上海交通大学：《生物技术与人类》通识课程教学资源（课堂讨论PPT）生物技术在农业上的应用及其技术安全性考虑

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生物技术在农业上的应用及其技 术安全性考虑 是推而广之？ 还是避而远之？

生物技术在农业上的应用 ·1.基因工程在农业中的应用 ●2.细胞工程在农业中的应用 ·3发酵工程和酶工程在农业中的应用

生物技术在农业上的应用  1.基 因工 程 在 农 业 中 的应 用  2. 细胞工程在农业 中的应用  3.发酵工程和酶工程在农 业中的应用

抗除草剂基因工程 ·一是修饰除草剂作用的靶蛋白使其对除草剂不敏感 或使其过量表达以使植株受到除草剂作用后仍能进 行正常代谢 二是引入酶或酶系统，在除草剂发生作用前将其降解 或解毒

抗除草剂基因工程  一是修饰除 草剂作用的靶蛋白使其对除草剂 不敏 感 或使其过量 表达 以使 植株受到除草剂 作用后仍能进 行正常代谢  二是引入酶或酶系统，在除草剂发生作用前将其 降解 或解毒

草甘麟抗性作物 草甘麟是对5-烯醇式丙酮酞莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)具 有抑制作用的氨基酸类似物，由于草甘麟对EPSPS的抑制， 阻断了蛋白质合成所必需的芳香族氨基酸（苯丙、酪和色氨 酸等)的产生，从而导致植物死亡；而动物体内不存在这种 酶，因此被认为是对人、畜最安全的除草剂之一。但是 由于草甘鳞为广谱性的非选择性除草剂，使其应用范围受 到很大限制。通过基因工程获得抗草甘麟作物的途径主要 两类：一是将编码对草甘嶙具有天然耐药性的基因EPSPS或 将定点突变EPEPS基因导入作物使之产生的这种酶对草甘 膦的抑制作用不敏感；二是将草甘麟氧化还原酶基因导人作 物，加快草甘磷降解为无植物毒性的氨甲基磷酸(AMPA) 和乙醛酸

草甘麟抗性作物  草甘麟是对5-烯醇式丙酮酞莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)具 有抑制作用的氨基酸类似物，由于草甘麟对EPSPS的抑制， 阻断了蛋白质合成所必需的芳香族氨基酸(苯丙、酪和色氨 酸等)的产生，从而导致植物死亡;而动物体内不存在这种 酶，因此被认为是对人、畜最安全的除草剂之一。但是， 由于草甘鳞为广谱性的非选择性除草剂，使其应用范围受 到很大限制。通过基因工程获得抗草甘麟作物的途径主要 两类:一是将编码对草甘嶙具有天然耐药性的基因EPSPS或 将定点突变EPEPS基因导入作物使之产生的这种酶对草甘 膦的抑制作用不敏感;二是将草甘麟氧化还原酶基因导人作 物，加快草甘磷降解为无植物毒性的氨甲基磷酸( AMPA) 和乙醛酸

·机理简图 从根癌农杆菌CP4株中分离对草 甘麟具有天然抗性的编码基因 EPSPS与质粒结合 EPSPS EPSPS:基因表达，抗除草剂 特性表达 质粒导入受体细胞

机理简图 从根癌农杆菌CP4株中分离对草 甘麟具有天然抗性的编码基因 EPSPS EPSPS与质粒结合 质粒导入受体细胞 EPSPS基因表达，抗除草剂 特性表达

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安全性方面的考虑  1.基因飘逸即基因流或基因水平转移到其他近缘物种；  2.某种单一的转基因植物的大量种植可能会对土壤生 物及微生物和环境产生不良影响, 影响本地区物种的多 样性；  3.转基因产品的毒性, 能引起人的过敏反应；  4.转入植物的标记基因(特别是抗生素基因) ,有可能通 过某种途径扩散到其他微生物中并使其产生新的抗药 性,导致超级病原菌的产生