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1、.基因工程技术与人类社会的关系摘要：随着基因工程技术的不断发展，基因工程技术的应用遍布于社会的各个领域，但基因工程技术是一把双刃剑，本文论述了基因工程技术对人类社会的正面影响和负面影响。关键字：基因工程、人类社会、影响0引言任何一种科学技术都具有两面性，基因工程技术也不例外。随着基因工程技术的不断发展，应用范围不断拓宽，现在农、林、牧、渔、医的很多产品都打上了基因工程的标记，基因工程技术的应用给人类社会带来显著的社会效益和经济效益的同时，其安全性问题也引起了人们的关注，其对人类社会产生的负面影响涉及生态、社会、经济等方面，是不可忽视的。1 基因工程简介基因工程就是在分子水平上，提取或合成不同生
2、物的遗传物质，在体外切割，再和一定的载体拼接重组，然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内，使这种外源DNA在受体细胞中进行复制与表达按人们的需要繁殖扩增基因或生产不同的产物或定向地创造生物的新性状，并能稳定地遗传给下代。它是按照人们的愿望，进行严密的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，有目的地改造生物种性，使现有的物种在较短时间内趋于完善，创造出更符合人们需求的新的生物类型。基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之间的界限，可以使原核生物与真和生物之间、动物与植物之间、甚至是人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆菌中表达，细菌的基因可以转移到植物中
3、表达。转基因技术模式图2 基因工程对人类社会的正面影响2.1 基因工程在农业领域的应用和贡献211 提高粮食产量和质量。随着人口的不断增加，在世界上不少食品的供给都成了问题。植物光合作用效率的高低决定了其产量的多少，英国剑桥的植物育种所研究了如何转移叶绿体基因，将其中的高光效基因转移到另一种品种中去，以增加其光和效率，从而能产生更多的粮食。 应用基因工程技术还可以使粮食中的蛋白质含量提高。美国威斯康星大学的研究人员从菜豆提取了储藏蛋白基因，并将其转移到向日葵中后，表达了该基因。212 基因工程在农业育种中发挥着重要作用。在过去30年内，农业产量平均每年增长2%以上。传统农业育种主要是应用孟德尔
4、的遗产规律有性杂交产生变异，再经过选择形成优良的品种。这个方面的缺点是周期长，可利用的种质资源有限，利用基因工程产生的转基因植物就可以克服以上两大缺点，一是周期可以缩短，而是可以通过生物技术，将不同种类植物的基因和来自植物之外的动物和微生物的基因导入到转基因植物体内，这样就消除了常规育种在遗传资源来源上的困难，由此为农业增产做出了巨大贡献。213 转基因植物研究在提高植物抗性、改良作物品质等方面发展十分迅速。科学家利用基因工程技术培育出具备抗寒、抗旱、抗盐碱、抗病等特性的新品种，使得农作物生长的范围大大增加。科学家还发现了一种与合成脯氨酸有关的基因，将其转入固氮菌后，后者获得了既固氮又抗盐的能
5、力，从而有助于植物的生长。目前通过转基因育种所改良的生物性状主要包括以下几个方面：抗病，通过导入与植物抗病相关的基因，是植物能抵御或延缓病害的侵袭。如小麦遭受有黄矮病毒引发病害的较为严重的年份可使小麦减产20%30%。中国农业科学院研究人员已从野生燕麦中提取抗病毒基因，并将其导入到作物中，使其抗病毒能力增强。抗虫，将一些毒蛋白基因导入到作物中以杀死作物上的害虫。抗除草剂，将不耐除草剂的作物通过改善其基因结构使其耐除草剂。提高作物的品质。2.2 基因工程在医药领域的应用和贡献221 基因诊断与基因治疗。基因诊断是基因工程技术在医学上的重要应用。它是指利用基因工程的技术方法，将正常的基因转入到病患
6、者的细胞中，以取代病变基因，从而表达所缺乏的产物，或者通过关闭或降低异常表达的基因等途径，达到治疗某些遗传病的目的。入导入一个胰岛基因在体内分泌胰岛素已获得成功。 基因诊断产品开发222 利用基因工程开发新药。利用基因工程技术开发新型治疗药物是当前最活跃和发展最快的领域之一。基因工程药物主要指基因工程活性多肽、基因工程疫苗和DNA药物等。利用基因工程技术生产临床治疗中非常有价值的活性多肽，不仅解决了来源困难的问题，降低了生产成本，而且可以利用在体外操作基因的优点制造出更有效、副作用更小的药品，除此之外，基因疫苗也是医学界的重大突破。现阶段发展起来的DNA疫苗突破了传统的免疫方法可能因为其抗原蛋
7、白的毒性而对人体有害的缺陷，将能表达外源抗原蛋白的质粒DNA或其他形式的DNA注入人体后，产生对人体无危害或危害极低的抗原蛋白。而其DNA疫苗相对稳定，成本低，使用方便，作用时间长。2.3 基因工程在食品产业的应用和贡献基因工程技术应用于食品工业，主要是通过基因重组，使各种转基因生物提高生产谷氨酸、调味剂、酒类和油类等有机物的产率或者改良这些有机物的组成成分，提高利用价值。利用基因工程可以提高食品的营养价值，可以在不经过复杂的加工处理的情况下，改善食物中的组成成分，提高食物的营养价值，减少食品的加工污染和生产成本，是绿色食品发展的方向之一。例如基因工程已被成功的应用于食物中多种碳水化合物组分的
8、修饰改造。利用基因工程可以改良这些有机物的组成成分，提高利用价值。如将豆油不同组成成分相关的基因各自组装上合适的启动子，转化大豆，获得的各种转基因大豆产生的豆油，有的不含软脂酸，适用于做色拉；有的富含油酸，适合于烹饪；有的含30%以上硬脂酸，适用于制备人造黄油，或者使烹制的糕饼松脆。利用基因工程技术还可以改善食物中蛋白质和油脂的组成。此外基因工程技术在降低食物中有害成分方面也有重要应用。2.4 基因工程在生态保护方面的应用和贡献由于某些工业生产过程的管理不善，给环境带来了严重的污染。随着人们对环保问题的不断重视，以初见成效的环保基因工程将会得到迅速的发展。241 利用工程菌降解污染物。研究发现
9、，不少质粒携带能降解不同有机污染物的基因，可通过基因重组，建立能降解相应有机污染物的工程菌株。如将降解质粒XYL、NAH、CAM和OCT等接合转移到假单胞菌中，得到的工程菌对原油的烃具有很强的降解能力；将一种水解酶基因opd导入Streptomyces libidans，获得的转基因菌株能水解硫磷。能吃油的工程菌242 减少农药和化肥的使用量。利用基因工程技术改善植物的抗性等能力，还可以提高作物的产率，从而可以减少农药的使用量和化学肥料的使用量，从而减小了农药和化肥对环境的污染和对土质的破坏。2.5 其他方面的应用 基因工程除了在上述的四个方面的应用研究外，在酶制剂工业、食品工业、化学与能源工
10、业等方面也有其用武之地。酶的传统来源或者直接从动植物体提取，或者通过微生物发酵获得。前者由于材料来源困难，提取工艺复杂，成本高，影响了动植物酶制剂工业的发展。近年来，将编码不同动植物来源的酶的基因通过克隆载体导入大肠杆菌等微生物，经发酵制备需要的酶。目前，基因工程操作所用的许多工具酶是转基因菌株生产的。此外，可以按照需要来定向改造酶，甚至创造自然界所未发现的新酶。 在化学工业方面应用基因工程技术，获得了多种工程菌株，发酵过程中可提高丙酮、醋酸、丙烯酸、酒精、甘油、乙二醇等有机物的转化效率，达到提高产量、降低成本的目的。3 基因工程对人类社会的负面影响随着基因工程研究范围的不断扩大和基因工程产品
11、的面市，基因工程安全性问题引起了人们的关注。担扰的问题主要集中在用于筛选的标记基因或报告基因是否会对人、畜有害，这些基因是否会被病原菌摄取而导致其抗药性的提高；抗除草剂基因会不会是转基因植物变成不可控制的杂草，或漂移到杂草上使杂草泛滥；外源基因插入的位置效应是否会引起有害的沉默基因的表达；转基因动物是否会演变成对人类有极大威胁的新物种；基因治疗室否对人体的正常功能产生不良影响等等。3.1 基因工程带来的生态风险转基因作物的生态风险可归类为：转基因表现超自然性状，如超生长势，因此可能出现难以控制的局面从而成为其他作物耕作过程中的杂草；转基因作物可能与野生种类杂交而出现转基因杂交种，这种杂交种很可
12、能对自然植物群落产生不良影响；转基因动物如转基因鱼类也会有生态风险，而且其影响的方面可能会更广，甚至会直接影响人类本身。 此外，自然灾害可能引起的转基因植物的扩散以及扩散对生态系统造成的危害是不可预测的。如果发生了不可抗拒的自然灾害，转基因植物就可能在没有任何安全保护的状态下暴露于自然环境中并成为生态系统中的全新生物种而长期催在与生态系统中，所带来的风险是不可预料的。311 转基因植物本身转变为杂草。Risscer和Kathen等文献中都谈到转基因作物本身可能转变为杂草。田波曾在文献中指出，常规育种培育的品种在某些地区种植后成为野生植物。一种油用油菜在英国种植后不仅成为野生杂草，而且成为花粉气
13、喘过敏症的过敏源，并指出转基因植物也有成为野生杂草的可能。理论上许多性状的改变都可能增加转基因植物杂草化趋势。例如种子体休眠期的改变、种子萌发率的提高、对有害生物和逆境的耐受性、以及植株具有的生长优势，都有可能提高转基因植物生存和繁殖的能力，从而提高其种群的增长速度，提高其侵入其他生物栖息地的可能。从而转变成杂草。美国转基因野草疯长312 通过基因漂流队近缘种带来潜在影响。基因漂流是指基因通过花粉、受精杂交等途径在种群之间扩散的过程。转基因作物的大规模释放，可能使转入的基因流向近缘植物，产生影响。使近缘植物可能成为超级杂草。如美国普遍存在的野葫芦一类的葫芦科作物的近缘植物，由于它们易感染黄瓜和
14、西瓜的病毒毒原，其生长繁殖受到制约。假如抗病毒的转基因南瓜在环境中释放，通过基因流可能将抗病毒基因导入野葫芦，使其抗病毒性能增强，进而大量繁殖，成为难以控制的杂草。3.2 基因工程带来的食品安全性问题321 转基因植物生产的食品可能引起变态反应在转基因植物的研究中，由于外源基因的介入，转基因植物可能引起的变态反应的程度很难估测。例如大豆本身缺乏蛋氨酸，为了提高大豆的营养价值，科学家将巴西一种坚果的基因转移到大豆上。即使这种变应原的含量是极其微量的，但也足以引起过敏，临床实验的结果已证明了只一点。 有研究表明，在过去的30年中，发达国家人群中的变态反应有显著增加，特别是过敏性哮喘上升了近30%，
15、皮肤过敏的方胜率上升了近一倍，当然引起这种情况的主要原因不一定是转基因生物，但是转基因作物会使食品的合成程度增加，可能会引起变态反应的复杂化。322 基因扩散在转基因作物中，基因标记是用来区别转基因作物和非转基因作物的主要手段，耐抗生素基因又是标记基因的主要种类。有一类微生物自身可以产生抗生素以抵御外来细菌的侵害，这种微生物就具有耐抗生素的代谢机制。上述的耐抗生素的标记基因可以随着作物种子一起进入食品或饲料中，从而间接扩散到人的体内，从而影响到人体内微生物的抗药性，而且通过人与家畜产品的接触传到人体致病菌中，使其耐药性提高，最终影响人的健康，耐药性基因的扩散对人体的健康将会是极其不利的。3.3
16、 基因工程带来的伦理道德问题 社会伦理的核心是人对自身的认同。人除了有动物性之外还具有基本的社会属性，随着克隆羊、克隆鱼、克隆牛等克隆生物的出现，克隆人在技术上衣不存在问题，但由克隆和杂交所制造出来的物种，将致使人类伦理核心的沦丧。 此外，消费者是转基因产品的最终受体，每个人都会有一定的伦理标准或耐受力。转基因技术可能会引起伦理学上的争论，如 人类基因转移到作物，然后将转基因作物用作食品所造成的疑虑；家畜基因相互转移所造成的宗教疑虑；动物基因转移到植物上对素食者所造成的疑虑等等。3.4 基因工程对人的权利的挑战随着人类基因组测序工作的完成，人类对自身有了十分透彻、十分细致的了解，通过一滴血、一根头
