肥胖是難以通過(guò)藥物治療的,特別是減肥藥物的嚴(yán)重副作用使許多藥物都無(wú)法普及。實(shí)在沒(méi)轍的情況下,只能選擇外科手術(shù)。但是如果現(xiàn)在告訴你,我們能夠培養(yǎng)一種無(wú)害的轉(zhuǎn)基因細(xì)菌,并且用它們?nèi)〈鷾p肥藥會(huì)怎樣?
有一群研究人員認(rèn)為依靠轉(zhuǎn)基因細(xì)菌進(jìn)行減肥是可行的,他們最近成功在老鼠身上測(cè)試了一種轉(zhuǎn)基因大腸桿菌。減肥效果非常明顯,獲得這種細(xì)菌的老鼠與那些未獲得細(xì)菌的老鼠相比,減重明顯。
科學(xué)家們選擇了一種特殊的大腸桿菌和擬南芥植物的一種基因,這種基因會(huì)在身體遭遇肥胖的時(shí)候提醒細(xì)菌釋放激素。這種激素會(huì)通過(guò)血液傳遞到大腦,通知大腦抑制食欲并停止進(jìn)食。這些接受治療的老鼠在之前的八周里一直食用高脂肪的食物。但是,接受轉(zhuǎn)基因大腸桿菌治療的老鼠吃得較少,而且體重增加的比那些對(duì)照組的老鼠更少。
吃細(xì)菌影不影響健康呢?實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這些老鼠們較少出現(xiàn)健康問(wèn)題,糖尿病和抗胰島素性等都不多見(jiàn)。而且,即使是停止實(shí)驗(yàn),這些老鼠在之后的4到6個(gè)周里,仍然還能受到這些轉(zhuǎn)基因細(xì)菌的影響,保持苗條神行。
這種轉(zhuǎn)基因細(xì)菌是否有可能就是我們正在期待的神奇減肥藥?或許有可能,我們只需要每月定量獲取這種轉(zhuǎn)基因細(xì)菌即可,而且它幾乎沒(méi)有副作用。不過(guò),說(shuō)出這話還是為時(shí)過(guò)早。
轉(zhuǎn)基因 百科內(nèi)容來(lái)自于: 就是一種生物體內(nèi)的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物或同種生物的不同品種中的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)基因是通過(guò)有性生殖過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。人們常說(shuō)的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉(zhuǎn)化”均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。人工分離和修飾過(guò)的基因?qū)氲侥康纳矬w的基因組中,從而達(dá)到改造生物的目的。常用的方法包括顯微注射、基因槍、電破法、脂質(zhì)體等。
簡(jiǎn)介轉(zhuǎn)基因通過(guò)生物技術(shù),科學(xué)家可以把某個(gè)基因從生物中分離出來(lái),然后植入另一種生物體內(nèi)。通俗的說(shuō),就是一種生物體內(nèi)的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物或同種生物的不同品種中的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)基因是通過(guò)有性生殖過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
人們常說(shuō)的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉(zhuǎn)化”均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾的生物體在媒體上常被稱為“遺傳修飾過(guò)的生物體”(Genetically modified organism,簡(jiǎn)稱GMO)。人工分離和修飾過(guò)的基因?qū)氲侥康纳矬w的基因組中,從而達(dá)到改造生物的目的。常用的方法包括顯微注射、基因槍、電破法、脂質(zhì)體等。
定義植物的花粉(含有雄配子)通過(guò)不同的媒介由一個(gè)植物“跑”到另一種植物,或“跑”到同一種植物的另一個(gè)品種花朵里邊的雌蕊(含有雌配子)上并與其雜交,這種雜交的過(guò)程就產(chǎn)生了基因的轉(zhuǎn)移。同樣,例如在貓這種動(dòng)物中,不同品種和類型的貓進(jìn)行交配后產(chǎn)生了與父母都不—樣的仔代,就是由于產(chǎn)生了基因的轉(zhuǎn)移。因此,轉(zhuǎn)基因是大自然中每天都在發(fā)生的事情,只不過(guò)在自然界中,基因轉(zhuǎn)移沒(méi)有目標(biāo)性,好的和壞的基因都可以一塊轉(zhuǎn)移到不同的生物個(gè)體。同時(shí),通過(guò)自然雜交進(jìn)行的轉(zhuǎn)基因是嚴(yán)格控制在同一物種內(nèi)(特別是在動(dòng)物中),或是親緣關(guān)系很近的植物種類之間。
人工轉(zhuǎn)基因:將人工分離和修飾過(guò)的基因?qū)氲缴矬w基因組中,由于導(dǎo)入基因的表達(dá),引起生物體的性狀的可遺傳的修飾,這一技術(shù)稱之為轉(zhuǎn)基因技術(shù)(Transgene technology)。人們常說(shuō)的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉(zhuǎn)化”均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾的生物體在媒體上常被稱為“遺傳修飾過(guò)的生物體”(Genetically modified organism,簡(jiǎn)稱GMO)。
自然轉(zhuǎn)基因:不是人為導(dǎo)向的,自然界里動(dòng)物或植物自主形成的轉(zhuǎn)基因。
分類轉(zhuǎn)基因西紅柿轉(zhuǎn)基因可為植物轉(zhuǎn)基因和動(dòng)物轉(zhuǎn)基因。
植物轉(zhuǎn)基因
植物轉(zhuǎn)基因是基因組中含有外源基因的植物。它可通過(guò)原生質(zhì)體融合、細(xì)胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移、染色體工程技術(shù)獲得,有可能改變植物的某些遺傳特性,培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)?、抗鹽堿、抗除草劑等的作物新品種。而且可用轉(zhuǎn)基因植物或離體培養(yǎng)的細(xì)胞,來(lái)生產(chǎn)外源基因的表達(dá)產(chǎn)物,如人的生長(zhǎng)素、胰島素、干擾素、白介素2、表皮生長(zhǎng)因子、乙型肝炎疫苗等基因已在轉(zhuǎn)基因植物中得到表達(dá)。
動(dòng)物轉(zhuǎn)基因
動(dòng)物轉(zhuǎn)基因就是基因組中含有外源基因的動(dòng)物。它是按照預(yù)先的設(shè)計(jì),通過(guò)細(xì)胞融合、細(xì)胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移、染色體工程和基因工程技術(shù)將外源基因?qū)刖印⒙鸭?xì)胞或受精卵,再以生殖工程技術(shù),有可能育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。通過(guò)生長(zhǎng)素基因、多產(chǎn)基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生蟲基因、抗病毒基因等基因轉(zhuǎn)移,可能育成生長(zhǎng)周期短,產(chǎn)仔、生蛋多和泌乳量高,轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠比普通老鼠大約一倍。生產(chǎn)的肉類、皮毛品質(zhì)與加工性能好,并具有抗病性,已在牛、羊、豬、雞、魚等家養(yǎng)動(dòng)物中取得一定成果。
但由于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物受遺傳鑲嵌性和雜合性的影響,其有性生殖后代變異較大,難以形成穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因品系。因而,嘗試從受體動(dòng)物細(xì)胞中分離出線粒體,以外源基因?qū)ζ溥M(jìn)行離體轉(zhuǎn)化,再將轉(zhuǎn)基因線粒體導(dǎo)入受精卵,所發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物雌性個(gè)體外培養(yǎng)的卵細(xì)胞與任一雄性個(gè)體交配或體外人工授精,由于線粒體的細(xì)胞質(zhì)遺傳,其有性后代可能全都是轉(zhuǎn)基因個(gè)體。
轉(zhuǎn)基因可分為人工轉(zhuǎn)基因和自然轉(zhuǎn)基因。
方法
植物轉(zhuǎn)基因的方法
轉(zhuǎn)基因常用的植物轉(zhuǎn)基因方法可分成兩大類,第一類,農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、基因槍法,這類方法需要通過(guò)組織培養(yǎng)再生植株;另一類方法不需要通過(guò)組織培養(yǎng),主要有花粉管通道法。
農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法:農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細(xì)菌,它能在自然條件下趨化性地感染大多數(shù)雙子葉植物的受傷部位,并誘導(dǎo)產(chǎn)生冠癭瘤或發(fā)狀根。根癌農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌中細(xì)胞中分別含有Ti質(zhì)粒和Ri質(zhì)粒,其上有一段T-DNA,農(nóng)桿菌通過(guò)侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后,可將T-DNA插入到植物基因組中。因此,農(nóng)桿菌是一種天然的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系。人們將目的基因插入到經(jīng)過(guò)改造的T-DNA區(qū),借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與整合,然后通過(guò)細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出轉(zhuǎn)基因植株。
農(nóng)桿菌介導(dǎo)法起初只被用于雙子葉植物中,近年來(lái),農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化在一些單子葉植物(尤其是水稻)中也得到了廣泛應(yīng)用。
基因槍法:利用火藥爆炸或高壓氣體加速(這一加速設(shè)備被稱為基因槍),將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細(xì)胞中,然后通過(guò)細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出植株,選出其中轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株即為轉(zhuǎn)基因植株。與農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化相比,基因槍法轉(zhuǎn)化的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是不受受體植物范圍的限制。而且其載體質(zhì)粒的構(gòu)建也相對(duì)簡(jiǎn)單,因此也是目前轉(zhuǎn)基因研究中應(yīng)用較為廣泛的一種方法。
花粉管通道法:在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在開(kāi)花、受精過(guò)程中形成的花粉管通道,將外源DNA導(dǎo)入受精卵細(xì)胞,并進(jìn)一步地被整合到受體細(xì)胞的基因組中,隨著受精卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因的新個(gè)體。該方法于80年代初期由我國(guó)學(xué)者周光宇提出,我國(guó)目前推廣面積最大的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來(lái)的。該法的最大優(yōu)點(diǎn)是不依賴組織培養(yǎng)人工再生植株,技術(shù)簡(jiǎn)單,不需要裝備精良的實(shí)驗(yàn)室,常規(guī)育種工作者易于掌握。
動(dòng)物轉(zhuǎn)基因的方法
轉(zhuǎn)基因常用的動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)有核顯微注射法,精子介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移,核移植轉(zhuǎn)基因法。
核顯微注射法:在顯微鏡下,用一根極細(xì)的玻璃針(直徑1-2微米)直接將DNA注射到胚胎的細(xì)胞核內(nèi),再把注射過(guò)DNA的胚胎移植到動(dòng)物體內(nèi),使之發(fā)育成正常的幼仔。用這種方法生產(chǎn)的動(dòng)物約有十分之一是整合外源基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。核顯微注射法是動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)中最常用的方法。在顯微鏡下將外源基因注射到受精卵細(xì)胞的原核內(nèi),注射的外源基因與胚胎基因組融合,然后進(jìn)行體外培養(yǎng),最后移植到受體母畜子宮內(nèi)發(fā)育,這樣分娩的動(dòng)物體內(nèi)的每一個(gè)細(xì)胞都含有新的DNA片段。-這種方法的缺點(diǎn)是效率低、位置效應(yīng)(外源基因插入位點(diǎn)隨機(jī)性)造成的表達(dá)結(jié)果的不確定性、動(dòng)物利用率低等,在反芻動(dòng)物還存在著繁殖周期長(zhǎng),有較強(qiáng)的時(shí)間限制、需要大量的供體和受體動(dòng)物等特點(diǎn)。
精子介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移:精子介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移是把精子作適當(dāng)處理后,使其具有攜帶外源基因的能力。然后,用攜帶有外源基因的精子給發(fā)情母畜授精。在母畜所生的后代中,就有一定比例的動(dòng)物是整合外源基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。同顯微注射方法相比,精子介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):首先是它的成本很低,只有顯微注射法成本的1/10。其次,由于它不涉及對(duì)動(dòng)物進(jìn)行處理,因此,可以用生產(chǎn)牛群或羊群進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以保證每次實(shí)驗(yàn)都能夠獲得成功。
核移植轉(zhuǎn)基因法:先在體外培養(yǎng)的體細(xì)胞中進(jìn)行基因?qū)?,篩選獲得帶轉(zhuǎn)基因的細(xì)胞。然后,將帶轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞移植到去掉細(xì)胞核的卵細(xì)胞中,生產(chǎn)重構(gòu)胚胎。重構(gòu)胚胎經(jīng)移植到母體中,產(chǎn)生的仔畜百分之百是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。體細(xì)胞核移植是近年來(lái)新出現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)基因技術(shù)。該方法是先把外源基因與供體細(xì)胞在培養(yǎng)基中培養(yǎng),使外源基因整合到供體細(xì)胞上,然后將供體細(xì)胞細(xì)胞核移植到受體細(xì)胞——去核卵母細(xì)胞,構(gòu)成重建胚,再把其移植到假孕母體,待其妊娠、分娩,便可得到轉(zhuǎn)基因的克隆動(dòng)物。
關(guān)系轉(zhuǎn)基因自從人類耕種作物以來(lái),我們的祖先就從未停止過(guò)作物的遺傳改良。過(guò)去的幾千年里農(nóng)作物改良的方式主要是對(duì)自然突變產(chǎn)生的優(yōu)良基因和重組體的選擇和利用,通過(guò)隨機(jī)和自然的方式來(lái)積累優(yōu)良基因。遺傳學(xué)創(chuàng)立后近百年的動(dòng)植物育種則是采用人工雜交的方法,進(jìn)行優(yōu)良基因的重組和外源基因的導(dǎo)入而實(shí)現(xiàn)遺傳改良。
因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)是一脈相承的,其本質(zhì)都是通過(guò)獲得優(yōu)良基因進(jìn)行遺傳改良。但在基因轉(zhuǎn)移的范圍和效率上,轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)有兩點(diǎn)重要區(qū)別。第一,傳統(tǒng)技術(shù)一般只能在生物種內(nèi)個(gè)體間實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移,而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所轉(zhuǎn)移的基因則不受生物體間親緣關(guān)系的限制。第二,傳統(tǒng)的雜交和選擇技術(shù)一般是在生物個(gè)體水平上進(jìn)行,操作對(duì)象是整個(gè)基因組,所轉(zhuǎn)移的是大量的基因,不可能準(zhǔn)確地對(duì)某個(gè)基因進(jìn)行操作和選擇,對(duì)后代的表現(xiàn)預(yù)見(jiàn)性較差。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所操作和轉(zhuǎn)移的一般是經(jīng)過(guò)明確定義的基因,功能清楚,后代表現(xiàn)可準(zhǔn)確預(yù)期。因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展和補(bǔ)充。將兩者緊密結(jié)合,可相得益彰,大大地提高動(dòng)植物品種改良的效率。
意義轉(zhuǎn)基因食品基因工程如果能在相應(yīng)的法律、法規(guī)嚴(yán)格控制下,有序健康地朝著有利于人類需要的方向進(jìn)行發(fā)展,它將給人類帶來(lái)不可估量的貢獻(xiàn)。
轉(zhuǎn)基因植物
轉(zhuǎn)基因植物是基因組中含有外源基因的植物。它可通過(guò)原生質(zhì)體融合、細(xì)胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移、染色體工程技術(shù)獲得,有可能改變植物的某些遺傳特性,培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)?、抗鹽堿、抗除草劑等的作物新品種。而且可用轉(zhuǎn)基因植物或離體培養(yǎng)的細(xì)胞,來(lái)生產(chǎn)外源基因的表達(dá)產(chǎn)物,如人的生長(zhǎng)素、胰島素、干擾素、白介素2、表皮生長(zhǎng)因子、乙型肝炎疫苗等基因已在轉(zhuǎn)基因植物中得到表達(dá)。
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物就是基因組中含有外源基因的動(dòng)物。它是按照預(yù)先的設(shè)計(jì),通過(guò)細(xì)胞融合、細(xì)胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移、染色體工程和基因工程技術(shù)將外源基因?qū)刖?、卵?xì)胞或受精卵,再以生殖工程技術(shù),有可能育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。通過(guò)生長(zhǎng)素基因、多產(chǎn)基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生蟲基因、抗病毒基因等基因轉(zhuǎn)移,可能育成生長(zhǎng)周期短,產(chǎn)仔、生蛋多和泌乳量高,轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠比普通老鼠大約一倍。生產(chǎn)的肉類、皮毛品質(zhì)與加工性能好,并具有抗病性,已在牛、羊、豬、雞、魚等家養(yǎng)動(dòng)物中取得一定成果。
但由于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物受遺傳鑲嵌性和雜合性的影響,其有性生殖后代變異較大,難以形成穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因品系。因而,嘗試從受體動(dòng)物細(xì)胞中分離出線粒體,以外源基因?qū)ζ溥M(jìn)行離體轉(zhuǎn)化,再將轉(zhuǎn)基因線粒體導(dǎo)入受精卵,所發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物雌性個(gè)體外培養(yǎng)的卵細(xì)胞與任一雄性個(gè)體交配或體外人工授精,由于線粒體的細(xì)胞質(zhì)遺傳,其有性后代可能全都是轉(zhuǎn)基因個(gè)體。
影響
對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的影響
轉(zhuǎn)基因食品2000年3月,克隆小豬“橫空出世”。隨之而來(lái),歐美之間也為轉(zhuǎn)基因食品吃與不吃的問(wèn)題爭(zhēng)論不休。轉(zhuǎn)基因食品還比較罕見(jiàn),到目前為止,經(jīng)農(nóng)業(yè)部生物工程安全委員會(huì)準(zhǔn)許商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因作物僅有6種,其中有3種涉及食品,兩種西紅柿、一種甜椒。但是,隨著我國(guó)加入WTO的推進(jìn)和全球經(jīng)濟(jì)一體化的到來(lái),食用轉(zhuǎn)基因食品將成為不可回避的現(xiàn)實(shí)。
90年代初,市場(chǎng)上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因食品出現(xiàn)在美國(guó),是一種保鮮番茄,這項(xiàng)研究成果本是在英國(guó)研究成功的,轉(zhuǎn)基因食品一發(fā)不可收。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)食品和藥物管理局確定的轉(zhuǎn)基因品種已有43種。美國(guó)是轉(zhuǎn)基因食品最多的國(guó)家,60%以上的加工食品含有轉(zhuǎn)基因成分,90%以上的大豆、50%以上的玉米、小麥?zhǔn)寝D(zhuǎn)基因的。轉(zhuǎn)基因食品有轉(zhuǎn)基因植物,如:西紅柿、土豆、玉米等,還有轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,如:魚、牛、羊等。雖然轉(zhuǎn)基因食品與普通食品在口感上沒(méi)有多大差別,但轉(zhuǎn)基因的植物、動(dòng)物有明顯的優(yōu)勢(shì):優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗蟲、抗病毒、抗除草劑、改良品質(zhì)、抗逆境生存等。
轉(zhuǎn)基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)
轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因作物因?yàn)槭侨斯ぶ圃斓钠贩N,我們可以把這些品種看作為自然界原來(lái)不存在的外來(lái)種。一般說(shuō)來(lái),外來(lái)種對(duì)環(huán)境或生物多樣性造成威脅或危險(xiǎn)會(huì)有一段較長(zhǎng)的時(shí)間。有時(shí)需10年的時(shí)間,或更長(zhǎng)的時(shí)間。轉(zhuǎn)基因作物商品化種植至今最長(zhǎng)也就是5~6年的時(shí)間,一些潛在風(fēng)險(xiǎn)在這么短的時(shí)間內(nèi)不一定能表現(xiàn)出來(lái)??墒怯行╋L(fēng)險(xiǎn)在實(shí)驗(yàn)室水平上已經(jīng)證實(shí)。如Mikkelsen等證實(shí)抗除草劑轉(zhuǎn)基因油菜的抗除草劑基因可以通過(guò)基因流在一次雜交、一次回交的過(guò)程已轉(zhuǎn)到其野生近緣種中(Mikkelsen et al., 1996)。
這就是表中所指出的在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中可能產(chǎn)生新的農(nóng)田雜草。沒(méi)有預(yù)料到的是轉(zhuǎn)基因作物自身變?yōu)殡s草成為現(xiàn)實(shí)的時(shí)間來(lái)得如此之快。
對(duì)環(huán)境有害的影響
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)Agro-ecosystem
增加殺蟲劑的使用 抗性的選擇和轉(zhuǎn)運(yùn)到可相容的其它植物中
產(chǎn)生新的農(nóng)田雜草 基因流和雜交
轉(zhuǎn)基因植物自身變?yōu)殡s草 插入性狀的競(jìng)爭(zhēng)
產(chǎn)生新的病毒 不同病毒基因組和轉(zhuǎn)基因作物的病毒外殼蛋白的重組
產(chǎn)生新的作物害蟲
病原體-植物相互作用
食草動(dòng)物-植物相互作用
對(duì)非目標(biāo)生物的傷害 食草動(dòng)物的誤食
食品轉(zhuǎn)基因食品轉(zhuǎn)基因食品,就是利用分子生物學(xué)技術(shù),將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其它物種中去,改造生物的遺傳物質(zhì),使其在性狀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、消費(fèi)品質(zhì)方面向人類所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變,以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或?yàn)樵霞庸どa(chǎn)的食品就是轉(zhuǎn)基因食品。它的研究已有幾十年的歷史,但真正的商業(yè)化是近十年的事。90年代初,市場(chǎng)上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因食品出現(xiàn)在美國(guó),是一種保鮮番茄,這項(xiàng)研究成果本是在英國(guó)研究成功的,但英國(guó)人沒(méi)敢將其商業(yè)化,美國(guó)人便成了第一個(gè)吃螃蟹的人,讓保守的英國(guó)人后悔不迭。
“轉(zhuǎn)基因食品”是一個(gè)新名詞,有人說(shuō)“21世紀(jì)是生物技術(shù)的世紀(jì)”,轉(zhuǎn)基因食品就是生物技術(shù)的產(chǎn)物。利用現(xiàn)代分子生物技術(shù),將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他物種中去,改造生物的遺傳物質(zhì),使其在性狀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、消費(fèi)品質(zhì)等方面向人們所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)基因生物直接食用,或者作為加工原料生產(chǎn)的食品,統(tǒng)稱為“轉(zhuǎn)基因食品”。
轉(zhuǎn)基因食品的安全問(wèn)題
面對(duì)越來(lái)越多的轉(zhuǎn)基因食品,人們的認(rèn)識(shí)并非一致,以美國(guó)為首的主吃派和歐洲為首的反對(duì)派在全球范圍內(nèi)形成了兩大陣營(yíng)。不久前調(diào)查表明,美國(guó)、加拿大兩國(guó)的消費(fèi)者大多已接受了轉(zhuǎn)基因食品,僅有27%的消費(fèi)者認(rèn)為食用轉(zhuǎn)基因食品可能會(huì)對(duì)健康造成危害。而在歐洲,大多數(shù)人是反對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的,英國(guó)尤為明顯。緣由是1998年英國(guó)的一位教授的研究表明,幼鼠食用轉(zhuǎn)基因的土豆后,會(huì)使內(nèi)臟和免疫系統(tǒng)受損,這是對(duì)轉(zhuǎn)基因食品提出的最早質(zhì)疑,并在英國(guó)及全世界引發(fā)了關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品安全性的大討論。
羅云波教授認(rèn)為,從本質(zhì)上講,轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)育成的品種是一樣的,兩者都是在原有的基礎(chǔ)上對(duì)某些性狀進(jìn)行修飾,或增加新性狀,或消除原有不利性狀。常規(guī)育成的品種僅限于種內(nèi)或近緣種間,而轉(zhuǎn)基因植物中的外源基因可來(lái)自植物、動(dòng)物、微生物。雖然,目前的科學(xué)水平還不能完全精確地預(yù)測(cè)一個(gè)外源基因在新的遺傳背景中會(huì)產(chǎn)生什么樣的相互作用,但從理論上講,轉(zhuǎn)基因食品是安全的。
轉(zhuǎn)基因食品前景樂(lè)觀
雖然對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品還存在這樣那樣的爭(zhēng)論,但它的優(yōu)勢(shì)還是表現(xiàn)得越來(lái)越顯著。在美國(guó)得到普遍種植的轉(zhuǎn)基因玉米中色氨酸含量提高了20%。色氨酸是人體必需的氨基酸,無(wú)法自己合成,只能從外界攝取,一般植物性食品中色氨酸含量很低甚至沒(méi)有,只有靠動(dòng)物性食物中獲取,轉(zhuǎn)基因玉米的出現(xiàn),對(duì)于素食主義者而言,無(wú)疑是個(gè)喜訊。轉(zhuǎn)基因油菜,不飽和脂肪酸的含量大增,對(duì)心血管有利。
西方發(fā)達(dá)國(guó)家已充分認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展前景,并注入大量資金。盡管大多數(shù)英國(guó)人反對(duì)轉(zhuǎn)基因食品,但該國(guó)超過(guò)7000種的嬰兒食品、巧克力、面包、香腸等日用品,可能含有經(jīng)過(guò)基因改造的大豆副產(chǎn)品,而且英國(guó)政府對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的研究非常支持,布萊爾首相就是轉(zhuǎn)基因食品的推崇者。
在我國(guó),人多地少狀況突出,基因工程是解決糧食產(chǎn)量、提高糧食質(zhì)量的重要途徑。我國(guó)轉(zhuǎn)基因食品的研究有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,目前的研究開(kāi)發(fā)居世界中等水平,僅次于美國(guó)和加拿大。隨著轉(zhuǎn)基因食品商業(yè)化的步伐不斷加快,轉(zhuǎn)基因食品必將成為人們餐桌上的美味佳肴。
成功案例湖南超級(jí)雜交稻1996年,中國(guó)水稻研究所以黃大年研究員為首的課題組,在世界上首次研究出了抗除草劑轉(zhuǎn)基因雜交稻,為解決長(zhǎng)期以來(lái)困擾雜交稻制種純度問(wèn)題提供了新方法。這項(xiàng)成果名列由我國(guó)500位兩院院士評(píng)選出的“1997年中國(guó)十大科技進(jìn)展”榜首。之后,課題組又成功配制出抗除草劑轉(zhuǎn)基因直播水稻,可省工省時(shí)除盡稻田雜草。
黃大年等人已選育出一批優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因水稻組合和新品系,經(jīng)農(nóng)業(yè)部基因產(chǎn)品安全委員會(huì)的安全審定和批準(zhǔn),這些新品種已開(kāi)始在浙江的富陽(yáng)、臨安、麗水等地進(jìn)行繼實(shí)驗(yàn)室研究和中間試驗(yàn)后的大田釋放和試種示范,并正在向有關(guān)部門申請(qǐng)商品化生產(chǎn)。
全球轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與應(yīng)用情況 自1996年首例轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用以來(lái),全球轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用快速發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛把發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為搶占未來(lái)科技制高點(diǎn)和增強(qiáng)農(nóng)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略重點(diǎn),發(fā)展中國(guó)家也積極跟進(jìn),并呈現(xiàn)以下發(fā)展態(tài)勢(shì): 一是品種培育速度加快。隨著生命科學(xué)、基因組學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究日新月異,研究手段、裝備水平不斷提高,基因克隆技術(shù)突飛猛進(jìn),一些新基因、新性狀和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。品種培育呈代際特征,目前全球轉(zhuǎn)基因生物新品種已從抗蟲和抗除草劑等第一代產(chǎn)品,向改善營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和提高產(chǎn)量的第二代產(chǎn)品,以及工業(yè)、醫(yī)藥和生物反應(yīng)器等第三代產(chǎn)品轉(zhuǎn)變,多基因聚合的復(fù)合性狀正成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與應(yīng)用的重點(diǎn)。
二是產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用規(guī)模迅速擴(kuò)大。截至2009年底,全球已有25個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)了24種轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化應(yīng)用。以轉(zhuǎn)基因大豆、棉花、玉米、油菜為代表的轉(zhuǎn)基因作物種植面積,由1996年的2550萬(wàn)畝發(fā)展到2009年的20億畝,14年間增長(zhǎng)了79倍。美國(guó)仍然是最大的種植國(guó),2009年種植面積9.6億畝;其次是巴西,3.21億畝;阿根廷,3.195億畝;印度,1.26億畝;加拿大,1.23億畝;中國(guó),5550萬(wàn)畝;巴拉圭,3300萬(wàn)畝;南非,3150萬(wàn)畝。值得一提的是,2000年以來(lái),美國(guó)先后批準(zhǔn)了6個(gè)抗除草劑和藥用轉(zhuǎn)基因水稻、伊朗批準(zhǔn)了1個(gè)轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻商業(yè)化種植;加拿大、墨西哥、澳大利亞、哥倫比亞4國(guó)批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)基因水稻進(jìn)口,允許食用。
三是生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。1996至2007年,全球轉(zhuǎn)基因作物的累計(jì)收益高達(dá)440億美元,累計(jì)減少殺蟲劑使用35.9萬(wàn)噸。2008年,全球轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值達(dá)到75億美元。
rpoA(RNA POLYMERASE SUBUNIT ALPHA)基因編碼質(zhì)體(葉綠體)中RNA聚合酶的α亞基。
簡(jiǎn)單地說(shuō),質(zhì)體中有兩種RNA聚合酶,一種是PEP(plastid-encoded RNA polymerase),另一種是NEP(nuclear-encoded RNA polymerase)。
PEP由(α)2,β,β',β''五個(gè)亞基組成。rpoA基因編碼PEP的α亞基。
轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人的危害主要是引起牲畜的不孕不育及死亡和影響人類的身體機(jī)能。
1、引起牲畜的不孕不育及死亡
很多轉(zhuǎn)基因食物由于其基因序列已經(jīng)改變,在動(dòng)物食用以后就會(huì)慢慢引起動(dòng)物的不孕不育,嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物出現(xiàn)惡心嘔吐癥狀,甚至死亡。
2、影響人類的身體機(jī)能
轉(zhuǎn)基因食物不但會(huì)對(duì)動(dòng)物造成傷害,對(duì)人類也會(huì)造成同樣的影響。當(dāng)人類食用過(guò)多的轉(zhuǎn)基因食物的時(shí)候,就會(huì)出現(xiàn)惡心、嘔吐,精神不振等癥狀,嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)休克的情況。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)采用耐抗菌素基因來(lái)標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)基因化的農(nóng)作物,這就意味著農(nóng)作物帶有耐抗菌素的基因。這些基因通過(guò)細(xì)菌而影響我們。
英國(guó)的研究顯示,轉(zhuǎn)基因作物中的突變基因可能會(huì)進(jìn)入到生物體內(nèi),其結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致新的疾病。如果類似結(jié)果發(fā)生在人和動(dòng)物體內(nèi),就可能培養(yǎng)出功效最強(qiáng)的、抗菌素也無(wú)法殺死的超級(jí)細(xì)菌。
海南農(nóng)業(yè)廳發(fā)布消息,承認(rèn)該省已查實(shí)非法種植轉(zhuǎn)基因作物,并稱已開(kāi)展檢查,對(duì)9個(gè)玉米、棉花“試驗(yàn)”轉(zhuǎn)基因作物依法銷毀,另有6個(gè)涉嫌作物樣品正在進(jìn)一步檢測(cè)。而實(shí)際上,2013年在海南三亞、陵水、樂(lè)東等縣市檢測(cè)的107件作物樣品中,有13家單位的15個(gè)樣品呈轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性,說(shuō)明實(shí)際情況遠(yuǎn)比通報(bào)的嚴(yán)重。
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