生物资源与利用2012.ppt

1、1,生物资源与利用,盛清 博士、教授浙江理工大学生命科学学院,主要内容,生物资源概况海洋生物资源蛋白质资源基因资源,3,生物资源概况,生物资源状况我国生物资源现状生物资源中活性成分,4,生物资源状况,生物资源种类繁多，主要分为三大类:植物、动物、微生物。例如：病毒、细菌、真菌、藻类、多孔动物、腔肠动物、线虫、甲壳虫、昆虫、其他节肢动物、软体动物、棘皮动物等。资源相当丰富。已知和未知的生物资源大体情况见表1。,5,表1地球上不同类群的生物资源,生物资源的再生性,再生性：在自然和人为条件下，生物所具有的不断自然更新和人为繁殖的能力。再生性是生物资源的基本属性。为人类提供无穷无尽的各种产品。,生物资

2、源的基本特性,生物资源的可解体性,可解体性：生物资源受自然灾害和人为的破坏而导致某些生物种类减少以至灭绝的特性。每种生物都有自身独特的遗传基因，并且存在于该种生物的种群之中，任何其他的生物个体都不能代表其种的基因库。生物资源破坏后难以自然恢复，从这个意义上看，生物资源是有限的。,生物资源用途的多样性,生物资源种类的多样性和功能的多样性，决定了其用途的多样性。,生物资源分布的区域性,生物总是生长在与其生态相应的环境中，而非一切地方都能生存。生物资源分布的区域性是人类进行开发利用生物资源的重要依据。,生物资源的未知性,表现在：很多生物还不知或不完全知道其价值；即使现在已经认识、开发的生物资源，也不

3、是完全清楚其所有的价值，如银杏。,生物资源获取的时间性,不同生物种类，获取有用物质的时间不一样。“三月茵陈四月篙，五月六月当柴烧”。,生物资源的可驯化性,野生生物资源可以通过人为的引种驯化而成为家养生物。生物的引种驯化，不仅可以解决野生生物资源获取的困难，而且可以拯救、保护濒危物种，扩大分布区，提高产量。,世界森林资源现状,森林资源的类型与分布1） 寒带针叶林：分布北纬4570之间，树种单纯，是世界重要的林材基地2） 温带针阔混交林：分布北半球中纬度地区3） 暖湿带湿润林：分布在南北半球的亚热带地区，雨量充沛。亚洲主要分布在我国长江以南地区和日本南部的地区4） 热带雨林：赤道附近；南美洲热带雨

4、林、非洲热带雨林和亚洲热带雨林的三大热带雨林区。5） 干旱林：广泛分布亚洲、非洲、南美洲和大洋州具有严重干旱的地区。,森林资源的价值和利用,森林面积：人类大规模砍伐之前，世界森林面积为60亿hm2，森林覆盖率为45.8。生态效益经济效益,中国森林资源和保护利用,中国森林资源现状以及分布 1） 森林资源分布广阔，类型复杂 我国现有的森林资源主要分布在东北、西南地区，其次是在华东、中南地区。现有森林面积1.34亿hm2，其中天然林0.87亿hm2,约占全国森林面积的65。,中国森林资源和保护利用,2） 种类繁多 全世界木本植物2万多种，中国有7，000多种，其中乔木2，800种。 3） 森林覆盖率

5、低而且分布不匀我国森林资源面临的问题 我国森林资源总量不足和结构不合理的问题十分突出，并由此造成很多地方生态环境的持续恶化。 我国森林资源下降的主要原因是长期以来指导思想上的不正确、林业管理上的失误、对科学的重视不够以及自然灾害造成的影响。,中国森林资源和保护利用,经验教训1） 造林速度缓慢，质量低下 2） 乱砍滥伐，毁林开荒，破坏植被 3） 采伐管理混乱，过量采伐失控 4） 森林火灾频繁，病虫害严重 5） 森林经营水平的林木生长率低我国林业发展对策 林业保护的普遍性是由林业的长周期性和林业生态环境公益性的特点对国家经济、社会、环境协调持续发展的重要性决定。 1） 建立国家生态森林补偿机制和森

6、林生态效益补偿制度 2） 建立保护森林资源、改善生态环境的多元化投资机制 3） 调整林业政策，保障林业经济持续增长 4） 建立森林资源与环境综合核算体系,世界草地资源现状,草地：指以草本植物为主体的植被类型，包括一些可以作为放牧利用的灌木地和疏林地，它是一种土地类型，是重要的国土资源。,中国草地资源,中国草地资源的类型以及分布 主要6种类型：草甸类，草原类，荒漠类，草丛和灌木草丛类，沼泽类，零星草地类。分布：中国草地资源面积大，地区分布极不平衡。全国75.5%的天然草地集中分布在西北牧区和半牧区，其中西藏、青海、新疆、甘肃、内蒙古和四川西北部六大牧区就占西北部的98。,中国草地资源,中国草地资

7、源面临的问题我国的天然草场虽然大，但是优质草场比例不高；草场资源明显存在季节性部平衡；目前最主要的问题是没有充分发挥草业生产体系的效能。主要问题：1） 传统牧场业经营中的问题 很少引用现代科学技术，放牧强度过大；乱开滥垦；2） 农区及半农区草原利用中出现的问题3） 动植物资源遭到破坏中国草地资源合理利用与开发途径1） 加强草原的合理利用 2） 加强科学关连连和利用水平3） 重视草原的基础研究4） 草地资源的可持续发展,草地资源开发利用中的问题,由于全球自然条件的差异和畜牧业发达程度的不同，以及草地资源的利用方式不同，构成了全球草地资源利用的现状的多样性和资源利用的多种发展趋势。1） 牧场游牧制

8、方式2） 粗放的牧场牧制方式 容易导致草地资源的退化与减少3） 集约的牧场牧制方式 高度工业化国家，集约的牧场放牧是草地利用的主要形式。草地退化始终是全球草地资源利用的最突出问题，特别是干旱区草地是草地退化的敏感区。全球草地总的发展趋势：1）草地改良；2）草地利用的集约化和专业化；3）草地科技迅速进步；4）草地资源利用国际化、利用的趋势更加理智。,野生动物资源,1） 野生动物的概念，广义泛指兽类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类、以及软体动物和昆虫类。狭义指除了鱼类和无脊椎动物以外的上述各类动物。 2） 野生动物资源的开发与利用3） 野生动物资源开发的基本原则加强野生动物的管理和保护工作，解决动物数

9、量问题；加强管理改善野生动物的栖息环境解决野生动物的质量问题；注意合理的狩猎工具，适当的时间；禁止使用毁灭性毒丸、毒药等方法狩猎；设置自然保护区； 考虑野生动物保护名单时，要考虑重点突出、不宜过多、切实可行、利于执行等原则； 开展引种驯化工作，增加野生动物数量。,野生植物资源,植物资源的合理开发与利用 1) 充分发挥野生植物资源的优势，进行有计划合理采收、挖掘、砍伐和剥取，使得野生植物资源永远保持资源优势，持续利用。 2) 利用农业和生物技术手段进行引种、驯化、人工栽培 3) 通过提取、加工、精制等工业手段使植物资源按照市场需要形成优新产品 4) 采取一物多用综合开发途径植物资源开发利用的原则

10、 1） 在保护野生植物资源的基础上，维持最高产量的原则 2） 局部利益与整体利益统一的原则 3） 综合开发，提高经济利益的原则 4） 根据市场需要，不断开发新资源的原则,微生物资源,特点：1） 代谢类型极其多样化2） 种类丰富，未知者众多3） 变异性大4） 对微生物的研究起步较晚5） 潜力大，开发前景广阔,微生物资源开发利用,人类最早规模利用微生物的工业要算是酿酒业和面包业。当代微生物资源开发利用涉及到食品、医药、环保、化工、矿冶、轻纺、农牧等等。主要介绍以下几个方面：1） 微生物菌体利用 培养酵母、生产细胞蛋白；2） 微生物的代谢产物利用 如氨基酸、有机酸、维生素、抗生素等；3） 微生物特性

11、的利用 甾体转化；生物湿法冶金；微生物探矿；微生物肥料；4） 其他废物资源的再利用，微生物治理三废的有利武器。,微生物资源的保护,微生物对人类的意义：微生物作为生态系统的积极参与者，对于维持生态系统的平衡起着不可替代的作用。微生物是人类所需的各种物质的生产者，随着科学技术的发展，微生物的用途越来越广泛，用处越来越大。 环境的改变，对微生物的影响最大。,微生物资源保护,微生物资源保护主要指生产菌种和专利菌种的保护。 天然微生物资源的保护，没有相关法规，主要看法如下： 1） 原始森林是微生物主要基因库、种源库，保护原始森林就同时保护了微生物资源本身。2） 总体而言，并不一些清楚微生物的分布、种类和

12、用途。除了已有的保护区，还划定一些独特的原始环境，如湖泊、各种盐湖 3） 统一规划，在精而少的前提下，选择典型地区，分期，分批组织多科学，利用先进手段进行微生物资源本底调查。 4） 保护的目的在于利用 5） 宣传保护原始生态环境的重要性。,28,我国生物资源现状,我国生物资源特征我国疆域辽阔, 生态环境复杂多样, 蕴藏着极为丰富的物种资源, 物种多样性居世界第8 位。我国大约有总数近100 万种生物, 但到现在为止, 已为人们发现、分类、定名的只有12. 5万种。占生物总数近90% 的87. 5 万种生物人们了解极少, 至今尚未命名。统计资料还显示: 全世界1/8 的植物生长在中国,一半以上的

13、植物为中国特有。,29,我国生物资源现状,我国生物资源特征 我国粮食、油料、水果、肉类、水产品等产量均居世界第一、但转化率较低：粮食加工约45%，水果5%，蔬菜1%，肉类3%4%，水产品30%。总的来说，我国农产品加工率为30%，而发达国家为80%以上。 科技的发展为生物资源的开发利用拓宽了思路，展示了广阔的前景。 生物资源的开发主要是指什么呢？,30,我国生物资源现状,利用现有的生物资源进行深度的开发加工，提高附加值，增加经济效益；利用废弃物进行综合利用，科学加工、减少污染，变废为宝。,31,我国生物资源现状,我国生物资源开发的现状现在生物资源的利用主要是对淀粉、蛋白质、脂肪、和糖类资源的利

14、用，产品有几十类几千个品牌，如利用禽、畜血液及脏器、海洋生物开发生物药品，保健食品; 利用淀粉、糖类开发抗菌素、维生素、氨基酸、核苷酸、酶制剂、有机酸、功能性低聚糖、酵母等。,32,生物资源中的活性成分,植物资源如:番荔枝科(Annonaceae)是热带和亚热带地区一大植物种群，该科含生物碱、萜类、黄酮、番荔素、多氧环己烯和苯乙烯内酯等成分。其中后3类化合物具有抗肿瘤活性，并已引起各国学者广泛兴趣。成为当今国内外继红豆杉后又一研究热点。,33,生物资源中的活性成分,植物资源海南粗榧内酯对一些肺癌均显示有抗肿瘤活性。另外从粗榧的叶中还分离得到10-脱乙酰浆果杉亭(10 deacetylbacca

15、tin )，它是半合成紫杉醇的中间体，可扩大紫杉醇药源，减少红豆衫资源的消耗。从连香树的叶子中分离得到具有抗微生物活性的新化合物cercidin，能有效杀灭革兰氏菌，是一种有开发价值的食品保鲜剂。,34,生物资源中的活性成分,植物资源中的活性成分1. 黄酮类化合物 (flavonoids)2. 茶多酚类化合物 (tea polyphenols)3. 类胡萝卜素类化合物 (carotenoids)4. 单萜类化合物 (monoterpenoids)5. 有机含硫类化合物 (organosulfur compounds)6. 异硫氰酸盐类 (isothiocyanates)7. 植物雌激素类化合物

16、 (phytooeslrogens),35,生物资源中的活性成分,36,生物资源中的活性成分,海洋生物资源的活性成分研究现状我国蕴藏着丰富的海洋生物资源。在其生长和代谢过程中, 生产各种具有特殊生理功能的活性物质, 并且, 某些特异的化学结构类型是陆地生物体内难以发现的, 这是开发研究海洋生化药物与功能性保健品珍贵的原料宝库。迄今海洋生物中已发现三千余种新型活性物质,其中包括生物碱类、萜类、大环聚酯类、肽类、聚醚类及多糖类等化合物。也已证实, 不少海洋生物活性物质具有抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗艾滋病、抗心脑血管疾病、抗老年痴呆症以及抗疲劳、增强免疫、延缓衰老等功效。由此引起世界各国对开发海洋生

17、物的极大兴趣, 它已成为现代医药保健品开发研究的热点。美国、加拿大和日本均制定了开发利用海洋生物研究计划,尤其是海洋微生物引人关注。,37,生物资源中的活性成分,海洋生物资源的活性成分研究现状当前医药保健品发展趋势, 将由陆地转向海洋, 从海洋生物资源中开发研究医药保健品潜力巨大。海洋生物抗肿瘤活性物质研究最为活跃。美国国家癌症研究院从世界不同海域采集的各种海洋生物进行了筛选, 发现红藻、苔藓虫、海兔、海绵、海鞘中某些活性成份可望研制成新颖海洋药物, 其中有6种海洋抗肿瘤药物已进入临床试验。,38,生物资源中的活性成分,海洋生物资源的活性成分研究现状海藻类活性物质的开发研究海藻作为保健食品日益

18、受到人们的重视, 海藻食品加工业发展突飞猛进, 各种新颖的海藻保健食品正在风糜世界。海藻对人类预防肥胖症、高血脂症和肿瘤等疾患显示重要的作用。从巨大鞘丝藻L. m ajuscu la 中分离出2种新的高活性免疫抑制肽, 即Microcolins A. B. 在体外显著地抑制小鼠P388白血病细胞活性, IC50为0. 4 g/m l。,39,生物资源中的活性成分,海洋生物资源的活性成分研究现状海藻类活性物质的开发研究胶须藻中分离出一系列新的双吲哚化合物, 它对卡拉胶致大鼠足趾水肿试验和中枢神经系统试验均有药理活性, 可望开发成一种新的海洋生化药物。前沟藻中含有一种大环内酯类活性物质, 即前沟藻

19、内酯(Amphidinolide- A ) 具有体外抗肿瘤活性。从蓝藻肠形链丝藻中得到一种特殊的细胞毒性多肽, 它对多种癌细胞系有较强的抑制作用。蓝藻属胶须藻R. f irm a 含有一种胶须藻素(R ivu larin D3) , 即为多溴双吲哚化合物, 具有抗炎活性。,40,生物资源中的活性成分,海洋生物资源的活性成分研究现状海洋多孔动物活性物质的开发研究海绵抗菌、抗病毒活性物质的开发研究。从冲绳海绵P ellina sp. 的乙醇提取物中,通过硅胶和Sephadex LH- 20柱层析分离出二种生物碱, 即Keramanin A , B, 其含有一个1, 2, 3三氮唑环已烷的B-咔琳生

20、物碱, 它们对金黄色葡萄球菌的最小抑制浓度分别为6. 3g/m l 和25g/m l。以MLD 为导向化合物合成了系列衍生物, 它具有抗炎、抗增生、抗肿瘤与免疫抑制的药理作用, 美国FDA 已批准将MLD作为肿瘤抑制剂进行临床试验。,基因资源,1.曼哈顿计划 ( Manhattan Project ),2.阿波罗计划（Apollo Project ）,人类科学史上三大工程,3.人类基因组计划（ Human Genome Project ）,人类基因组计划（Human Genome Project , HGP）,宏伟的生命科学工程基因检测基因歧视遗传资源保护,染色体,DNA分子,（层层包装压缩）

21、,DNA与染色体,DNA与基因,DNA是由数量极其庞大的4种脱氧核糖核苷酸即：腺嘌呤脱氧核苷酸(dAMP)、鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP) 、胞嘧啶脱氧核苷酸(dCMP)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP) ，通过3，5 -磷酸二酯键连接起来的直线形或环形多聚体。,DNA的分子量非常大，通常一个染色体就是一个DNA分子，最大的染色体DNA可超过108bp。如此大的分子能编码的信息量是十分巨大的。,不同物种的染色体（DNA）数目,不同物种的染色体（DNA）数目,男性染色体示意图,女性染色体示意图,人类包含46条（23对）染色体，其中22对为常染色体，另外一对为性染色体（男性为X/Y；女性为X/X）。,

22、基因和基因组,基因（gene）：具有生物学功能的DNA片段。,基因组(genome):一个物种中所有基因的整体组成。,基因组是指某种生物的单倍性细胞（精子、卵子）中所含的全部遗传信息，它是维持细胞生存所需要的最低限量的遗传信息。,要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。,基因组测序,基因组(genome):一个物种中所有基因的整体组成。,人类基因组测序:测出全部染色体上的碱基组成,并将不同碱基编码的基因在相应染色体上进行定位。,人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）,（一）创意的产生,1984年,在美国犹他州举行的“环

23、境诱变和致瘤防护”会议上，针对癌症诊断和治疗遇到的瓶颈，美国科学家怀特和门德尔松提出: 只有测定人类基因组的完整序列，通过比较分析查出所有突变位点，才能精确测定致癌物所引发突变频率。 这一观点得到了与会科学家的一致认同。,- 医学发展遇到瓶颈,1985年5月，美国能源部提出“人类基因组计划”草案。1987年初，美国能源部和国家健康研究院为“人类基因组计划”下拨了启动经费550万美元，全年共1.66亿美元。1988年2月，国家科学研究委员会的专家成立了“国家人类基因组研究中心”，由沃森任第一任主任。美国国会正式批准的“人类基因组计划”到1990年10月1日才正式启动，其规模在世界上是最大的，计划

24、在15年内投入30亿美元以上的资金进行人类基因组的分析。,（二）HGP的发展进程,（三）HGP的研究目标,对人类的23对染色体上的所有DNA序列进行测定。完成人类基因组图谱。 在测序完成的基础上，建立共享的人类基因组信息系统，并研究信息的存储、处理及相应软件的开发。 利用人类基因组测序结果，重点研究功能与基因的关系，尤其是基因与疾病的关系，使基因组计划造福于人类。,解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。,（三）HGP的研究目标,美国主导1987年，意大利1989年，英国19

25、90年，法国1995年，德国1990年6月，欧共体随后，丹麦，日本，韩国，俄罗斯和澳大利亚也加入,（四）HGP的参与国家,由强伯勤、陈竺等倡导启动最初的经费来源国家自然科学基金委员会“863”高科技计划启动的研究项目中华民族基因组中若干位点基因结构的研究重大基因相关基因的定位、克隆、结构与功能研究,（五）中国参与人类基因组计划（1994年）,陈竺,1998年3月由陈竺院士挂帅成立上海中心，10月改名为中国南方基因中心。同时，决定成立由国家卫生部牵头的若干中国人类遗传资源保护中心。,强伯勤,1999年由强伯勤院士牵头在北京先后成立了中国医学科学院北京人类基因组中心和北方人类基因组中心。,杨焕明,

26、1998年由杨焕明和余军教授组织了中国科学院遗传所人类基因组中心。,1999年9月1日，杨焕明教授在第五次伦敦国际人类基因组战略讨论会上介绍情况，会议正式接受中国加入国际合作，划定了测序区域，正式承担的测序任务。,2003年4月宣布HGP草图完成,（六）人类基因组计划的意义 全世界科学家精诚合作,人类历史上第一次由全世界各国（不分大小、不分强弱）科学家共同参与、一起执行的科研项目。所有的进展、所有的数据、所有的实验资源随时公布于众，全世界所有国家免费享用。在实施过程中，各国科学家精诚合作、共享材料、共享数据、共同攻关。这在人类自然科学史上，还是史无前例的。,人类基因组计划的潜在意义,为推动医学

27、长足进步带来前所未有的机遇。基因诊断、基因疗法和基因药物的开发，有可能成为未来医学发展的重要分支。人类基因组计划的进一步成功还将促进生命科学与信息科学、材料科学的融合，从而带动一批高技术产业的发展。,其他生物基因组的测序,（一）模式生物测序,人类基因组测序也带动了其他重要生物测序工作的开展。对处于不同进化阶段具有代表性生物（模式生物）的基因组测序。通过对它们的基因信息了解、比较，将会对人类基因组研究提供非常有价值的信息，更有利于加深对人类基因组结构和功能的了解，同时也有利于对各物种之间进化关系的研究。,1 小鼠（mouse ）,2002年12月15日美、英、德等国家科学家在自然杂志上宣布，绘出

28、了小鼠的基因组草图。发现人类与小鼠共享有80遗传物质和99基因。,人的基因的确定也往往是通过与小鼠基因相比较而得到的，在研究小鼠基因组过程中，科学家就发现人类与小鼠的相似致病基因约有1200个，其中许多与癌等常见疾病相关。,2 拟南芥 （Arabidopsis）,种子植物是当今地球上主要植物类型，而拟南芥又是其中一个重要成员。拟南芥的生长周期短（6周），基因相对简单，每个基因组中只含有5条染色体。它又是重要经济作物油菜、卷心菜、甘蓝等多种蔬菜和油料作物的近亲,因此拟南芥是理想的模式植物。2001年科学家完成了拟南芥基因组测序工作。此后，拟南芥逐渐成为分子生物学研究特别是转基因植物中常用的模式植

29、物。,3果蝇,从摩尔根开始至今，果蝇一直是遗传学和发育生物学重要的研究材料；果蝇每个基因组只有4条染色体。,2000年科学家完成了果蝇基因组测序工作，而果蝇作为动物分子生物学研究模式动物的功能进一步加强。,4线虫,身长仅1毫米左右，整个透明的身体也仅由1090个细胞构成，它的每个基因组中含有6条染色体。1997年完成了线虫基因组测序工作，是构造简单的模式生物。,每个基因组包含有25条染色体，约含有17亿个碱基对。2004年完成了斑马鱼基因组测序。,5斑马鱼,除了模式植物之外，科学家还对一些对人体或经济动物有严重危害的微生物基因组进行了测序，以便能根据它们的基因组构成，有针对性地开发治疗性药物成

30、治疗办法。,（二）其他生物的测序进展,这些基因组信息有利于科学开发出防治疟疾的药物和疫苗。,1. 2002年，科学家绘出了传播疟疾的冈比亚按蚊以及恶性疟原虫基因组草图。,目前每年全球有5亿人感染疟病，近300万人因此死亡。,已知肺炎双球菌是一种化脓性革兰氏阳性菌，可引起人的肺炎、脑膜炎等疾病。据报道全世界每年有300万以上儿童死于肺炎双球菌感染。,2. 2001年位于美国马里兰州罗克维尔市的美国基因组研究所完成了有高度致病力的肺炎双球菌完整的基因组侧序。,（三）水稻基因组测序取得突破,水稻是世界上近一半人口的食粮。基因组测序既可揭示水稻遗传信息和遗传机理，又可获得对改良水稻有用的基因。因此水稻

31、基因组测序成了由中、美、日、德等10个国家和地区科学家联合攻关的、有特殊意义的项目国际水稻基因组计划。,2002年12月18日，国际水稻基因组测序计划宣告圆满完成，精确度达到99.99，并预测遗传基因62435个。中国科学家在水稻基因组测序中的贡献为。,人类基因图谱的应用前景,合理的药物設计在医疗卫生领域大显身手：（1）基因诊断；（2）基因检测；（3）促进基因疗法进步；（4）评估风险（5）法医鉴定；（6）确定移植器官的匹配应用于生物考古学和人类学，研究人类的进化和迁徙。为信息科学、材料科学等学科帶来无限机遇。DNA芯片。扩大了与社会科学的交叉面或融合面。,侏罗纪公园不只是科幻故事种族选择性灭绝

32、性生物武器基因专利战基因资源的掠夺战基因与个人隐私,HGP带来的负面作用,个人隐私！基因注定论？,我这辈子没戏了！,DNA Report,基因检测,基因检测的兴起基因检测并非万能对自由权和隐私权的侵犯对个人基因的知情权,一、基因检测的兴起,在人类基因组计划研究初期，当仅仅只有几个致病基因位点得到确定之后，科学家就极力主张在人群中进行普遍的基因检侧或筛检。 筛检可以向致病基因携带者预先发出警告，使之早做心理准备，并适时地进行手术治疗，或者通过基因治疗补偿正常基因。,1994年美国率先在一些人群中开展肠癌基因筛检；1995年，英国也实施了一套全面的基因筛检制度，将筛检的目标主要集中在结肠癌、乳腺癌

33、和早老性痴呆等基因检侧上。随后，更多的基因病致病基因筛检在技术比较先进的国家里得到开展。,在筛查技术发展的同时，科学家也认识到：有一些复杂的基因病要检测其多个致病基因是十分困难的。,伴随人类基因组计划的测序完成，基因检测在某些部门已得到广泛应用，比如司法部门通过做DNA图谱，就可以达到鉴别亲子、鉴定罪犯的目的。,基因检测在亲子鉴定中的应用,STR (short tandem repeats) : 简短串联重复 , 是由2-4个碱基对不断重复而成的DNA序列，人类基因组中约有50万个STR序列，具有高度多态性。,虽然人类基因组差异很小，但在漫长的进化过程中，简单重复序列的进化多态性很高，人群中没

34、有所有STR完全相同的人。,亲缘关系越近的人，STR的相似程度越高，因此可以根据STR位点的符合程度，推算DNA样本亲缘关系的远近。,基因检测在刑侦鉴识中的应用,国际刑事鉴定科学界权威李昌钰,“肯尼迪遇刺案”“克林顿性丑闻”“美国911遇难者身份确认”“台湾3.19枪击案”,二、基因检测并非万能和百利无害,“基因检测”除了检测在临床上已明确知道的某些严重的遗传性疾病基因之外，研究人员还应用它检测遗传性疾病“倾向”和对疾病的易感性，比如检测是否存在易引发高血压、癌症、某些常见的体质缺陷以及诸如阅读困难等行为缺陷之类“准疾病”的基因。在目前对人类基因的结构和功能尚缺乏足够了解的情况下，想要通过基因

35、检侧达到预防某种疾病的目的，显然是困难的、不可靠的。,像高血压这样的多基因病，它既跟基因有关，也跟环境因素，包括与个人的生活习惯、心理状态等都有着密切的关系。对癌基因检测也存在类似的情况，通过基因检侧发现了某人存在某种致癌基因，并不意味着此人将来一定会得这种癌症。有人说对受检者做出预警总比不做强，这样受检者一旦出现不好兆头，就可以及早采取措施。但是也应该看到基因检测的结果就足以给受检者带来巨大心理打击，也极易使受检者在就业、婚姻、人际交往等方面受到歧视。特别对老年人来说，有不少人可以带癌生存，有人认为因老年人新陈代谢水平低，癌肿瘤生长也缓慢。,基因检测并非万能,“辛普森杀妻案”（1994）,基

36、因检测并非万能,美国历史上最富争议、影响最大，耗资最多的案件。,DNA鉴定虽然准确率超过99%，但也存在差错率，同样的样品在同一实验室重复实验时，或是在不同实验室做同一样品检测时都曾发现会稍有差别，供对照用的标准图谱实际上做起来也有一定困难，这是由于人口迁徙以及不同人种、地区间择偶日益广泛所致。,基因缺陷病症，患者从小就表现出阅读和学习上的困难。,基因检测并非百利无害,阅读困难”综合症,某些研究发现：“阅读困难”基因是位于第15号染色体上。甚至开始了在孩子中的基因筛查。,象阅读障碍这类行为上的缺陷不太可能只是由某一个基因单独决定的。因此在研究完全成熟前的检测在科学上是不负责任的。这种基因检侧本

37、身就是严重地侵犯了孩子的隐私权。不恰当地把基因与孩子的学习能力、将来的潜能联系起来，不仅给孩子的心理造成创伤，而且还很容易造成孩子与家庭、与社会的对立。学校把学生学习困难与先天的基因联系起来，是学校推脱自己教育责任的反映。如果有人把这类基因检测程序作为一种标准定下来，可能会造成毁掉一些孩子一生的后果。搞这类有关智力基因的检测，在望子成龙的国家可能会受到欢迎。热心于搞易感基因或某种遗传性疾病“倾向”标准的人，要首先承担起道德的责任。,此类疾病基因检测的巨大争议,三、对自由权和隐私权的侵犯,基因信息是每个人重要的隐私。但是，随着基因检测进人应用阶段，对个人自由权和隐私权的侵犯就变得愈来愈严重。,基

38、因检测资料往往是记录在个人病历档案中，医院里各类医务人员都可以轻易地接触到。如果某些医务工作者不遵守医务道德准则，完全可以利用工作的便利条件，把受检者的基因资讯“出让”给保险公司、信贷部门、雇主或其他机构，以获取相应的报酬。随着信息技术的飞速发展，个人的基因资讯还可能通过互联网传到全世界，使受检者无论走到哪里都很难避免遭受歧视的境遇。,对隐私权的侵犯,在国外陆续出现了专门做DNA图谱检测的生命密码公司、DNA 标记诊断公司等机构。 有人认为，采集、鉴定DNA本身就是对个人自由权和隐私权的侵犯，因为个人的DNA组成以及家庭的基因隐秘很容易通过各种途径传播出去，它将可能给受检者的生活、求职、人身安

39、全，甚至后代带来无穷的隐患。 而且，至今还未见到有关在DNA采集、传输、储存过程中保护受检者隐私权的法律条文。,对隐私权的侵犯,四、对个人基因的知情权,基因检测往往会使人陷人两难境地。 生活在地球上的人，由于体内的原因和环境有害因素的影响，每个人都很难避免自己的基因不出一些“毛病”，但是这些小“毛病”一般并不影响个人正常地生存，为此而耗费大量的财力、物力去检测这些基因“毛病”就显得没必要。 普通人也并不需要对自己这些基因的知情权，因为检侧的结果有时反而会增加个人心理负担，影响个人生活质量。,因此，现在基因检侧的重点是放在有严重遗传性疾病家族史，或者被怀疑可能摧患某种遗传性疾病的人身上。 如果检

40、侧出的遗传性疾病，可以通过饮食调节得以控制，或早期癌变可以通过治疗得以生存，那么这样的基因检侧就十分有意义，它可以使病人或准病人及早采取措施，以提高生命质量。,在现在的研究条件下，可以加以控制的遗传性疾病种类很少，而大量存在的遗传性疾病目前根本无法得到有效治疗或控制。 有一些严重的遗传性疾病只有到一定年龄段才发病。这样受检者的余生就“充满着不确定性，他不知道哪一天会发病，确诊反而会增加生活的痛苦”。,对知情权的争议,发病后病人出现神经进行性病变，而肌、躯干肌、四肢肌做不自主运动，形如舞蹈，最后病人出现进行性痴呆，并很快走向死亡。 到目前为止，对这类疾病还没有任何治疗或缓解的办法，病人只能陷人孤

41、立无援的境地。 于是就有人提出对这一类疾病还是拒绝基因检测或基因诊断为好，还是不要这种知情权为好。,举例,“亨廷顿氏舞蹈症”（Huntingtors Disease）,基因突变或第四对染色体内DNA重复序列过度扩张, 机体细胞错误地制造一种名为“亨廷顿蛋白质”的有害物质。,不进行基因检测，就无法知道是否存在致命基因。这样就使受检者及其亲属陷入了测与不测的两难境地。 同时在基因检测后还牵扯到医生或家属是否应该如实地把基因检测结果告诉本人的问题。,知情权的矛盾,善意隐瞒,个人知情权,第三节基因歧视,基因与保险业基因与就业基因与信贷业基因搅乱了生活,一、基因与保险业,在美国某些保险公司和健康护理服务

42、公司，纷纷通过各种途径收集个人的基因资讯，把它作为是否拒绝投保、限制险种、提高保费或更改已签订保单的依据。 除了对存在癌症基因或其他严重疾病易感性基因的人不予投保外，某些存在可以得到控制的代谢功能失调性疾病基因的人，也同样买不到保险。,利用个人基因检侧信息，是健康保险公司减少风险、获取更高利润的重要途径因此健康保险是最早出现基因歧视的行业。,保险业中的基因歧视,针对保险业中的这一现象，美国已有26个州立法禁止健康保险公司在先天遗传性基础上的歧视。 在中国，也已出现了个别人寿保险公司与某知名医院接洽，要求对投保人进行基因筛查，从而考虑其收费标准，以及重新修订他们的保险规则。这个要求被医院拒绝了。

43、,二、基因与就业,基因检测也将给就业市场带来基因歧视的困扰。雇主都要求雇员有健康的体魄，为他们创造更多的利润。通过基因检测，雇主可以明显地从中得到巨大利益：,淘汰那些因为基因的原因，而不能为企业高效率工作的未来病人或准病人。因工作环境污染，可能会使携带有致病基因或易感基因的准病人发病。若把这些人剔除出去，雇主可以不必为雇员的健康和福利投人更多资金。便于雇主推卸责任。一旦雇员发生事故或得了某一种严重疾病，雇主可以说这是由雇员本身存在的某种基因“毛病”所致，与雇主无关。雇主可以降低为雇员所投的健康保险金，不为雇员得癌症等严重疾病投保。,两面性-潜在的高价雇员,基因与就业,1997年在美国就已经有1

44、/10 的公司利用个人基因资讯决定是否雇佣就业申请者。有的公司则通过收集雇员的尿液获取个人基因资讯，把它作为某人是否可以晋升的依据。,在市场需求刺激下，也许将来会出现专门盗窃或出售个人基因资讯的行为。这显然是与科学家造福人类的初衷背道而驰的。,科学家的警告：“遗传性失业大军”。 潜在的 “遗传等级”“生物阶级”或“基因富豪”。 社会也将分化为“遗传基因”优等人和遗传基因”劣等人，而后者正是最容易受歧视的人。,基因与就业,至今，世界上有关禁止在求职和工作中出现基因歧视的专门法规还未出台。,三、基因与信贷业,信贷业发生的基因歧视也日渐突出，他们声称不愿意将款项借贷给将来可能摧患癌症等顽疾的“基因不

45、良分子”，因为担心贷款将可能无法收回。 在美国，有的申请购房贷款的客户因为在银行发放贷款之前被诊断出患有癌症等严重疾病，而被取消了借贷的款项。 人们担心随着基因筛检的普及，对于癌基因或遗传病基因检出者来说，虽然他们现在没有患病，但是贷款者也许会认为这些人具有“未来病征”，而拒绝给予贷款。,四、基因搅乱了生活,个人基因资讯的泄露还可能在婚姻、儿童收养、夫妻关系等诸多方面，给个人带来严重的歧视后果。,中国谈婚论嫁。 西方拒绝收养的案例。,在英国，私家侦探伊安 里安劳夫特密谋盗窃哈里王子头发的事件，成了2003年英国皇室的爆炸新闻。里安劳夫特是想从头发根细胞中弄到哈里的DNA ，以查清哈理是否是王室

46、正宗血统。,举例,遗传筛查和检测的自愿性原则,对成年个体和民众不得进行强制性检测；所有的检测都必须给民众以充分的信息，详细说明检测的目的、结果，个体可以选择是否参与；对儿童的检测，必须是为了达到获得更好的医疗服务这一目的，例如筛查的疾病是可以早期治疗的。,遗传资源保护,中国的遗传资源曾面临被掠夺的风险生物遗传资源,中国传统的家庭伦理道德观念是以家大业大为荣。在人类基因组研究中，中国人的患病家系、人群，尤其是家族性遗传病患者的遗传材料便成了中华民族的宝贵财富，不可再生的研究资源。,一、中国的遗传资源曾面临被掠夺的风险,（一）中国宝贵的遗传资源,中华民族基因组研究计划把对中国不同民族致病基因、易感

47、基因及其相关基因位点的研究作为人类基因组计划中的特殊研究内容。 该研究项目实施不仅有利于我们抢占未来中国巨大的医药市场，而且在政治上和军事上也都存在着深远的战略意义。,（一）中国宝贵的遗传资源,自20世纪9O年代以来，国外一些研究机构以联合研究、投资或控股中国基因公司、赞助健康工程等形式进人中国。 他们采集中国人群遗传疾病和其他遗传特性的基因材料。从而引发了他们的行为是国际科技交流，还是掠夺基因资源的争论。,国外的一些研究机构敏锐地看到中国的基因资源是极具开掘价值的“金矿”，于是他们纷纷以各种名义进人中国。,（二）国外研究者觊觎中国的遗传资源,20世纪9O年代，美国哈佛大学公共卫生学院在中国安

48、徽偏僻的农村地区进行巧项“环境和遗传基因对哮喘、高血压、肥胖症等疾病影响”的研究。 当地农民贫困，看不起病，并且受教育程度低。农民被告知要为他们进行免费体验，只要抽取一些血液，就可以付给农民几元人民币，但是他们要求农民在看不懂的文书上签字画押。在免费体验的幌子下，他们从中国采走了数以万计的血样。 据项目执行人称，他们已经从安徽农民身上采集走了供研究哮喘病基因的血样16万份，并从20多万人中筛选出了供研究高血压疾病的样本。,举例,生物遗传资源（在此人类遗传资源不包括在内）占有率是衡量一个国家国力的一个重要标志。 与许多发展中国家一样，中国是一个生物遗传资源富国，比如，仅高等植物就有3万余种，脊推动物有6300余种；中国还是世界上8种农作物起源中心之一。 正因为如此，中国就成了发达国家掠夺生物遗传资源的重要地区。因为这些原始品种资源，经过引种、培育、杂交以及基因改造后，可以产生出优质高产的品种，然后他们再以此来抢占国际市场或申报专利，将原产国的生物遗传资源占为己有。,二、生物遗传资源,举例,新西兰的猕猴桃畅销于世界，以比中国称猴桃高数倍的价格进人中国市场。,