科学版研究生教材转基因生物安全与管理

目录 前言 绪论 1 第1章 遗传工程的分子生物学基础 16 1.1 基因的概念和结构 16 1.2 DNA复制 18 1.2.1 DNA复制的特点及其调控 18 1.2.2 人工DNA复制——PCR 19 1.3 DNA转录及其调控 21 1.4 RNA的转录后加工及其调控 22 1.4.1 mRNA的特征 22 1.4.2 内含子的拼接?编辑和化学修饰 22 1.4.3 RNA干扰(RNAi) 23 1.5 蛋白表达及其调控 24 1.5.1 三联体密码子 25 1.5.2 蛋白质的加工和修饰 25 1.5.3 蛋白质的降解 26 1.6 限制性内切核酸酶 26 主要参考文献 28 第2章 基因工程原理和实践 29 2.1 重组DNA技术发展史上的重大事件 29 2.2 目的基因的分离 30 2.2.1 通过构建cDNA文库和基因文库分离目的基因 30 2.2.2 用PCR方法从基因组中扩增出目的基因 31 2.2.3 DNA的化学合成 31 2.3 基因重组 32 2.4 基因工程载体 32 2.4.1 质粒载体 33 2.4.2 噬菌体和病毒载体 34 2.4.3 YAC载体 34 2.5 植物转化方法 34 2.5.1 农杆菌介导转化法 35 2.5.2 基因枪介导转化法 36 2.5.3 花粉管通道法 36 2.6 转基因动物的制作方法 37 2.6.1 逆转录病毒载体感染早期发育的动物胚胎及MⅡ期的卵母细胞 37 2.6.2 原核期胚胎的显微注射技术 37 2.6.3 精子载体技术 37 2.6.4 胚胎干细胞技术 37 2.6.5 P-C技术 38 2.6.6 体细胞核移植技术 38 2.6.7 人工染色体载体技术 38 2.6.8 脂质体载体技术 39 2.6.9 电脉冲技术 39 2.7 转基因生物研发的一般过程 39 主要参考文献 40 第3章 转基因生物技术的发展 42 3.1 转基因植物的发展 42 3.1.1 转基因作物的发展现状 42 3.1.2 转基因林木的发展现状 44 3.2 转基因动物研究进展 46 3.2.1 动物转基因技术的研究进展 47 3.2.2 转基因动物的应用 48 3.2.3 中国转基因动物研究进展 54 3.3 转基因微生物研究进展 57 3.3.1 转基因微生物在农业生产领域的应用 57 3.3.2 转基因微生物在食品生产领域的应用 61 3.3.3 转基因微生物在药物生产领域的应用 61 3.3.4 转基因微生物在其他领域的应用 61 3.4 基因工程疫苗 62 3.4.1 基因工程疫苗的利用 63 3.4.2 基因工程疫苗的研究进展 64 主要参考文献 67 第4章 转基因食品对健康的潜在风险 69 4.1 转基因食品商业化生产现状 69 4.1.1 美国转基因食品的商业化现状 69 4.1.2 欧盟转基因食品的商业化现状 72 4.1.3 中国转基因食品的商业化现状 73 4.2 DNA的人体暴露 73 4.2.1 食品中的DNA 73 4.2.2 消化系统中DNA的稳定性 74 4.2.3 人体细胞中重组DNA的水平转移 75 4.3 转基因食品对健康的潜在风险 76 4.3.1 转基因食品健康风险的概念 76 4.3.2 与基因表达产物(非核酸物质)相关的健康影响 76 4.3.3 蛋白质可能的致敏性 77 4.3.4 食品关键成分相关的安全问题 79 4.3.5 转基因食品中标记基因的生物安全性问题 80 4.4 转基因食品风险评估的方案 80 4.4.1 消化道作为转基因食品风险评估的**目标 80 4.4.2 关于转基因作物和食品健康评估的建议方案 81 4.4.3 问题和结论 82 主要参考文献 82 第5章 转基因生物的生态风险 85 5.1 转基因生物对生态环境的影响 85 5.1.1 转基因生物的靶标效应 86 5.1.2 转基因生物的非靶标效应 87 5.1.3 外源基因逃逸 88 5.1.4 外源基因在生态系统中的积累 88 5.1.5 转基因生物入侵 89 5.2 水平基因流——重组DNA的生物安全 89 5.2.1 重组DNA在不同环境中的潜在影响 90 5.2.2 原核细胞中重组DNA水平基因流 91 5.3 垂直基因流——外源基因逃逸的理论基础 92 5.3.1 基因流的概念 92 5.3.2 外源转基因逃逸的对象 92 5.3.3 外源转基因逃逸的途径 93 5.3.4 花粉介导基因流的潜在影响 94 主要参考文献 100 第6章 转基因生物风险评价：方法和案例 103 6.1 转基因生物风险评价的一般原则和方法 103 6.2 转基因经济作物的风险评价 104 6.2.1 转基因棉的风险评价 104 6.2.2 转基因大豆的风险评价 110 6.2.3 转基因油菜的风险评价 111 6.3 转基因粮食作物的风险评价 112 6.3.1 转基因水稻的风险评价 112 6.3.2 转基因玉米的风险评价 112 6.3.3 转基因小麦的风险评价 114 6.4 转基因林木的风险评价 115 主要参考文献 117 附录1：《卡塔赫纳生物安全议定书》附录Ⅲ 119 附录2：农业部《转基因植物安全评价指南(试行)》 121 第7章 转基因生物风险管理 128 7.1 风险管理的定义?目标和要求 128 7.2 转基因生物风险管理的理论基础——科学不确定性 129 7.2.1 科学上的不确定性和复杂性 129 7.2.2 转基因生物风险的不确定性和复杂性的来源 130 7.2.3 从技术和科学的不确定性上构建预防模型 131 7.3 转基因生物风险管理的原则——预防原则 132 7.3.1 预防原则的概念 132 7.3.2 预防原则的实施对风险威胁的回应 133 7.3.3 预防原则的实施涉及科学上的不确定性 134 7.3.4 熟悉原则?实质等同与预防原则 135 7.3.5 积极措施的必要性 136 7.3.6 预防原则和证据负担 136 7.3.7 预告原则和规范标准 137 7.4 转基因生物管理实践(以欧盟为例) 137 7.4.1 欧盟的环境释放 138 7.4.2 欧盟的转基因食品和饲料 139 7.4.3 欧盟的可追踪性原则 140 7.4.4 欧盟转基因生物的越境转移 140 7.4.5 欧盟的共存原则 140 主要参考文献 141 第8章 外源基因检测和环境监测 143 8.1 外源基因检测和环境监测的意义和必要性 143 8.2 外源基因检测的方法 144 8.2.1 利用PCR检测外源基因的优势 144 8.2.2 -MO的PCR分析流程 145 8.2.3 应用PCR检测样本的-MO成分 146 8.2.4 确保可靠的PCR检测结果的措施 150 8.2.5 验证PCR结果的方法 151 8.3 -MO中蛋白质的免疫学分析 151 8.3.1 免疫检测的基本原理 151 8.3.2 免疫检测的局限性 152 8.4 转基因微生物的检测方法 153 8.4.1 平板菌落计数法 153 8.4.2 免疫荧光抗体法 153 8.4.3 核酸序列分析 154 8.4.4 DNA杂交技术 154 8.5 -MO检测实验的统一标准 154 8.5.1 标准操作程序 154 8.5.2 实验室的执行评估 154 8.5.3 实验室资格鉴定 154 8.5.4 -MO检测方法的国际标准化 155 8.6 -MO的环境监测 155 8.6.1 怎么开始监测? 156 8.6.2 环境影响——需要监测什么? 156 8.6.3 人类和动物健康影响——需要监测什么? 156 8.6.4 在哪里监测-MO/LMO的影响? 157 8.6.5 欧盟和国际的监测健康及环境影响的现状 158 8.6.6 建立以环境监测为基础的生物安全框架 159 8.6.7 追踪-MO环境释放的其他工具 159 主要参考文献 160 第9章 生物安全国际法：卡塔赫纳生物安全议定书 163 9.1 《议定书》的产生背景 163 9.1.1 《卡塔赫纳生物安全议定书》与《生物多样性公约》的关系 163 9.1.2 《生物安全议定书》的起草过程 164 9.1.3 《生物安全议定书》的谈判过程 164 9.1.4 《生物安全议定书》谈判的争论焦点 165 9.2 《生物安全议定书》体现的基本原则 167 9.2.1 预先防范原则 167 9.2.2 国际合作原则 167 9.2.3 无害利用原则 168 9.2.4 转基因生物谨慎发展原则 168 9.3 《生物安全议定书》的基本内容 169 9.3.1 一般性条款 169 9.3.2 提前知情同意程序 170 9.3.3 风险评估 171 9.3.4 风险管理 171 9.3.5 处理?运输?包装和标志 172 9.3.6 能力建设与公众参与 173 9.3.7 赔偿责任与补救 174 9.4 《生物安全议定书》后续谈判的进展 174 9.4.1 **次缔约方会议(COP-MOP1) 174 9.4.2 第二次缔约方会议(COP-MOP2) 176 9.4.3 第三次缔约方会议(COP-MOP3) 177 9.4.4 第四次缔约方会议(COP-MOP4) 178 9.4.5 对各届缔约方会议进展的综合评论 180 主要参考文献 182 第10章 部分国家的生物安全法规与制度 183 10.1 欧盟的生物安全法规与制度 183 10.1.1 欧盟生物安全法的理念基础：风险预防原则 183 10.1.2 欧盟的生物安全法管理体制 184 10.1.3 欧盟的重要生物安全法规 184 10.2 美国的生物安全法规与制度 188 10.2.1 美国生物安全法的理念基础：实质等同原则 189 10.2.2 美国的重要生物安全法规 189 10.3 日本的生物安全法规与制度 192 10.3.1 关于转基因生物工业化安全管理的重要法规 192 10.3.2 关于转基因生物实验室研究安全管理的重要法规 192 10.3.3 关于转基因农业和食品安全管理的重要法规 193 10.3.4 关于规制转基因生物以保护生物多样性的重要法规 194 10.3.5 其他有关生物安全管理的法规 196 10.4 印度的生物安全法规与制度 196 10.4.1 印度的生物安全管理体制 196 10.4.2 印度生物安全立法的体系和主要内容 197 10.5 巴西的生物安全法规与制度 199 10.5.1 巴西