簡介:微生物怎樣生活,微生物的生活環(huán)境,極端環(huán)境條件對微生物的影響死亡,一、溫度,1、溫度對微生物生長的影響,,,2、高溫滅菌,一、溫度,高溫滅菌,濕熱滅菌,干熱滅菌干燥條件,160℃維持12H。,高壓蒸汽滅菌法密閉條件下,水加熱蒸發(fā)形成高壓的同時(shí)產(chǎn)生高溫。利用高溫殺死菌。,巴斯德消毒法采用6070℃的溫度處理1530MIN的消毒方法。,,,3、低溫保藏,一、溫度,菌種保存(試管斜面或孢子砂土管),食品保藏,特例流感桿菌、腦膜炎球菌,,二、氧氣,專性好氧菌EH01V,而以0304V為宜兼性厭氧菌EH01V行好氣呼吸厭氧菌EH值01V以下耐氧菌微好氧菌,,專性好氧菌(STRICTAEROBE),必須在有分子氧的條件下才能生長,有完整的呼吸鏈,以分子氧作為最終氫受體,細(xì)胞含有超氧物歧化酶(SOD,SUPEROXIDEDISMUTASE)和過氧化氫酶。,在有氧或無氧條件下均能生長,但有氧情況下生長得更好,在有氧時(shí)靠呼吸產(chǎn)能,無氧時(shí)接發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能;細(xì)胞含有SOD和過氧化氫酶。,微好氧菌(MICROAEROPHILICBACTERIA),只能較低的氧分壓下才能正常生長,通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能,兼性好氧菌(FACULTATIVEAEROBE),,耐氧菌(AEROTOLERANTANAEROBE),可在分子氧存在下進(jìn)行厭氧生活的厭氧菌。生活不需要氧,分子氧也對它無毒害。不具有呼吸鏈,依靠專性發(fā)酵獲得能量。細(xì)胞內(nèi)存在SOD和過氧化物酶,但缺乏過氧化氫酶。,厭氧菌(ANAEROBE),分子氧對它有毒害,短期接觸空氣,也會抑制其生長甚至致死;在空氣或含有10CO2的空氣中,在固體培養(yǎng)基表面上不能生長,只有在其深層的無氧或低氧化還原電勢的環(huán)境下才能生長;生命活動(dòng)所需能量通過發(fā)酵、無氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供;細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD和細(xì)胞色素氧化酶,大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。,三、水分,1、水分對微生物生長的影響細(xì)菌最適水的活度值093099酵母菌最適水的活度值088091霉菌最適水的活度值080,2、應(yīng)用干燥法保存物品食品的冷凍干燥,水的活度小于060070時(shí)休眠、部分出現(xiàn)細(xì)胞脫水、蛋白質(zhì)變性多數(shù)微生物,三、輻射,輻射能量通過空間傳遞的一種物理現(xiàn)象。,1、可見光(400NM800NM)對微生物的作用,光氧化作用有氧條件下,光線被細(xì)胞內(nèi)色素吸收,使酶或其它敏感成分失活引起的微生物死亡。,(3)光氧化作用。,(1)能源,(2)刺激擔(dān)子菌子實(shí)體形成,2、紫外線殺菌波長范圍240300NM殺菌力最強(qiáng)范圍255265NM,三、輻射,紫外線殺菌特點(diǎn)穿透力弱,用作表面消毒或空氣滅菌,3、電離輻射,三、輻射,高能電磁波照射后發(fā)生的電離作用。,電離輻射對微生物的作用,糧食、果蔬、畜禽產(chǎn)品、飲料以及衛(wèi)生材料殺菌處理,低劑量500倫琴促進(jìn)生長、誘發(fā)變異,高劑量(10萬倫琴)殺菌作用,實(shí)際應(yīng)用,(X射線、Γ射線等),四、化學(xué)藥物,1、重金屬鹽類,殺菌機(jī)理,殺菌機(jī)理與帶陰電荷的菌體蛋白質(zhì)結(jié)合使其變性(HG、AG鹽,與細(xì)菌酶蛋白的巰基結(jié)合),2、有機(jī)化合物(酚、醇、醛),蛋白質(zhì)變性,損傷細(xì)胞壁和膜,抑制酶系統(tǒng)脫氫酶、氧化酶等;,四、化學(xué)藥物,殺菌機(jī)理漂白粉CAOCL2及氯氣產(chǎn)生次氯酸鹽和原子氧;碘與酶分子中的酪氨酸結(jié)合。,3、氧化劑(高錳酸鉀、過氧化氫、過氧乙酸),4、鹵素(CL、I常見),具有降低表面張力效應(yīng)的物質(zhì)。,四、化學(xué)藥物,直接干擾病原微生物的生長繁殖并用于治療感染性疾病的化學(xué)藥物。(選擇性的殺菌或抑菌),5、表面活性劑(新潔爾滅、消毒寧等),殺菌機(jī)理影響細(xì)胞生長、分裂,6、化學(xué)治療劑,抑制葉酸合成如磺胺類藥物等。,殺菌機(jī)理,抑制蛋白質(zhì)合成如鏈霉素,紅霉素、四環(huán)素、氯霉素等,抑制肽聚糖合成如青霉素,萬古霉素等。,消毒與滅菌,幾個(gè)基本概念,滅菌(STERILIZATION)采用強(qiáng)烈的禮花因素是任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施,稱為滅菌。消毒(DISINFECTION)采用較溫和的理化因素,僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對人體有害的病原菌,而對被處理物體基本無害的措施,稱為消毒。防腐(ANTISEPSIS)利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖,從而達(dá)到防止物品發(fā)生霉腐的措施,稱為防腐?;煟–HEMOTHERAPHY)即化學(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病院微生物的生長繁殖,以達(dá)到治療該傳染病的一種措施。,謝謝,感謝聆聽,THANKYOUFORWATCHING,,,演示結(jié)束,
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簡介:生命科學(xué)若干領(lǐng)域研究進(jìn)展,劉廣發(fā)廈大生命科學(xué)學(xué)院教授教育部中小學(xué)教材審定委員LIUGFLSXMUEDUCN,2,主要內(nèi)容,人類的起源與發(fā)展轉(zhuǎn)基因生物及其爭論;21世紀(jì)生物質(zhì)能源;基因敲除與基因治療;人類基因組計(jì)劃和性染色體;生命起源和人造細(xì)胞;,3,人類起源與發(fā)展,4,4700萬年前人與猿猴類的共同祖先,考古學(xué)家在德國挖掘出一個(gè)047億年前類似狐猴的骨骼化石,可能是現(xiàn)今猿類、猴類和我們?nèi)祟惖墓餐嫦取?5,靈長類進(jìn)化,045億年前,靈長類中分化出猿類和猴類。猿類身體趨于直立,手腳分工漸趨明朗,手臂靈活,尾巴隱短;016億年前,猿類中出現(xiàn)類人猿和猿人兩大分支,分別為現(xiàn)代類人猿和人類的祖先。,6,猿科與人科動(dòng)物進(jìn)化概圖,7,靈長類的進(jìn)化,哺乳綱的一目,社會性動(dòng)物。大腦發(fā)達(dá),眼眶朝前;手和腳的趾(指)分開,大拇指靈活,多數(shù)能與其他趾(指)對握。包括原猴亞目和猿猴亞目。猿猴亞目顏面似人,大都具頰囊和臀胼胝;前肢大都長于后肢,有尾或無尾。,8,大猩猩、長臂猿、猩猩和黑猩猩,,9,人和3種猩猩若干特征比較,10,人類起源各說,上帝創(chuàng)世說;恩格斯勞動(dòng)創(chuàng)造了人本身;裂谷進(jìn)化說氣候變化,森林退化,猿類下地直立行走,逐漸變成人;??????,11,是否存在大突變,大突變是可能的染色體重復(fù);染色體易位;染色體加倍;大突變的幾率是很低的;大突變產(chǎn)生的“有希望的怪物”(HOPEFULMOSTER)是可能留下后代的;,12,人與黑猩猩染色體比較,,2號染色體突變在人類起源中的可能作用,紅色豎線代表經(jīng)突變產(chǎn)生的人2號染色體,近親通婚,近親通婚,人類起源于大突變并經(jīng)長期自然選擇,14,人與黑猩猩,人類和黑猩猩之間DNA的差異僅13%,肝臟和血液上都沒有差異。唯獨(dú)我們的大腦容量是黑猩猩的55倍;人類一定得吃青菜等食物,因?yàn)槲覀冊谶M(jìn)化過程中丟失了合成維生素C的基因。,15,人和黑猩猩基因功能區(qū)域差異只有075,國家人類基因組南方研究中心黃薇等研究人員完成了人類21號染色體和黑猩猩22號染色體已知的127個(gè)基因的基因序列差異的比較研究,發(fā)現(xiàn)人和黑猩猩基因的功能區(qū)域差異只有075%;通過人、黑猩猩、大猩猩、長臂猿和獼猴的DNA測序所展示的系統(tǒng)進(jìn)化樹,再一次證明了黑猩猩具有和人類最近的親緣關(guān)系。人類和黑猩猩的分歧時(shí)間是493萬年,而和大猩猩的分歧時(shí)間是726萬年。,16,人類是什么,兩足行走,無毛古希臘,柏拉圖;能制造工具身外之物)尼安德特人,10萬年前;北京猿人,50萬年前;坦桑尼亞奧都威猿人,175250萬年前;,17,黑猩猩能夠制造工具,20世紀(jì)60年代,英國女中學(xué)畢業(yè)生珍妮古道爾,有志于研究古人類,在路易斯利基資助、指導(dǎo)下到了非洲坦桑尼亞,住到密林當(dāng)中,觀察黑猩猩的生活。她發(fā)現(xiàn),黑猩猩能制造工具把草桿枝杈去掉,用直草桿插到螞蟻窩里釣螞蟻吃。,18,直立行走是人類進(jìn)化的重要特征之一,根據(jù)自身特征進(jìn)行判斷,19,從猿到人身體結(jié)構(gòu)的改變,骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改變直立行走是關(guān)鍵;腦量增加顯著;體毛退化;,20,從猿到人行為特征的改變,前后肢分工及直立行走;工具使用與制造;食性演變素食變雜食,生食變熟食;生殖的進(jìn)化;智力進(jìn)化;語言產(chǎn)生和發(fā)展;,21,MICHELBRUNTETAL2002年在NATURE宣布,在中非的乍得德乍臘沙漠發(fā)現(xiàn)680萬年前的早期人類人科動(dòng)物頭顱化石TOUMAI沙赫人,22,TOUMAI復(fù)原圖,NATURE,200547,THETEAMTHATFOUNDTOUMAICONSIDEREDITTOBEAHOMINIDONOURSIDEOFTHECHIMPHUMANDIVIDE,23,ARDIPITHECUSRAMIDUS(阿爾迪,始祖種地猿),在埃塞俄比亞發(fā)現(xiàn)的440萬年前的人科動(dòng)物(人類遠(yuǎn)古祖先)部分骨骼化石,女性,身高約12M,體重約50KG;具有與猿類似的頭部和腳趾,很容易在樹叢間攀爬,不過其手掌、手腕以及骨盆表明,她可以用兩只腳直立行走;SCIENCE,2009,102,24,阿爾迪復(fù)原圖,阿爾迪的發(fā)現(xiàn)是來自9個(gè)國家有著不同專長的47名科學(xué)家為期15年的艱苦卓絕且高度協(xié)作的研究成果,該發(fā)現(xiàn)榮登2009年SCIENCE雜志十大最重要科學(xué)突破的榜首。,25,1978年在坦桑尼亞發(fā)現(xiàn)的360萬年前的猿人腳印,26,一對猿人,27,平臉人我們的祖先,考古人員2001年3月宣布,在肯尼亞圖爾卡納湖附近發(fā)掘出一塊生活在350萬年前的男性類人猿頭骨,取名為“來自肯尼亞的平臉人”,鼻子和下巴沒露西突出,更像現(xiàn)代人。,28,330萬歲的最“老”小孩,2000年12月在埃塞俄比亞發(fā)現(xiàn)的3歲幼女完整的頭蓋骨、下顎、軀干、脊椎、四肢和左腳,被命名為“塞拉姆”(意為“和平”),2006年9月20日公布。她已直立行走,但肩膀和胳膊更接近猿人,大腦發(fā)育相對較慢,與人類接近。用來支撐咽喉和舌頭肌肉的舌骨也被保存下來,舌骨更接近類人猿,對探索人類語言發(fā)音的起源有重要意義。,29,1974年約翰遜發(fā)現(xiàn)了320萬年前的“露西”化石,30,“露西”發(fā)現(xiàn)地埃塞俄比亞哈達(dá)地區(qū),31,,“露西”骨骼及其還原圖,32,露西與人,33,能人早期猿人人屬的第一個(gè)早期成員,可能從南方古猿演變而來。生活在300150萬年前。直立行走。腦容量逐漸增大,平均656ML。牙齒縮小,穴居,使用石器。,人屬的發(fā)展,34,距今200萬年~175萬年前的能人,35,生活在約18020萬年前。其腦容量8501060ML,齒弓呈拋物線型。能制各式石器,能控制用火,洞穴生活,可能食人,群婚制,2直立人晚期猿人,36,周口店北京猿人遺址(20世紀(jì)20~40年代),37,北京猿人頭蓋骨,北京周口店的北京直立人復(fù)原像,38,發(fā)現(xiàn)第一塊北京猿人頭蓋骨的地點(diǎn),39,周口店第15號猿人洞,40,山頂洞猿人遺址,41,山頂洞猿人遺址,42,3早期智人,馬壩人頭骨,尼安德特人,生活在約205萬年前,舊石器時(shí)代中期,腦容量11751400ML,能制較好石器,能人工取火,狩獵巨獸,母系氏族。,43,4晚期智人(新人),生活在約51萬年前,舊石器時(shí)代晚期。腦容量與現(xiàn)代人無異,可制精細(xì)石器及骨器,能營造簡單住所,出現(xiàn)初步的文化,父系氏族。在各地發(fā)現(xiàn)的化石智人身上已有明顯的人種分化。,44,晚期智人,克羅馬儂人現(xiàn)代白種人的祖先,柳江人頭骨(發(fā)現(xiàn)于廣西柳江縣),45,在印尼發(fā)現(xiàn)的18萬年前的“弗洛勒斯人”,身高僅1M,頭只有小柚子大,大腦僅為現(xiàn)代人的1/4。,46,印尼FLORES弗洛勒斯島發(fā)現(xiàn)直立人,僅僅在18000年前還生活在印尼FLORES島上;在距今不遠(yuǎn)的過去,人類的多樣性要比以前想像的大得多;她已完全成年,但卻只有1M高,頭骨只有一顆小柚子那么大。是人類已知的10個(gè)物種當(dāng)中形體最小的一種;FLORES島上的遺骨可能代表著在過去幾萬年間的某個(gè)時(shí)候與其他人群分離后的直立人的一個(gè)人群的后代。,47,人屬演化示意圖(改自NATURE,2004),48,5現(xiàn)代人,1萬年前至今,在體質(zhì)方面與我們已經(jīng)沒區(qū)別。社會、文化、科技、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)力不斷發(fā)展。,49,現(xiàn)代人起源的兩種學(xué)說,有些學(xué)者根據(jù)在非洲東部、南部和我國都發(fā)現(xiàn)較多的古人類化石的事實(shí)提出,上述兩地是人類起源的兩個(gè)中心。多數(shù)人類學(xué)家贊成一元論,即非洲起源說,主張人類最早起源于非洲南部和東部,以后逐漸遷移到其它大陸。,50,非洲起源“走出非洲”說,威爾遜等人從20世紀(jì)80年代開始分析了非洲、亞洲、歐洲、中東、新幾內(nèi)亞和澳洲胎盤細(xì)胞內(nèi)的線粒體DNA,發(fā)現(xiàn)有些線粒體DNA序列互相接近,有些則差別較大。根據(jù)這些差異作出人類系統(tǒng)樹,可見樹的根部在非洲。根據(jù)已知線粒體DNA突變速度,計(jì)算出大約20萬年前的一位非洲女性是現(xiàn)今全世界人的祖先(夏娃),她的后裔陸續(xù)離開非洲家鄉(xiāng),分散到世界各地。當(dāng)?shù)氐耐林用?,或者被取代,或者被冰川?yán)寒全部自然消滅。夏娃的后裔來到中國的時(shí)間,大約是在5~6萬年前。,51,基因研究證實(shí)人類祖先源自非洲,斯坦福大學(xué)邁爾斯RICHARDMMYERS領(lǐng)導(dǎo)該校研究團(tuán)隊(duì),采集51個(gè)人口族群、938人的DNA樣本,分析65萬個(gè)DNA后發(fā)現(xiàn),一群外出探險(xiǎn)的人類老祖先自現(xiàn)今埃塞俄比亞地區(qū)出發(fā),一路來到北非、中東、歐洲、南亞及中亞、澳洲、東亞和美洲等地。古代的雅庫特人可能在12萬至3萬年前,經(jīng)由白令海當(dāng)時(shí)為陸地陸橋到達(dá)美洲,經(jīng)由基因演化,衍生出中美洲的馬雅人、巴西的蘇律人和卡里提亞納人。,52,人類祖先走出非洲,53,人類起源兩次走出非洲,54,人類祖先可能沿印度洋海岸線“走出非洲”,兩個(gè)獨(dú)立的研究小組通過對人類線粒體DNA的研究發(fā)現(xiàn)(2005),現(xiàn)代人類的祖先最早可能沿著印度洋海岸線“走出非洲”,進(jìn)而移居到全世界;人類祖先約在66萬年前到達(dá)印度,63萬年前到達(dá)澳大利亞,其遷徙的速度達(dá)到每年4KM。,55,中國人群起源于非洲,中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所20100822宣布,該所孔慶鵬研究員與張亞平院士課題組收集分析了采自84個(gè)中國人群6000余份樣本的線粒體DNA序列(母系遺傳),結(jié)果顯示迄今甄別出來的線粒體DNA事實(shí)上均源自非洲起源的智人建群類型,沒有發(fā)現(xiàn)可能追溯至遠(yuǎn)古人類的母系遺傳組份。,56,中國人祖先遷移圖,57,南亞先民進(jìn)入中國,南亞先民從2個(gè)入口進(jìn)入中國,一個(gè)在云南,一個(gè)是珠江流域。以后分化為3條主要路線。其中一支沿著云貴高原西側(cè)向北跋涉,在距今1萬年前的時(shí)候到達(dá)了河套地區(qū),黃河中上游盆地。他們也就是漢族與藏族人的共同祖先。另一支南亞先民朝東南方向遷徙,繞過老撾的崇山峻嶺,距今1萬多年前,這一支黃種人從越南、廣西方向進(jìn)入中國,沿著海岸線往東北走,形成了百越民族。,58,澳大利亞土著民源于非洲,澳大利亞土著居民寬鼻子、厚嘴唇、深色的眼睛、棕色的皮膚、波浪形的頭發(fā)。與非洲黑人非常相似;科學(xué)家推測,5萬年前的冰河期,澳大利亞和新幾內(nèi)亞之間連接著狹窄的陸橋,早期的智人可能穿越該陸橋到達(dá)澳大利亞定居下來。直到8000年前該陸橋才被海洋淹沒;劍橋大學(xué)和安格利亞魯斯金大學(xué)的研究人員分析了澳大利亞土著居民和新幾內(nèi)亞的美拉尼西亞人的線粒體DNA(母系)和Y染色體DNA(父系),然后比較各種不同的DNA譜系。結(jié)果顯示,澳大利亞土著居民具有四個(gè)DNA分支,而這四個(gè)DNA分支的祖先都是距今7萬年前至5萬年前的非洲智人。,59,亞洲/大洋洲,60,多地區(qū)進(jìn)化說“人種雜交”學(xué)說,以美國密執(zhí)安大學(xué)沃爾波夫MILFORDHWOLPOFF,中國的吳新智院士為代表。,歐洲的白種人是由當(dāng)?shù)氐目肆_馬儂人逐漸演變來的,亞洲黃種人則由當(dāng)?shù)卦缙谥侨耍ㄔ颇显\人)和北京人、爪哇人等演變而來。他們提出了一些化石證據(jù),指出不同地區(qū)的最早人類種群與現(xiàn)代人之間的骨骼特征的連續(xù)性。,61,中國人的起源一種學(xué)說,在中國目前發(fā)現(xiàn)的古人類化石,有200多萬年前的巫山人、湖北建始人、170多萬年前的元謀人、115萬年前的藍(lán)田人、50萬年前的北京人、35萬年前的南京人、30萬年前的和縣人、十幾萬年前的長陽智人、2萬多年前山頂洞人等古人類遺跡。時(shí)間跨度從200萬年到1萬多年的化石證據(jù)都沒有間斷過,從原始人類到現(xiàn)代人類的演化進(jìn)展是連續(xù)的,以此證明,中國人是自己演化而來的,與“非洲人”無關(guān)。,62,“元謀人”是中國人類祖先,2005年5月在發(fā)現(xiàn)“元謀人”化石40周年之際在云南元謀縣舉行的“元謀人”文化國際學(xué)術(shù)研討會上,中國科學(xué)院院士吳新智認(rèn)為,分子生物學(xué)家的許多說法,很多與中國出土的人類化石、舊石器和古環(huán)境的研究成果不相符合;“元謀人”是中國人類祖先的證據(jù)更有說服力。,63,利用頭虱追蹤人類起源,研究人員從公元1000年左右秘魯南部沿海沙漠出土的兩具木乃伊上分別收集到400~500只的頭虱,經(jīng)基因測試、與現(xiàn)代世界各地人類身上發(fā)現(xiàn)的虱子的DNA序列比對顯示,它們的序列幾乎完全相同,意味著人類原來聚居于同一地區(qū)(非洲),頭虱伴隨著人類移居到世界各角落。,64,利用體虱研究人類何時(shí)著衣,超過330萬年前,虱子從大猩猩身上傳到人體上。由于人類祖先的體毛越來越少。到了生物學(xué)意義上的“現(xiàn)代人”的階段,虱子經(jīng)突變和隔離演化出頭虱和陰虱兩個(gè)物種;體虱如何出現(xiàn)科學(xué)家檢測了頭虱和體虱的線粒體DNA和核DNA,認(rèn)為人類穿衣服已經(jīng)超過19萬年。,65,利用幽門螺旋桿菌揭示人類遷徙史,美國貝勒醫(yī)科大學(xué)消化器官內(nèi)科助教山岡吉生和他所在的國際研究小組,通過收集比對各地土著人胃內(nèi)的幽門螺桿菌DNA,證明人類曾在約58萬年前從東非向全球擴(kuò)散;2009年他們通過同樣的方法證明,在冰河期(37萬至31萬年前)由于眾多島嶼與陸地相連的,部分人類從亞洲遷移至澳大利亞和巴布亞新幾內(nèi)亞,并在當(dāng)?shù)囟ň?;研究還證實(shí),部分人類在5000年前從臺灣向東跨海遷移到菲律賓等地,甚至還有人到達(dá)了約9000公里外的新西蘭;日本人和韓國人的幽門螺旋桿菌種類相同,有望查明日本人的具體起源。,66,蒙古人種(黃色人種)膚淡黃白發(fā)黑直體毛胡須少眼(虹彩)褐色面部突出大唇中等厚,根據(jù)體質(zhì)特征身高、膚色、發(fā)色、發(fā)形、頭型、唇厚和鼻高等特征將人類劃分成四大人種。,四大人種,67,東亞支系包括中國人、朝鮮人、日本人、蒙古人等;南亞支系包括越人、芒人、儂人、摩伊人、岱人、高棉人緬人等;南島馬來支系包括馬來人、塞諾人、巴厘人、爪哇人馬都拉人等;北極西伯利亞支系包括因紐特人(愛斯基摩人)、阿留申人、吉爾吉斯人、哈薩克人等;美洲支系包括印第安人、易洛魁人、瑪雅人、印加人、火地人等,黃色人種,68,炎黃子孫的標(biāo)記,上門牙鏟形門齒臀(背)部青斑眼內(nèi)角眥褶小腳趾趾甲開裂,69,臀部青斑,70,眼內(nèi)角眥褶(蒙古褶),71,小腳趾趾甲開裂,72,人類會形成4個(gè)物種嗎,地理隔離阻礙世界各地人群基因間交流。由于地理隔離、突變及自然選擇的共同作用,已經(jīng)使人類分化成四大人種。根據(jù)現(xiàn)代綜合進(jìn)化論,如果這種趨勢繼續(xù)下去,各人種將一步步走向更深刻的分化,乃至出現(xiàn)生殖隔離,各人種可能演化成不同的物種嗎在政治和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下,獨(dú)裁者和侵略者完全喪失了人性。因此從社會和文化這些人類特有的屬性來分析,參照人類現(xiàn)已分化成四個(gè)人種的歷史事實(shí),人類再進(jìn)一步形成新物種的可能性是存在的。,73,過分特化的人類潛伏危機(jī),不少生物在它們出現(xiàn)的早期階段往往體型較小,身體構(gòu)造與功能的特化程度較低,能夠適應(yīng)千變?nèi)f化的環(huán)境,生存了下來。以后體型漸趨增大,某些方面的機(jī)能趨于特化。一旦環(huán)境出現(xiàn)急劇的變更,它們特化了的身軀往往跟不上這種變動(dòng),可能面臨著被淘汰的危險(xiǎn);體格大型化和機(jī)能特異化是生物繁盛的標(biāo)志,同時(shí)也是它們衰退的起點(diǎn)。在生物進(jìn)化史中,許多不可一世的龐然大物都無一幸免地消聲匿跡了;全人類至今都還在有意或無意地加快自身特化的步伐。雖然人類的社會性可以在一定程度上減輕人類特化性產(chǎn)生的嚴(yán)重弊端,但是危機(jī)的確潛伏在我們身邊。,74,人類的生物學(xué)進(jìn)化與社會進(jìn)化,人類在體質(zhì)上還在繼續(xù)進(jìn)化大腦皮質(zhì)日益發(fā)達(dá);體高持續(xù)增長;壽命逐漸延長;智齒悄悄退化;腳趾,尤其是小腳趾已經(jīng)明顯萎縮;闌尾可能消失;運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)(肌肉及骨骼)功能一直走下坡路;對環(huán)境的反應(yīng)能力(御寒、耐熱及免疫功能等日趨減退;可見,自然選擇仍然在“審視”一切,包括人類在內(nèi)。人類在不斷地改造環(huán)境,而被改造過的環(huán)境又成了自然界的一個(gè)組成部分,反過來對人類的體質(zhì)特征進(jìn)行選擇。如此往復(fù)循環(huán),促使人類向更高的境界不斷進(jìn)化。,75,自然選擇與社會選擇,危重病人是否還要搶救人類有必要追求長壽嗎弱勢群體有沒有必要給予關(guān)懷先天殘疾人能不能結(jié)婚富人/成功人士能否多生育,76,小結(jié),人類的誕生是經(jīng)過系列隨機(jī)基因突變、染色體重組、遺傳漂變、地理隔離、生理生態(tài)隔離、生殖隔離以及長期自然選擇、適者生存的結(jié)果;4大人種的產(chǎn)生是經(jīng)過系列隨機(jī)基因突變、遺傳漂變、地理隔離以及長期自然選擇,適者生存的結(jié)果;,77,轉(zhuǎn)基因生物及爭論,78,你吃過轉(zhuǎn)基因食物嗎,79,培育轉(zhuǎn)基因生物過程,80,植物轉(zhuǎn)基因方法,農(nóng)桿菌法;基因槍法;花粉管通道法1983年由中國科學(xué)家周光宇發(fā)現(xiàn)。,81,基因槍,通過高壓驅(qū)動(dòng)外包有DNA基因的金或鎢微粒,使其穿透細(xì)胞膜壁進(jìn)入細(xì)胞中。,82,手提式基因槍,,物,83,轉(zhuǎn)基因植物大事記,首例轉(zhuǎn)基因作物(煙草)問世,延長番茄保鮮期基因序列獲得專利權(quán),,首例轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米問世,84,普茲泰事件,1998年8月10日,英國生物學(xué)家阿曼德普茲泰(ARMANDPUTZTAI)在接受電視臺采訪時(shí)稱,他用轉(zhuǎn)基因土豆喂大鼠后發(fā)現(xiàn),大鼠體重和器官重量減輕,免疫系統(tǒng)受到了破壞。此言一出引起了國際轟動(dòng)。綠色和平組織等環(huán)保組織把這種轉(zhuǎn)基因土豆說成是“殺手”。1999年5月英國皇家學(xué)會組織專家對該實(shí)驗(yàn)展開同行評審。評審報(bào)告指出普斯泰的實(shí)驗(yàn)包含6方面的失誤和缺陷不能確定轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的化學(xué)成分有差異;對食用轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的大鼠,未補(bǔ)充蛋白質(zhì)以防止饑餓;供實(shí)驗(yàn)用的動(dòng)物數(shù)量少,飼喂幾種不同的食物,且都不是大鼠的標(biāo)準(zhǔn)食物,欠缺統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)差,未作雙盲測定;統(tǒng)計(jì)方法不當(dāng);實(shí)驗(yàn)結(jié)果無一致性。,85,帝王蝶事件(1),1999年5月20日美國康乃爾大學(xué)教授洛希(LOSEY)在NATURE雜志上報(bào)道,帝王蝶幼蟲吃了沾有轉(zhuǎn)BT基因的玉米花粉的牛奶草(馬利筋)葉子,發(fā)現(xiàn)這些幼蟲生長緩慢,死亡率高達(dá)44。這則消息立即引起軒然大波,各種評論洶涌而來。,86,帝王蝶事件(2),不久之后,美國環(huán)境保護(hù)局(EPA)組織昆蟲專家對帝王蝶問題展開專題研究。認(rèn)為轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米花粉在田間對帝王蝶并無威脅玉米花粉大而重,因此擴(kuò)散不遠(yuǎn)。在田間,距玉米田5米遠(yuǎn)的馬利筋雜草上,每平方厘米草葉上只發(fā)現(xiàn)有一粒玉米花粉;帝王蝶幼蟲通常不吃玉米花粉;在所調(diào)查的美國中西部田間,轉(zhuǎn)抗蟲基因玉米地占總玉米地面積的25,但田間帝王蝶數(shù)量卻很大;美國環(huán)保局在另一項(xiàng)報(bào)告中指出,評價(jià)轉(zhuǎn)基因作物對非靶標(biāo)昆蟲的影響,應(yīng)以野外實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn),不能僅僅依靠實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。,87,中國抗蟲棉事件,2003年,南京環(huán)境科學(xué)研究所與綠色和平組織在北京發(fā)表“轉(zhuǎn)BT基因抗蟲棉環(huán)境影響研究綜合報(bào)告”,認(rèn)為棉鈴蟲寄生性天敵寄生蜂的種群數(shù)量大大減少;棉蚜、紅蜘蛛、盲蝽象、甜菜夜蛾等次要害蟲上升為主要害蟲;BT棉田中昆蟲群落的穩(wěn)定性低,害蟲爆發(fā)的可能性高;室內(nèi)觀察和田間監(jiān)測都表明,棉鈴蟲對BT棉可產(chǎn)生抗性;BT棉在后期對棉鈴蟲的抗性降低,棉農(nóng)還是要噴23次農(nóng)藥;,棉鈴蟲少了,導(dǎo)致寄生蜂數(shù)量減少,屬正常現(xiàn)象;抗蟲棉不是“無蟲棉”,BT基因主要是針對鱗翅目的某些害蟲,并不殺死所有害蟲,只要適當(dāng)噴灑一般農(nóng)藥,即可控制這些害蟲;抗蟲棉棉田中的節(jié)肢動(dòng)物多樣性比普通棉田中有所增加;室內(nèi)經(jīng)多代人工選擇,棉鈴蟲對BT棉的抗性提高,但經(jīng)我國五大棉區(qū)23個(gè)點(diǎn)的田間監(jiān)測,尚未發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲已經(jīng)對BT棉產(chǎn)生抗性;如果不種BT棉,噴藥次數(shù)高達(dá)1520次;,88,轉(zhuǎn)基因食品紅燈還是綠燈,1999年,法國農(nóng)民若澤博韋開著拖拉機(jī)搗毀了兩片土地上的轉(zhuǎn)基因作物;2000年,綠色和平組織在雅典一家豆類加工廠上懸掛標(biāo)語,上書“基因危險(xiǎn)”;2006年,中國工程院“中國食品安全問題論壇”上,專家指出,目前沒有證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因食品危害健康;2007年,植保中國轉(zhuǎn)基因作物研討會上,專家指出,批準(zhǔn)上市的轉(zhuǎn)基因食品是安全的;2007年,綠色和平組織向歐盟委員會遞交萬人請?jiān)笗?,要求歐盟實(shí)施轉(zhuǎn)基因標(biāo)簽;,89,反對轉(zhuǎn)基因食品(1),90,反對轉(zhuǎn)基因食品(2),91,支持轉(zhuǎn)基因食品(1),92,支持轉(zhuǎn)基因食品(2),93,必需標(biāo)識轉(zhuǎn)基因食品,得到經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)、聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)、世界衛(wèi)生組織(WHO)以及多個(gè)國家認(rèn)同的轉(zhuǎn)基因食物安全性評估原則是實(shí)質(zhì)等同原則、預(yù)防為主原則、個(gè)案評估原則、風(fēng)險(xiǎn)效益平衡原則和逐步完善原則。轉(zhuǎn)基因食品到底能吃不能吃轉(zhuǎn)基因食品對人體到底有沒有危害目前比較客觀的評價(jià)是,轉(zhuǎn)基因食品對人類健康、生態(tài)環(huán)境的潛在危害具有“不確定性”。因此,已有多個(gè)歐洲國家、日本、俄羅斯等國家通過了法令,強(qiáng)制要求基因改造食物必須標(biāo)識,讓消費(fèi)者有知情權(quán)與選擇權(quán)。,94,“蟲都不吃的,人還能吃嗎”,蘇云金芽孢桿菌(BT)的芽孢中含有一種內(nèi)毒素蛋白質(zhì)。昆蟲吃了BT的芽孢后,該蛋白在昆蟲的腸道中溶解,并經(jīng)腸道中的蛋白酶加工,被激活變成了有毒性的蛋白毒素,后者再與該蟲腸道細(xì)胞表面上的受體結(jié)合,使腸道穿孔。昆蟲不再進(jìn)食,13天后餓死;把編碼內(nèi)毒素的基因克隆后轉(zhuǎn)入作物細(xì)胞中,轉(zhuǎn)基因作物也能在胞內(nèi)合成內(nèi)毒素,害蟲吃了轉(zhuǎn)基因作物的葉子后,也吃進(jìn)了內(nèi)毒素,同樣會被毒死;BT毒蛋白的作用對象高度專一,其他動(dòng)物,包括人腸道中沒有所需的蛋白酶,腸道細(xì)胞表面也缺失毒素蛋白的特異受體。因此動(dòng)物和人不存在中毒的可能性;內(nèi)毒素蛋白在60℃的水中煮1MIN就失去活性。,95,嚴(yán)格的動(dòng)物試驗(yàn)原則,任何轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)入市場前都已經(jīng)通過了嚴(yán)格的動(dòng)物試驗(yàn)觀察。進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)時(shí)都必須嚴(yán)格遵循試驗(yàn)原則,例如實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必須符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),必須有足夠大的群體,并嚴(yán)格采用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,以科學(xué)求證轉(zhuǎn)基因食品的安全性數(shù)據(jù);從科學(xué)家反反復(fù)復(fù)的嚴(yán)謹(jǐn)考證,到政府部門的嚴(yán)格監(jiān)管,對于轉(zhuǎn)基因食品的準(zhǔn)入十分苛刻;截至目前,沒有發(fā)現(xiàn)一種批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因食品有可能對人體健康具有潛在的危害。世界很多國家的科學(xué)家經(jīng)大量研究證實(shí),轉(zhuǎn)基因食品與傳統(tǒng)的食品同樣安全。,96,基因食品的安全性評價(jià),任何轉(zhuǎn)基因食品的安全性論證都是極其嚴(yán)格的。這種論證都是在政府部門或指定的權(quán)威檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的;轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價(jià)最主要的內(nèi)容包括外源基因表達(dá)產(chǎn)物的營養(yǎng)學(xué)評價(jià)如由于外源基因插入影響下游基因轉(zhuǎn)錄而導(dǎo)致的食品新成分的出現(xiàn),或已有成分含量減少乃至消失等;毒理學(xué)評價(jià)如免疫毒性、神經(jīng)毒性、致癌性、繁殖毒性以及是否過敏等;外源基因水平轉(zhuǎn)移而引發(fā)的不良后果如標(biāo)記基因轉(zhuǎn)移到胃腸道微生物導(dǎo)致它們抗藥性提高,或抗除草劑基因通過花粉漂移到雜草使其獲得抗除草劑特性等。,97,食物安全準(zhǔn)則實(shí)質(zhì)等同性原則,世界糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織(2005)公布的一項(xiàng)聯(lián)合研究結(jié)果認(rèn)為,目前國際上檢測轉(zhuǎn)基因食品安全性的手段基本令人滿意。美國、比利時(shí)和加拿大等國也有研究報(bào)告指出,至今并未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品對人體健康構(gòu)成任何危脅;現(xiàn)在多數(shù)國家遵循的食物安全準(zhǔn)則是實(shí)質(zhì)等同性原則即通過對轉(zhuǎn)基因食品各種主要營養(yǎng)物質(zhì)成分、毒性物質(zhì)以及過敏性成分等物質(zhì)的種類與含量進(jìn)行分析,如果轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品具有實(shí)質(zhì)等同性,則可以認(rèn)為是安全的;簡言之,一旦我們不能證明它的危害,就可以認(rèn)為它是安全的。要求食品“零危險(xiǎn)”是不現(xiàn)實(shí)和不科學(xué)的。人類從沒有對食品提出過這樣的要求。,98,吃轉(zhuǎn)基因食品更安全,抗蟲轉(zhuǎn)基因作物不用或少用農(nóng)藥,可減少或消除農(nóng)藥對食品的污染;抗病轉(zhuǎn)基因作物能抵抗病菌的感染,減少了食物中病菌毒素的含量;5歲以下幼兒和某些成年人會對大豆過敏,用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使編碼這些蛋白質(zhì)的基因失去功能,就能培育出不過敏的大豆;傳統(tǒng)的育種技術(shù)(雜交、輻射或藥物誘變)無法控制某個(gè)基因在哪里表達(dá)和如何表達(dá),難以檢測其產(chǎn)物對環(huán)境的影響,同時(shí)改變了許多基因,并可能培育出有害健康的性狀;轉(zhuǎn)基因技術(shù)只轉(zhuǎn)入一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)已知功能的基因,可以準(zhǔn)確地控制基因的表達(dá),容易檢測產(chǎn)物對環(huán)境的影響。,99,轉(zhuǎn)BT毒蛋白基因棉花的抗蟲效果,100,轉(zhuǎn)BT基因的抗蟲棉與抗蟲馬鈴薯,101,轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻,102,轉(zhuǎn)基因水稻“身手不凡”(20054),中科院地理科學(xué)與資源研究所黃季焜主任等在SCIENCE報(bào)道,種植轉(zhuǎn)基因水稻的農(nóng)戶每季使用農(nóng)藥不到1次,每公頃農(nóng)藥使用量是普通稻田的八分之一到十分之一;而種植普通水稻的農(nóng)戶平均每季使用農(nóng)藥37次;轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻有效地防治了螟蟲的危害,產(chǎn)量比非轉(zhuǎn)基因水稻高出69;種植轉(zhuǎn)基因水稻的農(nóng)戶沒有一例因打農(nóng)藥而中毒,種植非轉(zhuǎn)基因水稻的農(nóng)戶中,有383的農(nóng)戶因打農(nóng)藥而中毒。,103,轉(zhuǎn)BT基因的抗蟲油菜,,104,轉(zhuǎn)BT基因的抗蟲玉米,105,轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米單產(chǎn)提高3437(20054),由亞洲玉米螟帶來的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)4330;菲律賓商業(yè)種植1萬公頃轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米,單位面積產(chǎn)量提高了3437,每公頃可增加收益10132比索(人民幣1489元),同時(shí)減少60的殺蟲劑支出;種植轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的綜合經(jīng)濟(jì)效益比種植一般玉米提高約25;,106,再選擇一次,還是會選擇轉(zhuǎn)基因棉花,上世紀(jì)90年代,三天打兩次農(nóng)藥,
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