第一章：生物科學與農業 第三節-基因改造生物

前 言 要減低基因改造生物所帶來的負面效應，應從 了解其本質開始，更進一步探究其可能對生態 及人類造成的影響，然後訂出安全評估的指標 前 言 要減低基因改造生物所帶來的負面效應，應從 了解其本質開始，更進一步探究其可能對生態 及人類造成的影響，然後訂出安全評估的指標 ，並確實做好安全評估與管理。 螢光魚

基因改造作物的發展 1.農業生物科技改變了農作物的特性(抗病蟲害、耐除草劑、抗旱、特殊風味、強化營養成分及生產具特殊療效成分等)，可提升作物產量、生產具高附加價值之農產品、藥品等。 2.實例：番茄成熟後會很快變軟、腐爛，但基因改造的新品系番茄可以維持較長時間的新鮮品質，因此有利於延長自產地到市場的運送與販售期。 Why?

基因改造番茄 (補充) 1.番茄是第一種基改食物，於1994年上市。 2.科學家藉由抑制番茄內分解果膠的酵素， 延緩番茄成熟、軟化。 3.由於消費者接受程度不高，基改番茄在 1997年退出市場。 4.研發方向改為人不會直接吃到的作物， 如目前全球種植面積最大的基改作物： 大豆、玉米、棉花、油菜。

基改作物及改良的性狀 1.目前已有基因改造的玉米、大豆、番茄 、馬鈴薯、油菜與水稻等，能抗病蟲害 ，可減少農藥的噴灑，進而增加產量。 2.將某些生物特有的耐寒、耐旱或耐鹽等 基因轉殖於作物上，使新品系基因改造 作物可在惡劣的環境下存活，有助於拓 展可耕地而增加糧食產量。

基因改造作物的世界 2009年種植基因改造種子的國家， 種植面積大小前六名依序為： 美國、巴西、阿根廷、印度、加拿大及中國。

全球基因改造玉米種植概況 自1996年起全球之工業化、發展中國家的 基因改造玉米種植面積逐年提升

全球前四名基因改造作物的成長趨勢 大豆是種植面積最大的基因改造作物， 且逐年提升中。

四大基因改造作物占種植總面積之比例 2014年四大基因改造作物中，基因改造大豆 的種植面積已遠大於一般大豆；而基因改造 油菜與玉米占該作物總種植面積仍較低。

基因改造作物轉殖性狀種類與之比例 轉殖耐除草劑的基因所占比例最高

營養加強型的基改作物-黃金米 2000年瑞士科學家利用基因改造技術，將來自 細菌和黃水仙花中的三個基因轉殖到稻米中， 培育出富含胡蘿蔔素的新品系稻米，稱為黃金米 。胡蘿蔔素在人體會轉化為維生素A，食用 黃金米可預防因缺乏維生素A而造成的夜盲症。

基因改造生物對生態的影響 人們對基因改造生物以及其產物產生了許多疑慮。例 如：可能不利於生物多樣性與永續利用，而對生態造 成影響；甚至有危害人類健康的潛在風險等，因此， 部分國家並未核准基因改造作物的種植。 影響 說明 威脅非目標生物 轉殖到農作物中的抗蟲基因，除了殺死目標害蟲之外，也可能傷害其他昆蟲而影響生態平衡。 降低生物多樣性 已轉殖抗病蟲害基因的作物有可能成為超級植物，影響其他植物的生存機會，導致生物多樣性降低。 導致抗性害蟲滋長 長期種植抗蟲作物，可能加速能忍受抗蟲毒素的抗性昆蟲演化，就如同人們長期使用抗生素，造成抗藥性細菌廣布。 轉殖的基因可能會散布到其他物種 轉殖到農作物的耐除草劑基因，若經由傳粉雜交轉移到周遭的雜草，可能導致耐除草劑的「超級雜草」出現。屆時，除草劑已無法發揮功效，又須另謀對策解決超級雜草的蔓生。

星連玉米事件 1.基因改造作物田間試驗與種植過程，皆須嚴謹 的管控，否則有可能對生態環境造成衝擊。 2.星連玉米(Star Link corn) (1)美國安萬特開發的可抗蟲害之基因改造玉米。 (2)1998年獲准使用於飼料中，但該玉米含有一 種可能會引起人類過敏之外來基因。 (3)2000年發現市售食品中出現星連玉米的成分 ，因此，全面停止種植與回收。 (4)2年後，在日本仍發現來自美國的食用穀物中 尚含有星連玉米的成分。 (5)基因改造作物的管控若不夠嚴謹，轉殖的基 因可能外流，並可能對人類健康產生威脅。

基改生物在社會倫理和法律的爭議 1.倫理議題：人類是否可以運用基因轉殖技術以扮演改造生命、創造生命的角色？ 2.法律層面： (1)基因改造生物的智慧財產權之釐清與 歸屬問題。 (2)基因改造作物之高經濟價值所引發的 國際貿易爭端，與環保條約的衝突。

基因改造生物的安全評估 基改生物釋出之前需經過審慎的安全評估， 以避免對生態環境產生不良的影響，如： 1.抗病基因改造作物可能產生新病害或導致 次要病害發生，也可能損害有益微生物。 2.抗蟲基因改造作物可能使目標害蟲產生抗性 ，使次要害蟲大發生，或不利於有益昆蟲。 3.昆蟲種類與數量繁多，是自然界複雜食物鏈 中的重要成員，若昆蟲種類組成或族群數量 發生變化，可能引起環境中一連串生物相的 改變，對生態環境造成衝擊。

基因改造生物的安全評估 (續) 1.基因改造作物釋出前，必須於隔離的溫室、 網室或隔離田進行測試，通過環境安全風險 評估，才能適於種植於一般田區。 2.環境安全評估通常要考慮該植物轉變為雜草 的可能性、基因外流的可能性、對目標與非 目標生物的影響和對生物多樣性的影響等。 3.藉由評估的過程，可了解所有可能發生的損 害以及損害發生的機率和後果，並且預先做 好防護措施，以降低實際的環境風險。

蘭 花 蘭花又稱「王者之香」，是開花植物中 多樣性最多的一科，目前約超過25,000種 ，皆多年生草本。

蘭花的形態 1.花瓣、萼片各3片：上側的花瓣2片成對，而 最下方的花瓣稱為「唇瓣」，其顏色與形狀 迥異，可引誘昆蟲達到授粉之目的。 2.雌雄蕊合一，稱為蕊柱，頂端含有2~8個花粉塊

蘭花的根與莖 1.莖為貯存養分及水分的器官。 2.根有共生菌與其共生。

蘭花的無性生殖 1.分株法：適用於複莖類的蘭花，如：嘉德麗 雅蘭和文心蘭，以分株的方式剪下分叢種植 2.扦插法：取一段蘭花的莖插在合適的介質中 長成新個體，稱為扦插法。

蘭花的無性生殖 (續) 3.組織培養法：利用植物細胞發育成新個體 4.無菌播種：由於蘭花的種子沒有胚乳，在 自然環境中須藉由共生菌提供的養分才得 以生長。無菌播種是將種子播種在已殺菌 且含有養分的培養瓶中，使之順利發芽。

臺灣的蘭花現況 (補充) ◎1879年，臺灣蝴蝶蘭首度在蘭嶼被發現，經 百餘年的育種栽培，在國際上大放異彩，曾 經全世界每兩株蝴蝶蘭，就有一株來自我國 ，因此臺灣具有「蝴蝶蘭王國」的美譽。 ◎2005年在臺南市後壁區建立了蘭花生技園區 ，發展蘭花產業，並開始舉辦大型的國際蘭 花展，目前已成為世界三大蘭花展之一。 ◎2009年蘭花外銷的金額高達8,680萬美元，約 占整體花卉總出口金額的78%。其中以蝴蝶蘭 更占我國蘭花出口的大宗。