基因,基因是指細胞內編碼 特定功能蛋白的DNA 片段。,你知道什么是轉基因嗎？,走進轉基因,觀看視頻,農業(yè)部在答問中，給出了轉基因技術的概念：轉基因技術是將高產、抗逆、抗病蟲、提高營養(yǎng)品質等已知功能性狀的基因，通過現(xiàn)代科技手段轉入到目標生物體中，使受體生物在原有遺傳特性基礎上增加新的功能特性，獲得新的品種，生產新的產品。,轉基因,“轉基因”一詞的由來,“轉基因生物”一詞的最初來源是英語“Transgenic Organisms”，因為在上世紀70年代，重組脫氧核糖核酸技術（rDNA）剛開始應用于動植物育種的時候，常規(guī)的做法是將外源目的基因轉入生物體內，使其得到表達，因而在早期的英語文獻中，這種移植了外源基因的生物被形象地稱為“transgenic Organisms”，即“轉基因生物”。,上世紀90年代末以來，科學家們能夠在不導入外源基因的情況下也能改變生物體的遺傳特性，獲得人們希望得到的性狀。因此，現(xiàn)在開始用“Genetically Modified Organisms（簡稱GMO）”，即“基因修飾生物”，來代替早期的“Transgenic Organisms”。,采用基因工程手段將從不同生物中分離或人工合成的外源基因在體外進行酶切和連接，構成重組DNA分子，然后導入受體細胞，使新的基因在受體細胞內整合、表達，并能通過無性或有性增殖過程，將外源基因遺傳給后代，由此獲得的基因改良生物稱為轉基因生物。,轉基因動物(GMA) 轉基因植物(GMP) 轉基因微生物(GMM) 轉基因作物(GMC) 轉基因食品(GMF),轉基因生物(GMO)：,轉基因生物及其分類：,轉基因植物及其歷史,1、何為轉基因食品 轉基因食品就是以轉基因生物體直接作為食品或以其為原料加工生產的食品 。 例如，將魚的抗凍基因轉入西紅柿使這可抵御寒冷；把某些病毒的基因接入玉米、大豆的植株中，用以抵抗病害的侵襲。,2、轉基因技術的發(fā)展史 轉基因技術的發(fā)展歷史實際上就是基因工程等生物技術的發(fā)展史。 1982年，將大鼠生長激素重組基因導入小鼠受精原核內，獲得了人類歷史上第一個轉基因動物轉基因“超級鼠”，比一般的小白鼠大一倍。 1983年，世界上第一例轉基因植物（一種含有抗生素藥類抗體的煙草）在美國成功培植。 1994年，孟山都(Monsanto)公司下屬Calgene公司研制的延熟保鮮轉基因番茄在美國批準上市，這是發(fā)達國家批準商業(yè)化的第一個轉基因作物。,1997年全球轉基因作物種植面積1100萬公頃； 1998年就達到3000萬公頃； 2002年，達到5870萬公頃。,全球轉基因作物商業(yè)種植始于1996年，18年來，種植面積從170萬公頃增加到1.75億公頃，,3、轉基因作物的種類及種植面積 目前全球已擁有120多種轉基因植物，其中轉基因大豆、棉花、玉米、油菜、西紅柿等51種轉基因作物已開始商品化生產。 在所有轉基因作物中，轉基因的大豆、玉米、棉花和油菜的種植面積占99%以上。 全球種得最多的轉基因作物是大豆，占全球大豆總種植面積的62%，接下來是玉米 （21%）和棉花（12%）。 種植轉基因作物所帶來的總價值估計為42.5億美元，而在前一年則為38億美元。,在2013年,全球27個國家有超過1800萬農民種植轉基因作物,美國以占世界四成的種植面積位居第一,中國位列第六。,國際農業(yè)生物技術應用服務組織ISAAA榮譽主席克萊夫詹姆斯： 中國，90%以上的棉花都是轉基因棉花； 美國，90%的玉米、90%的棉花、93%的大豆和98%的甜菜都是轉基因作物； 澳大利亞，99.5%的棉花； 阿根廷100%的大豆也都采用轉基因技術。,目前我國極少生產糧食、油料作物等轉基因食品，只有一些轉基因抗蟲棉，但并不進入人的食物鏈。我國的轉基因食品基本上都是進口的。 排在前三位的是：大豆、玉米、油菜。我國去年進口大豆6338萬噸。目前我國進口大豆主要用做加工原料，生產豆油、豆腐、豆奶等制品。,4、作物轉入的外源基因的類型及方法 類型：轉基因作物涉及的遺傳改良性狀主要包括：抗除草劑基因占總面積的71%，抗蟲基因占28%，抗病毒基因占1%。,方法： 農桿菌介導法：農桿菌中有一種致瘤的環(huán)型DNA，稱為Ti質粒。被農桿菌感染的植物之所以長瘤正是由于TDNA插入了植物染色體。從此，人們便利用這種天然的轉化體系向植物轉基因。 基因槍：把所要轉入的基因包被在金粉或鎢粉上之后，利用基因槍將其打入培養(yǎng)細胞中來完成轉基因過程。,5、轉基因大豆 轉基因大豆的研究主要以耐除草劑和改善大豆品質為主： 耐除草劑：在美國有3個轉基因大豆品種已應用，最多的是對除草劑草丁膦和草甘膦具有耐性的個品種。2002年種植面積占美國大豆的74%。可見，目前美國的大豆生產已經基本上普及了耐除草劑的轉基因品種。 改善大豆成分：Mazur等(1999) 獲得了種子油酸相對含量高達85%的大豆新品系，而且農藝性狀優(yōu)良。,6、轉基因玉米 轉基因玉米的研究主要集中于提高抗蟲性和耐除草劑方面。 在美國，轉基因玉米的種植面積占玉米總種植面積的比例在35%左右。 其中抗蟲Bt玉米的種植面積發(fā)展最快，所占近比例最大，2002年約占玉米種植總面積的24；耐除草劑玉米占7 10之間；兼具抗蟲和耐除草劑特性的轉基因玉米品種種植規(guī)模仍然不大，近年來僅占玉米種植總面積的1 -2。,7、轉基因水稻 轉基因水稻的研究主要集中在以下三個方面： 提高光合效率：將C4作物玉米的PEPC基因導入水稻的基因組，從而改良了水稻的光合作用效率。 提高營養(yǎng)品質：Ye等（2000）成功地將來自其他物種的psy、cntl和lcy基因整合到水稻基因組中，解決了水稻胚乳不能合成維生素A的難題。 增加抗逆性：紐約康乃爾大學的加戈等將大腸桿菌中兩種負責合成海藻糖的基因導入到秈稻中。轉基因水稻在惡劣環(huán)境條件下的生存能力比普通水稻更強。,8、轉基因馬鈴薯 抗病基因?？共《?、抗真菌、抗細菌、抗除草劑和Bt基因。1996年美國的轉基因土豆種植面積約有1萬英畝，1999年增加到了5萬英畝。 生產可食疫苗。Tacket等(1998)利用表達腸產毒性大腸桿菌熱不穩(wěn)定性毒素(LT)的轉基因馬鈴薯進行了人體免疫試驗，結果表明這種轉基因馬鈴薯在人體中也具有預期的免疫作用。,抗病毒和抗軟化基因西紅柿,轉基因抗蟲番茄,由中國農科院生物工程中心開發(fā)的Bt棉對棉鈴蟲有顯著的抗性。與對照相比減少農藥用量80，并減少用工150個/hm2，以上兩者可使每公頃節(jié)省1500元，Bt轉基因棉種深受棉農的歡迎。,轉基因抗蟲棉,轉基因棉花,脂肪含量高,含-胡蘿卜素,9、轉基因植物帶來的經濟效益 獲益的主要途徑有三個： 當遇到蟲害和雜草危害時，常規(guī)品種減產幅度較大，轉基因作物品種相對增產； 由于減少了殺蟲劑和除草劑等農藥的用量，降低了生產成本，農民的純收入相對增加； 通過減少農田害蟲和雜草防治的工作量，節(jié)省勞力成本，相對增加了農民的經濟收入。,10、轉基因植物帶來的環(huán)境效益 ： 保護動物：增加有益昆蟲和動物種群的數(shù)量 1996年開始推廣抗病蟲作物以來，美國各種鳥類的數(shù)量均有明顯增加。 降低農藥污染 1996年開始推廣種植抗蟲和耐除草劑玉米、大豆和棉花后， 1998年與1997年相比，這種作物的農藥施用面積約減少了1910萬英畝，相當于這3種作物農藥施用總面積的6.2，農藥有效成份的用量也減少了大約250萬磅。,轉基因植物的種類： 糧食作物：水稻、小麥、玉米、高粱、馬鈴薯、甘薯等； 經濟作物：棉花、大豆、油菜、亞麻、向日葵等； 蔬菜：番茄、黃瓜、芹菜、甘藍、花椰菜、胡籮卜、茄子、芹菜等； 瓜果：蘋果、核桃、李、番木瓜、甜瓜、草莓、香蕉等； 花卉：矮牽牛、菊花、番石竹等； 樹木：泡桐、楊樹等。,上市的轉基因食品, 抗除草劑基因大豆 抗蟲基因玉米 抗病毒基因油菜 抗病毒土豆 轉抗蟲基因棉花,