浅谈基因工程对农业的利与弊 毕业论文.docVIP

粮食与安全 ——浅谈基因工程对农业的利与弊 摘要 基因工程技术为人类的发展提供了广大空间。但是，基因工程技术对人类健康和生态环境具有潜在危害，对社会安全产生冲击。因此，探讨基因技术带给人类的益处与其将给人类带来的风险，提前采取预防措施，有助于促进基因技术的良性发展。 关键词：基因工程；农业；风险 引言 基因工程技术给工农业生产的发展带来了巨大的经济效益。基因工程技术能使动、植物具有它们原来所没有的全新的特征；减少合成杀虫剂的使用，使粮食更有利于人体健康；培育出具有生物反应器功能的工程动、植物[1]。目前转基因植物、转基因动物和转基因微生物已经取得了惊人的效益。利用基因技术生产转基因食品，对于解决当今人类面临的人口膨胀、可耕地面积减少的生存矛盾提供了希望。 但是，当人类陶醉于基因工程技术给人类带来利益与希望之时，人类开始反思基因技术所带来的许多风险，如它对人类健康和生态环境的潜在危害，对社会稳定和社会安全的威胁，从而在社会各个层面产生意想不到的后果[2]。因此，探讨基因技术将给人类带来的益处风险，对可能的风险提前采取预防措施，使基因技术为人类带来更多的福祉，是全人类的共同责任[3]。 基因工程简介 所谓基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新组合并使之掺入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖的技术。或者说，基因工程是对DNA(脱氧核酸)大分子上的遗传单元(基因)进行体外操作，把不同来源的基因按照单元设计的蓝图，重新构成新的基因组合(即重组体)，再把它引入细胞中，构成具有新的遗传特性的生物。从实质上讲，基因工程的特征，第一个是它将外源DNA的新组合引入到一种新的寄主生物中进行繁殖。这种DNA分子的新组合是按照工程学的方法进行设计和操作的，这就赋予基因工程跨越天然物种屏障的能力，克服了固有的生物种间的限制，扩大和带来了定向创新生物的可能性，这是基因工程的最大特点。基因工程的第二个特征是，一种确定的DNA小片断能够在新寄主细胞中进行扩增。正是由于具备了这种特征，我们才能够制备到大量纯化的DNA片段，从而拓宽了分子生物学的研究领域，包括核苷酸的序列测定、位点特异的突变形成，以及以确保所编码的多肽链能够在寄主细胞中实现高水平表达为目的的基因序列操作等[4]。除此之外，这种大量纯正的DNA片段，没有污染上给体生物的任何其他DNA序列，是绝对纯净的分子群体。基因工程的名称很多，常见的还有遗传工程、基因操作、重组DNA技术以及基因克隆、分子克隆等。这些术语所代表的具体内容都是彼此相关的，在许多场合下被混合使用，很难做出严格的区分。 基因工程在农业中的应用 科学家们利用基因工程技术改良农作物已取得了重大进展，一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是将生物技术、农业、食品和医药行业融合到一起。基因技术在农作物品种上的突破使得科学家们用全新的科学方式改良农作物。例如，目前，基因技术已可以使农作物自己释放出杀虫剂，可以使农作物种植在旱地或盐碱地上，或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。基因技术也使开发农作物新品种的时间大大缩短。 防治虫害 植物危险性病虫害是影响农业产量的重要因素之一，主要包括细菌、真菌、病毒和有害昆虫以及线虫等。如作物病毒病是农业生产中较难对付的一种病害，一旦发生就能使甘薯减产20%~50%，严重时甚至绝收，用化学药剂防治效果往往不理想，而且造成了严重的环境污染，破坏了生物多样性。有害昆虫对农业生产的危害也十分巨大，如我国是一个棉花生 产大国，每年由于棉铃虫的侵害，棉花减产达17%~50%，直接经济损失为50~100亿人民币。经过农业科研人员的不懈努力，在抗虫害转基因研究方面取得了大量的成就，用基因工程技术培育出的抗病虫害转基因作物不需施用农药就可以杀死或抑制病虫害,不仅提高了产量，降低了生产成本，而且保护了环境。1996年转Bt基因棉花在美国种植66万hm2。2年，在多点表现突出，在完全不喷杀虫剂的情况下，单产仍高于喷撒2～3次杀虫剂的中国推广棉花[5]，显示出了控制棉铃虫的极好前景。20世纪80年代美国孟山都公司开发了能抗马铃薯甲虫的马铃薯抗虫品种新叶(Newleaf)、抗鳞翅目昆虫的保铃棉花(Bollgard)和抗欧洲玉米螟的保产玉米(Yieldgard)，并相继进入了商品化生产。1991年我国成功地将芽孢杆菌编码杀虫晶体蛋白的基因导入棉花，获得了转基因植株。到目前为止，我国已育成10多个杀虫效果显著、丰产性好、纤维品质优良、适应性广的品种或品系，已在9个省市大面积示范种植,到2000年我国的转基因棉花种植面积已达3000万亩。在抗病毒病研究方面，也取得了巨大的进展。1995年美国农业部批准第一例抗病毒的转基因南瓜