转基因

发布时间:2017-10-17 21:20:44   来源:文档文库   
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转基因

什么是转基因

将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。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。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"Genetically modified organism,简称GMO)。

转基因技术目前涉及的领域

主要是应用在农业、养殖业、食品加工行业以及医学领域。

农业:众所周知的转基因大豆、玉米等等。

养殖业:实际运用还不多,最典型的例子是美国宣布转基因三文鱼批准面市,其它还有一些诸如三倍体鲫鱼等水产。

食品加工业:酸奶、啤酒、酱油等经过发酵的食品和调味品大都是通过转基因酵母菌制造。另外转基因作物的加工(例如用转基因玉米制造的高果糖浆等)通常不算在转基因技术的直接利用之中。

医学:大部分的疫苗以及许多药品都是通过转基因细菌制造的。

转基因动植物的发展现状

基因作物现有批准种植的种类在全球已有100多个,多数在美国。但主要的作物种类还是4类,依次是大豆、玉米、棉花和油菜。转基因作物优缺点都有,如耐除草剂转基因作物的优点是可减少机械除草,保护土壤,有利于环境。缺点是可能通过基因漂流产生“超级”杂草以及可能对除草剂产生抗性。再如Bt抗虫转基因作物在棉花上较为成功,其优点是大幅度减少杀虫剂的使用,同时也减少劳动量。缺点是杀虫谱较窄,也就是说对杀灭某些害虫有效的Bt作物对其它类型的害虫就无效。害虫对Bt抗虫转基因作物产生抗性也是人们担心的问题,为此发展了“昆虫抗性管理”策略以期防止害虫抗性产生。

在转基因作物成功的背后,也有失败的记录。有不少转基因作物上市后不久,由于诸多原因而退出市场。

转基因树木是迄今所有转基因生物中最具生态风险的种类之一,因其可能对已经十分脆弱的地球森林生态系统造成威胁。联合国FAO和“生物多样性公约”组织均呼吁各国谨慎释放转基因树。

动植物基因的成功年代要早于植物,但至今还没有一例转基因动物达到在农业上可以进去商业化生产的水平。技术复杂、成本高、难度大以及动物福利概念的流行等都是原因。

转基因的利与弊

:1、解决粮食短缺问题,转基因技术可以使作物产量提高5%~15%,比如:转基因玉米比普通玉米的产量要提高10%。

2、减少农药使用,避免环境污染:马铃薯植入天蚕素的基因后,抗清枯病,软腐病的能力大大提高,一种抗科罗拉多马铃薯甲虫的马铃薯,可使美国每年少用37kg的杀虫剂;阿根廷播种转基因豆种后,大豆抗病和抗杂草能力大为增加,使用农药和除草剂的量减少。

3、节省生产成本,降低食物售价:通过转基因技术可培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种,以减少对农药化肥和水的依赖,降低农业成本,大幅度地提高单位面积的产量,改善食品的质量,缓解世界粮食短缺的矛盾。

三、增加食物营养,提高附加价值:杜邦和孟山都公司即将推出多种可榨取有益心脏的食用油的大豆,艾尔公司与其它公司合作,正在研究高含量抗癌物质的西红柿,以及可用于生产血红蛋白的玉米和大豆。此外,含疫苗的香蕉和马铃薯也正在加紧研究中;日本科学家利用转基因技术成功培育出可减少血清胆固醇含量、防止动脉硬化的水稻新品种。

4、增加食物种类,提升食物品质

传统的育种只能是水稻对水稻,玉米对玉米,进行杂交,不能水稻对玉米,水稻更不能和细菌杂交。而转基因技术不但可以把不同植物的基因进行组合,而且还可以把动物的基因,甚至人的基因组合到植物里去。

:人们认为转基因技术可能存在的隐患主要是以下几个方面:

1、转基因特别是其中的病毒DNA或其产物蛋白对人体是否有害?几年前加拿大科学家用能使黄瓜畸形的黄瓜花叶病毒进行实验,将这种病毒的一个基因去掉,病毒失去致畸作用。当用这种缺陷病毒感染黄瓜,不到两周就出现畸形黄瓜。说明病毒的基因发生重组,形成具感染力的毒株。这一研究结果引起业界关注,曾专门召开会议研究和评价。还有一个十分奇怪的现象,就是在人类基因组中含有看来像是各种病毒的DNA序列的残留物,而且很常见,大约占全部DNA的百分之一。我们现在还不知道在人类进化过程中发生过什么事件,让这些病毒DNA不断地侵入我们的基因仓库而留下历史记录。人们担心的是CaMV35S启动子会不会激活人体基因组中的这些病毒残留序列。

2、是否会引发过敏反应?虽然许多国家政府要求生物技术公司对其开发的转基因作物产品进行严格筛选,以排除出现任何过敏的风险,但至今测试和鉴定新过敏原的技术仍不完善。转基因食物可能产生过敏反应的疑虑来自:至今所有转基因食物都含有过去传统食物所不存在的新蛋白,如Bt蛋白、分解除草剂的酶蛋白、抑制西红柿软化的酶蛋白等,人类从没有食用过它们的历史。今后肯定还有大量各式各样蛋白的编码基因用遗传工程方法导入作物,包括各种药物、化工原料甚至人工设计的蛋白。其次,已经发现过有些转基因作物对人体或动物有明显的过敏反应,并不安全。

3、长期食用是否安全?对于任何食物潜在的长期效应,人们其实仍知之甚少。在许多情况下,人群遗传变异的多样性使这个问题更复杂化了。例如某些人的体质本来就特别易从食物得病。有些专家们认为,若特别对转基因食物作长期效应的研究,严格讲几乎是不可能的。目前所有上市的转基因食物都未做过长期毒性测试,在美国已经发生过猪疫苗的转基因玉米污染人食用的玉米和大豆的事件,今后还会有形形色色如生物塑料、生物制药、生物燃料的转基因作物通过基因漂流进入人类的食物链的危险,不能证明是安全的,就是不安全的,至少是“不知是否安全”。

4、难以琢磨的“不可预测效应”。转基因是人工拼接的,没有经过长期进化的选择,也未达到平衡,所以不可能是稳定的。研究已经发现,一种缺陷的花叶病毒进入宿主植物后,只经过十几天就可与邻近的基因重组,证明转基因会出现不稳定的状态,存在“不可预测效应”的危险。

5、抗生素抗性标识基因是否会转移到人体的肠道菌中?由于转基因作物都含有易发生DNA重组或重排的植物病毒“热点”序列,抗性标识基因转移到人肠道菌的可能性不排除。德国科学家经过四年研究发现抗生素抗性基因已转移到蜜蜂的肠道菌,提示这类问题不可掉以轻心。

转基因技术的未来发展:

鉴于现在的转基因技术本身还存在这样或那样不尽人意之处,促使科学家们正在从方法学上努力研究以图改进。正在研究的技术大致有以下几方面:

1有效防止基因漂流的方法,已提出多种策略,适用于不同条件;

2提高转基因效率,特别对于大型哺乳动物;

3发展外源基因在宿主生物染色体上特定位置的定向导入系统,取代当前无法控制的随机导入;

4采用其它更安全的标识基因,代替抗生素抗性标识基因;

5发展各种组织特异性启动子,代替CaMV35S启动子,以便可以精确地控制转基因在需要的组织和需要的时间表达;

6克隆和鉴定更多有价值的功能基因;

7建立多基因导入系统,实现更复杂品质的表达,或具有多种表达品质的多功能基因品种。

怎样看待转基因技术?

首先要理性看待关于转基因的一些言论,不能一边倒。权衡转基因的经济价值与安全风险。有利则支持,有风险则谨慎。现在其作用机理还是未知的,以发展的眼光,多角度去去看待转基因。转基因食品的安全评价具有累积性和潜伏性,需要长期监测才能对其安全性作出较为客观的评价。尽管转基因有着科学上的不确定性,由此人们应当在重要的安全领域持谨慎态度,但是作为一种新兴的前沿科学技术,人们不能因噎废食。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/9b3fd54df08583d049649b6648d7c1c708a10b35.html

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