转基因
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什么是转基因通俗的说,就是一种生物体内的基因转移到另一种生物或同种生物的不同品种中的过程。
一般来说转基因是通过有性生殖过程来实现的。
例如,植物的花粉(含有雄配子)通过不同的媒介由一个植物“跑”到另一种植物,或“跑”到同一种植物的另一个品种花朵里边的雌蕊(含有雌配子)上并与其杂交,这种杂交的过程就产生了基因的转移。
同样,例如在猫这种动物中,不同品种和类型的猫进行交配后产生了与父母都不—样的仔代,就是由于产生了基因的转移。
因此,转基因是大自然中每天都在发生的事情,只不过在自然界中,基因转移没有目标性,好的和坏的基因都可以一块转移到不同的生物个体。
同时,通过自然杂交进行的转基因是严格控制在同一物种内(特别是在动物中),或是亲缘关系很近的植物种类之间。
转基因生物保持生物生命特征的物质是细胞核中的基因(DNA)。
所谓转基因生物,即为了达到特定的目的而将DNA 进行人为改造的生物。
通常的做法是提取某生物具有特殊功能(如抗病虫害、增加营养成分)的基因片断,通过基因技术加入到目标生物当中。
转基因食品转基因食品就是移动动植物的基因并加以改变,制造出具备新特征的食品种类。
人们可以用鲜鱼的基因帮助西红柿、草莓等普通植物来抵御寒冷;把某些细菌的基因接入玉米、大豆的植株中,就可以更好地保护它们不受害虫的侵袭。
而以这些转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。
历史背景1983年世界上第一例转基因植物——一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。
1993年世界上第一种转基因食品——转基因晚熟西红柿正式投放美国市场。
1996年世界转基因作物种植总面积仅为170万公顷2002年全球转基因农作物种植面积已扩大到5870万公顷。
迄今全世界已有近50个国家和地区开展转基因作物种植实验,有16个国家的近600万农民以种植转基因作物为主。
任何生物体之间都能够进行转基因,而且,在转基因动物身上也可以再次进行转基因。
猪的一些部位能够发荧光,是转基因的结果。
报道称,研究人员先在猪的体细胞中植入可合成绿色荧光蛋白质的水母基因,取出细胞核后将其植入猪的未受精卵中,制成胚胎,再植入猪的子宫内。
15日,这头转基因克隆猪就诞生了。
通过对该猪的DNA(脱氧核糖核酸)进行分析,其身上含有水母基因,从而确认为一头转基因猪。
“转基因是一种生物技术,是把一种外源基因转入某个生物体,让它在该生物体体内表达,获得我们需要的基因产物(蛋白质)。
”方博士告诉记者。
他向记者介绍,耶鲁大学弗兰克-鲁德(Frank Ruddle)教授首先使用了“转基因”这个术语,并在其实验室率先将转基因技术试验成功。
1980年,他们把一段人病毒基因植入小鼠中,成功地创造出了转基因小鼠,从那以后转基因小鼠成为分子生物学研究的重要工具。
“目前,转基因作物已得到广泛的推广、栽培和使用。
在美国市场上,大约60-70%的食品含有转基因成分。
有经济价值的转基因动物则还处于实验阶段,未进入市场。
”他说。
据方博士介绍,任何生物之间都能够进行转基因,在转基因动物身上也可以再次进行转基因。
一般来说,经过多次转基因,也不会人为“制造”出新的物种;因为物种并不是由某几个基因所决定的。
不过,他同时表示,如果转入的外源基因太多,可能会使动物的正常生理活动受到破坏,难以存活或繁殖,从而导致失败。
许多生物都能发光,但参与的蛋白质和发光机制不同。
转入该头猪体内的水母基因含有绿色荧光蛋白,这种蛋白在紫外线照射下能被激发。
在日本克隆转基因猪的这一实验中,该猪的一些部位在紫外线的照射下,发出了荧光。
这是其体内含有水母基因的结果。
为什么水母基因能使其产生这一奇妙现象?“水母之所以会发光,是因为其含有一种绿色荧光蛋白。
这种蛋白在紫外线的照射下,处于激发状态,能把从紫外线吸收的光子释放出来,发出波长较长的光,即绿光。
”方博士告诉记者,有许多种生物都能发光,例如某些细菌、昆虫、腔肠动物,它们能发光与某种蛋白质有关,但是参与的蛋白质和发光机制不太一样。
他解释说,萤火虫发光是其体内荧光素酶氧化荧光素导致的。
在水母中还有一种被称为水母素的发光蛋白,在环境中有钙离子时就能发出蓝光,水母体内的绿色荧光蛋白在吸收了水母素发出的光后,才发出绿光。
“但是人们发现,绿色荧光蛋白的发光并不需要有其他因子的参与,只要用紫外线照射就能使之发光,而且绿色荧光蛋白极其稳定,又没有毒性,所以在生物学研究中应用得最多。
”据方博士介绍,1992年,生物学家就将这种绿色荧光蛋白的基因克隆了出来,如果把这种基因转入其他生物体中生产绿色荧光蛋白,其他生物体也会发光。
其他的发光蛋白也能被用于转基因,例如转入水母素基因的转基因植物,能够用于研究植物体内的钙离子变化情况。
以前,已有许多种能发荧光的转基因动植物,去年甚至有一种转入荧光蛋白基因的斑马鱼作为宠物在市场上销售,是第一种上市的转基因动物。
“这种转基因鱼也必须用紫外线照射才能发荧光。
”他强调。
至于为什么只在荧光猪的蹄子、鼻尖、舌头等部位发出荧光,而不是全身,方博士认为这是由于猪的其他部位被毛发遮盖的缘故。
此前,把水母绿色荧光蛋白基因转入猪体已获成功。
但该实验将转基因技术与体细胞克隆技术成功结合,能使荧光猪所携的转基因一直遗传下去,具有重大价值。
针对日本克隆转基因荧光猪的这一实验,方博士认为,实验本身并没有实用价值,但具有一定的科研价值。
“据我所知,日本的这个实验是第一次成功地把转基因技术和体细胞克隆技术结合起来。
”他表示。
“在此以前,美国、英国科学家也已成功地把水母绿色荧光蛋白基因转入猪体内,让转基因猪发荧光。
这一次比较特别的是结合了体细胞克隆技术。
”方博士告诉记者,转基因技术能使我们获得含有所需要的基因的转基因动物,体细胞克隆技术则能使这种动物携带的转基因不至于在遗传过程中丢失,而能一直遗传下去,二者的成功结合,有重大的价值。
他向记者介绍,以前,已经出现了多种转基因猪,主要用途有三个:一是用转基因猪作为研究某种疾病,特别是心血管疾病的模型。
其次,人们一直在研究把猪的器官、组织移植到人身上,通过转基因技术,对猪的器官、组织进行修饰,使之更适宜移植到人体。
此外就是通过转基因技术,让猪的血液或乳汁分泌人的某种蛋白质,收集、提纯用做药物。
“绿色荧光蛋白起到了标记作用,这表明体细胞克隆技术在猪身上获得了成功。
”方博士最后表示,如果以后把绿色荧光蛋白基因换上(或融合上)有实用价值的基因,例如抗病基因或人干扰素基因,就很可能获得有抗病能力的或能生产人干扰素的转基因克隆猪。
有关专家提出了与转基因食品相关的潜在益处和风险。
报告认为,转基因食品能够提高农作物的产量、食品质量以及在一个特定地区生长的食物的多样性。
这将有助于人们增进健康和营养,获得更多的经济效益,从而有助于提高健康和生活标准。
报告同时指出,一些用于生产转基因食品的基因以前从未出现在食品链中,因此,采用新的基因可能会改变农作物现有的遗传基因。
在新的转基因食品生产和销售之前,应就它们对人类健康的潜在影响进行评估,同时开展长期监测,以便及早发现任何可能出现的不利影响。
国际上第一种转基因食品于20世纪90年代中期投入市场。
从那时起,玉米、大豆、油菜籽和棉花的转基因株系开始进行销售。
此外,木瓜、土豆、稻米、南瓜、糖用甜菜和番茄的转基因品种在某些国家获得通过。
近十年来,转基因农作物的生产大幅度增多,尽管这些产品集中在相对少数的国家中,但统计资料显示,到2004年底,转基因农作物几乎覆盖了全球可耕土地总面积的4%。
报告还指出,在销售转基因产品的地方,应对所有的转基因产品进行销售前危险评估,而且对转基因食品可能造成的健康和环境影响的审查应更为严格。
WHO食品安全司司长Jorgen Schlundt博士说:“应从包括社会和伦理,而不只是健康和环境的众多立场来对转基因食品进行审查。
”每个国家具有不同的社会和经济情况,所有这些因素能够影响对转基因食品的看法,正确考虑这些问题将对接受或拒绝转基因食品以及其可能的健康益处和潜在风险造成影响。
迄今为止,尚未得到转基因食品导致负面健康影响的报告。
目前国际上有15个针对转基因食品方面的法律约束文书和非约束性业务守则,很多发达国家已建立专门的销售前管理制度,要求在投入转基因食品之前逐一进行严格的风险评估,但是很多发展中国家没有能力实施类似的制度。
2002年在南部非洲发生了转基因食品援助危机,一些国家主要出于社会经济方面的考虑不允许接受转基因食品援助,Schlundt 博士补充说:“我们希望在转基因食品中获得健康和营养方面的改善,同时我们希望各国能够根据自身的利益研究如何控制和开发转基因产品。
”据世卫组织透露,截至2004年底,转基因作物种植面积占全球总耕地面积的比例不足4%。
自上个世纪90年代中期转基因食品进入市场后,转基因玉米、大豆、油菜和棉花等纷纷进入市场。
5 转基因食品:争议不断尽管转基因庄稼拥有抗虫抗灾、多产多收的诸多优势,一直被人们所看好,但是2006年里,转基因这个强扭的瓜恐怕会失去往日的甜润。
2005年,转基因食品受到了不小的冲击。
先是报告对转基因食品开炮,称其破坏环境,使田内蝴蝶等昆虫大量下降,后来又有专家指责转基因食品有害健康,导致人们过敏。
尽管2006年科学家还是会一如既往地研究各种新特征的转基因食品,但是负面新闻也会随之出现,人们在吃的时候估计也要掂量掂量。
6 生命科学:伦理防线被突破无论是干细胞研究,还是克隆技术,有关生命科学研究的课题在2006年可能将迎来一个暖春。
尽管目前寒风十分凛冽,战场硝烟浓厚,但生命科学研究可能带来的巨大成果将会使激烈之后迎来春暖花开。
英国克隆羊之父、多利羊的缔造者伊恩-威尔穆特日前就表示,干细胞研究试验应该在极度病重的患者身上试验。
事实上,这也不是不可能实现的事。
20年前,人们也无法接受试管婴儿,如今人们还不是接受了。
且看看2005年对伦理宣战的战况:法国的“换脸”手术在一片指责中开张、干细胞研究在重重阻力中照样进行。
可以看出,2006年的生命科学研究很可能会突破伦理障碍。
2006影响生活九大科技趋势:机器人大行其道据英国《新科学家》杂志等媒体报道,和2005年以及此前的任何年份一样,每年都会涌出许多影响我们生活的新科技与新技术,2006年又会有哪些呢?对于新生活新科技的展望,也许会别有一番滋味。
1 防灾预警:一切为了和谐科学家预测,2006年的全球天气将更糟:由于全球变暖,阿拉斯加附近的永久冻结带正面临融化危险,其上的3.5米厚度的土壤层可能将不再永久冻结;泰国说不久将会发生人类历史上最罕见的千年大洪灾;印度洋地区称还可能再发生海啸;而飓风可能更多,洪水可能更大……为此,2006年的技术重头戏将集中在灾难预警上。
印尼亚齐地区的6个海啸预警系统已于2005年12月26日———印度洋海啸一周年纪念日这一天正式启动;美国的灾难预警系统也在2006年开始时启动;同时,美国2006年很可能会改变立场,签订《京都协议书》。