年，我國已受理稻、麥、棉、豆、玉米、油菜、牧草等轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)申請1525項(xiàng)，共批準(zhǔn)中間試驗(yàn)456項(xiàng)、環(huán)境釋放211項(xiàng)、生產(chǎn)性試驗(yàn)181項(xiàng)、安全證書424項(xiàng)。轉(zhuǎn)基因---從田間走向市場

1983年世界首例轉(zhuǎn)基因煙草培育成功（Calgene公司），標(biāo)志著人類利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良農(nóng)作物的開始；1986年5種轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)入田間試驗(yàn)；1994年美國批準(zhǔn)耐儲藏轉(zhuǎn)基因番茄進(jìn)入市場；現(xiàn)已有許多轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品被批準(zhǔn)在生產(chǎn)上使用。

2007年：美國（5770萬hm2，53%）、阿根廷、巴西、加拿大、印度、中國（390萬hm2）、巴拉圭、南非、烏拉圭、菲律賓、澳大利亞、羅馬尼亞、墨西哥、西班牙、哥倫比亞、法國、伊朗、洪都拉斯、捷克共和國、葡萄牙、德國、斯洛伐克等22個(gè)國家近

1030萬農(nóng)戶種植了轉(zhuǎn)基因植物。美國、阿根廷、巴西、

加拿大4國的轉(zhuǎn)基因種植面積占全球的90%以上。

2006年種植面積超過400萬公頃的作物有：大豆（5860萬hm2，約占全世界轉(zhuǎn)基因作物的57%，均為抗除草劑大豆）、玉米（2520萬hm2，約25%）、棉花（1340萬hm2，約13%

）、油菜（480萬hm2，約5%

）?；ㄉ?、向日葵、亞麻、甘藍(lán)、煙草、馬鈴薯、番茄、甜菜、南瓜、小麥、亞麻、木瓜、羅馬甜瓜、菊苣、匍匐剪股穎和苜蓿等轉(zhuǎn)基因作物已實(shí)現(xiàn)商品化。涉及轉(zhuǎn)基因性狀：

抗除草劑：主要為轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、棉花、油菜，5860萬hm2，約占全世界轉(zhuǎn)基因作物的72%；抗蟲：主要為轉(zhuǎn)基因玉米、棉花，1560萬hm2，占19%；抗除草劑抗蟲：主要為轉(zhuǎn)基因玉米、棉花，680萬hm2，占9%

；其它：抗病毒、抗細(xì)菌、抗真菌、抗逆境、品質(zhì)改良以及生長發(fā)育的調(diào)控、提高產(chǎn)量等。轉(zhuǎn)基因---從田間走向市場美國農(nóng)產(chǎn)品的年產(chǎn)量中55%的大豆、45%棉花和40%的玉米已為基因工程作物。目前，大約有20多種轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種子已經(jīng)獲準(zhǔn)在美國播種，包括玉米、大豆、油菜、土豆、和棉花。據(jù)估計(jì)，從1999年到2004年，美國基因工程農(nóng)產(chǎn)品和食品的市場規(guī)模從40億美元擴(kuò)大到200億美元，到2019年將達(dá)到750億美元。

很可能美國的每一種食品中都含有一定量基因工程的成分。我國真正進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化的品種并不很多。真正規(guī)模種植的只有抗病毒甜椒和延遲成熟西紅柿、抗病毒煙草、抗蟲棉等6個(gè)品種。有專家認(rèn)為，我國同樣也存在著大量的轉(zhuǎn)基因食品，市場調(diào)查顯示，在我國市場上70%的含有大豆成分的食物中都有轉(zhuǎn)基因成分，像豆油、磷脂、醬油、膨化食品等等，所以很多公眾其實(shí)是在不知不覺中和轉(zhuǎn)基因食品有了聯(lián)系。另外一些進(jìn)口食品中含有轉(zhuǎn)基因成分?？茖W(xué)領(lǐng)域政府決策轉(zhuǎn)基因技術(shù)

公眾參與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐轉(zhuǎn)基因食品離我們遠(yuǎn)嗎？轉(zhuǎn)基因食品---吃還是不吃？以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或?yàn)樵霞庸どa(chǎn)的食品就是轉(zhuǎn)基因食品。上世紀(jì)90年代初，市場上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因食品出現(xiàn)在美國，是一種保鮮番茄，這項(xiàng)研究成果本是在英國研究成功的，但英國人沒敢將其商業(yè)化，美國人便成了第一個(gè)吃螃蟹的人。此后，轉(zhuǎn)基因食品一發(fā)不可收。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國食品和藥物管理局確定的轉(zhuǎn)基因品種已有43種。美國是轉(zhuǎn)基因食品最多的國家，60％以上的加工食品含有轉(zhuǎn)基因成分，90％以上的大豆、50％以上的玉米、小麥?zhǔn)寝D(zhuǎn)基因的。轉(zhuǎn)基因食品有轉(zhuǎn)基因植物，如：西紅柿、土豆、玉米等，還有轉(zhuǎn)基因動物，如：魚、牛、羊等。雖然轉(zhuǎn)基因食品與普通食品在口感上沒有多大差別，但轉(zhuǎn)基因的植物、動物有明顯的優(yōu)勢：優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗蟲、抗病毒、抗除草劑、改良品質(zhì)、抗逆境生存等。轉(zhuǎn)基因食品安全性?

國際權(quán)威機(jī)構(gòu)都一致認(rèn)定，目前被批準(zhǔn)上市的轉(zhuǎn)基因食品是安全的。

聯(lián)合國就非洲南部一些國家的政府就轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題發(fā)表聲明說：“根據(jù)來自各國的信息來源和現(xiàn)有的科學(xué)知識，聯(lián)合國糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織和世界糧食計(jì)劃組織的觀點(diǎn)是，食用那些在非洲南部作為食品援助提供的含轉(zhuǎn)基因成分的食物，不太可能對人體健康有風(fēng)險(xiǎn)。因此這些食物可以吃。這些組織確認(rèn)，至今還沒有發(fā)現(xiàn)有科學(xué)文獻(xiàn)表明食用這些食物對人體健康產(chǎn)生負(fù)面作用?！痹谟嘘P(guān)轉(zhuǎn)基因食品的問答中，世界衛(wèi)生組織指出：“當(dāng)前在國際市場上可獲得的轉(zhuǎn)基因食品已通過了風(fēng)險(xiǎn)評估，不太可能對人體健康會有風(fēng)險(xiǎn)。而且，在它們被批準(zhǔn)的國家的普通人群中，還沒有發(fā)現(xiàn)食用這些食物會影響人體健康?！鞭D(zhuǎn)基因食品安全性?

種植抗蟲害轉(zhuǎn)基因作物能不用或少用農(nóng)藥，因而減少或消除農(nóng)藥對食品的污染，而農(nóng)藥殘余過高一直是現(xiàn)在食品安全的大問題?？共『D(zhuǎn)基因作物能抵抗病菌的感染，從而減少了食物中病菌毒素的含量?；瘜W(xué)農(nóng)藥的過度使用，是當(dāng)前破壞環(huán)境的主要因素。推廣抗蟲害轉(zhuǎn)基因作物，可以大大減少甚至避免化學(xué)農(nóng)藥的使用，既減輕了農(nóng)藥對環(huán)境的污染，又減少了用于生產(chǎn)、運(yùn)輸、噴灑農(nóng)藥所耗費(fèi)的原料、能源和排出的廢料。2005年4月29日，《科學(xué)》雜志發(fā)表中美科學(xué)家合作完成的論文

《轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻對中國水稻生產(chǎn)和農(nóng)民健康的影響》指出，轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻比非轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)量高出6%，農(nóng)藥施用量減少80%，節(jié)省了相當(dāng)大的開支，同時(shí)還降低了農(nóng)藥對農(nóng)民健康的不良影響。中國每年有大約5萬農(nóng)民因?yàn)槭褂棉r(nóng)藥而中毒，其中大約有500人死亡。

當(dāng)前已大規(guī)模種植的轉(zhuǎn)基因作物主要是抗除草劑和抗蟲害品種，它們能減少農(nóng)藥的使用，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)量，是對農(nóng)民、環(huán)境有益。轉(zhuǎn)基因

vs

農(nóng)藥轉(zhuǎn)基因食品安全性?

轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)基因作物中的那段外源基因在被食用后會跑進(jìn)體內(nèi)，把人體基因也給轉(zhuǎn)了？

所有生物的所有基因的化學(xué)成分都是一樣的，都是由核酸組成的。不管轉(zhuǎn)的是什么基因，是從什么生物身上來的，它的化學(xué)成分也和別的基因沒有什么兩樣，都是由核酸組成的。這個(gè)基因同樣要被消化、降解成小分子，才能被人體細(xì)胞吸收。所以這個(gè)外源基因是不會被人體細(xì)胞直接吸收、利用的。米飯也能調(diào)控你的基因？南京大學(xué)張辰宇教授課題組展示了一項(xiàng)非常令人驚奇的發(fā)現(xiàn)——植物的微小核糖核酸（microRNA）可以通過日常食物攝取的方式進(jìn)入人體血液和組織器官。并且，一旦進(jìn)入體內(nèi)，它們將通過調(diào)控人體內(nèi)靶基因表達(dá)的方式影響人體的生理功能，進(jìn)而發(fā)揮生物學(xué)作用。

在本項(xiàng)研究中，該課題組發(fā)現(xiàn)：外源性的植物微小核糖核酸可以在多種動物的血清和組織內(nèi)檢測到，并且它們主要是通過進(jìn)食的方式攝入體內(nèi)的。其中編號為168a的植物微小核糖核酸（MIR168a）是一種稻米中富含的同時(shí)也是中國人血清中含量最為豐富的一種植物微小核糖核酸。體內(nèi)和體外的功能性研究表明植物MIR168a可以結(jié)合人和小鼠的低密度脂蛋白受體銜接蛋白1（low

density

lipoprotein

receptoradapter

protein

1）的mRNA，從而抑制其在肝臟的表達(dá)，進(jìn)而減緩低密度脂蛋白從血漿中的清除。這些發(fā)現(xiàn)證明食物中的外源性植物微小核糖核酸可以通過調(diào)控哺乳動物體內(nèi)靶基因表達(dá)的方式影響攝食者的生理功能。轉(zhuǎn)基因食品安全性?

潛在健康風(fēng)險(xiǎn)

轉(zhuǎn)基因技術(shù)就像所有的技術(shù)，同樣有可能帶來風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)常被提及的比較可能發(fā)生健康方面的的風(fēng)險(xiǎn)主要是：轉(zhuǎn)基因作物往往是過量地制造某種外源的蛋白質(zhì)，如果該蛋白質(zhì)是對人體有害的，當(dāng)然不宜食用。如果它是過敏原，也可能讓某些特定的人群出現(xiàn)過敏。但是風(fēng)險(xiǎn)并不等于實(shí)際的危險(xiǎn)。轉(zhuǎn)基因作物的風(fēng)險(xiǎn)是可以控制的。為了避免健康方面的風(fēng)險(xiǎn)，對人體有害的蛋白質(zhì)和已知的過敏原不會被用于制造轉(zhuǎn)基因作物。如西非人的飲食經(jīng)常缺乏甲硫氨酸，但巴西堅(jiān)果制造的一種蛋白質(zhì)剛好富含這種氨基酸，把制造這種蛋白質(zhì)的基因插入西非的大豆里似乎是很合理的解決方法。后來有人想起有一種對巴西堅(jiān)果常見的過敏反應(yīng)有可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，這個(gè)計(jì)劃就此遭到擱置。

在轉(zhuǎn)基因食品上市之前，都按要求做過試驗(yàn)檢測其安全性。一般是先做生化試驗(yàn)檢測，看看轉(zhuǎn)基因作物與同類作物相比，在成分方面出現(xiàn)了什么變化，這些變化是否有可能對人體產(chǎn)生危害，然后做動物試驗(yàn)，看看轉(zhuǎn)基因食品是否會對動物的健康產(chǎn)生不利的影響。非預(yù)期變化

目前的技術(shù)基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)基因?qū)＜也荒艽_定外源基因會插在宿主基因組的什么位點(diǎn)，而基因往往會與其他基因一起協(xié)同作用，因此外來基因的插入會產(chǎn)生無法預(yù)料的變化。同時(shí)被插入外來基因的DNA由于斷裂而損傷，使原來的基因表達(dá)出現(xiàn)異常。通過最先進(jìn)的芯片技術(shù)進(jìn)行監(jiān)視，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，DNA被一個(gè)外來基因插入前后，基因的改變量也許不到0.1%，但是所生產(chǎn)的蛋白質(zhì)竟然會有5%發(fā)生變化，這種變化不僅較大，而且這種變化還會因?yàn)閺?fù)雜的相互作用而被放大。至今為止，科學(xué)家們雖然能測定DNA序列，了解一些基因表達(dá)的性狀功能等，但并不能完全掌握基因間的相互作用和在宿主生命各階段中表達(dá)或沉默的準(zhǔn)確遺傳信息，這就對GMF提出了不同于一般雜交育種等作物的安全性審核和監(jiān)測要求。

澳大利亞研究人員把一種豆角中常見的基因插入豌豆DNA組對抗豌豆象甲，然后用這種GM豌豆喂養(yǎng)老鼠4

周。豌豆引發(fā)老鼠嚴(yán)重的過敏反應(yīng)：肺部組織感染。老鼠對諸如蛋白等其他物質(zhì)變得十分敏感，但是喂養(yǎng)非轉(zhuǎn)基因豌豆的老鼠并沒有這樣的現(xiàn)象。即使轉(zhuǎn)基因豌豆在烹飪煮熟之后作為飼料，老鼠仍然出現(xiàn)過敏反應(yīng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)盡管轉(zhuǎn)基因豌豆中的蛋白的氨基酸序列與豆角中的相同，但是差異出現(xiàn)在連接的糖基不一樣（由于糖基化）。科學(xué)家認(rèn)為“植物中轉(zhuǎn)基因的表達(dá)可能導(dǎo)致蛋白結(jié)構(gòu)變異，引起免疫系統(tǒng)的變化”。換句話說在原物體中無毒的蛋白在植入轉(zhuǎn)基因植物并表達(dá)后不能認(rèn)為還是無毒的!

GM雖然貌似與自然作物相同，其實(shí)很可能已經(jīng)不是同樣的植物了！吃還是不吃？公眾要有知情權(quán)和選擇權(quán)科學(xué)上還有很多不確定性轉(zhuǎn)基因食品如何檢測核酸水平當(dāng)外源基因插入到靶向受體中時(shí),

一般要構(gòu)建啟動子、終止子、選擇標(biāo)記基因和報(bào)告基因等。核酸水平檢測轉(zhuǎn)基因食品主要是指檢測遺傳物質(zhì)中是否含有插入的外源基因,

包括基因片斷的整合位點(diǎn)、多態(tài)性、含量分析以及啟動子、終止子、選擇標(biāo)記基因和報(bào)告基因的核酸序列。核酸水平檢測轉(zhuǎn)基因食物主要應(yīng)用到的方法有PCR法和基因芯片技術(shù)。基因芯片又稱為DNA微探針陣列。在轉(zhuǎn)基因食品的檢測中,

基因芯片技術(shù)可以將一般通用的報(bào)告基因、抗性基因、啟動子和終止子的特異片段制成檢測芯片與待測樣品雜交,

從而判定樣品中的轉(zhuǎn)基因成分。DNA芯片檢測因?yàn)橐淮慰梢远ㄐ院Y選大量不同種類的基因修飾物，并已經(jīng)在大豆、玉米和棉花等農(nóng)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)基因檢測中廣泛應(yīng)用。微型化、自動化但成本高。蛋白水平常用的方法為免疫學(xué)方法即利用抗原抗體的高度特異性，如酶聯(lián)免疫檢測法(

ELISA)、Western

印跡法等。ELISA成本較低,

在食品安全檢測中被廣泛應(yīng)用。利用ELISA法可以成功檢測出傳統(tǒng)加工產(chǎn)品中混有的2%

Round

Ready大豆中CP42EPSP蛋白質(zhì)。問題：首先要保證抗原抗體反應(yīng)的專一性。其次,

很多檢測食品是加工產(chǎn)品,

其中的蛋白質(zhì)的抗原性很容易被破壞。組學(xué)分析轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組差異分析技術(shù)可以用來檢測轉(zhuǎn)基因植物中外源基因非預(yù)期效應(yīng)，即找出轉(zhuǎn)基因植物和非轉(zhuǎn)基因植物的基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)差異。轉(zhuǎn)基因食品的前景存在巨大社會需求：?

減少饑餓與貧困?

減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響?

提高生產(chǎn)率降低成本?

提高耕地生產(chǎn)率從而可以少砍伐林地?

可以獲得持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益雖然對于轉(zhuǎn)基因食品還存在這樣那樣的爭論，但對它的應(yīng)用前景目前還是比較樂觀。西方發(fā)達(dá)國家已充分認(rèn)識到轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展前景，并注入大量資金。盡管大多數(shù)英國人反對轉(zhuǎn)基因食品，但該國超過7000種的嬰兒食品、巧克力、面包、香腸等日用品，可能含有經(jīng)過基因改造的大豆副產(chǎn)品。轉(zhuǎn)基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)?

抗除草劑“超級雜草”：事實(shí)上，雜草并不會按照人類的意愿自愿消失，而是采取更強(qiáng)有力的對策產(chǎn)生進(jìn)化。更有意思的，雜草會將人類轉(zhuǎn)入作物中的抗草甘膦基因“俘獲”武裝自己，成為人類難以去除的“超級雜草”。除草劑的用量將增多，相應(yīng)的土壤和水體中除草劑含量也將增多，最終會影響土壤、水生生態(tài)系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)草甘膦溶入土壤進(jìn)入到地下水，若水溫升高，pH值超過7.5時(shí)，會對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生毒害作用。除草劑殺光雜草后

，土壤中沒有了“雜草”植物的根系，涵水能力大大下降，最后會導(dǎo)致耕地退化。轉(zhuǎn)基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)?

抗蟲害刺激害蟲進(jìn)化，這就加大了害蟲控制的難度。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉在第一、第二代時(shí)，對棉鈴蟲有很好的抵抗作用，但在第三代、第四代后，棉鈴蟲就對轉(zhuǎn)基因棉產(chǎn)生了抗性。和農(nóng)藥使用相似，所以不會讓人一勞永逸。

當(dāng)主要害蟲被控制后，次要害蟲也可能成為主要害蟲而爆發(fā)。2010年5月14日，美國著名刊物《科學(xué)》發(fā)表文章稱，在中國北方一項(xiàng)長達(dá)十年的研究中發(fā)現(xiàn)，種植轉(zhuǎn)基因棉花來殺死它的主要害蟲棉鈴蟲，但卻導(dǎo)致其它昆蟲的大量爆發(fā)。盲蝽是盲蝽科一些昆蟲的統(tǒng)稱，以前在中國北方只是一種數(shù)量較少、危害并不嚴(yán)重的害蟲。但是，研究人員發(fā)現(xiàn)自從1997年以來它們的數(shù)量增加了12倍。它們的數(shù)量大量增加與大規(guī)模種植Bt轉(zhuǎn)基因棉花有很大的關(guān)系。盲蝽對Bt毒素并不敏感，因此農(nóng)民還需要借助農(nóng)藥控制害蟲，用藥量不減反增了?！稗D(zhuǎn)基因農(nóng)作物并不是控制農(nóng)業(yè)害蟲百發(fā)百中的神奇子彈，它們只能作為一個(gè)整體害蟲管理系統(tǒng)的一部分，才能保證長期的經(jīng)濟(jì)效益?！?/p>

“轉(zhuǎn)基因作物的影響必須在環(huán)境水平上進(jìn)行評估，考慮到不同生物物種的生態(tài)環(huán)境上的投入，這是確保它們的可持續(xù)性應(yīng)用的唯一方法?！鞭D(zhuǎn)基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)影響作物的生態(tài)多樣性，野生種被轉(zhuǎn)基因材料污染1864年，愛爾蘭土豆枯死病，造成了100多萬人死亡，幾百萬人流離失所，原因就是當(dāng)?shù)厝酥环N植兩個(gè)土豆品種，而這兩個(gè)品種又特別脆弱，發(fā)生意外后無法挽救。與此相反，1970年在斯里蘭卡、巴西和中美洲地區(qū)，咖啡作物爆發(fā)了咖啡銹，而在咖啡故鄉(xiāng)埃塞俄比亞卻發(fā)現(xiàn)了一種具有抵抗性的品種，從而挽救了全球咖啡農(nóng)業(yè)全軍覆沒的命運(yùn)。而由于轉(zhuǎn)基因作物的入侵性和污染性，大面積推廣轉(zhuǎn)基因作物將導(dǎo)致生物多樣性尤其是食物種植品種多樣性降低，從而加大食物安全隱患。保護(hù)種子發(fā)源中心，即野生種。?

影響生態(tài)多樣性影響自然生態(tài)系統(tǒng)一些鹽堿地、沼澤地、熱帶雨林以及某寄生蟲分布的區(qū)域，以前原本不適合農(nóng)業(yè)種植，但由于轉(zhuǎn)基因作物出現(xiàn)，科學(xué)家向作物中轉(zhuǎn)入了耐鹽堿、耐高溫、耐高濕、抗病蟲害的基因，在這些地區(qū)種植轉(zhuǎn)基因作物，就使原本生活在這里的生物棲息地喪失，從而造成物種減少、退化乃至滅絕，使原有的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能遭受破壞。轉(zhuǎn)基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)對非目標(biāo)生物的傷害?

影響生態(tài)多樣性1999年，有一個(gè)后來很有名的研究顯示，帝王蝶的毛蟲所吃的葉子如果沾到許多蘇云金桿菌玉米的花粉，毛蟲很容易死亡。人們質(zhì)疑，帝王蝶會不會無意間遭到基因改造技術(shù)的傷害？然而，經(jīng)檢視后發(fā)現(xiàn)，對這些毛蟲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的條件非常極端（蘇云金桿菌玉米花粉的含量非常高），因此根本無法就大自然中毛蟲種群的可能死亡率，提供任何有價(jià)值的數(shù)據(jù)。事實(shí)上，進(jìn)一步的研究反而顯示，蘇云金桿菌植物對帝王蝶的影響微乎其微。轉(zhuǎn)基因技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域政府決策產(chǎn)業(yè)實(shí)踐

商業(yè)競爭公眾參與轉(zhuǎn)基因公司孟山都（Monsanto）創(chuàng)建于1901年。與創(chuàng)立之初的孟山都相比，今天的孟山都公司更專注于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，是著名的經(jīng)濟(jì)海盜。當(dāng)前世界上絕大多數(shù)的轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)的相關(guān)技術(shù)都已經(jīng)被孟山都等少數(shù)公司所控制，而且這些生物巨頭已經(jīng)通過專利技術(shù)和國際公約，攻陷了一些國家的糧食控制權(quán)?，F(xiàn)在阿根廷國內(nèi)種植的大豆99%以上都已經(jīng)是孟山都公司的轉(zhuǎn)基因大豆，阿根廷的農(nóng)民不僅要為這些轉(zhuǎn)基因大豆付出額外的費(fèi)用（基因使用費(fèi)），而且從此陷入了法律訴訟的泥沼。孟山都公司已經(jīng)實(shí)際上壟斷了阿根廷的大豆市場和大豆種子的銷售，從中獲取了巨額利潤。孟山都公司有“抗草甘膦除草劑基因改造”技術(shù)，農(nóng)民如果向孟山都購買基因改造的種子，也要購買它的除草劑。先鋒國際良種公司是杜邦集團(tuán)下的子公司，是全球領(lǐng)先的優(yōu)質(zhì)種子資源供應(yīng)商，世界上最大的玉米種業(yè)公司，業(yè)務(wù)遍及全球70個(gè)國家和地區(qū)。

通過推銷雜種玉米使農(nóng)民必須每年向其購買新的高收成雜種種子。北京北大未名生物工程集團(tuán)有限公司是北京大學(xué)三大產(chǎn)業(yè)集團(tuán)之一，主要從事生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和生物經(jīng)濟(jì)體系的建立，重點(diǎn)投資生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)和生物服務(wù)三大領(lǐng)域。研制成功三個(gè)國家批準(zhǔn)商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因植物：轉(zhuǎn)基因矮牽牛（1999年）、轉(zhuǎn)基因甜椒（1999年）、轉(zhuǎn)基因番茄（1999年）（迄今中國共批準(zhǔn)了5個(gè)商品化的轉(zhuǎn)基因植物），其中，轉(zhuǎn)基因矮牽牛是我國第一個(gè)，也是唯一獲農(nóng)業(yè)部商品化生產(chǎn)許可的轉(zhuǎn)基因花卉；另外還研制成功了我國第一株極具市場價(jià)值的轉(zhuǎn)基因花卉——轉(zhuǎn)基因雙色非洲菊。（1999年-現(xiàn)在）轉(zhuǎn)基因—商業(yè)大戰(zhàn)發(fā)達(dá)國家對重要基因資源進(jìn)行掠奪性、壟斷性開發(fā)，并激烈爭奪我國轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物