转基因生物技术范文

转基因生物技术篇1

转基因克隆动物技术是转基因动物技术与克隆动物技术的有机结合，它是以动物体细胞(包括动物成体体细胞、胎儿成纤维细胞等)为受体，将目的基因导入其中，再以这些体细胞为核供体，进行动物克隆。这种结合不仅仅是简单的技术叠加，而是技术的重组、综合和优化，它实现了高效率、低成本的转基因动物制作，已成为当前动物生物技术领域研究的新热点。

1.1转基因克隆动物技术的发展历程

Wilmut研究小组在取得克隆绵羊“多利”后，Schnieke等用阳离子脂质体介导外源基因转染到培养的绵羊胎儿成纤维细胞中，然后将细胞融入去核卵母细胞中，经激活后在体外培养至囊胚期，移入同步受体母羊中，最后获得6只转基因绵羊。

Cibelli等用同一方法获得了3只转基因牛。

2004年6月21日，日本静冈县中小家畜实验场宣布，该实验场和北里大学合作，成功克隆出了体内含有水母基因的转基因猪。该实验第一次成功地把转基因技术和体细胞克隆技术有机地结合在一起。

2006年12月24日，我国东北农业大学刘忠华教授的转基因克隆猪获得成功，3头含绿色荧光蛋白的转基因克隆猪自然分娩。

1.2转基因克隆动物培育过程

转基因克隆动物的培育过程如图1所示。

2　转基因克隆动物涉及的生物学问题

2.1生物技术

2.1.1基因工程

图1中过程A表示目的基因的获取，目前常用的方法有以下几种：①从基因文库中获取目的基因；②利用PCR技术扩增目的基因；③通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。得到目的基因后，还要构建基因表达载体，才能导入受体细胞。

图1中过程C表示将目的基因导入受体细胞，常用的方法为显微注射法。目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，还需要对目的基因进行分子水平上的检测。检测方法包括：DNA分子杂交法、DNA-RNA杂交法和抗原一抗体杂交法。

2.1.2细胞工程

图1中过程B表示从供体动物的某一部位取体细胞，在体外进行动物细胞培养，得到能进行传代的体细胞。过程D和E表示采用显微操作技术，用微型吸管吸出供体细胞的细胞核，注入去核的卵母细胞中(也有人将供体细胞注入受体细胞中)。过程F表示从受体动物中获得卵巢，再采集卵母细胞，在体外培养成熟，即培养到减数第二次分裂中期。过程G表示通过电刺激使两个细胞融合，得到重组细胞。

2.1.3胚胎工程

图1中过程H表示胚胎的早期培养。将重组细胞移入发育培养液中继续培养，早期胚胎的培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时，进行胚胎移植(过程I)，或将胚胎冷冻保存。在胚胎移植之前，需要对代孕动物用激素进行同期处理，使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。胚胎的移植方法有两种：①手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；②非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。得到早期胚胎后，可通过胚胎分割技术以获得更多的转基因动物。

2.2生物遗传

通过转基因克隆动物技术获得转基因动物的过程属于无性生殖，后代的遗传物质除外源基因外，基本与供体动物相同，其核基因型由核移植的供体细胞决定，性别也与其相同。因此，后代的遗传性状基本与供体动物一致。该转基因克隆动物的细胞质基因来自去核的卵母细胞，也在某些方面控制着生物的性状，这样，后代与供体动物还是存在少量差异的。这种差异引起的因素还可能来自影响后天生长发育的外界条件。

3　转基因克隆动物技术的优势

3.1生产效率高

显微注射法等传统的转基因技术具有随机性和不可见性，外源基因的拷贝数和整合位点都是随机的，还可能出现嵌合体，整合率极低，得到的转基因动物数量更少。据统计有的医疗公司从1989年至1997年用显微注射技术生产转基因动物平均51.4个动物才得到一个转基因后代，而得到一个转基因克隆后代只需20.8个母体。

3.2周期短，成本低

通过核移植克隆迅速产生大量同质的转基因克隆动物，转基因克隆技术在理论上只需一代时间，就可以产生一个完整的转基因克隆动物系，从而节约了时间和成本，由于植入代孕母畜的全是转基因胚胎，因而提高生产效率，降低费用。

3.3可以决定后代性别

转基因生物技术篇2

关键词：转基因技术；农业；安全管理；产业发展

转基因技术是一项新兴技术，国际上研究始于上世纪70年代。我国在上世纪80年代通过“863计划”将转基因育种列入生物技术领域的重点发展方向［1］。2008年转基因生物新品种培育重大专项的实施加快推动了转基因技术的研究步伐①。2015年中央1号文件提出“加强农业转基因生物技术研究、安全管理、科学普及”②，这是2007年以来9个中央1号文件中第6次提及转基因。如何看待转基因技术、如何对待转基因生物安全性、如何发展农业转基因技术产业，都已成为当前发展中急需面对和亟待解决的问题。

1转基因技术是科学技术进步的产物

科学技术是第一生产力，现代人类文明，从来都是科学技术推动的。在生物领域，育种技术推动了传统农业向现代农业的转变。早在1万～5千5百年前，人们开始种植植物并将作物中最好的留作来年种子，自此开启了选择育种的历程［2］。18世纪中期，人们发现两个不同品种通过杂交产生的后代具有明显的优势，杂交技术培育的高产品种推动了世界第一次绿色革命［3］。20世纪20年代到40年代，人们开始利用射线、诱变剂等手段诱导植物基因突变，再从变异群体中选择符合要求的品种［4］。1973年科学家科恩和博耶将遗传物质从一个生物转移到另一个生物，以DNA重组和转基因技术为核心的现代生物技术，开始在医药、农业、食品、能源和环保领域得到广泛应用［5］。自人类进入农耕社会，每一次农作物的改良都是优良基因选择的结果。选择育种是选择自然突变的基因，杂交育种是聚合优良性状的基因，诱变育种是选择人工突变的基因。转基因技术是在更大范围内实现基因整合，与传统技术只能在近缘属种间实现基因转移不同，转基因技术可以将来自于植物，甚至动物、微生物的优良基因转移到作物中，大大扩充了优良性状的来源［6］。实际上，自然界中广泛存在转基因现象，只不过发生频率很低。在转基因中广泛应用的农杆菌转化法，就是基于自然界中农杆菌可以将自身的基因转移到植物中去的原理。因此，转基因技术是传统育种技术的继承与发展，为优化开发种质资源提供了新的机遇和前景。当前转基因技术在全球飞速发展。国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)的统计数据显示，从1994年到2014年10月，共计65个国家批准转基因作物的进口或生产种植，涉及27种转基因作物、357个转化体。其中，日本位居第一，批准了201个转化体，其次为美国171个(不包括复合性状)，欧盟73个居第九，中国55个居第十二［7］。2014年全球28个国家的1千8百万农户种植转基因作物27亿亩，与产业化之初的1996年相比增长了106倍。从1995年至2014年间，因为种植转基因作物，化学农药使用率降低了37%，作物产量提高了22%，农民利润增加了68%［7］。转基因作物的生产应用保障了粮食安全、保护了生态环境、提高了农民收入，对全球农业可持续发展做出了重要贡献。党中央、国务院高度重视转基因发展，把转基因技术作为国家的战略选择。2006年转基因生物新品种培育列入中长期科技发展规划纲要，2008年国务院审议通过转基因生物新品种培育重大专项。转基因技术应用以来，社会上一直存在着生态安全和食用安全两方面的疑虑和争论［8］。人们不希望转基因技术在提高粮食产量的同时，增加新的环境和食品风险。公众主要有三方面的担心，一是担心转基因食品危害身体、影响下一代。实际上，从科学角度讲，只要转基因表达的蛋白质不是致敏物和毒素，它和食物中的其他蛋白质就没有本质差别，都可以被人体消化［9］。二是担心影响环境安全，种植转基因会产生杂草耐药性、害虫抗药性、破坏生物多样性。事实上，常规农事操作也需要除草剂和农药的轮换使用，科学家已经开发出多种抗虫和耐除草剂作物。三是担心大量进口转基因农产品冲击国内市场，影响我国产业安全。实际上，转基因大豆进口既有国内需求增加、也有农业结构调整的原因，我国粮食安全基本战略是保障口粮绝对安全，充分利用国内、国外两个市场。应该说，作为一项新生事物，公众对转基因技术有疑虑和担心都是正常的，本质上属于科学认知问题，转基因作为微观分子生物学的新兴技术，公众了解少，不免难以接受。一是我国从事转基因科普工作的人员不足，科学家虽然了解转基因技术，但多数缺乏沟通和传播技巧，无法将专业的科学知识通过通俗易懂的语言讲出来，公众很难听得懂。二是负面言论更容易传播并产生影响，公众“宁可信其有，不可信其无”，难免会产生疑虑和担忧。与此同时，一些不具备专业知识的公众人物或组织机构曲解误读、随意发声，也加剧了公众的恐慌心理。由于以上原因，社会对转基因有不同看法是正常的。事实上，转基因技术正是伴随着争论而迅速发展的，对转基因的争论，不止限于我国，在世界范围内也曾经或者正在发生。科学从来都是在论争中进步的，关键是让转基因争论回归科学的轨道，通过科学普及让转基因技术获得公众的广泛理解和支持。

2科学管理是确保转基因生物安全的基石

DNA重组技术出现伊始，分子生物学家就开始关注其安全性。1975年召开的阿西洛马国际会议，确立了重组DNA技术的基本策略，“认可它对于生命科学的意义，正视其潜在的生物安全风险，在保证安全的前提下鼓励继续研究”［10］。这次会议后，政府部门开始对重组DNA操作实施管理，美国国立卫生研究院1976年颁布《重组DNA分子研究准则》，联合国经济合作与发展组织1986年《重组DNA安全性考虑》。相关国际组织和各个国家开始制定转基因操作指南和安全评价指导性文件。我国是较早实行转基因安全管理的国家之一。1993年原国家科委颁布了《基因工程安全管理办法》;1996年农业部颁布实施《农业生物基因工程安全管理实施办法》;2001年国务院颁布《农业转基因生物安全管理条例》，明确指定农业部负责，会同科技、卫生、环保、外经贸、检验检疫等部门组成部际联席会议共同管理;2002年、2004年和2007年，农业部和国家质检总局先后《农业转基因生物安全评价管理办法》等一系列配套规章。法律法规要求对转基因生物研究、开发、生产和应用的各环节进行安全评价，通过安全管理避免和控制风险，用科学技术解决科学发展的问题。转基因技术本身是中性的，安全与否关键在于转入什么基因。转基因是在明确基因序列、功能、作用方式的前提下，将生物界已经存在的基因转入到目标生物中。所得到的转基因生物还需要经过严格的安全评价，明确转基因生物潜在的风险，并采取切实可行的管理措施。我国参照国际惯例，实施分级分阶段的安全评价，将农业转基因生物分为4个安全等级，及实验研究、中间试验、环境释放、生产性试验和申请安全证书5个阶段。以转基因植物为例，主要从分子特征、环境安全、食用安全三方面进行评价。分子特征是安全评价的科学基础，有助于识别转基因生物是否存在相关安全性问题。环境安全主要考虑生存竞争能力、基因漂移的影响、对非靶标生物和生物多样性的影响以及转基因生物的功能效率和靶标生物的抗性风险。食用安全主要评价外源蛋白的毒理学、致敏性，以及转基因生物的营养学和全食品安全等。科学研究和试验表明通过安全评价、获得安全证书的转基因生物是安全的。欧盟投资3亿欧元、历时25年的研究结论是，生物技术，特别是转基因技术，并不比常规育种技术风险大。世界卫生组织、美国医学会、美国国家科学院、英国皇家学会等权威组织，都得出同样结论:转基因农作物的食物成分，不比普通方法选育的农作物组分更危险［11］。安全管理是管控转基因生物风险的关键，主要是针对安全评价中的潜在风险，采取对应的安全控制措施。世界各国通常采取过程管理，按照严格的质量管理体系规范转基因生物的研究、试验以及生产应用后的监测。从实验室、温室到田间试验，每一个研发过程都要在严格的管控下开展，防止未经过安全评价的转基因生物扩散到环境和食物链。我国建立了涵盖研究、试验、生产、加工、经营全过程的安全监管，重点是转基因农产品可能存在的潜在风险的实验室研究和田间试验阶段。根据《农业转基因生物安全管理条例》的规定，从事农业转基因生物研究与试验的单位，必须具备与安全等级相适应的安全设施和措施，做好安全监督记录，以备核查。一是建立转基因生物试验的操作程序，包括包装、运输、贮存、销毁、收获，以及试验点的隔离管理和采后期监控，保障每一个环节可控制、可溯源［12］。二是建立转基因生物安全管理档案，包括材料管理记录、试验操作记录以及相关管理制度等，表明所采取的安全管理是适当的。三是规定了不同等级基因工程操作和试验的安全控制措施，在实施过程中切实做到有章可循。通过建立属地化管理制度和研发人第一责任人制度，严格控制条件，加大执法监管力度，保障转基因生物安全。

3科学规划转基因产业健康发展

强调，要大胆创新研究，占领转基因技术制高点;要确保转基因安全，在研究上要大胆，在推广上要慎重。贯彻落实党中央、国务院的转基因工作要求，需要立足长远，统筹兼顾，综合考虑科学、政治、经济、文化和社会因素，按照系统谋划、重点突破的思路，进行科学规划，主要有五方面的思考和建议。

3．1自主创新，增强竞争力

“打铁还需自身硬”，发展转基因产业的关键在于自主创新，研发出具有国际竞争力的产品。2008年我国启动实施转基因重大专项，把转基因技术作为推动现代农业发展的战略举措。建立了水稻、玉米、大豆、棉花等作物规模化转基因技术体系，一批具有应用前景的抗虫、抗除草剂新品系蓄势待发;克隆了具有自主知识产权和重要价值的关键基因107个，打破了发达国家和跨国公司的垄断。但总体来说，着眼于产业长远发展的基础性研究还相对薄弱，具有应用价值和竞争力的功能基因相对较少，商用转化载体、表达元件等大多来自于国外，研发基础相对落后。因此，要以产品应用为目标，以国际产业发展为引领，加强抗虫、抗除草剂、抗旱、品质改良等产品的开发，以及启动子、增强子、载体等转化元件的挖掘。同时，将自主创新与引进吸收再创新相结合，充分利用国际专利即将到期的有利时机，把好的基因、好的平台、好的产品为我所用。

3．2科学评估，提高决策力

“用最严格的程序、最严谨的试验、最详实的数据”。一是要按照我国的法规和技术规范，遵循国际通行规则，开展环境安全和食用安全评估，确保转基因生物的安全性。二是要保证安全评审结果的公正性和权威性。评审结果要向社会公示，听取公众及利益相关方的意见和建议。三是强化综合评估。对技术成熟度、公众接受度以及产业影响、贸易影响、社会影响、经济效益等开展综合评价。进行主要安全指标、目标性状、农艺性状的综合验证和比对，确保将综合性状优良的品种推向市场。四是提高信息透明度。逐步公开获得安全证书转基因作物的综合评价报告和申报书，试验审批结果，以及安全监管的相关信息，扩大公众知情权和监督范围。

3．3科学普及，提高接受度

以更加积极的态度，广泛宣传转基因技术的原理，转基因产品的安全评价、安全管理，以及转基因生物对农业、环境和消费者的作用。在科学层面，通过不同声音之间的交流沟通，达到广泛共识，使公众能够理性地对待转基因产品。在传播途径方面，充分发挥新型媒体平台，如微信、微博和网络的力量，提高科普知识的传播效率和覆盖面。在科普力量方面，凝聚部门合力、建立长效机制，充分发挥科学家、技术协会、公益机构、媒体等各方面的作用，培训更多的科普专家，多方共同传递科普信息。在科普受众方面，开展分层次宣传。面向大、中学生，以报告会、论坛等方式集中宣传;面向社区居民，以“科技活动周”、“全国科普日”等活动为平台进行面对面交流;面向领导干部，推动转基因进入各部门的培训课程。

3．4突出重点，分类分步推进

建议遵循“先是非食用、然后是间接食用，最后是食用”三阶段稳步发展转基因技术的路线，按照分类分步、突出重点的思路，综合考虑公众接受程度、社会需求程度、技术成熟度和产业竞争力，以基础好、有条件、公众接受程度高的间接食用的转基因作物为推进重点。转基因产业化的有序推进，也有助于提高公众对农业转基因生物的认可和信心。

3．5严格监管，夯实保障能力

“发现一起查处一起，绝不姑息”。明确主体责任，强化属地化管理和研发人“第一责任人”制度;加强部门间分工合作，形成农业部门牵头，各部门齐抓共管的工作格局;在强化日常监管，转基因生物监管重点的同时、要在日常工作中突出执法监督。一是实施实验室和试验田的动态检查制度，有效执行安全控制措施和管理制度，禁止随意分发、转让、扩散转基因材料的行为;二是开展品种区试和种子生产、加工环节的监测，对参加区域试验的主要农作物进行转基因成分检测，对种子生产、加工和销售环节进行转基因成分抽检;三是加大查处力度，通过追根溯源，查清流向，查出源头，查明责任，按照相关法律法规依法严肃处理，打击转基因非法扩散行为①。转基因是一项新技术，也是一个新产业，具有广阔的发展前景，要按照国家既定方略，科学分析转基因生物研发和管理面临的形势和问题，理性认识转基因技术、科学评估转基因安全，稳妥推进转基因产业，努力占领转基因技术制高点，使转基因技术成为推动我国现代农业发展的新引擎。

转基因生物技术篇3

关键词 转基因技术；应用；安全性

中图分类号Q81 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）48-0095-02

转基因技术是指用人工方法有目的地将来自一种生物的基因稳定地整合到另一种生物的基因组中去，使其表达并遗传给子代的综合技术这一技术，称之为转基因技术（Transgene technology）。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。

1 转基因技术的方法

遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，目前比较成熟的主要有花粉管通道法。

1.1农杆菌介导转化法

农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。

农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。

1.2基因枪介导转化法

利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪），将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。

1.3花粉管通道法

在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。

2 转基因技术的应用

2.1体内电穿孔法转基因技术的应用

电穿孔法转基因是将外源基因通过电场作用导入动物目标组织或器官细胞中的技术。Neumann 等首次成功应用该技术,把外源DNA导入小鼠成纤维细胞。随后大量的实验证明,几乎所有类型的细胞,包括植物原生质体、动物初生细胞,以及不能用其他方法转染的细胞和组织,都可以成功地使用电穿孔技术进行基因转移。Titomirov等应用电穿孔技术将质粒DNA转入新生小鼠皮肤,实现了外源基因的体内转移。近年来体内电穿孔技术用于转基因研究的报道不断增多,在医学相关领域的优势也日趋显著,是一种有效的活体基因导入方法。

2.2转基因技术在种植业的应用

转基因作物是植物转基因技术投入应用的最先成果之一。最初出现的转基因作物是为了解决一般的农业问题，如控制灾害、控制杂草和保护土壤等。随着基因技术及其设备的飞速发展，人们发现转基因技术对农作物育种方式的改变也是革命性的。最常见的转基因作物是大豆、玉米、油菜、棉花、西红柿和马铃薯。至今，全世界已有50多种转基因植物被批准投入商品化生产。大豆、玉米、棉花、油菜这4种主要转基因作物的特性除了抗除草剂外，就是抗病虫害。提高了植物的抗病性，抗虫性以及抗逆性；另一方面，也改善了植物品质，这方面的工作主要是通过基因转移改变植物中氨基酸、蛋白质含量等品质特性以及一些材料的加工性能。例如英国．Zeneca公司和London大学研究小组培育出了胡萝卜素和番茄红素含量极高的番茄，这种番茄对预防癌症有良好作用。

2.3转基因技术在养殖业的应用

转基因技术在养殖业中的应用将大大改变这一传统产业的原有面貌。转基因动物技术将有效提高畜禽的抗病性、品质和产量，为增加肉、蛋、奶和其他畜产品的生产提供了巨大的潜力。转基因技术在饲料工业领域也大有发展的前途。目前主要用作饲料的转基因作物有小麦、玉米、大豆等。虽然国际社会对转基因饲料的安全性多有质疑，但是美国研究机构的研究结果显示，目前尚未发现转基因饲料对畜禽产生危害影响。随着转基因作物的迅速发展与应用，转基因作物及其副产品将越来越多地用作饲料。

3 转基因技术的安全性

3.1转基因产品的安全性问题

转基因产品的安全性问题主要是指食物中毒论。然而食物中毒有先天性与后天性的原因。后天性的原因主要是食品保存不当后腐烂变质产生有毒有害物质。先天的原因是转基因食品转入的目的基因的供体生物本身具有毒素、激素等成分。有人担心在目的基因上位时使受体的DNA发生化学变化而产生有毒有害成分。这是概念不清所致。其一，所有生化反应是在生物酶作用下发生的，否则不属于生物工程学范畴；其二，对物种或工程菌的各种诱变是发生在日常生命过程之中，在蛋白质这个操作平台之上。而不在DNA这一平台的基因重组操作之中。就是对隐性基因所激活也得对DNA供体生物的染色体中的蛋白质进行诱变。在基因重组时只有基因的迭加，切除与上位等物理切除和整合的结构变化。在遗传学上还未见有基因重组时，上位基因与DNA之间有化合、分解、复分解等化学反应而变质变异的理论。也不会见有新基因组产生的论述。基因恐慌论者也拿不出新的遗传学理论，来传统的遗传理论。

3.2转基因产品制作的安全性问题

转基因农作物的研发有几个阶段而引发对其安全性的质疑。首先是选材。受体即接受外源基因的生物，它必定是优质{产的生物。因缺乏某种抗性而需取长补短，而引入外源基因而获得基因改良体生物。外源基因即目的基因，是具有某一特长的生物，叫供体生物。如果供体生物是对人体没有毒害的生物，可依据“同质等同”的法则，可减少对安全性的质疑度。

参考文献

[1]杨淑培.我国培育成功抗卷叶病毒转基因马铃薯[J].生物技术通报，2001，151(2)：51.

转基因生物技术篇4

本节是对上一章“日常生活中的生物技术”的延续，同时又是对它的升华；突出了教材注意密切联系技术与社会，而且注重知识现代化的特点，使内容充满了21世纪的时代气息。本课主要让学生了解现代生物技术在实际生活中的应用，基于本课的特点，同时结合八年级学生的特点，我主要采取讨论、辩论、分析、总结等活泼多样的教学方式，让学生参与到教学中。通过学生调查、搜集、分析资料等方式，注重培养学生合作调查、自主分析、整理信息的能力。在完成对高新生物技术知识的认识与理解的同时，重视提高学生的学习兴趣和各种能力。

二、教学分析

（一）教学目标

1.知识目标

（1）举例说出转基因技术的应用。

（2）举例说出克隆技术的应用。

（3）关注转基因技术和克隆技术对人类生活的影响。

2.能力目标

（1）培养学生讨论、交流的能力。

（2）培养学生将所学知识运用到实际生活中的能力。

（3）培养学生实事求是的科学态度。

3.情感态度与价值观目标

（1）增强学生团结合作精神。

（2）能正确理解和对待现代生物技术产物对人类生活产生的影响。

（二）教学重、难点

1.教学重点

（1）基因工程及转基因技术的应用。

（2）细胞工程及克隆技术的应用。

2.教学难点

（1）转基因抗虫烟草培育过程。

（2）多利羊的克隆过程。

三、课时计划

1课时

课前准备

教师准备

多媒体课件

学生准备

搜集、整理相关资料

四、教学流程

（一）导入新课

教师：生物技术是当今国际上重要的技术，生物技术将为人类所面临的环境、资源、人口、能源、粮食等危机和压力提供最有希望的解决途径。那么今天我们就一起进入第二十一章“现代生物技术”的学习。

教师：通过上一章的学习，你知道的生物技术都有那些？

学生：发酵工程、基因工程和细胞工程等。

教师：同学们回答得很好，21世纪是生物科学的世纪，生物技术的发展与研究都已经进入到一个快速发展的阶段，各种高新研究成果不断涌现。今天我们就来具体认识和了解一些现代生物技术及其在生活中的应用。

（二）新课教学

1.基因工程和转基因技术

教师：请同学们看多媒体展示的“小鼠变大鼠”的图片，这种变化可不是自然状态下形成的，而是人为地采用了某种现代生物技术，这种技术就是我们要了解的基因工程和转基因技术。

教师：多媒体展示“巨型小鼠”，并讲解其产生的过程和原因

教师：多媒体演示转基因抗虫烟草培育过程

学生：根据多媒体演示总结转基因抗虫烟草培育过程

教师：根据这两个运用基因工程中转基因技术的事例请同学们回答以下几个问题：什么是基因？什么是基因工程和转基因技术？

师生共同讨论、交流，总结。

学生：基因――具有遗传效应的DN段

基因工程――按照人的意愿，运用人工方法，对生物的基因组成进行“移花接木“式改造的重组技术。

转基因技术――将外源基因直接导入动植物体或它们的受精卵内，并能在细胞中发挥作用的技术。

教师：基因工程和转基因技术主要是在分子水平对DNA进行定向改造，达到人们想要的动植物个体。虽然这种技术听起来挺复杂，但它们离我们的日常生活却很近。

教师：同学们能否根据你的课前调查举例说明。

学生：超市中的转基因食品，各种不同的转基因动物、转基因植物，还有转基因微生物等。

教师：非常好，导入外源基因的生物称为转基因生物，包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。转基因食品就是用转基因生物生产和加工的食品。

教师：现代生物技术除了能在分子水平对生物进行改造，同时还能在细胞水平对生物进行改造，下面我们就共同了解在细胞水平对生物进行改造的技术――细胞工程和克隆技术。

教师：多媒体展示细胞工程和克隆技术的概念。

细胞工程――在细胞水平上，有计划地改造细胞的遗传结构，培育人类所需要的动植物新品种等的技术。

克隆――不经过受精作用而获得新个体的方法。

教师：多媒体演示，讲解“克隆羊多利的诞生”。同时提出：在三只母羊中谁是多利真正的母亲？

学生：讨论、交流，得出：母羊A提供的是乳腺细胞的细胞核，所以它是多利真正的母亲。

教师：多利羊的克隆成功，意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞培育出与这一动物几乎相同的生命体。那么，同学们认为多利羊的诞生对人类社会会产生什么影响？

学生：交流、讨论。

学生：多利羊的诞生标志着克隆技术的飞跃发展，但任何生物技术在造福人类的同时决不能超过法律、道德的底线。

教师：非常好，请同学们阅读课本14页最后两个段落，了解克隆技术发展的历史以及现代克隆技术在生活中的广泛应用。

教师：在了解了基因工程和转基因技术以及细胞工程和克隆技术之后，它们之间的区别在哪呢？

学生：讨论、交流。

学生：细胞工程是在细胞水平按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质从而获得产品的技术。

基因工程是在分子水平对DNA的定向改造。

五、课堂小结

1.举例说明基因工程和转基因计划

2.举例说明细胞工程和克隆技术

3.比较基因工程与细胞工程的区别

六、板书设计

第一节 现代生物技术的应用

1.基因工程和转基因技术

（1）概念：

（2）举例：巨型小鼠，转基因抗虫烟草

（3）应用：农业等

2.细胞工程和克隆技术

（1）概念：

（2）举例：克隆羊多利

（3）应用：医药，濒危动物保护等

七、课堂练习

1.产生克隆羊多利的融合细胞的细胞核来自（ ）

A.乳腺细胞 B.神经细胞 C.生殖细胞 D.其他细胞

2.我国已经培育出“青虫不吃的青菜”。你能利用所学到的知识设计这种青菜的培育过程吗？

八、课后反思

转基因生物技术篇5

关键词：转基因作物；可专利性；相关问题

1转基因作物的可专利性分析

我国《专利法》第25条第1款明确规定：对科学发现不授予专利权。一般而言，发现是对自然现象、本质规律的揭示，而发明则是这些本质规律的具体运用。但生物技术是建立在大量的发现之上的，并始终也不能逃脱对活的或具有活性的生物或生物物质的利用，对于转基因作物而言就更是如此。那么，转基因作物究竟是发现还是发明呢？这是它要取得专利保护所必须界定的前提条件。发明与发现之间的界限并不明确，Buckley在Reynoldsv.HerbertSumithCo,Ltd.一案中分析了两者之间的区别：“发现增加了人类知识的总量，但它仅是以揭示以往未发现或未搞清楚的现象或物质来达到上述目的，发明也增加了人类知识的总量，但它并不单纯依靠揭示某些现象或物质，还必须包括行为的创意，以及导致一种新产品、新成果或新方法或对现有产品、成果或方法的重新组合行为。”

在考虑转基因植物是不是自然产品这个问题时，应该注意到一种新的转基因植物必须有人工干预这个前提。转基因植物并不是简单的自然产品，如果没有育种者的干预它们是不会出现的。显然,利用现代生物技术，可以对植物进行修饰、改造来生产一种与以往自然界的产物完全不同的、达到一定预期目标的转基因植物。利用现代生物技术制造出来的转基因植物不是自然产品，而是人类智慧的产物。现在大多数国家已经明确接受由野生微生物纯化得到的菌株是可专利的主题物。

一些学者认为转基因植物仅仅是发现，不能成为专利客体，因为原始的生物体和基因序列从根本上讲是自然存在的。也就是说，如果“创造者”仅仅是从自然界中提取已经存在的生物体，并按其客观存在的顺序组合起来，就意味着“创造者”并未向公众公开或提供任何东西。这些学者将转基因植物看成天然产物，如果将转基因作物认定为天然产物，那么它就仅仅是自然产生的生物体，是发现而不是发明，因而也就不受专利保护。但是，转基因植物本身就是经基因修饰或重组的生物体，分割开来看，原始的生物体和基因序列的确是客观存在的，但经基因修饰或重组技术介入后，两者就发生了变化。依据专利法，即使是从生物体分离纯化得到的化合物或微生物，不会因为它的生物学起源而妨碍它们的可专利性，所体现的原则就是人工制造的产物可以得到专利法的保护。此外，作为生命体，微生物与植物之间的区别就是植物的分类学等级比微生物高，不同于生命体与非生命体那样有实质性的差别。既然微生物是可专利的，那么转基因植物也能成为可专利主题。

如前所述，经基因修饰或重组会产生3种情况，即基因序列的重新排序、插入其他的基因序列以及删除特定的基因序列。这3种方式都会导致原始生物体基因序列的变更，也许变更后的基因序列在自然界仍然存在，但一旦这种特定的基因序列与原始的生物体结合起来，就会使原始生物体具备某些新的特征。因而转基因植物不是一种天然的产物，也不是一种单纯的科学发现，而是“人类利用自己的技术和能力从现有的物质中创造出来的新发明，或者至少是某些人类利用其技术或能力的新方式……”，应当获得专利保护。

1.1新颖性

我国《专利法》第22条明确规定：“新颖性，是指在申请日以前没有同样的发明或者实用新型在国内外出版物上公开发表过，在国外公开使用过或者以其他方式为公众所知，也没有同样的发明或实用新型由他人向专利局提出过申请并且记载在申请日以后公布的专利申请文件中”。新颖性是获得专利最基本的条件。根据中国《专利法》对新颖性的定义，一项发明是否具有新颖性，与现有技术的内容有关。中国《专利法》所要求的新颖性是绝对新颖性。

在此所述的绝对新颖性要求，一般不会对植物的可专利性构成严重障碍。利用转基因技术，可以很容易地创造出带有某种新性状的转基因植物。如在美国，很少对转基因植物的新颖性提出反对意见。利用现代转基因技术，培育一种具有新性状植物，创造出一种全新的植物并不困难。所以说，新颖性要求是很容易满足的。

1.2创造性

根据中国《专利法》第22条第3款，创造性是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步。《审查指南》中对发明的实质性特点，解释为发明对于现有技术、对所属技术领域的技术人员来说，是非显而易见的；发明有显著的进步，是指发明与最接近的现有技术相比能够产生有益的技术效果。一般来说，我们以发明对该领域所做的技术贡献来判断创造性。

当审查员分析转基因植物发明所具有的一种新颖性质时，如颜色的改变、糖含量的增加,有可能发生因缺乏创造性驳回申请的情况。因为对一个普通的育种者来说,这些特征是显而易见的。但是，即使这些新的表现型是显而易见的，如果育种者所用的遗传材料并不是为公众所知道的，那么利用该遗传材料而获得的新性状就不是显而易见的，那就可以认为利用这种遗传材料创造的转基因植物具有创造性。对创造性进行分析的另一个因素是，是否有经过他人的努力而未能取得被提出权利要求的表现型的尝试。如果一个育种者获得了他人试验过但没有成功的结果，那么就可以认为具有创造性。

对于新颖性和创造性，随着植物生物技术和分子生物学的迅猛发展，克服发明缺乏新颖性和创造性变得容易了。但是，当未来转基因技术发展到更高阶段时，把某一个特定的基因转到植物中制造出新的转基因植物没有什么难度时，再申请专利就会面临达不到创造性的问题。

1.3实用性和可再现性

按照中国《专利法》第22条第3款的规定，实用性是指发明的客体必须能够在产业上制造或者使用，并且能够产生积极效果。按照《审查指南》的解释，所谓产业，,包括工业、农业、林业、水产业、畜牧业等等。关于产业的解释实际上与《欧洲专利公约》的产业应用性的解释范围相当。

转基因植物的实用性，实际上是一个容易达到的要求。一种带有某种新型性状的转基因植物，如生产一种有用的化合物或具有抗虫性、观赏性等，都可以认为其具有实用性。在《审查指南》对实用性的解释里，还有再现性这一个重要的内容，尤其是在生物技术发明里面。能否重复专利申请中的技术是判断是否授权的一个重要标准。再现性，即技术方案的可重复性，是指所属技术领域的技术人员，根据公开的技术内容，能够重复实施专利申请中为达到其目的所采用的技术方案。

对于用传统育种方法得到的植物品种，因为育种的结果是不可预测的，所以不具有再现性。那么对于转基因植物产品，一般来说不存在取得专利的再现。只要制造新的技术方案是非生物学的方法并且是可重复的，对这种制造产品的方法的专利保护就是可能的。现在看来，新的制造方法已经普及，转基因技术能被准确地描述，并可以被该技术领域里的技术人员重复实现。

当一项转基因植物发明的专利申请中含有产品权利要求和方法权利要求时，作为一个结果，如果其满足新颖性、创造性和实用性，并且技术方案可以得到重复实施，那么产品权利要求和方法权利要求可以被同时允许。

理论上讲，利用植物生物技术制造的某种转基因植物是可以重复的。制备片段以及载体、重组载体的技术可以明确，,假定说明书中公开充分并且可以使用，那么该技术领域普通技术人员应该能制备出相应的和重组载体以备插入植物基因组中。在创造转基因植物过程中，导入外源遗传信息的阶段中不会出现技术问题，在外源基因导入到植物基因组后，会出现重组载体与植物基因组整合的位点不确定的问题。这个问题是在构建的重组载体和植物基因组之间整合时产生的。产生这些问题的原因是，含有外源片段和强启动子的重组载体迅速进入植物细胞核，然后随机地整合到植物基因组的不同位点上，于是就形成了在每个被转入外源片段的植物细胞核中，片断插入的位点上是不同的。从基因组的水平上来看，由此发育而成的转基因植物个体就是各个不同的新植物。但是从整体的表现性状来看，它们又是一样的。即利用具体的解决方案，一个专业技术人员可以获得相同表现型的转基因植物，但它们的基因组结构不一定是与发明者得到的相同。也就是说利用同一种方法，可以得到基因组水平不同的转基因植物。虽然得到的是一种带有相同外源但基因组结构不同的转基因植物，它们对外界的表现型仍然是相同的，即得到的是同样性状的植物，因此应该认为具有再现性。

2转基因作物专利的相关问题

（1）人类干预的水平问题。授予专利所要求的人类干预，并不要求发明直接控制导致产生最终生命体的所有自然过程，但需要有一个控制因素。也就是说，人类必须能够有效、明确地控制生命体的变化过程。此外，对于转基因作物而言，人类干预不能仅仅是将原始生物体的DN断或另外的DN断进行简单的排列、集合。转基因作物之所以可以商业化，是因为相对于现有生物体，它具有特有的优点，而其优点对于现有生物体而言就是产生了新的、具有吸引力的影响，而对于DN断的简单排列、集合是不可能取得这种效果的。人类对原始生物体的干预必须表现为对其DN断利用特殊的方法，有选择地进行创造性的重新组合。因此，判断转基因作物的人类干预水平，应注意判别人类的干预与生物体的自然反应过程相比较是否起着决定性作用。人类在干预过程中对于生物体的自然产生过程是否具备一个控制因素，另外，必须注意对生物体的DN断是否进行了有选择的创造性的重新组合，而不是简单的排列、集合。

（2）专利类型的选择问题。生物技术的发明一般分为两类，即产品发明或方法发明。对于转基因作物而言，选择何种类型的专利保护是至关重要的。因为对于生物体或生物物质适用产品专利与适用创造它们的方法专利之间有着明显的区别：产品专利的保护性更强，无论产品是如何制造出来的都予以专利保护，而方法专利仅对采用该种方法获得的产品予以垄断权。然而，方法专利对于转基因作物发明的专利权人而言几乎是无效的，因为一旦经修饰或重组的基因序列被公开以后，就可以轻而易举地通过反向工程反推出无数种方法来得出相同的转基因作物产品。而且转基因作物不同于其他一般技术产品的发明，生物产品本身是有生命的，能够生长繁殖。其他人并不一定需要使用发明人的方法，而只要得到该发明的生物产品，即能大量繁殖出具有同样特性的生物个体，从而毫不费力就窃取了专利权人的劳动成果。从使用者的角度而言，关注的是转基因作物本身，而不是获得它的方法，因此对转基因作物适用方法专利显然是不合适的，选择产品专利才能有效地保护发明者的利益。

参考文献：

[1]M.LRohrbaugh.ThePatentingofExtinctOrganisms:RvivalofLostArts[M].[1997],25,AIPLA,386.

转基因生物技术篇6

1转基因技术在农业种植中的推广与应用

目前，我国的转基因技术已经有了很大的发展，转基因技术利用人为的因素，将DNA在生物体外剪切，之后再拼接，从而使基因得以重新组合，在对基因进行重新组合后，将得到的新的基因导入至生物体中。转基因技术能够根据工作人员的需要，提取出符合要求的基因。需要特别注意的是，在利用转基因技术的过程中，要对多细胞的生物进行仔细而严格的检测，在具体的检测过程中，首先要把生物体内的细胞进行单独的培养，并通过一定的技术手段将这些单独的细胞转变成一个个完整的个体，再进行检测，检测应不应该对这些完整的个体摄入目的基因，如果摄入了目的基因，检测摄入基因的个体有无变化，如果发生了变化，那么就对其进行进一步的培养和研究。将转基因技术推广并应用到农业种植的过程中，能够使农作物的产量及其质量大大地提高，这一技术主要是通过将一种优良的农作物基因，转移至与之毫无关联的农作物当中，从而实现农作物产量与质量的提高。我国农业种植中应用的较为普遍的转基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因以及植物抗病基因等等，转基因技术已经在我国有了广泛的应用，转基因植物的种植规模越来越大，杂交育种技术作为转基因技术的一种，操作方法简单，更容易被掌握，因此，得到了很好的利用和推广，我国的杂交水稻就是充分利用了杂交育种技术，通过合理的使用杂交育种技术，使农业种植更加容易，从而推动了我国农业的发展。

2组织培养技术在农业种植中的推广与应用

组织培养技术具体点来说，就是以全能性的细胞为前提，利用人工诱导的方式，使农作物组织可以在无菌的情况下发育成为完整的植株的一种技术，将组织培养技术应用到农业种植的过程中，对于提高农作物的繁殖速度，培养出优质的农作物有着至关重要的作用，除此之外，组织培养技术还可以防止病毒对农作物的伤害，利用该技术培养出的农作物更加的经济环保。在具体的实施组织培养技术的过程中，要充分考虑到作用于农作物中的温度、光照以及湿度等的条件，使温度、光照以及湿度都保持在最佳的状态，同时也要特别注意pH值、渗透压等的化学条件。在利用组织培养技术的过程中，会激活农作物组织中的多酚氧化酶，进而使农作物发生褐变，如果没有及时地采取有效的措施对褐变现象进行处理，会对所接种外植体的培养带来严重的影响，所以，当发现农作物发生褐变时，要采取相应的措施进行及时有效的处理。在对农作物组织的初代培养时，通常采用诱导或者是分化培养基，从而培养出无菌的材料以及无性繁殖系统。

3利用生物技术制作生物农药

与传统的利用化学方式制作农药不同，利用生物技术制作农药，主要是将生物的新陈代谢的产物当作农药制品的成分。利用生物技术所制作的农药，不仅环保、使用效果好，而且能够使农作物的耐药性能得到很大的提高，在推动农业的发展方面有着至关重要的作用。由于生物农药的成分是从生物的组织中提取出来的，所以生物农药的产量较少，价格也比较贵，而微生物又因其易于控制、可以进行大规模的工业化生产的优势受到了重视，据有关资料表明，将生物合成的相应的药物成分的基因移植到微生物的细胞当中，可以有效地解决生物农药产量低、价格昂贵的问题，比如用于防止过敏的转基因大豆等，所以，将生物技术有效地应用到农业种植当中，利用生物技术制作生物农药，是推动农业可持续发展重要组成部分。

4结束语

综上所述，将生物技术中的转基因技术、组织培养技术合理有效地应用到农业种植的过程中，并且利用生物技术制作生物农药，能够在最大程度上提高我国农业的总产量，改善我国农业种植的环境，进而推动我国农业的发展。

转基因生物技术篇7

关键词:转基因作物;可专利性;相关问题

1转基因作物的可专利性分析

我国《专利法》第25条第1款明确规定:对科学发现不授予专利权。一般而言,发现是对自然现象、本质规律的揭示,而发明则是这些本质规律的具体运用。但生物技术是建立在大量的发现之上的,并始终也不能逃脱对活的或具有活性的生物或生物物质的利用,对于转基因作物而言就更是如此。那么,转基因作物究竟是发现还是发明呢?这是它要取得专利保护所必须界定的前提条件。发明与发现之间的界限并不明确,Buckley在Reynoldsv.HerbertSumithCo,Ltd.一案中分析了两者之间的区别:“发现增加了人类知识的总量,但它仅是以揭示以往未发现或未搞清楚的现象或物质来达到上述目的,发明也增加了人类知识的总量,但它并不单纯依靠揭示某些现象或物质,还必须包括行为的创意,以及导致一种新产品、新成果或新方法或对现有产品、成果或方法的重新组合行为。”

在考虑转基因植物是不是自然产品这个问题时,应该注意到一种新的转基因植物必须有人工干预这个前提。转基因植物并不是简单的自然产品,如果没有育种者的干预它们是不会出现的。显然,利用现代生物技术,可以对植物进行修饰、改造来生产一种与以往自然界的产物完全不同的、达到一定预期目标的转基因植物。利用现代生物技术制造出来的转基因植物不是自然产品,而是人类智慧的产物。现在大多数国家已经明确接受由野生微生物纯化得到的菌株是可专利的主题物。

一些学者认为转基因植物仅仅是发现,不能成为专利客体,因为原始的生物体和基因序列从根本上讲是自然存在的。也就是说,如果“创造者”仅仅是从自然界中提取已经存在的生物体,并按其客观存在的顺序组合起来,就意味着“创造者”并未向公众公开或提供任何东西。这些学者将转基因植物看成天然产物,如果将转基因作物认定为天然产物,那么它就仅仅是自然产生的生物体,是发现而不是发明,因而也就不受专利保护。但是,转基因植物本身就是经基因修饰或重组的生物体,分割开来看,原始的生物体和基因序列的确是客观存在的,但经基因修饰或重组技术介入后,两者就发生了变化。依据专利法,即使是从生物体分离纯化得到的化合物或微生物,不会因为它的生物学起源而妨碍它们的可专利性,所体现的原则就是人工制造的产物可以得到专利法的保护。此外,作为生命体,微生物与植物之间的区别就是植物的分类学等级比微生物高,不同于生命体与非生命体那样有实质性的差别。既然微生物是可专利的,那么转基因植物也能成为可专利主题。

如前所述,经基因修饰或重组会产生3种情况,即基因序列的重新排序、插入其他的基因序列以及删除特定的基因序列。这3种方式都会导致原始生物体基因序列的变更,也许变更后的基因序列在自然界仍然存在,但一旦这种特定的基因序列与原始的生物体结合起来,就会使原始生物体具备某些新的特征。因而转基因植物不是一种天然的产物,也不是一种单纯的科学发现,而是“人类利用自己的技术和能力从现有的物质中创造出来的新发明,或者至少是某些人类利用其技术或能力的新方式……”,应当获得专利保护。

1.1新颖性

我国《专利法》第22条明确规定:“新颖性,是指在申请日以前没有同样的发明或者实用新型在国内外出版物上公开发表过,在国外公开使用过或者以其他方式为公众所知,也没有同样的发明或实用新型由他人向专利局提出过申请并且记载在申请日以后公布的专利申请文件中”。新颖性是获得专利最基本的条件。根据中国《专利法》对新颖性的定义,一项发明是否具有新颖性,与现有技术的内容有关。中国《专利法》所要求的新颖性是绝对新颖性。

在此所述的绝对新颖性要求,一般不会对植物的可专利性构成严重障碍。利用转基因技术,可以很容易地创造出带有某种新性状的转基因植物。如在美国,很少对转基因植物的新颖性提出反对意见。利用现代转基因技术,培育一种具有新性状植物,创造出一种全新的植物并不困难。所以说,新颖性要求是很容易满足的。

1.2 创造性

根据中国《专利法》第22条第3款,创造性是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显着的进步。《审查指南》中对发明的实质性特点,解释为发明对于现有技术、对所属技术领域的技术人员来说,是非显而易见的;发明有显着的进步,是指发明与最接近的现有技术相比能够产生有益的技术效果。一般来说,我们以发明对该领域所做的技术贡献来判断创造性。

当审查员分析转基因植物发明所具有的一种新颖性质时,如颜色的改变、糖含量的增加,有可能发生因缺乏创造性驳回申请的情况。因为对一个普通的育种者来说,这些特征是显而易见的。但是,即使这些新的表现型是显而易见的,如果育种者所用的遗传材料并不是为公众所知道的,那么利用该遗传材料而获得的新性状就不是显而易见的,那就可以认为利用这种遗传材料创造的转基因植物具有创造性。对创造性进行分析的另一个因素是,是否有经过他人的努力而未能取得被提出权利要求的表现型的尝试。如果一个育种者获得了他人试验过但没有成功的结果,那么就可以认为具有创造性。

对于新颖性和创造性,随着植物生物技术和分子生物学的迅猛发展,克服发明缺乏新颖性和创造性变得容易了。但是,当未来转基因技术发展到更高阶段时,把某一个特定的基因转到植物中制造出新的转基因植物没有什么难度时,再申请专利就会面临达不到创造性的问题。

1.3 实用性和可再现性

按照中国《专利法》第22条第3款的规定,实用性是指发明的客体必须能够在产业上制造或者使用,并且能够产生积极效果。按照《审查指南》的解释,所谓产业,,包括工业、农业、林业、水产业、畜牧业等等。关于产业的解释实际上与《欧洲专利公约》的产业应用性的解释范围相当。

转基因植物的实用性,实际上是一个容易达到的要求。一种带有某种新型性状的转基因植物,如生产一种有用的化合物或具有抗虫性、观赏性等,都可以认为其具有实用性。在《审查指南》对实用性的解释里,还有再现性这一个重要的内容,尤其是在生物技术发明里面。能否重复专利申请中的技术是判断是否授权的一个重要标准。再现性,即技术方案的可重复性,是指所属技术领域的技术人员,根据公开的技术内容,能够重复实施专利申请中为达到其目的所采用的技术方案。

对于用传统育种方法得到的植物品种,因为育种的结果是不可预测的,所以不具有再现性。那么对于转基因植物产品,一般来说不存在取得专利的再现。只要制造新的技术方案是非生物学的方法并且是可重复的,对这种制造产品的方法的专利保护就是可能的。现在看来,新的制造方法已经普及,转基因技术能被准确地描述,并可以被该技术领域里的技术人员重复实现。

当一项转基因植物发明的专利申请

中含有产品权利要求和方法权利要求时,作为一个结果,如果其满足新颖性、创造性和实用性,并且技术方案可以得到重复实施,那么产品权利要求和方法权利要求可以被同时允许。

理论上讲,利用植物生物技术制造的某种转基因植物是可以重复的。制备片段以及载体、重组载体的技术可以明确,,假定说明书中公开充分并且可以使用,那么该技术领域普通技术人员应该能制备出相应的和重组载 体以备插入植物基因组中。在创造转基因植物过程中,导入外源遗传信息的阶段中不会出现技术问题,在外源基因导入到植物基因组后,会出现重组载体与植物基因组整合的位点不确定的问题。这个问题是在构建的重组载体和植物基因组之间整合时产生的。产生这些问题的原因是,含有外源片段和强启动子的重组载体迅速进入植物细胞核,然后随机地整合到植物基因组的不同位点上,于是就形成了在每个被转入外源片段的植物细胞核中,片断插入的位点上是不同的。从基因组的水平上来看,由此发育而成的转基因植物个体就是各个不同的新植物。但是从整体的表现性状来看,它们又是一样的。即利用具体的解决方案,一个专业技术人员可以获得相同表现型的转基因植物,但它们的基因组结构不一定是与发明者得到的相同。也就是说利用同一种方法,可以得到基因组水平不同的转基因植物。虽然得到的是一种带有相同外源但基因组结构不同的转基因植物,它们对外界的表现型仍然是相同的,即得到的是同样性状的植物,因此应该认为具有再现性。

2转基因作物专利的相关问题

(1)人类干预的水平问题。授予专利所要求的人类干预,并不要求发明直接控制导致产生最终生命体的所有自然过程,但需要有一个控制因素。也就是说,人类必须能够有效、明确地控制生命体的变化过程。此外,对于转基因作物而言,人类干预不能仅仅是将原始生物体的DN断或另外的DN断进行简单的排列、集合。转基因作物之所以可以商业化,是因为相对于现有生物体,它具有特有的优点,而其优点对于现有生物体而言就是产生了新的、具有吸引力的影响,而对于DN断的简单排列、集合是不可能取得这种效果的。人类对原始生物体的干预必须表现为对其DN断利用特殊的方法,有选择地进行创造性的重新组合。因此,判断转基因作物的人类干预水平,应注意判别人类的干预与生物体的自然反应过程相比较是否起着决定性作用。人类在干预过程中对于生物体的自然产生过程是否具备一个控制因素,另外,必须注意对生物体的DN断是否进行了有选择的创造性的重新组合,而不是简单的排列、集合。

(2)专利类型的选择问题。生物技术的发明一般分为两类,即产品发明或方法发明。对于转基因作物而言,选择何种类型的专利保护是至关重要的。因为对于生物体或生物物质适用产品专利与适用创造它们的方法专利之间有着明显的区别:产品专利的保护性更强,无论产品是如何制造出来的都予以专利保护,而方法专利仅对采用该种方法获得的产品予以垄断权。然而,方法专利对于转基因作物发明的专利权人而言几乎是无效的,因为一旦经修饰或重组的基因序列被公开以后,就可以轻而易举地通过反向工程反推出无数种方法来得出相同的转基因作物产品。而且转基因作物不同于其他一般技术产品的发明,生物产品本身是有生命的,能够生长繁殖。其他人并不一定需要使用发明人的方法,而只要得到该发明的生物产品,即能大量繁殖出具有同样特性的生物个体,从而毫不费力就窃取了专利权人的劳动成果。从使用者的角度而言,关注的是转基因作物本身,而不是获得它的方法,因此对转基因作物适用方法专利显然是不合适的,选择产品专利才能有效地保护发明者的利益。

参考文献:

[1] M.LRohrbaugh.ThePatentingofExtinctOrganisms:RvivalofLostArts[M].[1997],25,AIPLA,386.

转基因生物技术篇8

论文摘要：随着世界人口的增长，农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问，生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲，生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境，但在实践中，生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。人们对它在环境保护以及促进人类进步中的作用仍将拭目以待。

一、生物技术给农业发展带来机遇

广义上讲，生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。

生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是：玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因，经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如：美国有200万hm2的Bt棉花，澳大利亚有40万hm2，两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上，只要增产5%，就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外，还有许多经转入特定基因的玉米品种，这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。

生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面，生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂，这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因（该基因能促进角蛋白的形成）能获得了经遗传改良的绵羊，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面，生物技术在提高农作物产量、质量的同时，有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如，通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力；利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量，减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵，经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质，该蛋白质经食物链进入绵羊体内，进而能提高产毛量。

生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求，因此，它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源，有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。

生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯，这种马铃薯能产生水晶蛋白，而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。

在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。

生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。

同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。

二、利用生物技术发展农业应注意克服的问题

从经济角度上讲，生物技术带来的不利并不明显，然而，它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为，生物技术公司主要集中在发达国家，发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时，发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。

生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生，特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂，否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现，这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物，后者在发展中国家是很普遍的，并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，例如，坚果能引发人体过敏反应，若它的基因被导入其他作物，则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见，转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。

生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时，也导致生物多样性遭受严重破坏，甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业，尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用，农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时，氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化，直接影响人类和动植物的生存。

另一个令人担心的是：转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害。许多有意或无意的动植物引起当地严重的生态问题。最明显的例子是澳洲引进的兔子。1500年以来，世界各国动植物的交流，有些已成为当地的有害动植物。至于转基因作物脱离当地农业生态系统后有可能引发：第一，转基因作物使自生作物成为严重的杂草问题；第二，转基因作物通过杂交后产生杂种；第三，转基因作物影响食物安全。任何一种转基因作物都存在对生态环境产生冲击的可能性。