1、 毕业设计 1转基因食品的安全利弊学院、 专 业 生命科学学院生物科学 研 究 方 向 生物科学 毕业设计 2摘要：随着基因分子技术的发展，转基因食品也随之发展起来。转基因食品具有能提高食品的营养价值、增加作物产量、延长食品货架期等诸多优点，但其安全性又饱受公众的质疑。转基因农作物可能会对生态环境产生巨大破坏；转基因食品可能会含有对人体有害物质。国际上普遍采用实质等同性原则对转基因食品的安全性进行评价。国内外科学界及民众对转基因食品安全性的看法莫衷一是。关键词：转基因食品 营养价值 安全性评价 实质等同性原则毕业设计 3ABSTRACT：With the development of mole
2、cular genetic techniques, genetically modified foods（GMF）also will be developed.Genetically modified food (GMF) can improve the nutritional value of food increase crop yield and extend the shelf life of food, and many other advantages,but it is also suffered public safety questioning. Genetically mo
3、dified crops may produce enormous damage to the ecological environment; Genetically modified foods may contain harmful substances to human body. Widely used in the world essence equality principle to evaluate the safety of genetically modified food(GMF).The scientific community and public opinion ab
4、out the safety of genetically modified food at home and abroad.Keywords：Genetically Modified Food the nutritional value of food Safety Evaluation substantial equivalence毕业设计 4目录1.引言 .11.1 转基因食品的概念 .11.2 转基因食品的背景及其产生 .11.2.1 科技背景 .11.2.2 转基因食品的产生 .32.转基因作物及食品的优点 .82.1 提高抗病虫害能力，减少农药的使用量 .92.2 缩短了生长期，增
5、加了作物产量 .92.3 提高作物耐寒、耐热、耐干旱、耐涝等不同特 .93.转基因食品的优点 .93.1 增加食物的种类，提高食品的营养 .93.2 延长食品的货架期 .93.3 发展功能性食品，满足人体健康需要 .104.转基因食品的国内外发展状况 .104.1 国外转基因食品的发展现状 .104.2 我国转基因食品的发展现状 .115.转基因生物及食品的安全性 .115.1 转基因食品安全性 .125.2 转基因生物的环境安全性 .125.3 转基因食品安全性的忧虑 .136.转基因食品安全性评价 .157.转基因食品的发展趋势的总结与展望 .16参考文献 .17致谢 .19毕业设计 51
6、.引言1.1 转基因食品的概念转基因食品就是我们所说的基因修饰性食品（Genetically Modified food，GMF）而获得的基因改造性食品。就是人为的利用已经掌握的基因工程方法，将有目的基因提取出来然后用特定方法导入到受体生物体（包括动物，植物或微生物）内，或人为有目的帮助它们改变基因组构成，使生物体获得其原先不具备或是加强某些方面的品质和特性，以这类生物为原料所生产出来的食品和食品添加剂就是转基因食品。1.2 转基因食品的背景及其产生1.2.1 科技背景1.2.1.1 遗传学的建立及基因工程的兴起 早在 1809 年拉马克就在动物学哲学一书中系统全面的阐述了“用进废退”原则以及
7、获得性遗传理论学说，这是遗传学研究的开端。1964 年德国进化生物学家魏斯曼对“种质”和“体质”的概念进行了阐述。1865 遗传学的奠基人奥地利伟大的遗传学家孟德尔通过大量的豌豆杂交实验对豌豆杂交后代性状而进行分析研究发现了基因分离和自由组合的遗传规律，作为遗传学诞生的标志 1。在 20 世纪 20 代年基因学说被美国生物学家摩尔根创立，从而揭示了组成染色体的遗传单位是基因，这一定律作为细胞遗传学中的重大发现具有重要意义。与此同时 1944 年 Avery 等在改进了Griffith 的肺炎双球菌转化实验的基础上，测定 SIII 型细 胞 提 毕业设计 6取 物 的 实 验 结 果 发 现 并
8、 证 明 了 DNA 是遗传物质 2-3。DNA 的双螺旋结构模型首次提出是在 1953 年 4 月 25 的 Nature 杂志上是由 Watson 和 Crick 发表的，这一模型的发表标志着遗传学乃进入了一个全新的生物学分子水平时代 4。1.2.1.2 基因工程技术及转基因方法的发展 转基因技术简单来说就是现代分子生物学发展的产物。在上世纪 50 年代继 Watson 和 Crick 揭示了 DNA 双螺旋结构模型之后，人类才慢慢开始从分子水平去研究基因，并开始尝试直接修改基因来改造生物的科学可行性。人类首次开展的“遗传工程”实验是在1973 年，美国科学家把经过浸染后的噬菌体 的 DN
9、A 片段提取出来后用特定方法插入到浸染后的猿猴细胞病毒 SV40 基因组中，然后将重组后的猿猴细胞病毒 SV40 导入到准备好的大肠杆菌中进行翻译扩增，科学家介于在基础上发现了 DNA 的重组技术。人的胰岛素的成功合成是在 1978 年，具体步骤就是用转基因技术把人的胰岛素基因导入到大肠杆菌中，从而让大肠杆菌合成出人的胰岛素，使“分子克隆”技术得到进一步完善。人们开始利用细菌来生产人类需要的蛋白质。动物转基因技术的发展是由于在 1980 年转基因小鼠被成功制造出来而开始的。1982 年的转基因“超级鼠”是由美国科学家Palmiter 将大鼠体内的生长激素基因提取出来后导入小鼠体内的受精卵的雄性
10、原核中而获得的。在此之后，首例转基因牛被 Church 研究得到，转基因牛是首个人类饲养的转基因牲畜。经过几十年的发展，虽然一些转基因动物被改造出来例如转基因的老鼠、转基因的毕业设计 7鸡、转基因的绵羊、转基因的猪、转基因的牛、以及转基因的鱼等，但转基因动物却并没有得到很大的发展，科学家则更多的专注于转基因作物的研究与发展。1983 年科学家开始向转基因植物中探究希望可以利用植物转基因技术来改良农作物的某些特性，随后就有科学家利用了农杆菌介导的方法，成功的将卡那霉素抗性基因导入烟草和将大豆基因转入向日葵，这次转基因植物的成果标志着利用植物转基因技术来改良农作物特性是可行的且效果是不错的。198
11、5 年电击转化原生质体方法被 Fromm 等人发现，经过一年多的努力利用该方法转基因玉米植株终于在 1986 年成功被制造出来；1987 年，Klein 等人于 1987 年发现了基因枪的转基因方法，随后该方法就被广泛应用于植物转基因中。迄今为止，随着科学的发展，人类已经发明了许多稳定的转基因方法，如免疫学技术、扩增技术、重组技术这些基因工程技术、化学物质介导法、微弹轰击转化法、花粉管通道转化法、电刺激法等 5。这为转基因食品的快速发展提供了技术基础。1.2.2 转基因食品的产生随着现代生物学技术的不断发展，转基因技术在食品领域的广泛应用也是必然的发展趋势，因此转基因食品的出现也不会令人感到太
12、过意外了。烟草作为世界上培育出的第一例转基因植物是在1983 年。转基因农作物被批准进入田间试验阶段是在 1986 年。经过十年的发展于 1993 年，晚熟西红柿作为人类史上第一例转基因食品在美国市场出现了。经过三年的奋斗，转基因食品进行了大规模毕业设计 8生产并迅速商业化。为什么会商业化从对比非转基因作物与转基因作物在产量的差别就可以发现：就拿美国的转基因玉米单位面积产量：615 公斤/亩；中国非转基因玉米单位面积产量：338 公斤/亩，加拿大转基因玉米单位面积产量：598 公斤/亩，而相对于欧盟非转基因玉米单位面积产量：356 公斤/亩等大量数据表明转基因作物能大大增加作物产量。就目前而言
13、主要的转基因食品包括：转基因动植物产品、微生物产品及其他相应产品。2.转基因作物及食品的优点2.1 能够提高作为的抗病抗虫害的能力，降低农药使用量转基因技术在作物方面的应用，不仅可以减少甚至可以避免使用化肥、农药，很大程度上降低了化肥、农药所导致的环境污染问题、使食物安全性也有了一定程度的保障。例如，种植转基因抗虫棉，就使农药的使用量比种植非转基因抗虫棉时下降了 60%80%左右。近年来，科学家成功把抗病毒、抗虫的基因导入到棉花、小麦、西红柿、辣椒等作物，并且获得了可以稳定存在的的转基因新品系，从而使得农作物的抗病，抗虫能力大大提高。2.2 使作物生长期缩短，作物产量增加随着科技的发展我们了解
14、到要想改变作物特性，培育出高产、优质的生物新品系，并能缩短作物生长期，增加作物产量就离不开转基因技术的应用，现在全球亟待要解决的需求与供给、人口与资源的矛盾，解决粮食短缺问题就更离不开转基因技术的应用了。毕业设计 92.3 增加作物抗寒、抗热、抗干旱、抗涝等不同特性利用基因工程技术定向改造生物某些生长特性，制造出人类希望得到的作物和食品。例如科学家从耐寒的青稞植物里把耐基因寒提取出来然后导入到不耐寒的香蕉植物里；把耐干旱的仙人掌基因转入不耐干旱的白菜作物里等。3.转基因食品的优点3.1 使食物的种类有所增加，食品的营养也有一定的提高经过基因工程技术培育而生产出的转基因食品，不仅可以使其营养成分
15、的配比、组成更加合理，也可以提高其食用品质，使食物中不利于人类的成分种类减少，含量降低。例如，转基因食品改变传统食品的营养成分组成与比例，从而提高传统食品的营养价值；就像想要降低大米食物不耐症状就要降低大米中的胶蛋白含量，怎样降低就是要通过转基因技术来获可以降低大米中的胶蛋白含量的转基因大米；利用基因工程技术，可以使食品在色、香、味、营养价值等方面满足消费者的需求。3.2 延长食品的货架期对于果蔬的贮藏困难问题，科学家们积极努力的对果蔬的成熟及其软化机制进行深入研究并利用基因工程技术对其改造加工，通过基因工程技术改造生产出耐贮藏果蔬也是可能的。例如，全球内转基因耐贮西红柿的商品化生产，转基因耐
16、贮西红柿与普通的西红柿基因相比耐贮西红柿基因中加入了一种生长在北极的海鱼抗冻基毕业设计 10因，这种抗冻基因存在于一种生长在北极的海鱼中，在普通西红柿基因中插入这种抗冻基因就能使西红柿在冬天也保存很长时间不腐烂，大大延长保鲜期。该研究也早已广泛应用到了草莓、香蕉、桃、西瓜等水果中。3.3 发展功能性食品，满足人体健康需要随着转基因技术的不断进步，科学家们开始大胆的进行有利于人类健康的转基因食品的研究。例如在日本就有科学家利用转基因技术成功培育出不仅可以降低血清胆固醇含量、而且可以防止动脉硬化的水稻新品种；欧洲科学家新培育出来得水稻米粒中富含的 VA 和铁的转基因食品，它将有利于降低缺铁性贫血和
17、 VA 发病情况。4.转基因食品的国内外发展状况4.1 国外转基因食品的发展现状随着分子生物学和生物技术的迅猛发展，转基因食品进入大规模的商业生产时代。据查阅资料可知在全世界范围内转基因作物的种植覆盖面积已从 1996 年的 170 万 hm上升到 2013 年的 1.752 亿 hm6。根据有关研究全球农业生物技术应用在农业上的贡献的组织数据可知，到目前为止超过一千种转基因作物在将近三十个国家种植，种植面积累计已达 16 亿 hm。毋庸置疑全球最大种植转基因作物的是美国。美国食品和药物管理局（Food and Drug Administration-FDA）于 1994 年审批了转基因西红柿在美国本土市场上市。在美国用于生产动物饲料、植物油和其它食品的原材料主
