生物技術 教師:林維莉.

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1 生物技術 教師:林維莉

2 第01週：緒論 第02週：生物技術範疇與發展 第03週：生物科產業常用微生物種介紹 第04週：分子生物技術原理與基本應用(一) 第05週：分子生物技術原理與基本應用(二) 第06週：生物科技於刑事科學上的應用：DNA鑑定與微量物證鑑定 第07週：生物科技於醫學上的應用：疫苗開發與製程 第08週：生物科技於醫學上的應用：病原微生物快速檢驗試劑開發與應用 第09週：期中考 第10週：生物科技於醫學上的應用：生物製劑與基因重組藥品開發與應用 第11週：生物科技於醫學上的應用：癌症及藥物治療發展 第12週：生物科技於生殖醫學上的應用：不孕症治療、臍帶血與幹細胞 第13週：生物科技於醫學美容上的應用 第14週：基因轉殖動物發展與應用 第15週：基因改造食品發展與應用 第16週：小組討論 第17週：小組討論 第18週：期末考

3 基因改造食品發展與應用

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5 起源 綠色政策與綠色革命指的是提高農耕收成、解決饑荒 的措施。
1960年代不少國家鬧饑荒，尤以人口稠密的印度最嚴 重。當時美國植物病理專家布勞格（Norman E. Borlaug, ）提出了農耕機械化、品種改良 、水利、肥料供給、除蟲、施用除草劑等政策以解決 饑荒問題，這些措施先在墨西哥實行成功（1950至 1960年）。爾後透過聯合國，印度與巴基斯坦都邀請 布勞格擔任顧問，在這些國家實行綠色改革，5年內 糧食產量都各增加了好幾倍。因此布勞格被稱為綠色 革 命之父，由於他的卓越貢獻也榮獲1970年諾貝爾 和平獎。

6 基因改造生物體 基因改造生物體(Genetically Modified Organism, GMO)係一生物體的遺傳物質DNA以人為而非自然的 方式改變而產生的新生物體。有時候也稱為「重組 DNA技術」或「基因工程」。此技術可選擇性的將 特定基因由從一生物體移轉到另一生物體，而這種移 轉在無相關的物種間也可以進行。 這種方法如用來發展供食用的基因改造動植物時，這 些產品便是基因改造食品。

7 發明基因改造食品的國家 1983年，全球第一個基因改造農作物(馬鈴薯Potato) 誕生在美國。
第一個被核准上市的基因改造食品為1994年在美國上 市的(Flavr-Savr蕃茄) (可以抑制衰老激素乙烯生物合 成的番茄新品種。這種番茄抗衰老，抗軟化，耐貯藏 ，能長途運輸，可減少加工生產及運輸中的浪費 ) 。 近30年，美國已成為世界(基因改造食品)生產和出口 最多的國家。

8 世界上有哪些國家在製造基因改造的產物，什麼是主要農產品作物
以國別分析，主要種植與生產基因改造作物的國家為 美國，佔全球種植面積的72%。 其次為南美的阿根廷與北美的加拿大。 以作物別分析，最主要的基因改造作物為大豆，種植 面積佔全球的54%，並以耐除草劑的Roundup Ready 大豆為主。 其次為佔種植面積28%的玉米，以抗蟲害的Bt玉米為 主，再其次為棉花。 以市場價值計算，隨著種植面積與販賣的快速成長， 基因改造作物的市場價值，達22億美金。 從統計資料顯示，美國是基因改造作物主要生產與輸 出國，估計基因改造大豆已佔其國內生產的75%以上 ，基因改造玉米佔有率也達到88%。

9 2010年全世界玉米栽培 總面積有1億4000萬甲， 其中種基因改造玉米有 4500萬甲，所以基因改 造玉米佔全世界玉米三 成。全世界種玉米最多 的國家是美國(23%)、中 國(22%)、巴西(10%)。 美國種的玉米有70%是 種基因改造，但是中國 與巴西目前還都禁種基 改玉米。

10 其他種基改玉米的國家包括南非與阿根廷。南非玉米 種植面積佔全世界1. 7%，其中63%種的是基改品種。 阿根廷玉米種植面積佔全世界1
其他種基改玉米的國家包括南非與阿根廷。南非玉米 種植面積佔全世界1.7%，其中63%種的是基改品種。 阿根廷玉米種植面積佔全世界1.7%，其中85%種的是 基改品種。 全球基改作物，抗除草劑的作物佔六成、抗蟲基改作 物佔18%、除草劑與蟲都抗有22%。

11 (一)食品本身含有新基因，如含抗除草劑農藥基因的 大豆。
(二)加工食品成分含有新基因如基因改造大豆作出的 豆腐。 (三)純化精製的食品如大豆油，其原料雖為基因改造 大豆，純化精製後卻不含有新基因。

12 基因改造農作物及食品 基因改造農作物及食品，如大豆、玉米、稻米、馬鈴 薯、番茄、棉花等，已經逐漸上市。這些改造品各具 不同特性，如基因改造的番茄不容易變軟壞損，因此 可以提高2至3倍的保存期；基因改造的稻米能產生維 生素A；改造的棉花不怕熱也能抗蟲害等。 早在1960年代，孟山都的生物化學家賈沃斯基（ Ernie Jaworski）博士就開始研究植物細胞組織結構與 各種農作物的DNA構圖。1972年他開始研究嘉磷塞 鹽能殺死植物的機制，發現它能阻擋EPSPS的 生產 路線並抑制植物的成長。1981年，賈沃斯基成立了一 個分子生物學小組負責植物基因改造研究。1984年， 他們已經能把新基因引進植物細胞，並且進一 步研 究基因改造品種。 影片揭開食物基因改造底下的秘密(計畫滅絕人口數量)

13 大量生產販售之基因改造作物 大豆、玉米、棉花、油菜
– A record 15.4 million farmers, in 29 countries,planted 148 million hectares (365 million acres) in 2010, a sustained increase of 10% or 14 million hectares (35 million acres) over 2009. – 種植面積比：50%、31%、14%、5%

14 基因改造生物 （ GENETICALLY MODIFIED ORGANISMS, GMOS ）
一、基因轉殖微生物（及其產物）：包括可作為發酵 食品的菌元，或用以生產酵素、胺基酸、有機酸、維 生素、色素、香料等食品添加物之微生物。 二、基因轉殖農作物（及其加工品）：此為GMOs中 發展最快的領域，已有大豆、玉米、蕃茄、馬鈴薯等 轉殖作物問世。 三、基因轉殖動物（及其加工品）：如轉殖生長激素 基因的鮭魚等，但目前多處於研究階段，尚無此類基 因改造食品正式上市。 在基因改造作物（GMC）方面，臺灣基因重組技術 的發展已有二十多年的歷史，研究的成果，包括了： 基因重組米類產品、基因重組水果、蔬菜及園藝類產 品、基因重組魚類及動物產品。

15 基因轉殖方法 生物法(Biological vectors) 物理法(Physical methods)
化學法(Chemical methods) 其他

16 生物法(BIOLOGICAL VECTORS) 農桿菌法(AGROBACTERIUM METHOD)

17 製造抗蟲基因改造玉米四步驟

18 物理法(PHYSICAL METHOD)

19 物理法(PHYSICAL METHODS) 基因槍(GENE GUN)
在鎢製小圓珠被覆DNA 以430 m/s 速度射出 將胚芽細胞懸浮培養液置於濾紙上當 作靶進行撞擊

20 化學法(CHEMICAL METHOD)

21 各種基因轉殖方法使用情形

22 基因改造食品的類型 從1994年第一個經基因改造的蕃茄獲准上市至今，已 近二十年的光景。基因改造食品不斷的以各式品種及 型態出現在我們生活裡，總括而言，約可分為下列幾 種類型： 一、抗減產型：利用轉殖或修改相關基因，如：耐除 草劑、抗逆境、抗蟲害基因而達到正常的生產量。 二、控熟型：藉由修改或殖入與控制作物成熟有關的 基因，以使作物成熟期得以提前或是延後，錯開傳統 的盛產期或是季節性的問題，以供應市場需求。 三、營養型：以殖入糧食作物中所缺乏的營養素，提 高其營養價值，避免營養素的缺乏症。如黃金米（ golden rice）即是含有維生素A前驅物的稻米。

23 四、保健型：如將某種病原抗體或毒素轉殖到糧食作 物中，藉由農作物的生產大量取得疫苗，或者是病患 可經食物攝取而吸收疫苗；另外也可將預防疾病的相 關基因殖入作物之中，以廣泛的增強人體的免疫力， 或減少有害物質，像是無咖啡因的茶及咖啡就是這類 作物。 五、新品種：利用基因重組技術改良品種，改善原產 品的風味、品質或色澤、口感等。 六、加工型：為從事食品加工所需而研發出來的基因 改造食品。 七、增產型：將與產量相關的基因，或是跟生長期有 關的特性基因殖入植株，以提高作物產量。

24 抗減產型

25 雜草防治 耐嘉磷塞除草劑黃豆 耐嘉磷塞除草劑玉米 耐嘉磷塞除草劑棉花 耐嘉磷塞除草劑油菜
除草劑及基因改造食品，尤其是孟山都（Monsanto）公司 開發出來的二個產品：Roundup除草劑及RoundupReady大 豆是1970年代孟山都公司開發出來並註冊的產品，是全球 最暢銷的除草劑，2008年的銷售總值是30億美金，佔該公 司盈利的一半。 化學成分是嘉磷塞異丙胺鹽（isopropylamine salt of glyphosphate），簡稱嘉磷塞（glyphosate, N- (phosphonomethyl)glycine），作用是「抑制」植物的生長 合成酶（EPSPS，5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶，5- enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase）。

26 EPSPS是促進植物生長的酶（enzyme），因此任何植 物吸收了Roundup，就會停止合成EPSPS。沒有這種 生長合成酶，植物會枯黃，幾天內就枯萎而死。
孟山都公司開發Roundup除草劑成功後，開始研究基 因改造種籽（GM seeds），如玉米、大豆、棉花等 。他們發現這些植物經過基因改造後，能產生類似 EPSPS功能的酶，並能抵抗Roundup除草劑，因而不 怕除草劑的 侵犯。孟山都就順勢推出抗Roundup的基 因改造種籽，叫做RoundupReady 農作物。

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29 耐嘉磷塞除草劑棉花

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34 植物組織培養

35 台灣有那些基因改造食品

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37 法國基因工程研究與獨立資訊委員會（CRIIGEN） 公佈的照片顯示，被餵食由跨國農業生物技術公司孟 山都（Monsanto）製造的基因改造食物的老鼠，統統 長出腫瘤且多重器官損壞。CRIIGEN研究人員歷經 兩年研究發現，孟山都的基改食物與化學除草劑 Roundup的長期毒性，證實會造成「驚人的」結果。 這項發現勢必又會掀起一波關於基改食品的論戰。

38 法國康城大學研究團隊表示，實驗顯示餵食老鼠含 NK603（對Roundup免疫的種子變體）的飲食，或給 牠們喝含除草劑Roundup的水，劑量控制在美國准許 範圍內，這些老鼠比標準飲食組的老鼠早死。研究顯 示，攝取基改食物的動物，出現乳腺瘤及肝、腎嚴重 受損情況。 研究人員指出，在攝取基改食物的小鼠中，有50%的 雄鼠早逝，雌鼠則為70%；至於控制組，雄鼠早逝率 僅30%，雌鼠20%。 不過，也有科學家質疑這項最新研究的可信度，法國 政府已要求衛生監管機構展開調查。 （法新社）

39 農藥殘留對人體的危害 農藥殘留在人體內長時間將會引發慢性中毒，主要是 通過生物濃縮和蔬菜殘留的途徑對人體健康帶來潛在 威脅並引發人體許多慢性病症的發生，如帕金森病、 早老性痴呆、心腦血管病、糖尿病  過量農藥具神經毒性，根據動物實驗顯示長期攝取 可能致癌  在人體上雖尚無確切致癌報告，但會刺激甲狀腺， 並造成肝腎代謝負擔 以上都跟食用農藥殘留的蔬果都有非常直接的關系 此外經常接觸農藥的人患帕金森病的幾率比沒有接觸 過農藥的人高90%

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41 由於兒童身體發育不完全，果蔬中殘留的農藥對他們 影響更大、更直接，輕者導致早熟、發育不良、消化 功能紊亂、智力低下等現象
重者可危及生命，而殘留在人體內的農藥還可通過胚 胎和乳汁轉移給下一代 另外如果動物食用農藥殘留的蔬果，也將會轉移給食 用者的身上 所以農藥殘留的檢驗是非常重要的

42 SGS 可以對食品進行各類農藥檢測，確保符合許多國家/地區設定的最高殘留級別 (MRL)。
過量使用農藥可以導致有害含量的危險化學品進入食 品鏈。 新鮮的水果和蔬菜目前消費的數量在日益增 加，然而就是這種新鮮的農產品最容易受到農藥殘留 物的污染 使用液相層析和氣相層析，可以檢測幾百種農藥殘留 物 殺菌劑 除草劑 殺蟲劑 滅螺劑 滅鼠劑

43 農藥殘留控制的範圍越來越廣。 對以下這些類型的 食品檢測農藥殘留物：
飲料、穀粒、穀物、豆類、乳品、魚類 水果、肉類、蔬菜 SGS農藥殘留檢驗為台灣衛生署認可實驗室、並取得 TAF認證，並為日本勞動厚生省認可境外實驗室 (TW20004)，目前可提供300多項之農藥殘留檢驗與 單劑農藥。並為台灣農委會認可之茶葉出口以及有機 農業農藥殘留檢驗實驗室。

44 分光光度計測定法

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46 有機氯劑 農藥殘留 檢驗項目 § α-蟲必死 (α-BHC) § β-蟲必死 (β-BHC) § γ-蟲必死 (靈丹) (γ-BHC (Lindane)) § δ-蟲必死 (δ-BHC) § α-安殺番 (α-Endosulfan) § β-安殺番 (β-Endosulfan) § cis-可氯丹 (cis-Chlordane) § trans-可氯丹 (trans- Chlordane) § o,p'-滴滴滴 (o,p'-DDD) § p,p'-滴滴滴 (p,p'-DDD) § o,p'-滴滴易 (o,p'-DDE) § p,p'-滴滴易 (p,p'-DDE) § o,p'-滴滴涕 (o,p'-DDT) § p,p'-滴滴涕 (p,p'-DDT) § 阿特靈 (Aldrin) § 必芬諾 (Bifenox) § 克福隆 (Chlorfluazuron) § 克氯蟎 (Chloropropylate) § 四氯異苯腈 (Chlorothalonil) § 克氯得 (Chlozolinate) § 大克爛 (Dicloran) § 大克蟎 (Dicofol)/ § 大克螨代謝物 (Dicofol (DCMP))

47 § 地特靈 (Dieldrin) § 待克利 (Difenoconazole) § 達克利 (Diniconazole) § 安特靈 (Endrin) § 芬瑞莫 (Fenarimol) § 飛佈達 (Heptachlor) § 環氧飛佈達 (Heptachlor epoxide) § 菲克利 (Hexaconazole) § 依普同 (Iprodione) § 滅蟻樂 (Mirex) § 邁克尼 (Myclobutanil) § 平克座 (Penconazole) § 普拉草 (Pretilachlor) § 撲克拉 (Prochloraz) § 撲滅寧 (Procymidone) § 普克利 (Propiconazole) § 畢達本(Pyridaben) § 比芬諾(Pyrifenox) § 得脫蟎(Tetradifon) § 三泰芬(Triadimefon) § 4免克寧(Vinclozolin)

48 合成除蟲菊劑 農藥殘留 檢驗項目 § 亞烈寧 (Allethrin) § 亞滅寧 (Alpha- cypermethrin) § 阿納寧 (Acrinathrin) § 畢芬寧 (Bifenthrin) § 賽扶寧 (Cyfluthrin) § 賽洛寧 (λ-Cyhalothrin) § 賽滅寧 (Cypermethrin) § 第滅寧 (Deltamethrin) § 益化利 (Esfenvalerate) § 芬普寧 (Fenpropathrin) § 芬化利 (Fenvalerate) § 護賽寧 (Flucythrinate) § 福化利 (Fluvalinate) § 百滅寧 (Permethrin) § 矽護芬 (Silafluofen) § 治滅寧 (Tetramethrin)

49 有機磷劑 農藥殘留 檢驗項目 § 歐殺松 (Acephate) § 谷 速松 (Azinphos-methyl)
§ 乙基溴磷松 (Bromophos-ethyl) § 甲基溴磷松 (Bromophos-methyl) § 加芬松 (Carbophenothion) § 陶斯松(Chlorpyrifos) § 甲基陶斯松 (Chlorpyrifos-methyl) § 施力松 (Cyanofenphos) § 繁福松 (Fensulfothion) § 滅賜松 (Demeton-s- methyl) § 脫克松 (Tolclofos- methyl) § 大利松 (Diazinon) § 二氯松 (Dichlorvos) § 雙特松 (Dicrotophos) § 大滅松 (Dimethoate) § 二硫松 (Disulfoton) § 普得松 (Ditalimfos) § 護粒松 (Edifenphos) § 一品松 (EPN)

50 § 愛殺松 (Ethion) § 普伏松 (Ethoprophos) § 益多松 (Etrimfos) § 芬滅松 (Fenamiphos) § 撲滅松 (Fenitrothion) § 芬殺松 (Fenthion) § 大福松 (Fonofos) § 福木松 (Formothion) § 飛達松 (Heptenophos) § 丙基喜樂松 (Iprobenfos) § 依殺松 (Isazofos) § 亞芬松 (Isofenphos) § 加福松 (Isoxathion) § 美福松 (Mephosfolan) § 滅克松 (Methacrifos) § 達馬松 (Methamidophos) § 滅大松 (Methidathion) § 美文松 (Mevinphos) § 亞素靈 (Monocrotophos) § 歐滅松 (Omethoate) § 巴拉松 (Parathion)

51 § 甲基巴拉松 (Parathion- methyl)
§ 賽達松 (Phenthoate) § 福瑞松 (Phorate) § 裕必松 (Phosalone) § 益滅松 (Phosmet) § 福賜米松 (Phosphamidon) § 巴賽松 (Phoxim) § 乙基亞特松 (Pirimiphos-ethyl) § 亞特松 (Pirimiphos- methyl) § 佈飛松 (Profenophos) § 加護松 (Propaphos) § 普硫松 (Prothiofos) § 白克松 (Pyraclofos) § 白粉松 (Pyrazophos) § 必芬松 (Pyridaphenthion) § 拜裕松 (Quinalphos) § 殺力松 (Salithion)

52 § 托福松 (Terbufos) § 三落松 (Triazophos) § 三氯松 (Trichlorfon) § 繁米松 (Vamidothion) § 克收欣 (Kresoxim- methyl) § 馬拉松 (Malathion) § 滅加松 (Mecarbam)

53 有機磷中毒和一般農藥中毒的處置原則 (1)了解事故發生的時間地點及暴露途徑(2)確認農藥 的種類及暴露量(3)中毒症狀產生的時間及症狀記錄 (4)維持生命跡象(5)洗胃及活性碳給與 (6)清除身體殘 留(7)解毒劑之給與(8)靜脈注射及其它加速排毒的方 法。 對抗有機磷的解毒劑為阿托平（Atropine）及巴姆（ 2- PAM，Pradidoxime）。前者可對抗蕈毒樣及中樞 作用，而後者主要對抗菸鹼樣作用。 有機磷中毒仍是一常見的問題。中毒後的預後依中毒 農藥的種類、劑量而有不同。雖然有適當的解毒劑但 在嚴重的中毒患者仍有致死或產生不良的後遺症的危 險。我們應預防意外的發生，當不幸中毒，儘快送醫 院並保留中毒農藥，才可以減低傷害的發生。

54 關於農藥殘留安全容許量 農藥殘留安全容許量（Maximum Residue Limit， MRL） 是作為管制農藥殘留的標準，新農藥上巿前申請者應 提供完整急毒性、慢毒性 致腫瘤性、致畸型性、環境生態影響，魚類及鳥類急 毒性等毒理試驗  依國民一般每日各種農產品之平均取食量，估算訂 定取食該作物之農藥殘留容許量。 實際的容許量須依照政府法規的規範執行

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56 居家檢測農藥組 對有機磷和氨基甲酸鹽類農藥高度敏感的試劑搭配顯 色劑製成，可以快速檢測蔬菜中有機磷 和氨基甲酸 鹽這兩大類用量較大、毒性較高的殺蟲劑的殘留情況 ，速測片抗干擾性強，操作簡便，不需要配製試劑， 不需要專業的技術，亦可以不需要搭配任何檢測 儀 器單獨使用，具有容易貯存及方便使用的特性。 速測液、速測卡、速測管、速測片

57 生技作物的發展及上市過程 基因鑑定及植入 組織培養 密閉溫室試驗 開放田間試驗 轉育新性狀到傳統品系 政府主管機構查驗登記申請 產品上市推廣

58 產品安全性評估(1) 安全評估概念 -- 實質等同 •世界經濟合作組織(OECD)於1993年提出 •世界衛生組織(WHO)，聯合國糧農組織
(FAO)於1996年認可 •比較式之評估 •比較食品於基因改造前後之異同 –農藝性狀、形態、遺傳、組成 –差異處作進一步之分析(營養、毒性、過敏誘發性) –加工、攝取量

59 產品安全性評估(2) 新蛋白質: 口服急毒性試驗 過敏性分析 基因來源 胺基酸序列比對 摹擬腸胃液消化試驗 加工穩定性/熱穩定性試驗
作物組成份分析 一般營養成份 --胺基酸/ 脂肪酸/ 礦物質分析 --抗營養素分析 動物餵食試驗

60 產品安全性評估(3) 農藝性狀分析 􀁼 產量 􀁼 疾病/害蟲易感性 􀁼 開花/成熟/收穫時間 􀁼 植物形態 􀁼 繁殖能力 􀁼 逆境生存能力
􀁼 新性狀表現

61 產品安全性評估(4) 環境影響評估 􀁼 新蛋白質降解能力 􀁼 與野生親源種的自然雜交能力 􀁼 雜草化可能 􀁼 對非目標昆蟲、土壤微生
物及野生動物的影響

62 基因改造食品的安全性 根據世界衛生組織（World  Health  Organization）指出 ，目前在國際市場上販售的基因改造食品都已通過風 險評估，因此不大可能對人類健康帶來風險。再者， 並沒有證據顯示基因改造 食品在其批准出售的國家引 起食品安全問題。唯一可確定的是：基因改造食品對 人體健康「沒有立即的危險」。然而這仍存在著極大 的灰色地帶，基因改造食品潛在 危險可能來自： 一、基因轉殖過程本身。 二、基因食品是有害的。 三、以基因食品為飼料的動物，經食用後對人體產生 危害。 基因改造食品。

63 世界衛生組織(World Health Organization , WHO)
Cartegena Protocol on Biosafety(生 物安全議定書) Article 1. Objective The objective of this Protocol is to contribute to ensuring an adequate level of protection in the field of the safe transfer, handling and use of living modified organisms (LMOs) resulting from modern biotechnology that may have adverse effects on the conservation and sustainable use of biological diversity, taking also into account risks to human health, and specifically focusing on transboundary movements. 聯合國世界糧農組織 (FAO) 世界衛生組織(World Health Organization , WHO) 食品法典委員會( Codex Alimentarius Commission,CAC)

64 基因改造生物作為食品或飼料之安全性疑慮 殖入基因之轉移 殖入基因對宿主之影響(非預期效應) –改變原有成分之含量
•營養成分、毒性物質、過敏原 –產生新成分

65 基因改造食品引起之議題 I. 食品安全 Food Safety II. 環境生態 Environmental Safety
III. 社會倫理 ELSI (ethical, legal, social issues) IV. 國際貿易 Trade

66 基因改造食品與社會倫理 一、動物基因在植物裡 二、科學家扮演上帝 三、違反自然 四、生命智財權 我吃的豆腐、蕃茄裡 有動物基因嗎?
(素食攙偽?)

67 基因改造生物對環境之影響疑慮 基因改造作物藉花粉傳播所殖入之 基因，改變地方種或野生種 基因改造生物可能成為優勢品種， 危害環境生態
全球作物品種之單純化

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69 基因改造食品之標示： 歐盟(1%) 紐澳(1%) 韓國(3%) 日本(5%) 台灣(5%)

70 孟山都 原是化學產品製造公司，也是阿斯匹靈的大產商，在 1950年代才開始從事農業產品，如肥料、除草劑等的 開發。1960年代成立農產品研究單位，由哈姆（Phil Hamm）負責農藥研究，並僱用了年輕化學博士弗蘭 芝（John Franz）從事除草劑的研究。 當時的農藥都含有高毒性的無機材料如硫、鉛、砷等 ，佛蘭芝的工作是合成低毒性的有機材料，他開始尋 找除草劑來控制雜草。當初的目標是找尋能除「雜」 草，但不會傷及其他糧食農產品的農藥。

71 1969年哈姆發現一些磷酸鹽可能有除雜草的功能，他 就請弗蘭茲合成一些磷酸鹽的類似物和衍生物，希望 能找到更好的除草活性，但是弗蘭茲合成的幾個 磷 酸鹽並沒有除草功能。於是他從植物代謝過程著手， 嘗試找出這幾個化合物的特性，他開始記錄類似物的 代謝產物和相關的化學反應等。 1970年5月弗蘭茲合成了嘉磷塞鹽，初步測試顯示這 種化合物有極佳的除草功能，幾乎所有噴灑到這鹽類 的植物在幾天內就死光。這雖然沒有達成原來只 除 「雜」草的目標，但是它有如此強大的功能卻是驚人 的。於是弗蘭茲又嘗試在未播種之前就先噴灑嘉磷塞 鹽以除雜草，但種植期間仍然會有雜草出現，影響到 農作 物的收成。雖然弗蘭茲並不是第一個合成出嘉 磷塞分子的人，但用它做除草劑卻是前所未有。 基因改造食品的開發 基因改造農作物及食品，如大豆、玉米、稻米、馬鈴 薯、番茄、棉花等，已經逐漸上市。這些改造品各具 不同特性，如基因改造的番茄不容易變軟壞損，因此 可以提高2至3倍的保存期；基因改造的稻米能產生維 生素A；改造的棉花不怕熱也能抗蟲害等。以下我們 來看看第一個也是最受注目的基因改造大豆。 早在1960年代，孟山都的生物化學家賈沃斯基（ Ernie Jaworski）博士就開始研究植物細胞組織結構與 各種農作物的DNA構圖。1972年他開始研究嘉磷塞 鹽能殺死植物的機制，發現它能阻擋EPSPS的 生產 路線並抑制植物的成長。1981年，賈沃斯基成立了一 個分子生物學小組負責植物基因改造研究。1984年， 他們已經能把新基因引進植物細胞，並且進一 步研 究基因改造品種。 1980年代，孟山都在路易斯安那州製造Roundup除草 劑的工廠發現一種「超級細菌」，這些細菌藏身在廢 物處理設施中，能分解嘉磷塞鹽，也就是 說有抗拒 除草劑的作用。於是他們分析了這些細菌的細胞組織 ，尋找細菌分泌的蛋白質，想利用相關聯的基因來合 成不怕嘉磷塞鹽的基因組。 孟山都的科學家發現細菌也如同植物能製造EPSPS， 但有一細菌CP4雖能分泌類似EPSPS（稱為EPSPS-2 ）的酶，但不會被嘉磷塞鹽破壞。他們就著手找那基 因，再用基因工程的方式把那基因引進植物，這基因 改造的植物也就不怕噴灑嘉磷塞鹽了。 孟山都1996年推出RoundupReady大豆，目前也有 RoundupReady玉米。採用這些RoundupReady種籽及 施用 Roundup除草劑，其收成率及利潤可提高數倍， 這些RoundupReady種籽就被稱為「超級農作物」（ supercrops）。 健康與環保的爭議 一個處理有關生物界問題的新產品常常會帶來後遺症 ，尤其是除草劑或殺蟲劑。如1950年代的DDT殺蟲 劑風光一時，發明DDT的化學家姆拉 （Paul Müller ）還得過1948年諾貝爾醫學獎。但後來發現DDT有 毒性，會破壞人體的激素分泌系統，而被禁止製造與 使用。近年來的研究也發 現，Roundup及GM食品的 使用可能會引起健康與環保的問題。 先來看Roundup對人體的可能傷害。雖然Roundup的 成分是用來終止植物生長酶的合成，以阻擋植物生長 ，動物和人類並沒有類似的合成酶，應 該不至於對 動物有什麼傷害。但是使用時為了使這成分容易滲入 土壤以利植物吸收，它必須先溶解在界面活化劑（ surfactant）及一些特定配方中。 動物實驗發現，如果接觸過多，會傷害到皮膚、肝臟 、食道、喉頭、腎臟等，有文獻指出它也會破壞小鼠 的胚胎細胞。這些研究結果已促使好幾個國家，如加 拿大、澳洲等制定了禁止使用Roundup的規章。 此 外，一些雜草也慢慢演化而有抵抗Roundup藥性的 能力，澳洲就發現有些雜草不怕Roundup，被稱為「 超級雜草」（superweed）。這很類似 先前有一些容 易被抗生素殺戮的細菌，轉變成兇猛而不怕抗生素的 「超級細菌」（superbug）。所謂「道高一尺、魔高 一丈」的現象，這是達爾文進化論的 見證。 基因改造的食品來自改造基因的農作物，或在農作物 細胞中加進一段不怕Roundup除草劑的CP4細菌基因 ，它對人體的健康會帶來什麼長期的影響，目前無法 預測。難怪GM農作物並不是很受歡迎，尤其在歐洲 與日本。 孟山都公司的Roundup及RoundupReady種籽的發明， 改變了孟山都公司的屬性，由化學產品公司轉變成農 業產品公司。孟山都公司的這兩 個產品可提高農耕 收成率數倍，因而在美國與南美洲都廣為採用。台灣 雖然不使用Roundup產品，但是幾乎市場上的豆腐所 使用的大豆都標明是GM，可能是 來自中國大陸、美 國或南美洲。 Roundup的主要成分是嘉磷塞鹽，但是其詳細配方仍 然是商業祕密。雖然專利於1990年就已失效，但它的 Roundup註冊商標仍然有效，目前中國已經從事仿製 ，惟仿製的除草劑效果如何並不得而知。 此外，孟山都公司為了確保商業利益，在基因組合上 放了一個標誌使農戶不能從種植的「改良」產品培養 種籽，也就是每次都必須向孟山都購買基因改造種籽 。

72 麻醉 麻醉前給藥-減少焦慮,防止擬副交感神經作用(支氣管 分泌,心搏徐緩) 麻醉誘導-靜脈注射thiopental誘導 麻醉維持-吸入性麻醉劑,氧化亞氮, halothane, desuflurane, Isoflurane.等 小型手術輕微麻醉-減輕焦慮,知覺型麻醉- benzodiazepines+局部麻醉

73 Atropin:生物鹼的一種，具有競爭性抑制乙醯膽鹼蕈 毒接受器的作用，抑制中需及周邊交感神經活性。麻 醉眼藥水-鬆弛眼球虹膜括約肌及睫狀肌
Ketamine:鎮定,失憶四肢強直止痛眼睛張開支解離型 麻醉藥靜脈注射30成效,使用後15分鐘會昏睡影響中 樞及神經具有止痛效果 Pentobarbital, Isoflurane 中樞神經抑制

74 麻醉前給藥 Atropin 0.02-0.05mg/kg IV,IM,SC
1.2mg/kg IP 鎮靜劑 Acepromazine mg/kg IM Diazepam mg/kg IP Ketamine mg/kg IM 注射麻醉劑 Ketamine mg/kg IM 100mg/kg IP 25mg/kg IV

75 注射麻醉劑 Pentobarbital mg/kg IV (以生理食鹽水10倍稀釋) mg/kg IP Thiopental mg/kg IV 50mg/kg IP Thiamylal mg/kg IV Tribromoethanol ml/10g IP (Avertin) (240mg/kg) (1.2％ solution)

76 混合注射麻醉劑 Ketamine＋Xylazine mg＋15mg/kg IM,IP 90-120mg＋10mg/kg IM,IP Ketamine＋Acetylpromazine mg＋2.5mg/kg IM 吸入麻醉劑 Carbon dioxide ％和氧混合 Inhalation Halothane ％ to effect Inhalation ％(維持) Isoflurane ％ to effect Inhalation Methoxyflurane ％ to effect Inhalation

77 止痛劑 Meperidine mg/kg q2-3h IM,SC 4mg/kg IP Butorphanol mg/kg q2-4h SC,IM Pentacozine mg/kg q2-4h SC,IM,IV 不推薦使用的藥物 Chloroform Ether Chloral Hydrate mg/kg IP Carbon tetrachloride Chlorpromazine Trichloroethylene Tribromoethanol

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88 2001、2002及2003年全球各種特性基因改造作物種植面積(單位：百萬公頃)

89 2003年全球各類基因改造作物種植面積及其佔該類 作物之百分比(單位：百萬公頃)