轉(zhuǎn)基因生物安全與管理

前言

　　人口、資源、環(huán)境一直是人類生存與發(fā)展所面臨的主要問(wèn)題，而以科學(xué)研究為先導(dǎo)的技術(shù)革命是解決這些問(wèn)題的根本途徑。20世紀(jì)80年代以來(lái)，由于基因重組及轉(zhuǎn)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使生物技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入嶄新的階段，并且產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而經(jīng)濟(jì)效益的重要標(biāo)志是，一個(gè)以基因工程為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)群正在迅速嵋起，并呈快速發(fā)展勢(shì)頭?！　∩锛夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)了生物技術(shù)產(chǎn)品的全球貿(mào)易，特別是在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用方面，抗蟲、抗病和耐除草劑等類型的轉(zhuǎn)基因作物自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，已在北美洲、南美洲和亞洲一些國(guó)家進(jìn)行了大規(guī)模的商業(yè)種植，其產(chǎn)品已源源不斷地銷往其他國(guó)家。這一發(fā)展進(jìn)程非常迅速，從轉(zhuǎn)基因生物正式獲得批準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)到現(xiàn)在大規(guī)模的生物產(chǎn)業(yè)階段僅僅用了15年的時(shí)間?！　?994年，延熟番茄的正式商業(yè)化生產(chǎn)意味著人類大規(guī)模利用轉(zhuǎn)基因生物的開始。1996年，全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積為170萬(wàn)hm，此后每年種植面積的增加都保持在13％左右，到2007年已達(dá)到1。143億hm，是1996年種植面積的65倍。2007年種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家數(shù)量達(dá)到23個(gè)，其中包括工2個(gè)發(fā)展中國(guó)家和11個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家，主要有美國(guó)、加拿大、阿根廷、巴西、印度和中國(guó)等?！　≈袊?guó)目前已批準(zhǔn)商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物主要是轉(zhuǎn)Bz基因抗蟲棉。1997年開始商業(yè)化種植時(shí)面積為3萬(wàn)hm，次年達(dá)23萬(wàn)hm，2000年種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm，至2004年種植面積達(dá)350萬(wàn)～400萬(wàn)hm，占全國(guó)棉花總種植面積的2／3，種植省份包括黃河流域的河南、河北、山東、山西等省，長(zhǎng)江流域的江蘇、安徽、湖南、湖北等省，以及新疆維吾爾自治區(qū)?！　‰m然中國(guó)目前還沒(méi)有批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因糧食作物商業(yè)化生產(chǎn)，但是中國(guó)的科研工作者一直在從事轉(zhuǎn)基因糧食作物的研究，涉及水稻、小麥、玉米、油菜、大豆等多種農(nóng)作物。過(guò)去工0年來(lái)，中國(guó)一直大量進(jìn)口大豆，用于烹調(diào)油產(chǎn)品的加工。中國(guó)進(jìn)口大豆的數(shù)量一直呈上升趨勢(shì)，2000年左右每年進(jìn)口大豆不足2000萬(wàn)t，與國(guó)內(nèi)大豆產(chǎn)量基本持平；此后進(jìn)口量逐漸超過(guò)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)量，2005年進(jìn)口量為2659萬(wàn)t，2006年為2827萬(wàn)t，2007年達(dá)3082萬(wàn)t，2008年達(dá)3744萬(wàn)t。進(jìn)口大豆產(chǎn)品中有70％是轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，主要來(lái)自于美國(guó)、阿根廷和巴西。轉(zhuǎn)基因大豆油充斥于餐桌，每個(gè)人都無(wú)法避免。　　然而，轉(zhuǎn)基因生物具有科學(xué)上的不確定性，這種不確定性決定了轉(zhuǎn)基因生物的商業(yè)化生產(chǎn)和大規(guī)模應(yīng)用具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。如何評(píng)估這些風(fēng)險(xiǎn)并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管理，是目前科學(xué)管理和可持續(xù)發(fā)展的基本要求。

內(nèi)容概要

本書主要由三部分組成。第一部分介紹了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的生物學(xué)基礎(chǔ)，包括基因工程的原理、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方法與發(fā)展、轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品對(duì)環(huán)境和健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)，以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理的方法與內(nèi)容；第二部分分析了轉(zhuǎn)基因生物安全管理的政策、法規(guī)與制度體系，包括國(guó)際公約、部分國(guó)家的立法與管理經(jīng)驗(yàn)，以及中國(guó)的相關(guān)法規(guī)制度與管理實(shí)踐；第三部分闡述了轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的社會(huì)一經(jīng)濟(jì)影響，包括轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)、對(duì)國(guó)際貿(mào)易的影響、損害賠償與補(bǔ)救、事故應(yīng)急管理，以及公眾意識(shí)與參與等。書中許多內(nèi)容是基于作者多年從事轉(zhuǎn)基因生物安全的研究工作和參加聯(lián)合國(guó)相關(guān)公約國(guó)際談判的經(jīng)歷，因此具有比較明確的觀點(diǎn)。    本書可作為高等院校相關(guān)專業(yè)本科生和研究生學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)基因生物安全課程的教材，也可作為相關(guān)管理人員的培訓(xùn)教材和科研人員的參考書目。

書籍目錄

前言緒論第1章  遺傳工程的分子生物學(xué)基礎(chǔ)  1.1  基因的概念和結(jié)構(gòu)  1.2  DNA復(fù)制    1.2.1  DNA復(fù)制的特點(diǎn)及其調(diào)控    1.2.2  人工DNA復(fù)制——PCR  1.3  DNA轉(zhuǎn)錄及其調(diào)控  1.4  RNA的轉(zhuǎn)錄后加工及其調(diào)控    1.4.1  mRNA的特征    1.4.2  內(nèi)含子的拼接、編輯和化學(xué)修飾    1.4.3  RNA干擾(RNAi)  1.5  蛋白表達(dá)及其調(diào)控    1.5.1  三聯(lián)體密碼子    1.5.2  蛋白質(zhì)的加工和修飾    1.5.3  蛋白質(zhì)的降解  1.6  限制性內(nèi)切核酸酶  主要參考文獻(xiàn)第2章  基因工程原理和實(shí)踐  2.1  重組DNA技術(shù)發(fā)展史上的重大事件  2.2  目的基因的分離    2.2.1  通過(guò)構(gòu)建cDNA文庫(kù)和基因文庫(kù)分離目的基因    2.2.2  用PCR方法從基因組中擴(kuò)增出目的基因    2.2.3  DNA的化學(xué)合成  2.3  基因重組  2.4  基因工程載體    2.4.1  質(zhì)粒載體    2.4.2  噬菌體和病毒載體    2.4.3  YAC載體  2.5  植物轉(zhuǎn)化方法    2.5.1  農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法    2.5.2  基因槍介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法    2.5.3  花粉管通道法  2.6  轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的制作方法    2.6.1  逆轉(zhuǎn)錄病毒載體感染早期發(fā)育的動(dòng)物胚胎及MⅡ期的卵母細(xì)胞    2.6.2  原核期胚胎的顯微注射技術(shù)    2.6.3  精子載體技術(shù)    2.6.4  胚胎干細(xì)胞技術(shù)    2.6.5  PGC技術(shù)    2.6.6  體細(xì)胞核移植技術(shù)    2.6.7  人工染色體載體技術(shù)    2.6.8  脂質(zhì)體載體技術(shù)    2.6.9  電脈沖技術(shù)  2.7  轉(zhuǎn)基因生物研發(fā)的一般過(guò)程  主要參考文獻(xiàn)第3章  轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的發(fā)展　3.1　轉(zhuǎn)基因植物的發(fā)展    3.1.1　轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展現(xiàn)狀    3.1.2　轉(zhuǎn)基因林木的發(fā)展現(xiàn)狀  3.2　轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究進(jìn)展    3.2.1　動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究進(jìn)展    3.2.2　轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的應(yīng)用    3.2.3　中國(guó)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究進(jìn)展  3.3　轉(zhuǎn)基因微生物研究進(jìn)展    3.3.1　轉(zhuǎn)基因微生物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.2　轉(zhuǎn)基因微生物在食品生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.3　轉(zhuǎn)基因微生物在藥物生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.4　轉(zhuǎn)基因微生物在其他領(lǐng)域的應(yīng)用  3.4　基因工程疫苗    3.4.1　基因工程疫苗的利用    3.4.2　基因工程疫苗的研究進(jìn)展  主要參考文獻(xiàn)第4章　轉(zhuǎn)基因食品對(duì)健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)  4.1　轉(zhuǎn)基因食品商業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)狀    4.1.1　美國(guó)轉(zhuǎn)基因食品的商業(yè)化現(xiàn)狀    4.1.2　歐盟轉(zhuǎn)基因食品的商業(yè)化現(xiàn)狀    4.1.3　中國(guó)轉(zhuǎn)基因食品的商業(yè)化現(xiàn)狀  4.2　DNA的人體暴露    4.2.1　食品中的DNA  　……第5章  轉(zhuǎn)基因生物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)第6章  轉(zhuǎn)基因生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：方法和案例第7章  轉(zhuǎn)基因生物風(fēng)險(xiǎn)管理第8章  外源基因檢測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)第9章  生物安全國(guó)際法：卡塔赫納生物安全議定書第10章  部分國(guó)家的生物安全法規(guī)與制度第11章  中國(guó)生物安全政策法規(guī)與制度框架第12章  轉(zhuǎn)基因生物的越境轉(zhuǎn)移與標(biāo)識(shí)制度第13章  轉(zhuǎn)基因生物的損害責(zé)任與補(bǔ)救第14章  轉(zhuǎn)基因生物的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)影響第15章  轉(zhuǎn)基因生物安全應(yīng)急管理制度第16章  生物安全的公眾教育與公眾參與縮略語(yǔ)

章節(jié)摘錄

　　第1章　遺傳工程的分子生物學(xué)基礎(chǔ)　　從事轉(zhuǎn)基因生物安全的研究，首先必須了解現(xiàn)代生物技術(shù)，尤其是基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)。而這些技術(shù)的基礎(chǔ)都是現(xiàn)代分子生物學(xué)，這些技術(shù)是現(xiàn)代分子生物學(xué)的具體應(yīng)用?；虻慕Y(jié)構(gòu)和功能、基因的表達(dá)模式、基因的活動(dòng)規(guī)律等的研究是對(duì)基因進(jìn)行人工操作的基礎(chǔ)，是有效獲得轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的基本途徑，也是研究轉(zhuǎn)基因生物安全的基礎(chǔ)?！　∵z傳工程，或者轉(zhuǎn)基因技術(shù)所涉及的分子生物學(xué)內(nèi)容包括：基因的基本概念和結(jié)構(gòu)、基因的功能、基因的復(fù)制、基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后修飾、蛋白質(zhì)表達(dá)和表達(dá)后修飾、核酸和蛋白質(zhì)的降解等?！　?.1　基因的概念和結(jié)構(gòu)　　基因（gene）一詞首先由丹麥植物學(xué)家Johnson提出，最初用來(lái)指奧地利遺傳學(xué)家孟德?tīng)栠z傳定律中的遺傳因子。后來(lái)，美國(guó)著名遺傳學(xué)家Morgan在研究果蠅時(shí)發(fā)現(xiàn)基因是以一定的線性次序排列在染色體上的。1953年，Watson和Crick發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，對(duì)于基因的結(jié)構(gòu)有了進(jìn)一步的了解，從而開啟了現(xiàn)代分子生物學(xué)的大門?，F(xiàn)在基因一詞既可指負(fù)載在DNA鏈上的遺傳信息，也可以指一段特定的染色體區(qū)，無(wú)論哪種含義，基因的基本組成都是DNA。　　DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，由反向平行的兩條鏈構(gòu)成，基本單位是核苷酸，由堿基、脫氧核糖和磷酸基團(tuán)三部分構(gòu)成。脫氧核糖相當(dāng)于分子基底，第一位碳與堿基相連，第五位碳與磷酸基團(tuán)相連，兩個(gè)核苷酸相連則是通過(guò)脫氧核糖第三位碳上的羥基與另一個(gè)核苷酸的磷酸基團(tuán)形成磷酸二酯鍵來(lái)完成（圖1.1）。堿基決定了核苷酸的性質(zhì)，常見(jiàn)的堿基為4種，即腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（c）和胸腺嘧啶（T），堿基遵循互補(bǔ)配對(duì)原則，A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，一條DNA鏈上的核苷酸順序有唯一對(duì)應(yīng)的配對(duì)鏈順序（圖1-2）。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

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