转基因技术与人类 学号：518021910275汇报人：
学号：518021910275 汇报人： 卢寰宇 转基因技术与人类
目录 CONTENT S 转基因技术 02 发展历史 03 转基因与人类 04 总结
目 录CONTENT S 01 02 03 04 转基因技术 发展历史 转基因与人类 总结
PART 01 转基因技术
PART 01 转基因技术
01 转基因技术 概念 转基因技术或者说基因工程技术是指将一种或多种生物体的基因或基因组提取出来，或 者人工合成基因，按照人们的愿望，进行严密地设计，经过体外加工重组，通过一定方 法，转移到另一种生物体的细胞内，使之能在受体细胞遗传并获得新的遗传性状的技术。 转墓因 理论基础 技术基础 基因与DNA的关系 酶的应用 DNA分子结构的确立 DNA载体技术的成功使用 中心法则的发现 64种密码子破译工作的完成
01 转基因技术 转基因技术或者说基因工程技术是指将一种或多种生物体的基因或基因组提取出来，或 者人工合成基因，按照人们的愿望，进行严密地设计，经过体外加工重组，通过一定方 法，转移到另一种生物体的细胞内，使之能在受体细胞遗传并获得新的遗传性状的技术。 概念 理论基础 基因与DNA的关系 DNA分子结构的确立 中心法则的发现 64种密码子破译工作的完成 技术基础 酶的应用 DNA载体技术的成功使用 …
01 转基因技术 预 基因操纵工具 基因运载工具 限制性核酸内切酶 型限制性内切酶 DNA载体： 型限制性内切酶 质粒载体 川型限制性内切酶 ∧噬菌体载体 柯斯质粒载体 DNA连接酶 DNA聚合酶I 反转录酶 多聚核苷酸激酶 末端转移酶 碱性磷酸酶
01限制性核酸内切酶 ｛DNA连接酶 DNA聚合酶Ⅰ 反转录酶 多聚核苷酸激酶 末端转移酶 碱性磷酸酶 基因操纵工具 DNA载体：质粒载体 柯斯质粒载体 基因运载工具 转基因技术 Ⅰ型限制性内切酶 Ⅱ型限制性内切酶 Ⅲ型限制性内切酶 Λ噬菌体载体
PART 02 发展历史
PART 02 发展历史
02 发展历史 第一阶段(1972-1976) 理论先导 基因工程诞生初期，人们对基因工程的巨大理论与实践 1944年，美国微生物学家埃弗里 意义给予了充分的肯定，但随之而来的问题引起了学术 等通过肺炎链球菌的转化实验首次 界的激烈讨论。从1972至1976年，人们对DNA重组 证明基因的化学本质是DNA。 所涉及的载体和受体系统进行了有效的安全性改造。 1953年美国分子生物学家克里克 和分子生物学家沃森共同阐明DNA 分子双螺旋立体结构模型，这些发 现为基因工程的发展奠定了坚实的 理论基础 第二阶段（1977- 03 1暴虽程速渐成熟，1977年，日 本科学家首次在大肠杆菌中克隆并 第三阶段(198O年至今) 达了人生长激素释放抑制素基因，首次实现真核基因的原 核表达。1977年，由美国企业家和科学家共同组建的世界 构建合适的表达载体并探求有效的转化方法将外源 上第一家基因公司Genentech将人脑生长激素基因导入大 DNA导入动植物细胞中表达，预示着基因工程技术 肠杆菌，并获得表达。1978年，日本科学家板仓等使人生 进入了迅速发展阶段。1q8O年，通过微注射法培育 长激素在大肠杆菌中表达成功；同年美国的A.U川lich博士 出世界上第一个转基因动物-转基因小鼠，1983年 克隆并在大肠杆菌中表达了人胰岛素基因。1979年获得生 采用农杆菌介导法培育出世界上第一例转基因植物- 产人生长激素的大肠杆菌。1980年用大肠杆菌生产人0型 转基因烟草；1986-1998年期间，共有4387项 干扰素。外源DNA对大肠杆菌的转化标志着基因工程技术 转基因植物被批准进入田间实验 步入相对成熟的发展阶段
02 发展历史 04 03 02 01 1944年，美国微生物学家埃弗里 等通过肺炎链球菌的转化实验首次 证明基因的化学本质是DNA。 1953年美国分子生物学家克里克 和分子生物学家沃森共同阐明DNA 分子双螺旋立体结构模型，这些发 现为基因工程的发展奠定了坚实的 理论基础 理论先导 构建合适的表达载体并探求有效的转化方法将外源 DNA导入动植物细胞中表达，预示着基因工程技术 进入了迅速发展阶段。1980年，通过微注射法培育 出世界上第一个转基因动物-转基因小鼠，1983年 采用农杆菌介导法培育出世界上第一例转基因植物- 转基因烟草；1986-1998年期间，共有4387项 转基因植物被批准进入田间实验 第三阶段（1980年至今） 基因工程诞生初期，人们对基因工程的巨大理论与实践 意义给予了充分的肯定，但随之而来的问题引起了学术 界的激烈讨论。从1972至1976年，人们对DNA重组 所涉及的载体和受体系统进行了有效的安全性改造。 第一阶段（1972-1976） 基因工程逐渐成熟，1977年，日 本科学家首次在大肠杆菌中克隆并 表 第二阶段（1977- 1980） 达了人生长激素释放抑制素基因，首次实现真核基因的原 核表达。1977年，由美国企业家和科学家共同组建的世界 上第一家基因公司Genentech将人脑生长激素基因导入大 肠杆菌，并获得表达。1978年，日本科学家板仓等使人生 长激素在大肠杆菌中表达成功；同年美国的A.Ullrich博士 克隆并在大肠杆菌中表达了人胰岛素基因。1979年获得生 产人生长激素的大肠杆菌。1980年用大肠杆菌生产人α型 干扰素。外源DNA对大肠杆菌的转化标志着基因工程技术 步入相对成熟的发展阶段
PART 03 转基因与人类
PART 03 转基因与人类
03 转基因与人类-转基因技术在不同领域的应用 农业应用 食品工业应用 通过农杆菌介导或基因枪轰 利用分子生物学手段把动植 击等途径直接将含有目标基 物的基因加以改变或将某些 因的外源性DNA转入到植物 生物的基因转移到其它生物 体内，经培育获得转基因植 物种上，使其出现原物种不 株。目前转基因植物主要应 具有的性状或制造出具备新 用于杂草防治、病虫害防治、 特征的食品种类，其性状、 品质改良、培育新品种和提 营养和消费品质等方面向人 高产量等方面 类需要的目标转变。 医药应用 能源应用 转基因技术在生物能源研发中 环保应用 目前已有基因工程疫苗、 基因工程胰岛素和基因工 的关键作用是对于生物质原料 减少除草剂和杀虫剂对环 程干扰素等药物。其使用 基本生理生化过程的研究改造 境的影响。 基因拼接技术或DNA重组 包括植物细胞壁构成的调节、 (有利于通过推广)免耕/少 技术（即转基因技术） 植物结构、细胞大小、营养分 耕的生产系统来减少水土 指按照人们的意愿，定向 配、木质素形成、营养摄取、 的流失。 地改造生物的遗传性状， 碳分配及温度和干旱所引起的 具有更好的经济和健康的 产生出人类需要的基因产 利益，尤其对发展中国家 反应等，提高生物质原料的产 物，以此生产出的药物原 中的小农而言 率、产量及转化效率。目前， 料和药品。 减少农业生产过程中温室 转基因技术已在玉米、甘蔗等 气体的排放。 生物燃料原料作物的改造过程 中普遍使用
03 转基因与人类-转基因技术在不同领域的应用 医药应用 • 目前已有基因工程疫苗、 基因工程胰岛素和基因工 程干扰素等药物。其使用 基因拼接技术或DNA重组 技术（即转基因技术）， 指按照人们的意愿，定向 地改造生物的遗传性状， 产生出人类需要的基因产 物，以此生产出的药物原 料和药品。 农业应用 通过农杆菌介导或基因枪轰 击等途径直接将含有目标基 因的外源性DNA转入到植物 体内，经培育获得转基因植 株。目前转基因植物主要应 用于杂草防治、病虫害防治、 品质改良、培育新品种和提 高产量等方面 食品工业应用 利用分子生物学手段把动植 物的基因加以改变或将某些 生物的基因转移到其它生物 物种上，使其出现原物种不 具有的性状或制造出具备新 特征的食品种类，其性状、 营养和消费品质等方面向人 类需要的目标转变。 能源应用 转基因技术在生物能源研发中 的关键作用是对于生物质原料 基本生理生化过程的研究改造， 包括植物细胞壁构成的调节、 植物结构、细胞大小、营养分 配、木质素形成、营养摄取、 碳分配及温度和干旱所引起的 反应等，提高生物质原料的产 率、产量及转化效率。目前， 转基因技术已在玉米、甘蔗等 生物燃料原料作物的改造过程 中普遍使用。 环保应用 • 减少除草剂和杀虫剂对环 境的影响。 (有利于通过推广)免耕/少 耕的生产系统来减少水土 的流失。 具有更好的经济和健康的 利益，尤其对发展中国家 中的小农而言。 减少农业生产过程中温室 气体的排放
03 转基因与人类-转基因遇到的问题 动物异常 普斯泰案 实例：中国山西、吉林等地在种植转基因农作物“先玉335”后，老鼠 血 “普斯泰”事件，被认为是引爆转基因农作物安全性激辩的舆论转折点。 的数量急减少，猪的生育率下降 1998年秋天，苏格兰Rowett研究所的科学家阿帕得普斯泰通过电视台发表 讲话，称他在实验中用转雪花莲凝集素基因的马铃薯喂食大鼠，随后，大鼠 “体重和器官重量严重减轻，免疫系统受到玻坏“此言一出，即引起国际 轰动，在绿色和平等环保NGO的推动下，欧洲掀起反转基因食物热潮。 水稻争议 玉米事件 国家政府与国际组织之间的矛盾：2014年5月，国际非政府机构(NG0) 绿色和平组织潜入华中农业大学海南实验基地，在试图盗窃我国转基因 法国分子内分泌学家Seralini及其同事发表文章。文中指出，老鼠在 水稻种子样本时被人赃俱获。 食用转基因玉米三个月后，其肝脏、肾脏和心脏功能均受到一定程度 的不食影响。 6位毒理学及统计学专家组成洞行评议组，对少Seralini等人及孟山都公 司的研究展开复审和评价，专家评议组认为，Seralini等人对孟山都 公司原始实验数据的重新分析，没有产生有意义的新数据来表明转基 巴西坚果（编译过敏源的基因） 因玉米在三个月的老鼠喂食研究中导致了不良副作用。 巴西坚果中有一种富含甲硫氨酸和半胱氨酸的蛋白质2 S albumin 器薹号色奇 为提高大豆的营养品质 美国先锋(Pioneer)种子公 帝王蝶案 发现对巴西坚果过敏的人同样会对这种大豆过敏，2 S albumin可能 正是巴西坚果中的主要过敏原于是先锋种子公司取消了这项研究计划。 雪 1999年5月，康奈尔大学昆虫学教授洛金(Losey)在Nature杂志发表 此事却被说成是“转基因大豆引起食物过敏” “巴西坚巢事件”也 文章，称其用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋杂草叶片饲喂帝王蝶幼 是迄今所发现的唯一因过敏而未被商业化的转基因食品案例。 虫，发现这些幼虫生长缓慢，并且死亡率高达44%
03 转基因与人类-转基因遇到的问题 普斯泰案 “普斯泰”事件，被认为是引爆转基因农作物安全性激辩的舆论转折点。 1998年秋天，苏格兰Rowett研究所的科学家阿帕得·普斯泰通过电视台发表 讲话，称他在实验中用转雪花莲凝集素基因的马铃薯喂食大鼠，随后，大鼠 “体重和器官重量严重减轻，免疫系统受到破坏”。此言一出，即引起国际 轰动，在绿色和平等环保NGO的推动下，欧洲掀起反转基因食物热潮。 玉米事件 • 法国分子内分泌学家Seralini及其同事发表文章。文中指出，老鼠在 食用转基因玉米三个月后，其肝脏、肾脏和心脏功能均受到一定程度 的不良影响。 • 6位毒理学及统计学专家组成同行评议组，对Seralini等人及孟山都公 司的研究展开复审和评价，专家评议组认为，Seralini等人对孟山都 公司原始实验数据的重新分析，没有产生有意义的新数据来表明转基 因玉米在三个月的老鼠喂食研究中导致了不良副作用。 帝王蝶案 1999年5月，康奈尔大学昆虫学教授洛希（Losey）在Nature杂志发表 文章，称其用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋杂草叶片饲喂帝王蝶幼 虫，发现这些幼虫生长缓慢，并且死亡率高达44%。 动物异常 实例：中国山西、吉林等地在种植转基因农作物“先玉335”后，老鼠 的数量急剧减少，猪的生育率下降 水稻争议 国家政府与国际组织之间的矛盾：2014年5月，国际非政府机构（NGO） 绿色和平组织潜入华中农业大学海南实验基地，在试图盗窃我国转基因 水稻种子样本时被人赃俱获。 巴西坚果（编译过敏源的基因） • 巴西坚果中有一种富含甲硫氨酸和半胱氨酸的蛋白质2S albumin。 为提高大豆的营养品质，1994年1月，美国先锋（Pioneer）种子公 司的科研人员尝试了将巴西坚果中编码蛋白质的基因转入大豆中但是， 发现对巴西坚果过敏的人同样会对这种大豆过敏，2S albumin可能 正是巴西坚果中的主要过敏原于是先锋种子公司取消了这项研究计划。 此事却被说成是“转基因大豆引起食物过敏”。“巴西坚果事件”也 是迄今所发现的唯一因过敏而未被商业化的转基因食品案例