基因工程给人类带来了那些弊端和好处

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
基因工程与人类社会有哪些利弊啊

1 基因工程
1.1 定义
基因工程(Genetic engineering)技术是指将外源的核酸分子(目的基因)导入到原来没有这类基因的宿主生物体内,并能持续稳定地繁殖,从而使宿主生物产生新的性状〔1〕。
基因工程的基本程序:①获取所需的目的基因;②把目的基因与选好的载体连接在一起,即重组;③把重组载体转入宿主细胞;④对重组分子进行选择;⑤表达成蛋白,采用合适条件,获得高表达的产品〔12〕。
1.2 发展
1973年美国斯坦福大学和旧金山大学Coken和Boyer2位科学家成功地实现了DNA分子重组实验,揭开了基因工程发展的序幕〔3〕,意味着人类有能力按照自己的意愿去操作不同的基因;1982年美国一家公司成功地把细菌抗卡那霉素的基因转入向日葵。1997年2月23日,克隆羊“多利”在英国诞生,世界为之震动,这是基因工程技术上划时代的突破。
利用基因工程技术将一些微生物、动物或植物的基因植入另一种微生物、动物或植物中,接受的一方面由此获得了一种它所不能自然拥有的品质。它可分为:植物性转基因食品、动物性转基因食品和基因工程菌〔3〕。
2 应用
利用基因工程对食品进行改良,以提高食品产量和质量,改善风味,使人们吃到更多、更好的食品。
2.1 食品品质的改善
2.1.1 营养品质的改良
(1)蛋白质
蛋白质是人类不可缺少的营养素之一,虽然有许多食物中富含蛋白质,但真正高品质的蛋白质很少。如植物蛋白和动物蛋白各有利弊,由于其含量不高或比例不恰当,可能导致蛋白营养不良。采用转基因的方法,生产具有合理营养价值的食品,让人们只需吃较少的食品,就可以满足营养需求。
例如,豆类植物中蛋氨酸的含量很低,但赖氨酸的含量很高;而谷类作物中的蛋白质含量正相反,通过基因工程技术,可将谷类植物基因导入豆类植物,开发蛋氨酸含量高的转基因大豆〔4〕。
我国学者把玉米种子中克隆得到的富含必需氨基酸的玉米醇溶蛋白基因导入马铃薯中,使转基因马铃薯块茎中的必需氨基酸提高了10%以上,硫氨基酸尤为显著〔5〕。
美国Florida Gainesville大学的科学家将外来的高分子量面筋蛋白基因导入一普通小麦中,获得了含量更多的高分子量面筋蛋白质的小麦,这样的小麦面筋蛋白具有良好的延伸性和弹性〔6〕。
(2)油脂
食物中各种脂肪酸对人体起不同作用,可以通过对链长短的控制以及饱和度的调节来改变脂肪的含量,同时可以减少脂肪氧化和酸败,去除不好的气味,让人们可以接受一些原来有着不好气味的食品。食用油有3个重要的质量指标:营养价值、氧化稳定性和功能性〔6〕。
对油脂品质的改善主要集中在2个方面:控制脂肪酸的链长和控制脂肪酸的饱和度。油脂的酸败是导致油脂品质下降的主要原因。目前已知豆类中的脂氧合酶在酸败过程中扮演重要角色。
美国DuPont公司通过反义抑制或/和共同抑制油酸酯脱氢酶,开发成功高油酸含量的大豆油。这种新型油含有良好的氧化稳定性,很适合用作煎炸油和烹调油〔7〕。导入硬脂酸-ACP脱氢酶的反义基因,油菜种子中硬脂酸的含量从2%增加到40%;硬脂酸-COA可使转基因作物中的饱和脂肪酸(软脂酸、硬脂酸)的含量下降,不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸)的含量增加,其中油酸的含量可增加7倍〔8〕。
(3)碳水化合物
对碳水化合物的改进,只有通过对其酶的改变来调节其含量。高等植物体中涉及淀粉合成的酶类主要有:ADPP葡萄糖焦磷酸酶(ADP-GPP)、淀粉合成酶(SS)和分枝酶(BE)〔9〕。通过反义基因抑制淀粉分枝酶可获得完全只含直链淀粉的转基因马铃薯。Monsanto公司开发了淀粉含量平均提高了20%~30%的转基因马铃薯。油炸后的产品更具马铃薯风味、更好的构质、较低的吸油量和较少的油味。
2.1.2 保鲜性能
用基因工程的方法将ACC还原酶和ACC氧化酶的反义基因和外源的ACC脱氨酶基因导入正常植株中,获得乙烯缺陷型植株,达到控制果实成熟的目的,已在番茄中实现。把鱼中抗冻蛋白基因整合植入蔬菜和水果中时,可明显改善果蔬食品冷冻后的品质〔8〕。
2.2 提高产量
1983年美国将大白鼠的生长激素基因注射到小白鼠的受精卵内,成功地培育出“超级鼠”,体重比一般小白鼠增加2倍。1999年2月19日在我国诞生的首例转基因试管牛“陶陶”,产奶量可高达10000kg〔10〕。
2.3 改善工艺
一般牛乳的酪蛋白分子含丝氨酸,已被磷酸化从而使酪蛋白表面带有大量阴离子,易结合钙离子而沉淀。用丙氨酸代替丝氨酸,降低磷酸化,使蛋白不易与钙离子结合,从而提高牛奶的热稳定性,防止牛奶消毒中有沉淀现象〔11〕。
双乙酰是影响啤酒风味的重要物质,其含量超过一定阈值时,会产生锼酸味,严重破坏啤酒风味与品质。利用转基因技术将外源α-乙酰乳酸脱羧酶基因导入啤酒酵母细胞,并使其表达,是降低啤酒中双乙酰含量的有效途径〔6〕。基因工程技术还可以将霉菌的淀粉酶基因转入,并将此基因进一步转入酵母细胞中,使之直接利用淀粉生产酒精,省掉高压蒸煮工序,可节省约60%能源,生产周期大为缩短〔12〕。
2.4 保健食品和食品疫苗
2002年,中国农科院生物技术研究所已通过重组DNA技术选育出具有抗肝炎功能的西红柿。这种西红柿被人食用后,可以产生类似乙肝疫苗的预防效果。将一种有助于心脏病患者血液凝结溶血作用的酶基因克隆至牛或羊中,牛乳或羊乳中就含有这种酶〔6〕。
食品疫苗就是将致病微生物的有关蛋白(抗原)基因,通过转基因技术导入植物受体中,得以表达,成为具有抵抗相关疾病的疫苗。已获成功的有狂犬病病毒、乙肝表面抗原、链球菌突变株表面蛋白等10多种转基因马铃薯、香蕉、番茄的食品疫苗〔8〕。口服不耐热肠毒素转基因马铃薯后即可产生相应抗体。
在国外,成功克隆了“多莉”羊的英国科学家则宣布,未来几年内,他们将培养一种新型生物鸡,这种鸡所产的鸡蛋里具有抗肿瘤因子,癌症患者食用鸡蛋后体内癌细胞的扩散就会受到抑制。
3 现状
自1983年世界上第一例转基因植物问世以来,植物基因工程研究进入了蓬勃发展阶段。全世界已分离目的基因几百个,获得转基因植物近200种。已有不少转基因植物被批准进入田间试验,涉及的植物有50多种。目前转基因食品种类主要有转基因玉米、转基因水稻、转基因西红柿、转基因大豆、转基因土豆、转基因油菜以及以它们为原料加工而成的各种食品。
1999年我国转基因水稻、玉米、小麦、番茄、白菜、甜菜、木瓜、花生等已进行田间试验。2001年我国获准环境释放的转基因食品已达58种,其中水稻9项、马铃薯8项,番茄和玉米各4项,黄瓜2项,大豆和辣椒各1项〔13〕。
4 安全性
转基因食品在体现诸多优势的同时,也有着其负面影响——安全性问题。因为转基因食品是在生物物种之间进行基因重组,有可能会引入不相容或毒性物质,这也是一些人对转基因食品采取保守态度的原因之一。据报道现有以下几种可能存在情况。
4.1 毒性
苏格兰Rowett研究所资深营养学家Aprad Rusztai博士研究表明:转雪花莲凝集素基因的马铃薯能够对大鼠的内脏器管和免疫系统损害,类似的情况,对人来说,可能导致癌症发病率升高和死亡率大幅度升高。1998年,英国阿伯丁罗研究所普庇泰教授的研究报道,幼鼠食用转基因土豆后,会使内脏和免疫系统受损。抗生素标记基因转基因食品可能影响人的抗病能力,由于转基因食品中90%以上使用卡那霉素作为标志基因,转基因食品中的标志基因表达蛋白可能对人体肠道的正常菌群有不利影响,肠道中的有害菌可能吸收卡那霉素,使肠道内大量滋生具有抗性基因的有害菌。
4.2 过敏性
所转基因编码为已知的过敏蛋白;基因源含有过敏蛋白;转入蛋白与已知过敏蛋白的氨基酸序列在免疫学上有明显的同源性;转入的蛋白属某类蛋白的成员,而这类蛋白家族中的有些成员是过敏蛋白。Nebraska大学证明,表达巴西坚果2S清蛋白的大豆有过敏性,这是迄今为止转基因植物未被批准商业化的唯一例子〔14〕。
4.3 抗药性
一些昆虫吃了抗病虫的转基因农作物也不死亡,因为它们已经对转基因作物产生的毒素具备了抵抗力。与一般的大豆相比,在耐除草剂的转基因大豆中,含有防癌成分的大豆异黄酮也减少了。另外,将耐除草剂的转基因菜籽和杂草一起培育,结果产生了耐除草剂的杂草〔15〕。
4.4 环境污染
抗害虫病的基因转入作物一段时期后,可能使害虫产生免疫并遗传,使其携带免疫基因逃到相近的野生生物种群中去,以致改变自然的生物群系,使自然界的生态环境遭受破坏。
5 相关法规
国际食品生物技术委员会(IFBC)于1988年提出采用判定的原则与方法对该类食品进行安全性评价;1990年,联合粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)召开第一次有关生物技术食品安全性分析会议,并制定生物技术食品安全性评价原则和相关政策;经济发展合作组织(OECD)1993年提出了食品安全性分析原则——实质等同性原则,即生物技术生产的食品及食品成分与目前市场上销售的食品具有实质等同性。
我国对转基因食品有严格的控制机制。1993年国家科委颁布了《基因工程安全管理办法》,指导全国性的基因工程开发和研究;1996年农业部颁布《农业生物基因工程安全管理实施办法》,并实施严格的安全管理和审批制度〔15〕。
6 结语
21世纪是生物技术蓬勃发展的时代,转基因食品的兴起是生物技术革命的必然结果,尽管转基因食品的安全性众说纷纭,但其给人带来的好处是显而易见的。希望随着生物技术的不断发展,使转基因食品的安全性得到保证,让人们吃到安全、丰富、营养的食品。

基因工程是指有意识地把一个生物体中有用的目的基因转入另一个生物体中,使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物,也就是所谓的转基因技术。转基因技术现已广泛应用于工业、农业
随着分子生物学和生物技术的迅猛发展,世界上许多国家正在大力开展转基因食品的研究,并正在形成可观的产业规模,转基因产品越来越普遍。据报道,美国市场上流通的60%的农作物产品含有转基因成分:大豆90%以上为转基因品种,玉米、小麦等粮食作物中超过50%为转基因品种。与传统食品相比,转基因食品有很多优势,如它可以增加食品的营养;降低农作物的生产成本;改良品质,提高单位面积的产量等等。
转基因技术带来的影响
由于转基因食品不同于相同生物来源的传统食品,遗传性状的改变,将可能影响细胞内之蛋白质组成,进而造成成份浓度变化或新的代谢物生成,其结果可能导致转基因作物中有毒物质产生,引起人类急、慢性中毒或产生癌变、畸型、突变的作用。这些食品可能含有已知或未知的免疫或致敏物质,引起人们人类机体产生变态或过敏反应。
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人类在基因领域已经取得了巨大的进步,并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是,在很长一段时间内,人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来,这一问题日益突出了,而与这一进程相比,人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。
基因伦理学就其内容涵盖看,可有两方面的内容,一方面是生态伦理学,一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾;就基因的社会伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发展,反而会进一步增进我们关于科学本质的认识,也会有助于我们对真理、规律、因果性的全新认识。

人类在基因领域已经取得了巨大的进步,并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是,在很长一段时间内,人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。这有两方面的问题。一方面,在改造自然和征服自然的哲学观下,基因工程引发了许多生态问题,特别是极大影响了生物多样性,而生物多样性正是自然可持续发展的基础。另一方面,基因工程引发了许多社会伦理问题。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来,这一问题日益突出了,而与这一进程相比,人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。

基因伦理学就其内容看,可有两方面的内容,一方面是生态伦理学,一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾;就基因的社会伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。

生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束,主要是出于生物多样性的考虑。近些年来,植物基因的研究取得了长足进步,这些进步推动了一系列农业革命,而尤以粮食革命为重。但是,这种以植物基因优化为基础的革命,却导致了物种多样性的破坏。比如,它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是,化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用,但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如,试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础,这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说,雄性数量不需要很多,但雌性数量却举足轻重,根据自然法则,雄雌出生概率大致相当,因此,如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但这样一来,势必造成种群雄雌比例的失衡,从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时,问题更大。前段时间关于克隆技术的讨论表明,基因的克隆技术一旦用于人类,可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。

那么,基因伦理学是否和基因技术基因工程相矛盾呢?显然不是,因为基因伦理学和基因技术在为人类服务这一本质上是完全一致的。二者都要求既要充分利用基因技术为人类造福,又要尽可能避免因之产生的一切有害于社会的现象。只不过不同的国家和地区,二者的程度和比例不同而已。对中国这样的发展中国家来说,重点还不在于如何尽力去克服基因技术的基因工程产生的负面影响,而是如何最大可能地利用基因工程和基因技术发展经济。比如,现在我们都知道生物多样性是自然界可持续发展的基础,也就是说,生物进化主要不是“优胜劣汰”的,而是优劣相互协同的,是一个多样化的过程,而优化则必然走向单调性。但是,目前基因工程主要是优中选优,明显同生物多样化方向有悖,而且在实践中也确实导致了这样的问题。但是,对广大发展中国家来说,这样一来却解决了许多非常困难的现实问题。

由此可以得知,基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发展,反而会进一步增进我们关于科学本质的认识,也会有助于我们对真理、规律、因果性的全新认识。显然,基因工程无疑是符合自然规律的。但是,其结果却会对自然的社会的持续发展提出严峻的挑战,这不能不引发人们对真理和科学问题的深入思考。这个问题实际上是东西文化交汇中一个具有实质性内容的问题。几位获诺贝尔物理学奖的华裔美籍物理学家在谈到中国传统文化与西方文化时曾说,西方自然科学关于“规律”的观念和中国传统文化中的“理”是“同一个东西”。实际上,如果单从现象说似乎是的,然而细究起来则十分不同。自然科学的规律观念,主要反映的是自然界自我发展的性质,而中国传统文化中的理的观念,则主要是一种可持续发展的社会秩序。二者有共同的一面,这便是中国传统文化中关于天人合一的思想,在这种情况下,社会也可以被视为广义的自然界的一部分,并遵从自然规律。但是,二者也有诸多不同。一方面,自然规律本身并不就一定会导向平衡、稳定、有序、可持续发展,正如自然灾害也是自然规律的表现一样,自然界在人还没有产生之前就淘汰了许多物种。不能简单地认为只有人为的不遵守自然规律的行为才会导致破坏可持续发展问题,而认为自然规律就一定导致可持续发展。实际上,有可能导致地球灭亡的被人类通过科学才发现并形成的“核”力量,在许多星系上就现实地发生过或正发生着,但在那里根本就没有也不可能有人存在。可见,自然规律既有可能形成有序进化,也有可能自发走向毁灭。另一方面,自然规律并不现成的就是人类的社会秩序,列宁对此有深刻的认识,他在《哲学笔记》中指出,自然不会自动满足人,人必须用自己的实践来改变自然。列宁说几何公理如果违背了人的意志,人也会毫不犹豫地抛弃它。没有一种社会秩序是完全自然而然地从自然界产生的,相反,每一个社会秩序都是人类心智的结果。在这里,人类一经摆脱生物链,它势必要力图超越自然界。再一方面,自然规律本身在不同的人类社会情况下,会产生不同的结果。比如,核能既可以用来制造毁灭性的武器,也可以用来为人类提供强大的能源。显然,自然规律本身并不能作出有利于人类社会的选择。自然规律是有利于人类社会还是有害于人类社会,完全取决于人类社会对自然规律的认识和利用。由此可见,中国传统文化的理与西方自然科学的规律又不完全是“同一个东西”。西方文化的规律观主要是关注于自然规律的,而中国传统文化的理则主要是关注于社会的秩序与可持续发展的。对基因来说也是一样,首先它有一个规律问题,但同时,它也有一个社会问题。这也是为什么要创立基因伦理学的主要原因。

同时,基因伦理学也不会阻碍社会科学的发展,反而会进一步推进社会科学的辩证研究,也将大大有助于防范若干重大的社会问题。值得注意的是,随着基因技术的发展,“天才论”、“血统论”有可能死灰复燃。“天才论”、“血统论”的问题在哲学史上由来已久,柏拉图在《理想国》中,就曾以金银铜等为血统论的合理性做了说明,这也在很长时期内存在于人类社会的历史中,而且至今存在于不同的人种间。但类似凡高、爱因斯坦等许多已被证明的“天才”,在基因上可能恰恰是有缺陷的。事实上,基因技术本身也很难造成各方面能力均衡的所谓什么方面都正常的人。

很长,自己去看吧:http://61.184.198.154/home/home/biobox/dianzhibeike2/741kw.htm

  • 基因工程会给人类带来什么好处和坏处?
    答:人类在基因领域已经取得了巨大的进步,并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是,在很长一段时间内,人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来,这一问题日益突出了,而与这一进程相比,人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容涵盖看,...
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  • 基因组编辑技术有哪些优点及弊端,详述
    答:2、缺点:基因工程产品的技术含量非常高,从目的基因的取得到表达载体的构建都是十分烦琐而艰巨的工作,必须在实验室中进行大量的工作。因此,基因工程产品的前期研究和开发投入(R&D)非常高,尤其是对细胞因子和重组药物的生产只要取得了具有高表达量的生产菌株,掌握分离和纯化技术,利用普通的发酵罐就能生...
  • 基因工程给人类带来了那些弊端和好处
    答:可以说,基因工程技术的产生,为人类带来了福音.但是,另一方面,它的存在,也可能导致隐患的产生,只是也许一时显现不出来 比如拿含有抗虫基因的农作物来说,它的作用机理是,抗虫基因的产物可以影响害虫的消化道系统,那既然对害虫的消化道有影响,是否会影响到人类的消化道呢?这个问题没有人可以回答,也许多年...
  • 谈谈人类基因组计划对人类有哪些影响
    答:其利弊个人观点如下:人类基因组计划的优点是可以便于人类发现自己基因上存在的问题,从而更加准确,有效的进行一些有关疾病的防治。当然,通过这个,人们可以更清晰更直观的了解自己的身体,这对于无论是医学,还是社会,之于人们的健康,都是十分有利的。但是它的弊端也是显而易见的,如果人们的身上都有...
  • 基因工程利与弊 辩论赛 基因工程的有利或有害
    答:21世纪是基因工程技术蓬勃发展的时代,基因工程的兴起是生物革命的必然结果,尽管基因工程的隐忧及争论众说纷纭,但其给人带来的好处是显而易见的.希望随着生物界的不断发展,使基因工程的安全性得到保证,让人们在生活的各个方面都能感受基因工程给人类带来的利益.
  • 基因工程技术给人类社会和生活带来了哪些影响
    答:1、农牧业、食品工业 运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、植物。2、抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫 棉。3、环境保护 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏...
  • 基因工程给人类带来的影响1:观点2:理由
    答:基因工程对人类的影响 观点1:基因工程带来了积极的变化 理由:基因工程在多个领域展现了其巨大的潜力。在医学领域,基因治疗为遗传疾病的治疗提供了新的可能性。例如,通过基因治疗,科学家们已经成功治疗了某些遗传性疾病,如严重的联合免疫缺陷症和B型血友病。此外,基因工程药物的研发,如胰岛素和人生长...
  • 转基因工程的利弊?
    答: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。比如说 , 抗虫的转基因玉米不会被虫咬 , 可以让人们放心食用 ; 将能产生人体疫苗的基因转入植物食品 , 人们就可以在食用食物的同时增加自身对疾病...
  • 基因工程可能会产生什么弊端
    答:弊端:1、基因工程可能引起广泛的生态环境安全性问题。2、基因工程对人体健康的威胁。3、可能引发基因污染转基因植物是人为地用基因工程技术将某种目标基因转入而获得的。如果这些外源基因由于“基因漂流”而非人为地转入其他有机体,就造成了自然界基因库的混杂或污染。植物和微生物可以使基因污染成为一种...