1、第2节 基因工程及其应用【从容说课】 本节内容包括两个主要方面：一是基因工程的基本原理，二是基因工程的应用。分别用一个课时完成。对于基因工程的基本原理而言，既是学生进入高中以来第一次接触到的生物工程方面的有关内容，又是生物工程中四大主要工程的重点和难点，其知识内容比较抽象和复杂，属于生物科学中的前沿科学。学生理解和接受起来都十分困难。因此本节的侧重点是基因工程的原理和大致过程上，在教学深度的把握上应定位在学生了解基因工程的过程和方法，而不必引入过多的专业术语和详细的操作技术，语言力求形象生动，避免不适当的扩展，增加深度和难度。有兴趣的学生可以在生物选修3现代生物科技专题中进一步学习。教学时从对
2、杂交育种及诱变育种的特点总结人手，结合“问题探讨”，引入基因工程的概念。教学中，教师先结合学生熟悉的具体事例通过类比的方法来讲述基因工程的基本工具，然后安排学生制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。最后教师用制作的电脑动画来表现这一动态过程。通过第一课时的学习，学生应该了解达到能简述基因工程所用到的“工具”和基因工程的大致过程的教学目标。对于第二课时基因工程的应用的教学，重在列举基因工程各种应用的基础上，引导学生讨论基因工程应用的利与弊。在进行教学的过程中，布置学生在课前浏览相应的信息资料，搜集有关资料并分析、归纳、整理，提出相应的问题或自
3、主探究的课题，提交组内讨论；各小组讨论归纳， 在课堂上进行全体同学的交流和讨论。在课堂上通过模拟一次听证会，让学生进行角色扮演，要求学生采用思考、分析、想像、推断和辩论相结合的方法，围绕基因工程的利与弊，分析讨论是否需要关注转基因食品和转基因生物。对于这个问题，教师不必刻意将学生的争论引向一致的结论，争辩的过程本身就是对学生思维的训练，能够给予学生不少启发。教师要注意引导学生摆事实、讲道理，做出合乎逻辑的推断，鼓励学生积极参与。还可设计合适的情境，组织学生制作公益广告、撰写咨询报告等多种活动，让学生站在不同角度思考问题并做出判断，使学生体会到参与社会问题的讨论和决策的方法。最后，教师可以组织学
4、生对本章进行小结，进一步突出从杂交育种到基因工程这条技术发展的主线。同时，教师也应强调科学技术是一把双刃剑，既可以为人类造福，又可能造成一些负面影响。身为现代公民，应该关注科学技术的发展和影响。 【三维目标】1、 知识与技能：（1）简述基因工程的基本原理。（2）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。（3）收集基因工程所取得的成果以及发展前景。（4）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。2、过程与方法（1）利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习能力。 （2）通过制作模型的活动来模拟基
5、因工程的操作过程，使学生在理解步骤的同时，切身体会基因工程的主要过程。 （3）通过模拟听证会的活动，引导学生主动参与，乐于辩论、积极进行交流与合作，从而培养学生对团结、互助和协调的合作精神，训练学生思维的敏捷性、逻辑性、广阔性及创造性，开阔学生的视野，提高学生的自学能力和良好的语言表达能力。3、情感态度和价值观(1) 关注转基因生物和转基因食品的安全性。(2) 进行角色扮演，使学生体验参与社会问题的讨论和决策的方法。（3）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，养成学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。【教学重点】(1)基因工程的基本原理
6、。(2)基因工程的安全性问题。【教学难点】(1)基因工程的基本原理。(2)转基因生物与转基因食品的安全性。【教具准备】 教师课件【课时安排】2课时。第1课时：基因工程的原理，第2课时：基因工程的应用。第1课时 【教学过程】一、课前准备1、教师收集有关基因工程的音像图片资料和实物，并制作成课件。2、教师参考选修3现代生物科技专题P6“重组DNA分子的模拟操作”编辑成构建重组DNA模型的文字指导，复印后发给各组。3、学生以EcoRI为例，根据教师下发的指导构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。二、情境创设演示多媒体课件列举几种生物的不同性状，如下： （1）青霉菌能产生对人类有用
7、的抗生素青霉素。 （2）豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气。 （3）人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。 教师： 以上几种生物各自有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果，但是人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？例如，让禾本科植物能够固定空气中的氮气；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。这种设想能实现吗？回答是可以的。通过科学家们的不断努力，在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术基因工程。 教师通过课件图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等。同时
8、引出本节课题：基因工程的原理。 三、师生互动教师：利用“问题探讨”，提出问题组织学生讨论、交流看法。（1）为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？（2）推测这种“嫁接”怎样才能实现？（3）这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？学生：分组讨论。学生设想用类似的方法来“改造”某种生物，使其符合人们某种特定需要，说出具体设想。各小组选派代表陈述观点。教师：杂交育种有哪些局限性？人类是否可以按照自己的意愿直接定向改变生物。学生：杂交育种方法简单，容易操作的优点，但是，杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程繁琐。我们可以利用基因
9、工程的办法解决。即把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上。教师：肯定学生合理的想法，引发思考。“你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？”学生：头脑中设想“嫁接”的过程。教师：用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生：“你能想像这种剪刀加浆糊式的嫁接工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？”学生：头脑中设想“嫁接”的过程。并跟随教师的引导，思考基因工程的大致步骤：找到目的基因、剪切、拼接、缝合、表达、检测，所用到的工具：基因剪刀、基因针线、基因的运载体。教师：下面以EcoRI为例，构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、拼接、
10、缝合的道理。 EcoRI是已发现的500多种限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特殊性在于，它在DNA分子内部“下剪刀”，专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这样的序列，一旦找到就从G和A之间剪断（参考教科书插图6-3）。同学们来试一试，动手做一个重组DNA模型吧。在动手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子针线”的用途和使用方法。用同一种限制性内切酶切割后的DNA片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6-4）。这样“剪切拼接”就可以形成重组的DNA分子。学生：4个人一组，再次阅读课前教师下发的“构建DNA分子模型的文字指导”。教师：提出
11、问题：（1）制作模型时用到的(剪刀和针线)各代表什么?比较剪切后的DNA片断的末端切片，你发现有什么特点呢 ?（2）回顾在模型构建过程中,每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”，你对重组DNA的操作有什么新的理解？学生：讨论模型构建的具体方法，按“指导”的方法步骤、依次完成模拟制作过程。并思考教师提出的问题。回答并交流对重组DNA技术的理解。学生：剪刀限制性内切酶（简称限制酶）。它的作用具有特异性特点，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。例如大肠杆菌的EcoRI限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。剪切的结果是：产生黏性未端（碱基互补配对）。 教师：要想获得某个特定性状的基因
12、必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性未端？ 学生：要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切2个切口。可产生2个黏性未端。学生：针线DNA连接酶。连接的部位：磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。结果是：把两个来源不同却有相同的黏性未端的DNA连接。 教师; 用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)？用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)？学生：2个、2个。教师：现在同学们分组各做一个重组DNA模型，看一看哪个组的最科
13、学。学生：分组做重组DNA模型，并分别在实物投影仪上演示，其他同学点评。教师：重组后的DNA分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。哪么谁能承担这个任务呢？教师：用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。学生：观看图片或课件，了解质粒的特点及其运载体功能。质粒的特点：细胞拟核之外的小的环状DNA分子。借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。质粒能够自主复制，而且复制只能在宿主细胞内完成。可以容易地从细胞中取出或放入。这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。教师：有了基因工程操作的工具后，哪么基因工程具体是如何进行操作的呢，教师：用
14、多媒体课件或与教科书插图6-6示意图类似的基因操作步骤的有关录像资料。思考问题如下：（可以利用幻灯或多媒体课件演示） （1）举例说明什么是目的基因。 （2）从供体细胞DNA中直接分离基因的方法叫什么？简要说出该方法的过程是什么。 （3）人工合成基因的方法有几种？其操作过程分别是什么？ （4）将目的基因与用限制性内切酶处理后的运载体混合，用DNA连接酶处理会出现几种结果？（只考虑两两结合） （5）将含目的基因的重组质粒导入细菌受体细胞的过程中常用到哪种化学试剂？其作用是什么？ （6）在目的基因的检测过程中，检测的对象是什么？ 学生：观看录像资料，想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。然后思
15、考、讨论、回答。（通过观看录像资料学生对基因工程的步骤能够大体了解，对以上的问题能基本回答，但是对具体的操作步骤还不能从生物学角度上很透彻地理解。）教师：现在请同学们阅读教材内容，从理论上理解有关知识，同学们可从生物学的专业知识角度出发，用生物学的专业术语准确地解答有关问题。简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。学生和教师一起归纳基因工程操作的几个步骤：第一步：提取目的基因、第二步：目的基因与运载体的结合、第三步：将目的基因导入受体细胞、第四步：目的基因的检测和表达。四、教师精讲1、基因工程的概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们地意愿，把一种生物的某种基因
16、提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。2、基因操作的工具：基因的剪刀限制性内切酶。分布：主要在微生物中。 作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。 基因的针线DNA连接酶。 连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。 结果：两个相同的黏性未端的连接。 基因的运输工具运载体。 作用：将外源基因送入受体细胞。 具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。 具有多个限制酶切点。 具有某些标记基因。 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 最常用的质粒
17、是大肠杆菌的质粒。 存在于许多细菌及酵母菌等生物中。 质粒的存在对宿主细胞无影响。 质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子。 3、基因操作的基本步骤。 （1）提取目的基因 目的基因的提取途径：两条，一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一种是人工合成基因。 （2）目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。目的基因与运载体结合的结果可能有三种情况：目的基因与目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因与质粒结合。 （3）将目的基因导入受体细胞。 导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌。 （4）目的基因的检测和表达检测：通
18、过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。 五、评价反馈1、 下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（）A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B. 所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列C. 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快D. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达2、以下说法正确的是 （ ） A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B质粒是基因工程中惟一的运载体 C运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 3、实施基因工程
19、第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（） A高效性 B.专一性 C多样性 D.催化活性受外界条件影响 4、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（ ） A.提供基因的动物 B.基因组中增加外源基因的动物 C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物 5、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是
20、（） A人工合成基因 B目的基因与运载体结合 C将目的基因导入受体细胞 D目的基因的检测和表达 解析：1、考察对基因工程原理的理解运用，只要理解基因工程的工具、步骤，即可正确的作出判断。2、考察对基因工程原理的理解运用，只要理解基因工程的工具、步骤，即可正确的作出判断。3、将基因工程的工具与酶的特性结合起来，考察学生的学科内综合运用的能力。4、考察对基因工程的灵活运用的能力。5、从遗传原理的角度，考察学生对基因工程的理解。【答案】1.C 2.C 3.B 4.B 5.C六、课堂小结基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平操作工具基因的剪刀、针线
21、、运载体基本过程剪切拼接导入表达结果人类需要的基因产物七、布置作业P106：基础题1、2、3；拓展题1。八、课后拓展1、 学生搜集基因工程应用的事例及其价值的资料；2、 搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料。【板书设计】基因的剪刀限制性内切酶。基因的针线DNA连接酶。 基因的运输工具运载体。第一步：提取目的基因第二步：目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。第三步：将目的基因导入受体细胞。第四步：目的基因的检测和表达基因工程的概念基因操作的工具基因操作的基本步骤基因工程的原理 【习题详解】一、练习（P106）（一）基础题1基因工程的操作通常包括以下4步： (1)获得目的基因(外源
22、基因)；(2)目的基因与运载体结合，形成重组DNA分子； (3)将重组DNA分子导人受体细胞；(4)目的基因的检测与表达。2ATCTCGAGACTGATTGGCCTTAAGCTCGAGATGACCATGGCCAGGCTCGAGCTGATGATAGAGCTCTGACTAACCGGAATTCGAGCTCTACTGGTACCGGTCCGAGCTCGACTACT3常用的运载体有质粒、噬菌体、农杆菌、动植物病毒等。 （二）拓展题1提示：这是因为在基因水平上，人和细菌的遗传机制是一致的。细菌和人的遗传物质都是DNA，都使用同一套遗传密码子，都遵循中心法则。因此，通过基因重组，细菌能够合成人体的某些蛋白质。
23、 二、问题探讨 （P102）提示：此节“问题探讨”以基因工程菌的实例，引导学生思考基因工程的原理。为启发学生思考，教师可弓I导学生回忆前面学过的遗传学知识，如不同生物的DNA在结构上的统一性、几乎所有的生物都共用一套遗传密码等。三、本节聚焦 （P102）（一）什么是基因工程？基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们地意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。（二）基因工程的原理是什么？基因重组。 【备课资料】1限制性内切酶及其特点在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失
24、去活力，但对自身的DNA却无损害。科学家还注意到，这种酶是从DNA分子内部切断DNA的，因此，这种酶称做限制性内切酶。美国生物学家内森斯和史密斯因发现了限制性内切酶而获得1978年度的诺贝尔生理学或医学奖。限制性内切酶通常能识别46个碱基长度的特定DNA序列，并能以特定的模式剪切DNA链。一般来说，被识别的DNA序列是回文序列。这种序列的特点是，当从左右两端分别阅读这段双链DNA的碱基序列时，双链上的碱基序列是相同的。按照切割的方式，限制性内切酶可以分为错位切和平切两种，它们分别产生黏性末端和平末端。目前大约已有500种限制性内切酶，这些酶的命名方式与EcoRI一样遵循统一的规则。第一个字母是
25、分离出此酶的细菌属名的第一个字母，后两个字母为种名的前两个字母，小写，株系数字通常都省略，罗马数字用来表示从同一个细菌中分离出的不同的限制性内切酶。如HpaI和Hpa就是从同一种细菌中分离出来的第一种和第二种内切酶。几种常用的限制性内切酶及其酶切位点如下表： 几种常用限制性内切酶及其酶切位点限制性内切酶识别位点限制性内切酶识别位点EcoRIXbaIXhoINdeIGAATTCTCTAGACTCGAGCATATGApaIBgClaISmaIGGGCCCAGATCTATCGATCCCGGG3、 基因工程中的运载体 在基因操作过程中使用运载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞
26、中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制（称为克隆）。现在所用的运载体主要有两类：一类是细菌细胞质的质粒，它是一种相对分子质量较小、独立于染色体DNA之外的环状DNA（一般有1200 kb左右，kb为千碱基对），有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。质粒能通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以独立复制，也可整合到细菌染色体DNA中，随着染色体DNA的复制而复制。另一类运载体是噬菌体或某些病毒等。现在人们还在不断寻找新的运载体，如叶绿体或线粒体DNA等也有可能成为运载体。作为运载体必须具有三个条件：在宿主细胞中能保存下来并能大量复制；有多个限制酶切点，而且每种酶的切点
27、最好只有一个，如大肠杆菌pBR322就有多种限制酶的单一识别位点，可适于多种限制酶切割的DNA插入；有一定的标记基因，便于进行筛选。如大肠杆菌的pBR322质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，就可以作为筛选的标记基因。一般来说，天然运载体往往不能满足上述要求，因此需要根据不同的目的和需要，对运载体进行人工改建。现在所使用的质粒载体几乎都是经过改建的。3、质粒质粒习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体(或拟核)以外的DNA分子，它们在细菌中以独立于染色体或拟核之外的方式存在。即使细菌细胞不含质粒，也可以正常地生活。质粒的存在通常不会对寄主细胞产生不利影响，有时还会为寄主细胞提供
28、新的遗传特性。例如，有些质粒携带帮助自身从一个细胞转入另一个细胞的信息；有些质粒含有对某种抗生素具有抗性的基因；还有一些携带的是参与或控制一些不同寻常的代谢途径的基因，即降解质粒。质粒的大小不定，小的不到1 kb，大的超过500 kb。每个质粒都包括与DNA复制起始有关的一段序列，使质粒DNA能够在宿主细胞中复制。每个细胞中的质粒数主要决定于质粒本身的复制特性。按照复制性质，可以把质粒分为两类：一类是严紧型质粒，当细胞染色体复制一次时，质粒也复制一次，每个细胞内有l一2个质粒；另一类是松弛型质粒，当染色体复制停止后仍然能继续复制，每个细胞内一般有20个左右的质粒。在基因工程中，常用人工构建的质
29、粒作为载体。人工构建的质粒可以集多种有用的特征于一体，如含多种单一酶切位点、抗生素耐药性等。常用的人工质粒运载体有pBR322、pSCl01等。作为载体的质粒通常需要具有以下特点：第一，能够在细菌细胞内自主复制，并以多拷贝形式存在，以便于实验操作；第二，要有一个或多个选择标记，用于转化细菌的筛选。在基因工程操作中，用肉眼无法看到载有目的基因的载体是否真正进入细胞，这时，标记基因就为鉴别和筛选提供了标记。所谓的选择标记指的就是抗生素抗性基因，如抗四环素或抗氨苄青霉素基因。只要在培养基中加入四环素或氨苄青霉素就能够筛选已转化的细胞。当质粒存在于细菌细胞时，细菌便获得了抗生素抗性，用来区别未转化的细
30、胞；第三，质粒的相对分子质量要小，以便于操作；最后，需要有适于外源DNA片段插入的限制性内切酶识别位点。4、农杆菌用来作为植物遗传工程载体的主要是根瘤农杆菌和发根农杆菌。根瘤农杆菌和发根农杆菌同属于根瘤菌科，革兰氏阴性菌。它们可以将自己的一部分DNA转移给植物，进而转化植物细胞，同时农杆菌能从植物细胞中获得营养物质。这两种农杆菌之所以能够转化植物基因，主要是因为它们携带有诱瘤质粒，简称丁i质粒。该质粒上有一段DNA，称为T-DNA，它能转移并整合进植物基因组中，并导致植物冠瘿瘤的形成。近年来应用丁i质粒介导植物基因转移已获得一些转化突变体。实验结果表明，外源基因不但能在转化的组织和再生植株中表
31、达，而且能在有性世代中稳定地遗传。5、目的基因的制备 所谓目的基因就是人们所需要转移或改造的基因。获取目的基因的方法很多，可以归纳为以下几种。鸟枪法 这种方法类似于鸟枪发射散弹。具体的做法是：用若干个合适的限制酶处理一个DNA分子，将它切成若干个DNA片段。这些片段的长度相当于或略大于一个基因。然后，将这些不同的DNA片段分别与适当的载体结合，形成重组DNA，再将它导入到相应的营养缺陷型细菌中。例如，当我们要提取维生素B1合成酶基因时，就要采用维生素B1的营养缺陷型细菌（它在不含维生素B1的培养基上不能生长）。把整合了不同DNA片段的营养缺陷型细菌分别接种到不含维生素B1的培养基上进行培养，只
32、有那些整合了含有维生素B1合成酶基因的DNA片段的细菌才能正常生长。最后，把这些细菌中的这段DNA分离出来，再进行一系列的操作，就可以获得维生素B1合成酶基因。这种方法的缺点是专一性较差，分离出来的有时并非一个基因，但由于这种方法操作简便，所以现在仍然广泛采用。反转录法 这种方法是在核糖体合成多肽的旺盛时期，首先把含有目的基因的mRNA的多聚核糖体提取出来，分离出mRNA，然后以mRNA为模板，用反转录酶合成一个互补的DNA，即cDNA单链，再以此单链为模板合成出互补链，就成为双链DNA分子。这种方法专一性强，但是操作过程比较麻烦，特别是mRNA很不稳定、生存时间短，所以要求的技术条件较高。根
33、据已知的氨基酸序列合成DNA 这种方法是建立在DNA序列分析基础上的。当把一个基因的核苷酸序列搞清楚后，可以按图纸先合成一个个含少量（1015个）核苷酸的DNA片段，再利用碱基对互补的关系使它们形成双链片段，然后用连接酶把双链片段逐个按顺序连接起来，使双链逐渐加长，最后得到一个完整的基因。这种方法专一性最强，现在用计算机自动控制的DNA合成仪，进行基因合成，使基因合成的效率大大提高。但是这种方法目前仅限于合成核苷酸对较少的一些简单基因，而且必须事先把它们的核苷酸序列搞清楚。对于许多复杂的、目前尚不知道核苷酸序列的基因就不能用这种方法合成，只能用前两种方法或其他方法分离或合成。这种合成基因的方法
34、还有一个很大的优点，就是可以人工合成自然界不存在的新基因，使生物产生新的性状以满足人类需求。因此，这一方法今后将随着技术的不断改进而得到越来越广泛的应用。6、转化 把纯化的DNA导入细菌细胞的过程称为转化。原核细胞的转化过程就是导入外源DNA的过程。对于大肠杆菌来说，人们一般采用先用冰冷的CaCl2处理，然后置于42 0C高温下帮助其吸收外源的DNA，这种方法的最大转化频率为10-3，其效率是每微克DNA一般可以转化107108个细胞。目前CaCl2转化方法的机制尚不清楚，可能是细胞壁被打了一些孔，DNA分子从这些孔洞中进入细胞，而这些孔洞随后又可以被宿主细胞修复。可以接受DNA的细胞称为感受
35、态细胞。大肠杆菌需要诱导才能变成感受态细胞，而有些细菌细胞则在自然条件下，或是在改变培养基和其他培养条件下就可变成感受态细胞。第2课时【教学过程】一、课前准备1教师准备： （1）教师将听证会规则、程序；角色扮演的程序和具体要求以及评价标准复印好，分发给各学习小组；（2）教师整理转基因生物和转基因食品利弊争论的要点，印发给各学习小组；（3）收集转基因生物和转基因食品安全性的资料信息，转基因生物技术的利弊关系的资料，请有关专家学者到学校做有关基因工程知识的讲座； （4）教师设计并参与制作计算机教学课件，在校园网上制作网页，查找大量资料，完善网页内容，建立内容丰富的“基因工程知识资源库”。（5）教师
36、根据学生的资料准备状况、知识的准确性、抢答的积极性、讲述的条理性、姿态的自然性、课件的美观性编制学生听课记录和评价表。（6）教师编制研究性学习课题研究开题报告。 2学生准备： （1）学生预习教材，对教材中的内容做宏观的了解； （2）利用课余时间，通过看书、看报及看电视，收集有关基因工程的成果与发展前景的资料或信息并制成课件，也可以走访有关的专家学者了解该内容；(3) 分组预习并完成教师下发的有关资料。（4）按听证会的要求摆好课桌椅，根据各小组的选择按辩论的正方和反方分成左右两个大组。二、情境创设教师：通过课件向学生展示基因工程给人类带来巨大成就的图片。同时述说如下：基因工程自1973年诞生后，
37、由于基因工程技术具有可以直接控制基因，将基因从一个物种转移至另一个物种，创造出新的物种或新的品种的显著特点。也就是说，可按照人们的主观愿望，创造出自然界中原先并不存在的新的生物类型，使人类从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到随心所欲改造生物和创造生物的新时代。经过30多年的发展历程，取得了惊人的成绩，特别是近10年来，基因工程的发展更是突飞猛进。基因转移、基因扩增多技术的应用，不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化，而且在实际应用领域中，为农牧业、食品工业、医药卫生、环境保护等方面开拓了广阔的发展前景。今天就由同学们来阐述自己的认识和看法。三、师生互动教师： 首先请各小组汇报课前收集到
38、的有关基因工程应用的事例资料。学生分组汇报并交流课前收集资料的情况。学生1：基因工程在农业上的应用主要表现在两方面：（1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。（2）用基因工程的方法可培育出具有各种抗逆性的作物新品种。现在已培育出一批分别具有抗病、抗虫、抗除草剂、抗盐碱、抗病毒、抗干旱等性状的转基因农作物。1996至2000年的短短五年，全球转基因作物从170104hm2发展到4420104hm2，其推广速度使前所未有的。学生2：基因工程在畜牧养殖业的应用基因工程在畜牧养殖业上的应用也具有广阔的前景，科学家将某种特定基因与病毒DNA构成重组DNA，然后，通过感染或显微注射技术将
39、重组DNA转移到动物受精卵中，并由这种受精卵发育成新个体，这就是我们在前面提到的转基因动物。通过转基因动物人们可以获得所需要的各种优良品质。1982年，美国科学家将人的生长基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠的受精卵中，借腹怀胎后，产下的小白鼠比一般的大一倍，出现了前所未有的超级鼠，这是世界上第一只转基因动物。人们还用同样的方法，陆续获得自然界中从来就不曾有过的超级绵羊和超级鱼等动物。例如：转基因绵羊，比一般绵羊生长快30，体型大0.5倍；又如，澳大利亚科学家培育的转基因猪，4个月后可达 90 kg，生长速度比普通家猪提高100。学生3：基因工程与医药卫生 基因工程在医药卫生领域的应用主要可概
40、括为两个方面：（1） 用于生产基因工程药品所谓基因工程药物就是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物。基因工程的方法由于不受原料的限制，可以高效率的生产出各种高质量、低成本的药物，如胰岛素、抗生素等。（2）用于基因诊断和基因治疗基因诊断 （展示DNA分子杂交过程的动画效果）基因诊断：运用基因分析对疾病作出诊断的方法，是遗传病最准确的诊断手段，也
41、是一种威力强大的高新技术。传统诊断方法是通过表现型来推测基因型，而基因诊断是从基因着手来推断表现型，即绕过基因产物，通过直接探查基因进行诊断，不受细胞类型和发病年龄的限制，可用于一切遗传病的诊断。基因诊断也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。用放射性同位素（如P）、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。癌细胞的病变过程，主要是由于基因调节控制失灵，通过基因诊断，将发生紊乱的基因加以修复，有希望根治癌症。半乳糖血症是一种先天性糖代谢缺陷症，通过基因诊断，发现病人缺少一个合成半乳
42、糖转移酶的基因。若把半乳糖转移酶的基因转入缺乏这种基因的人体中，治疗这种先天性疾病将成为可能。基因诊断已用于镰刀状红细胞贫血症和地中海贫血症的诊断；对肠道病毒、疱疹病毒、腺病毒、肝炎病毒等引起的疾病，基因诊断技术已用于临床实践。 基因治疗 基因治疗，顾名思义，是指在基因水平上对人类疾病进行治疗。具体地说，它是利用基因转移或基因调控的手段，将正常基因转人疾病患者机体细胞内，取代致病的突变基因，表达所缺乏的基因产物。或者是通过基因调控的手段，有目的地抑制异常基因表达或重新开启已关闭的基因，达到治疗遗传病、肿瘤、艾滋病、心血管等疾病的目的。学生4：基因工程在食品工业中的应用随着人类社会的发展，粮食危
43、机越来越威胁着人类的生存与发展，利用基因工程可以为人类开辟新的食物来源。如鸡蛋白基因在大肠杆菌和酵母菌中表达成功，表明人们有希望从发酵罐里生产出人类需要的卵清蛋白。同样的，不久的将来，人们还可以从微生物中获得人们所需要的各种营养物质。学生5：基因工程应用于环保基因工程应用于环保，一方面基因工程方法可用于环境监测。据报道，用DNA探针可以检测饮用水病毒的含量。具体方法：用一个特定的DNA片段制成探针，与被测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。与传统方法相比具有快速、灵敏的特点。传统的检测一次，需几天或几个星期的时间，精确度不高，而用DNA探针只需一天。据报道，能从1t水中检测出 10个病毒来，
44、精确度大大提高。基因工程还可用于净化环境。随着石油工业的迅速发展，石油这种含有多种烃类的物质对环境造成很大的污染。自然界中，假单相杆菌的细菌能够分解石油，但是，每一种假单抱杆菌只能分解石油中的某一种成分。1975年，科学家用基因工程的方法，把能分解三种焊类的基因都转到能分解另一种烃类的假单抱杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的超级细菌。学生6：展望21世纪，将是基因工程迅速发展和日臻完善的世纪，它将为人类带来巨大的效益，人们不光在基因工程的技术上取得突破，还将加速其产业化的进程。基因工程将在人类生活的方方面面发挥它举足轻重的作用。教师：同学们的陈述为我们展示了基因工程的美好前景。现在请同学们看
45、我摘录的一则消息：1998年英国的研究人员普斯陶伊通过新闻媒体向人展示了他的研究成果：实验鼠在食用转基因土豆十天后，其肾、脾和消化道都出现了不同程度的损伤。你们怎样看待转基因生物和转基因食品的安全性呢？学生：阅读教科书P105的内容。学生：四人一组，根据课前教师整理印发给各组的转基因生物和转基因食品利弊争论的要点，对教科书P105资料分析中的两种观点进行思考、讨论，找出支持某一观点的有力论据。学生：分组讨论，教师强调支持某一观点的论据要充分，要注意科学性、客观性和逻辑性。教师：将听证会将角色扮演的程序、规则和具体要求以及评价标准，分发给各组，引导学生以小组为单位讨论并形成陈述报告要点。学生：在
46、讨论的基础上，协商或小组指派某个角色，安排角色扮演活动。教师：角色扮演包括：A. 基因工程研发人员B. 转基因生物农场主或转基因食品生产商代表C. 环保志愿者D. 消费者E. 食品与药品检测监督部门的代表F. 决策部门主管G. 法律专家代表学生：站在所扮演角色的立场上，收集证据，按规定程序陈述。模拟听证会议题：近来，一些市民和媒体纷纷向市政府反映了他们对转基因农产品或转基因安全性的担忧，呼吁市政府制定条例对转基因生物及转基因食品的生产和销售加以控制。请你作为上述AF的任一角色参加听证会，就是否应当对转基因生物与转基因食品加以限制发表你的看法。要求：观点正确，论据充分，注意科学性，客观性和逻辑性
47、。听证会程序：1 决策部门的主管陈述听证会议题及议程（规则）；2 控辩双方分别陈述各自的主张；3 辩论阶段；4 法律专家代表陈述我国和世界各主要国家和地区的有关法律法规；5 表决有关条例议案。学生：每个小组选择其中一个角色，准备陈述提纲和辩论材料，做到尊重科学、体察民意、以理服人、客观公正、民主决策。学生：根据教师下发的评价表，认真听取控辨双方的陈述，评出最佳辩论手。四、教师精讲自20世纪70年代以来，以基因工程为代表的生物技术的发展突飞猛进。转基因作物已在美国、阿根廷及加拿大等国大面积种植，转基因微生物已被大量用于商品化生产各种药品，转基因动物的研究也取得令人瞩目的进展。这些基因工程生物对经
48、济发展、农业生产、医药卫生及社会伦理等方面产生了巨大的影响，在解决人类面临的环境恶化、资源匮乏、效益衰退和疾病健康等问题方面，显示了巨大的作用。但是，由于基因工程是一门新兴的高新技术，通过基因重组，可将动、植物和微生物的基因相互转移，打破了传统育种之间的界限，能把一种生物体的基因转移至毫不相关的另一种生物体中，创造出新的物种或新的品种，这必然使人们对这些产品产生不安和担忧，由此引发了转基因生物及其产品的安全性的争论。目前，转基因生物技术可能引起的生物安全问题，特别是自由研究、制造、引入（环境）、投放（如市场）和排放转基因有机物或转基因生物可能产生的环境风险和安全问题，已经引起许多国家的关注和学
49、术界的争论。最初对生物技术安全性的争论来源于美国和一些工业发达的国家的学术界，后来逐渐扩展到工业、农业及商业等部门和文化。道德社会生活领域。多数学者认为，因转基因生物技术而造成的影响，其中既有积极的也有消极的；既有正面的推动作用，也有负面的风险；既有可以为人类带来巨大的利益，也可能因管理或处置不当而对人类和环境造成很大的不利影响，有些科学家认为，转基因生物技术里大于弊，对现代生物技术的担心是多余的，人类既然可以创造转基因生物技术，也可以驾驭它。概括起来，关于转基因生物的争论主要表现在如下几个方面：（1）转基因生物可能对环境质量、生态系统或生态系统的稳定性产生不利影响。（2）转基因生物可能对人体
50、健康产生不利影响，严重的可以致癌和其他遗传病。（3）基因武器可能给人类带来毁灭性的危险。现在，我国农业部、卫生部、国家出入境检验检疫局和国家环境保护总局越来越重视转基因生物及其产品非得安全性，正密切关注国际上有关管理法规的动向。五、评价反馈收回下发的评价表，师生共同评出最佳辩论手、优秀学习小组。六、课堂小结一、基因工程的应用 1、农业上的应用(1) 获得高产、稳产和具有优良品质的农作物(2）培育出具有各种抗逆性的作物新品种 2、畜牧业上的应用(1)培育各种具有优良品质的动物(2)利用动物乳腺细胞获得人类所需要的各种物质3、食品工业上的应用为人类开辟新的食物来源 4、基因工程与医药卫生（1）生产
51、基因工程药品（2）用于基因诊断与基因治疗基因诊断：用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交的原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。 基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。5、基因工程与环境保护 （1）用于环境检测 （2）用于被污染环境的净化二、关注转基因生物和转基因食品的安全性三、本章小结：七、布置作业P106：拓展题2、3。八、课后拓展 课外实践：调查转基因食品的发展现状。步骤要求：写出开题报告、制作调查表、进行调查、写出调查报告。【习题详解】（一） 练习 （P106）（二）拓展题2提示：例如，可以向客户说明农场具备
52、相应的安全检测设施和措施，已经领取了农业转基因生物安全证书，产品中所含有的成分都是自然界天然存在的物质，产品经过试用表明对人体无害等。3提示：例如，“转基因土豆肝炎患者的希望!！”等。（二）本节聚焦 （P102）1、基因工程有哪些应用？基因工程有广泛的应用 ，在农业上：可获得高产、稳产和具有优良品质的农作物；能培育出具有各种抗逆性的作物新品种 。在畜牧业上：培育各种具有优良品质的动物；利用动物乳腺细胞获得人类所需要的各种物质。在食品工业上：可为人类开辟新的食物来源。在基因工程与医药卫生方面：可生产基因工程药品；可用于基因诊断与基因治疗，基因诊断：用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针
53、，利用DNA分子杂交的原理。 基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞。在基因工程与环境保护上:用于环境检测:用于被污染环境的净化.2、转基因食品安全吗？这是一道开放试题，只要答案合理，都可以得分。【备课资料】1、我国转基因生物的利用现状1981年，科学家第一次成功地将外源基因导人动物胚胎，创立了培育转基因动物的技术。1982年，科学家获得转基因小鼠。1983年，又获得转基因烟草、马铃薯。目前，国际上获得的转基因植物已达100种以上。以下列举了我国转基因生物的利用情况。基因工程药物 基因工程药物主要来自三个方面：一是微生物基因工程，即把目的基因导人大肠杆菌等工程菌中，通过微生物表达目的基
54、因的产物；二是细胞基因工程，即用哺乳动物细胞株表达目的产物；三是转基因动物，即将目的基因直接导人鼠、兔、羊、猪体内，使目的基因在哺乳动物体内表达，从而获得目的产物。下表列举了部分利用基因工程技术研制的药品。利用基因工程技术研制的部分药品产品名称菌株或细胞应用人胰岛素大肠杆菌治疗糖尿病人生长激素（GH）大肠杆菌治疗生长缺陷症表皮生长因子（EGF）大肠杆菌治疗烫伤、胃溃疡等肿瘤坏死因子大肠杆菌杀死某些肿瘤细胞白细胞介素-2（IL-2）大肠杆菌治疗某些癌症尿激酶原大肠杆菌治疗心脏病-干扰素酵母菌治疗癌症或病毒感染乙型肝炎疫苗酵母菌预防病毒性肝炎组织溶纤酶原激活剂（tPA）哺乳动物细胞治疗心脏病环境保
55、护中的应用 人类活动造成的各种污染(包括工业废水、废气、各种废弃物、有毒化学物质、电磁和放射性物质等)对生态环境的破坏，已成为威胁人民生活的严重问题。生物技术在环境治理上发挥着不可替代的作用。美国培育的基因工程“超级菌”，几小时就可降解自然菌种需1年才能降解的水上浮油；日本将嗜油酸单胞杆菌的耐汞基因转入腐臭单胞杆菌，使该菌株既能有效处理环境中汞污染，又能将汞回收利用。目前，已成功培植出一种能高效地吸收重金属的转基因烟草，它对土壤中重金属具有很强的抵抗能力和吸附能力，如果把转基因的烟草种于被污染的土壤，就能利用它来吸收和排除土壤中的重金属。动物乳腺生物反应器 动物乳腺生物反应器是20世纪90年代
56、出现的利用转基因动物的乳房作为生物发酵工厂，大规模生产某些急需的生物活性物质或药用蛋白的高新技术。目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已经受到高度的重视。荷兰用转基因牛生产乳铁蛋白；英国成功研制转基因羊，从其乳汁中提取抗胰蛋白酶；我国研制出五头转基因羊，乳汁中含有治疗血友病的凝血因子。2、我国农业转基因生物安全条例有关规定 (摘要)为了加强我国农业转基因生物的安全管理，保障人体健康和生物安全，保护生态环境，促进农业生物技术的发展，2001年5月23日，国务院公布了农业转基因生物安全管理条例(以下简称条例)。条例共8章56条，以下是有关规定的摘要。(1)本条例所称农业转基因生物，是指利用基因
57、工程技术改变基因组构成，用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品，主要包括：转基因动植物(含种子、种畜禽、水产苗种)和微生物；转基因动植物、微生物产品；转基因农产品的直接加工品；含有转基因动植物、微生物或者其产品成分的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。本条例所称农业转基因生物安全，是指防范农业转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成的危害或者潜在风险。(2)生产转基因植物种子、种畜禽、水产苗种，应当取得国务院农业行政主管部门颁发的种子、种畜禽、水产苗种生产许可证。生产单位和个人申请转基因植物种子、种畜禽、水产苗种生产许可证，除应当符合有关法律、行政法规规定
58、的条件外，还应当符合下列条件：取得农业转基因生物安全证书并通过品种审定；在指定的区域种植或者养殖；有相应的安全管理、防范措施；国务院农业行政主管部门规定的其他条件。(3)生产转基因植物种子、种畜禽、水产苗种的单位和个人，应当建立生产档案，载明生产地点、基因及其来源、转基因的方法以及种子、种畜禽、水产苗种流向等内容。(4)经营转基因植物种子、种畜禽、水产苗种的单位和个人，应当建立经营档案，载明种子、种畜禽、水产苗种的来源、贮存、运输和销售去向等内容。(5)在中华人民共和国境内销售列入农业转基因生物目录的农业转基因生物，应当有明显的标识。列入农业转基因生物目录的农业转基因生物，由生产、分装单位和个
59、人负责标识；未标识的，不得销售。经营单位和个人在进货时，应当对货物和标识进行核对。经营单位和个人拆开原包装进行销售的，应当重新标识。(6)国家对农业转基因生物安全实行分级管理评价制度，建立农业转基因生物安全评价制度，对农业转基因生物实行标识制度。(7)国务院农业行政主管部门应当加强农业转基因生物研究与试验安全评价管理工作，并设立农业转基因生物安全委员会，负责农业转基因生物的安全评价工作。农业转基因生物安全委员会由从事农业转基因生物研究、生产、加工、检验检疫以及卫生、环境保护等方面的专家组成。(8)国务院农业行政主管部门根据农业转基因的安全评价工作的需要可以委托具备检测条件和能力的技术检测机构对
60、农业转基因生物进行检测。(9)从事农业转基因生物研究与试验的单位，应当具备与安全等级相适应的安全设施和措施，确保农业转基因生物研究与试验的安全，并成立农业转基因生物安全小组，负责本单位农业转基因生物研究与试验的安全工作。条例指出，从事农业转基因生物研究与试验单位，应当具备相应的安全设施和措施，确保农业转基因生物研究与试验的安全，在生产性试验结束后，可以申请领取农业转基因生物安全证书。中外合作、合资或者外方独资单位，应当经国务院农业行政主管部门批准。单位和个人从事农业转基因生物生产、加工的，应当由国务院农业行政主管部门或者省、自治区、直辖市人民政府农业行政主管部门批准。农民养殖、种植转基因动植物
61、的，由种子、种畜禽、水产苗种销售单位代办审批手续。经营转基因生物的单位和个人，应当取得许可证，并建立经营档案。列入农业转基因生物目录的农业转基因生物，由生产、分装单位和个人负责标识，未标识的，不得销售。农业转基因生物标识应当标明产品中含有转基因成分的主要原料名称；有特殊销售范围要求的，还应当标明销售范围，并在指定范围内销售。 条例还规定，发现农业转基因生物对人类、动植物和生态环境存在危险时，国务院农业行政主管部门有权宣布禁止生产、加工、经营和进口，收回农业转基因生物安全证书，销毁有关存在危险的农业转基因生物。3、其他国家转基因生物安全的有关法规欧盟 欧盟规定如果某个公司打算将一种转基因生物投放
62、市场，该公司必须首先向该转基因生物将要首次上市所在地的成员国有法定资格的国家管理机构提出申请。对于试验性释放，所在地成员国的国家管理机构也必须事先进行检查和审批。申请书必须附带全面的风险评估报告。如果某个成员国的国家管理机构同意某种转基因生物投放市场，该成员国必须通过欧盟委员会通知其他成员国。如果其他成员国没有反对意见，最早进行评价的国家管理机构才能正式批准那种转基因生物投放市场。然后，该转基因生物就可根据批准书中所规定的条件投放到整个欧盟市场。欧盟现行转基因产品标签法规承认消费者在选购产品时具有知情权。欧盟于1997年通过的“新型食品和新型食品成分管理规定”，要求对由转基因生物制作的、或含有
63、转基因生物成分的食品实施标签制度。2000年欧盟通过规定要求，对含有转基因DNA或蛋白质的食品添加剂和调味品也必须实施标签制度，还要求，凡是转基因DNA或蛋白质含量超过1的常规食品都必须实施标签制度。欧盟9895EC指令规定，转基因种子必须实施标签制度。欧盟委员会2001年7月25日提出了两个有关转基因生物的法规草案，即“转基因生物、转基因产品来源追溯和标签管理规定”和“转基因食品与饲料管理规定”。这两个规定要求建立一个统一的转基因生物来源追溯体系，对转基因饲料实施标签制度，加强对转基因食品标签的管理措施，建立一个关于转基因生物用于食品与饲料、转基因生物环境释放的精简的审批程序。绿色和平组织观
64、点 卡塔赫纳生物安全议定书最重要的条款是任何国家出口转基因生物到另一个国家，必须得到进口国家的提前知情同意。进口国家可以为了避免或尽量降低遗传修饰活体对生物多样性和人类健康的危害，设置进口遗传修饰活体的限制条件，或者在缺少科学的评估而不能确定遗传修饰活体潜在的负面影响时拒绝进口。进口国家可以要求对进口的转基因生物进行风险评估，并要求由出口方承担责任及费用。进口的转基因生物应该有明确的标识，说明产品的身份、特征及用途。另一重要的条款是危害责任及赔偿。根据议定书的第27条，缔约国将“拟定适用于因改性活生物体(转基因生物体)的越境转移而造成损害的赔偿责任和补救方法的国际规则和程序的进程，并争取在四年
65、时间内完成这一进程。”一旦国际上针对转基因生物可能带来的损害作出赔偿规定，将会驱使生产者对产品作出严格的风险评估才向市场推出。这也体现了预防原则的精神，要求在推出新产品时应该由生产者承担证明产品是安全的责任，一旦产品带来危害，亦应该由生产者承担责任及赔偿。亚洲地区转基因生物风险评估和风险管理研讨会 2002年在印度新德里召开了“亚洲地区履行生物多样性公约风险评估和风险管理研讨会”。此次研讨会主要目的是：查明“国际生物安全议定书”中有关转基因生物(GMOs)风险评估和风险管理的问题；促进在国家和地区水平上对现有转基因生物风险评估和风险管理程序的理解；了解亚洲地区相关国家在转基因生物风险评估和风险
66、管理方面开展的工作；探讨在亚洲地区开展转基因生物风险评估和风险管理能力建设和生物安全信息交换合作的有关决议。美国 由于存在转基因玉米混入非转基因玉米的问题，已经使美国的玉米出口萎缩，损失很大，同样也没有人能够担保可以将非转基因小麦从转基因小麦中完全分离出来，这将使非转基因小麦在国际市场上的销售受到很大的影响。美国研究人员去年5月发现，一种转基因玉米产生的花粉可能导致蝴蝶幼虫等农田益虫死亡，这进而增加了人们的担忧。英国一位科学家说，转基因作物对人体健康可能具有潜在危害，英国的研究显示，转基因作物中的突变基因可能会进入到生物的有机体。加拿大 加拿大标准总局近日提出了标签标准草案，草案对转基因食品或
67、非转基因食品的标识提出了要求，但加拿大政府没有规定对所有转基因食品都进行强制性标签，而是要求加拿大标准总局在与食品生产厂家协商后，由食品生产商建立自愿的标准。英国 据英国时报报道，伦敦最近的一项民意调查表明，大部分英国人认为生产商必须在转基因食品上贴标签，反对让孩子食用转基因食品。当被问到是否愿意消费转基因食品时，51的人表示，如果可以选择，他们将避免食用转基因食品，在回答是否应对转基因食品加标签时，76的英国人赞成欧盟的立场，即坚持认为消费者有知情权。4、转基因食品安全吗？转基因食品自1983年在美国问世以来，在全世界迅速发展。最近，香港绿色和平组织分7次，在香港、北京、上海、广州等城市对近
68、60个著名食品品牌进行采样并检测，结果发现：16个样品含有转基因成份。除了已经曝光的雀巢6种产品外，还有品客洋葱口味薯片、日清鸡味方便面、麦当劳汉堡的面饼以及肯德基的薯条和面饼等。调查结果被印制成一本小册子，名为如何避免转基因食物，并用醒目的绿、黄、红三种颜色分别标识了这些公司对转基因食品的不同立场。不肯做出“不使用转基因原料”承诺的食品商，被贴上了红色标签，其产品因而被认为可能含有转基因成份。112种产品因此载入“红色警报”之列。它们都是一些大名鼎鼎的品牌：雀巢、乐天雪糕、旺旺薯片、品客薯片、美极鲜酱油、顶好调味、朝日啤酒、麦斯威尔咖啡、新奇士橙汁等，“红色警报”的传播几乎立刻引发了转基因恐
69、慌，最早被曝光的世界第一大婴幼儿营养食品雀巢公司，瞬间在中国内地遭受了严重的信任危机，大多数是对雀巢的抨击和不满之声。上海一家媒体就此发表题为6种雀巢食品含有不明基因为何在亚洲销售？的文章，发布了香港绿色和平组织对在中国销售的雀巢奶制品和婴儿食品的质疑，并暗示转基因可能导致对人体不可预测的疾病与突变。一时间转基因食品闹得满城风雨沸沸扬扬。 有记者在亚洲食品信息中心日前举行的一次关于食品安全的研讨会上得知，该中心最近对600名亚洲消费者（包括200名普通中国市民）进行了调查。调查发现，受访者对西红柿、大豆、玉米、大米和土豆5种最常见、最广为人知的已开发的生物技术农作物普遍知晓。调查显示，亚洲消费
70、者对生物技术可能给他们的饮食带来的好处持谨慎乐观的态度，66的被访者相信在未来5年内他们会亲身受益于生物技术食品。他们普遍预期会在营养价值、饮食质量、安全性提高及成本降低方面受益。但也有一些消费者在可能对身体产生副作用，或食品可能产生潜在的过敏反应等方面心存疑虑，这些疑虑表现为期望获得更多信息。 中国农业大学校长陈章良在此次食品安全会议上明确表示，坚决支持转基因食品。他在接受记者采访时称，我们注射的乙肝疫苗就是转基因制品，没有人提出疑义。而且10多年来，转基因产品在一些国家，特别是在美洲一些国家一直公开销售，至今还尚未发现这些产品对人体造成任何不良影响。转基因食品已经过安全性审查，并通过政府的
71、批准，是安全的。这个技术在公众中有不同的认识是多方面的原因，对技术本身的不了解及许多非政府组织、社会伦理、宗教、生态进化学和某些新闻媒体的误导都有相关的原因。在回答记者我国为什么要发展转基因食品的提问时，陈章良教授说：发展转基因食品最重要的是国家粮食安全问题，转基因作物具有抗旱、抗杂草、抗虫、抗病毒、高产等特性。国家863计划农业生物技术项目，包括了水稻、棉花、转基因植物、农业微生物、动物生物技术等领域，转基因技术对农业生产品质改良都有重大意义。20102020年，世界人口增长还会有更大突破，粮食的压力依旧很大。中国以7的土地养活了世界20的人口，这已经是一个奇迹。但一段时期内，人口增长，耕地
72、减少，现有耕地地力还在不断恶化。很多人认为中国的粮食已经多得吃不完了，实际并没有这么乐观。我们国家粮食贮藏技术并不很好，粮食的缓冲能力很弱。在与周边国家关系好的时候，我们可以通过购买粮食把自己的土地养起来，但一定要有基因技术作保障。另外，基因技术带来的高利润、高品质的国外产品会轻易摧毁我们自己的系统，现在各食用油生产厂家都在排队等着买美国的大豆，这就是加入世贸组织后，要增强竞争力，不靠生物技术不可能。 中国每年从国外进口的农作物中，也有不少含有转基因成份。据农业部公布的信息显示：2001年，中国进口油菜籽172.4万吨，绝大部分来自于加拿大、澳大利亚，而加拿大是世界上转基因油菜籽种植面积超过2
73、/3的国家。2002年1月至9月，中国进口大豆458万吨，进口对象高度集中，主要依赖于美国、阿根廷和巴西，三国分别占到进口总量的41、36和23。美国大豆的70为转基因大豆，阿根廷的转基因大豆占90（只有巴西政府禁止播种转基因大豆）。由此可推算，中国约80的进口大豆为转基因大豆。这些大豆主要都被用来榨取食用油。 中国预防医学科学院食品安全研究所吴永宁教授也认为，“安全永远是相对的，绝对安全的食品根本不存在，喝水过多都可能要得病的。”吴教授告诉记者说，“人每一天都生活在风险之中，出门可能被车撞，乘飞机可能掉下来。假如吃转基因食品的不安全因素与飞机掉下来的概率等同，那么它就应该被认为是安全的。”转
74、基因食品安全存在巨大悬念转基因食品是否会对人体健康造成“潜在的伤害”，直到今天还存在巨大争议和悬念。从事生物安全的专家，对被破坏又重建的基因链刚刚提出质疑，从事生物技术的科学家就会用另外一整套数据予以反驳。 英国的一位研究人员最先公布的实验结果说：用含有转基因的马铃薯饲养大鼠，引起了大鼠器官生长异常、体重减轻、免疫系统遭到破坏。实验结果立即引起轰动，英国公众对转基因食品的安全性纷纷表示怀疑。但是不久，英国皇家学会在专门对此组织的评审中，却对这项实验指出6条缺陷：不能确定转基因和非转基因马铃薯的化学成份有差异；对食用转基因土豆的大鼠，未补充蛋白质以防止饥饿；供试动物数量少，饲喂几种不同的食物，且
75、都不是大鼠的标准食物，缺乏统计学意义；试验设计差，未作双盲测定；统计方法不当；试验结果无一致性等。 2002年，英国自然和美国科学杂志又陆续报道：纽卡斯尔的研究人员发现，转基因食品中的DNA片段可以进入人体肠道中的细菌体内，这似乎证明肠道的菌群会对抗生素产生抗性。英国食品标准协会为此做了关于转基因食品安全的第一个人体实验哈里吉尔伯特等学者给12名健康志愿者和7名手术切除部分结肠的志愿者，吃了含转基因大豆的汉堡包和牛奶冰激凌食品。结果发现：健康者的粪便中没有发现转基因大豆的转基因。但是，在那些切除过结肠的受试者的粪便中，确实发现了3.7的大豆转基因，这一结果提示：有极小量的细菌摄入了大豆转基因。
76、但这一数据没有受到研究人员的重视，他们肯定地说，没有任何证据证明这种转基因的漂移对人有副作用。英国皇家协会的研究指出基因食品可能带来过敏等不良症状，而且对儿童和婴儿的危险尤其大。国际上许多国家和环保团体都呼吁对基因食品进行标签，进而停止转基因生物的商业性释放。 在中国，科学家们对转基因的安全也泾渭分明地分为两派，中国农业大学校长陈章良接受采访时说，“我是一个坚决支持转基因的人。转基因食品美国已经吃了6年，我们已经吃了3年，没有见过有一个人吃了有什么不好的结果。中国大豆的50是进口的转基因大豆，它们主要来自于美国和阿根廷，这些大豆主要用来榨油。我们吃的豆油、豆腐、豆浆等等，其实都是转基因的，我们
77、一直在吃，但并没有什么问题。”。我国中科院科学新闻发表的一篇文章，将转基因食物“可能”对人类健康的危害总结为三点：一，转基因作物中的毒素可引起人类急、慢性中毒或产生致癌、致畸、致突变作用；二，作物中的免疫或致敏物质可使人类机体产生变态或过敏反应；三，转基因产品中的主要营养成份、微量营养成份及抗营养因子的变化，会降低食品的营养价值，使其营养结构失衡。到目前阶段，对转基因安全性的一个比较客观的评价是：这是一个无法证实也无法证伪的命题。 近年来，在我国北京、南京等地区已上市中国产的第一批转基因食品。在这些城市的超市里，出现抗病菌的甜椒和耐储存的西红柿。晚些时候，玉米、大豆、马铃薯和豆类的转基因食品也
78、将陆续出现在中国消费者的餐桌上。 世界上第一种转基因作物是1983年培植成功的一种含有抗生素药类抗体的烟草。1994年，第一种市场化的基因食品在美国出现，它就是可以延迟成熟的番茄。1996年，这种番茄制造的番茄饼开始在超市出售。此后，转基因食品发展迅速，被称为第二次绿色革命。它同第一次绿色革命全然不同，第一次绿色革命是发明的谷物杂交、肥料和灌溉方法，促使农作物产量大增，拯救了数千万饥饿的人。第二次绿色革命和产量无关，其目的在制造号称更健康、更环保的作物，但是实际是否真的如创造者所想，转基因食品会更安全、更环保呢？ 传统的植物培育方法，是依照植物自然杂交的方式进行相同物种的人工杂交，比如抗病小麦
79、同高产小麦杂交，形成了一种具有双重特性的小麦品种，这种自然的基因交换既安全又具有相当的可预见性。 基因工程是在彼此毫无关系的物种之间相互交换在自然条件下无法交换的基因，它可在巨大差异的物种之间进行基因交换。比如将蝎子毒素基因注入玉米细胞，或者将鱼防冷基因注入西红柿细胞。即使在玉米DNA中，蝎子毒素基因依然可能获得有机组织产生蝎子毒素，但是在这种异质环境中，这种基因产品会不会有什么其他作用呢？我们实际上已经发现这个问题：将人类生长荷尔蒙基因植入猪的体内，一定会使猪的生长加速，但是同时也使猪患上了关节炎和内斜视，而且这一切是完全无法预测的。也就是说，吃转基因食品安全吗？没有人知道答案，因为人们尚未
80、进行长期的测试。 因此在英国或者美国，一个公司如果希望其转基因产品获得批准，它必须向管理机构提供本公司转基因产品安全测试的结果。 Mpnsanto 的大豆在获得批准之前，曾用了10周时间进行喂饲实验。其他品种的上市也甚为慎重，各国试种的转基因植物超过4500种，可是获得政府批准上市的品种仅40个，不到1%。 基于转基因食品的安全性问题，消费者应有明确的知情权，转基因食品应该有特殊的标签供识别。2000年1月，俄罗斯政府通过法令规定，上市转基因食品应于包装上做出提醒性标记，让消费者能够判断哪些是转基因食品，吃与不吃，由消费者自己来决定。欧洲15国及日本政府都相继规定，食品需要加标签说明是否是或含
81、有转基因食品。所以转基因食品的安全性在现今仍是一个争论颇多的问题，但随着时间的推移和科学的发展，这些结果会慢慢地呈现在人们的面前。中山三院营养科卞华伟 5、各国对转基因食品态度各异除了美国人对转基因食品情有独钟外,世界各国似乎都对转基因食品心有疑虑,其中欧洲人对转基因食品的反对态度最为积极。虽然目前的确没有转基因作物对人类健康造成重大危害的事实,但是基于对人体健康和环境保护的想法,很多专业人员提出需要采取更加严厉的管理方法和法规。这当然遭到基因工程研究者和种植者的强烈反对,他们认为这会阻碍科学的发展。孰是孰非,一时难有定论,选择权就交给您了,吃不吃由您自己决定。 美国：严管也堵不住漏洞虽然美国
82、人目前能合法地吃上转基因作物食品,但其管理也算是比较严格的。这不仅反映了公众对转基因食物的担心,而且表明人们担心转基因对生态链可能产生不利影响。但是,最近的一些调查表明,转基因作物食品可能会以人们意想不到的方式摆上人们的餐桌,因为目前针对转基因作物的法规太容易突破了。想对这些规定打几个擦边球简直是轻而易举。 美国目前的法规是,转基因作物要在空间和时间上与其他农作物分开。比如,抗虫的转基因玉米必须种植在其他玉米400米远的地方,种植时间要与附近其他农作物错开2周,或早于或晚于2周。目的是保证它们不会在同一时间开花结果,引起基因漂移。这种规定也适用于其他一些转基因作物,如小米、水稻、大麦、甘蔗等。
83、如果违背上述规定,将面临25万美元罚款(对单位)和5年以上监禁(对个人)。 这种法规无论在专业人员还是一般人看来都感到比较严厉。但是不断出现的事实却表明,这些法规可能并不管用,转基因不仅可以进入环境,而且可以不知不觉地进入人们的饭碗。 首先,转基因作物与非转基因作物的间隔距离并不管用。比如,澳大利亚研究人员最近发现,野油菜花粉对周围环境的污染可以达到3公里之远,而且污染率并不随距离的增远而减弱,也就是说在这3公里范围内,花粉转移的概率是一样的大。对照美国转基因作物与非转基因作物只有400米的间隔,就能毫不费力地判断转基因作物是否会随花粉飘移而转移。而美国制定这个400米距离的背景是,假设基因污
84、染的可能性降到0.1%。但是,澳大利亚的研究实际说明,基因污染风险不会因距离加大而减小。 另外,不知不觉的基因污染还有另一种现象。一些没有预料到的转基因可能进入人们的食物链。比如,美国得克萨斯州的Prodigene公司申请种植一种含有鸡蛋蛋白质(实际上是一种抗生素蛋白)的玉米。这种抗生素蛋白可以杀死或抑制26种昆虫。由于申报种植这种作物的目的是,生产出含有鸡蛋蛋白质的玉米,而不是为了杀死昆虫,因而在审批上就不会考虑这种转基因事实上具有抗生素的作用。 此外,这种蛋白质也并没有被划为一类药物,因此可以不受相关法规(关于药物化农作物的法规)的制约,审批者也不会考虑这种转基因作物可能对环境的影响,而且
85、不会想到这种蛋白质吃进人体后会不会对人体有害,尽管它只是对昆虫有杀害作用。 这种情况说明,无论种植者有意还是无意,都可能找到目前转基因法规的漏洞,从而让许多意想不到的转基因出现在人们的食物中和生态环境中。对这种情况做另一种证明的是,目前一些公司在申请转基因作物试验时的避实就虚。比如,有些公司会以对基因技术保密为由,给某种需要试验的转基因一个代号,并作出一种粗略的描述,如S基因编码人类的一种激素,它对无脊椎动物无害等等。这样,在审批时就会让人摸不着虚实,而一旦批准,有谁会保证这样的基因不会扩散,不会影响人的健康和生态环境呢? 虽然目前的确没有转基因作物对人类健康造成重大危害的事实,但是基于对人体
86、健康和环境保护的想法,很多专业人员提出了需要采取更加严厉的管理方法和法规。比如,绿色和平组织提议,凡是转基因作物就不能在空旷的田野中栽种,而只能在大棚或洞穴中栽培。此外,应该严格审批转基因药物,凡是吃的作物都不要用来培植转基因,只有那些不用于吃的作物可以用于转基因实验。 对于这些提议,当然遭到基因工程研究者和种植者的强烈反对,他们认为这会阻碍科学的发展,而且美国人已经吃了这么多年的转基因食物也没有事,农作物中即使是抗生素类的转基因也都是蛋白质,人们吃了后也会消化它们。因此,反对者如绿色和平组织者提出的问题岂非杞人忧天! 反对者的回应当然也是有理由的。如果是抗生素,人们吃了之后明显的副作用是产生
87、耐药性,同时会对环境造成灾难,这难道不足以提醒我们当心转基因作物? 欧盟：严格控制欧洲人对转基因食品的反对态度最为积极。2002年下半年,欧盟又出台了更严格的限制转基因食品的新法规。 欧洲议会2002年7月3日通过了一项提案,在两年时间内必须在欧洲所有超市中对所有食物贴上清楚地标明食物成分是否包含转基因的标签。不过,这个决定有可能加剧尚未论证的转基因食品是否有害健康和环境的争论,并造成欧盟和美国之间进一步的贸易摩擦。而美国是强烈反对这一做法的。 欧洲议会支持的提案包括增加食品标签内容,支持更严格地测试和鉴定食物以及动物饲料,尤其是当后者在加工和运输过程中有可能被转基因材料污染。欧洲议会也支持要
88、求企业追踪食品来源的管理规则,只是对很小部分的转基因饲料饲养的动物所生产的肉类、蛋类和乳类不强行要求贴标签。 而且欧洲议会对只要含有1%的转基因就确定为转基因食物的域值标准削减到0.5%的含量。但是一些生物技术产业对此评价为“不现实”。一个叫做欧洲生物的工业集团说,欧洲议会的行为是对新技术的歧视,会减少消费者的选择,阻碍与第三世界国家的贸易,同时又对安全起不到丝毫作用。但是英国伦敦消费者协会却欢迎欧洲议会的这些决定。该组织的雷切尔苏通说,理所当然地,随着测试技术的改善,贴上转基因标签的域值水平应当逐渐降低。非洲：挨饿也不吃 尽管去年8月南部非洲闹饥荒,但一些国家还是拒绝了美国援助的转基因玉米。
89、乍一看非洲一些国家在饥饿之下拒绝转基因食品是有些匪夷所思,但实际上反映出人们对转基因食品的怀疑并没有解决。这种怀疑并非仅仅是对转基因食品对人和环境的潜在危害。 转基因食品是否是消除贫困和解决全球人口吃饭问题的适宜手段,支持者当然会竭尽全力让公众相信转基因食品的无害,特别是在欧洲这种说服会异常艰难。但是这一技术对全球现在和可以预见的未来影响正在日益增强。这便产生两种结果,在富裕国家可以使粮食更为丰富因而压低价格,而在最穷的国家则削弱其农业生产。 撒哈拉以南,南非是唯一能适应市场的商业需求而培育和种植转基因作物的国家。其他国家目前只能被迫在紧急情况(如饥荒)下,有效地接受这一技术,但是对他们无法做
90、到知情同意。 另一方面,美国的援助机构并不能防止这些转基因食物被送到黑市销售,而那些没有受灾地区的人也可能得到这些种子并在当地播种。因而这些转基因作物很可能在违约情况下进入当地的农田。 非洲当地对转基因作物蔓延后的贸易担心也是有理由的,因为欧洲消费者一直拒绝转基因食品,许多国家,如日本、德国等已经全面为转基因食品贴标签。因此一些非洲国家已被欧盟视为非转基因食品的出口来源。非洲人也认为他们赚钱的非转基因食品市场在欧洲,因此他们愿意保留自己的选择。 鉴于目前对转基因食品没有定论,最好的方式是让各国自主选择高新技术和市场,同时真正发展自己的经济。而对我们每一个消费者来说,选择权在您手上,吃不吃由您。
91、6、世界各国:对转基因食品采取强制性措施世界上多数国家对转基因技术，特别是转基因食品持慎重态度，很多国家专门制定了相关法规和管理制度。 2000年3月，墨西哥上议院一致通过健康法例，要求转基因食物标明转基因成分，并印上“此食物经转基因”。 日本从2001年4月1日起，规定所有转基因食物都必须经过安全检验；对转基因成分超过5的食物，执行强制性标签制度；部分转基因成分被禁止，包括“星联”玉米等。 韩国政府从2001年3月1日开始，实施转基因食物强制性标签制度。任何公司被发现标签上有错误信息，将被判入狱3年或罚款3000万韩元，没有贴上标签者亦被罚1000万韩元。 菲律宾新任总统及农业部长视转基因食
92、品标签制度为政府首要任务，将制定出相关制度细节。 沙特阿拉伯政府禁止所有经由转基因生物制造的动物产品，转基因食物进口亦需要附上健康证明。 斯里兰卡从2001年5月1日起，所有转基因食物都被禁止进口，政府亦禁止制造、运输、贮存、分发及销售任何转基因食物。 挪威被视为全世界监管转基因最严格的国家，政府禁止数种含有耐抗生素标示基因的转基因作物及制品进口。 瑞士包括添加剂在内的所有食物制品及动物饲料，只要含有转基因成分都一定要贴上“转基因生物”或“含有转基因生物”的标签。2000年1月，瑞士是第一个把含转基因物的药品纳入标签制度的国家。 俄罗斯于2000年7月1日制订了转基因消费品法。 欧盟正计划改善标签法例，其实质禁止了任何新的转基因食物。