为什么要进行转基因研究?

为什么要进行转基因研究?

2018-04-26 14:36:19 101

人类为什么要改变基因呢?

基因改良最重要的一个目标,是以更低的环境和能源成本,换取更充足,更健康的食物。自从大约1万年前农业诞生以来,人类便从未停止过以各种方式对农作物基因的改良。充足的食物促进了人口的增长的社会的分工,为人类文明的进步,科技的发展奠定了必要的基础。如今,身处食物链顶端的人类已经彻底摆脱了饥饿的困扰吗?非也。据联合国粮食及农业组织的统计数据显示,2014-2016年间,占全球人口比例10.8%的人仍遭受着营养不良的折磨。与此同时,农药和化肥的过度使用,导致碳排放的增加,加剧气候变化,并且对生态系统造成破坏。面临的人口增长与环境破换的双重压力,人类需要寻求更高效,更环保的方法保证充足的食物供应。基因的改良是实现这一目标必不可少的工具。

转基因作物,转基因食品,转基因动物各有什么利弊?

首先,什么是转基因呢?与其他的基因改良技术相比,转基因中的“转”字指的是将一个物种的基因引入另一个物种。其实,转基因这个过程在自然界也是普遍发生的。比方说我们吃的红薯,在8000年前就整合了来自一种植物病菌的基因,并且这基因一直存续至今。人类就着病菌的基因吃了8000年的转基因红薯,好像也没有觉出什么问题呀,这是为什么呢?首先,我们吃的食物在肠道内被迅速降解。食物DNA并不会进入人体基因组。不然的话,想变牛的人多吃些牛肉就好了。其次,基因的产物-蛋白质只有在特定的环境和目标才会起作用。这种来自细菌的,对红薯有害的蛋白对人体只是一种可降解的营养物质罢了。
搞清楚了什么是转基因,接下来看看为啥要转基因。基因改良的好处已经提到,这里具体探讨下作为基因改良方法之一的转基因比起传统的非转基因方法的优势。
1.快速。以水稻为例,用传统的杂交育种通常需要10年以上的时间。用转基因的方式,具备优良性状的水稻可以在短短两年内完成。
2.广泛。转基因技术的应用意味着地球上所有的物种的基因都可作为潜在的基因改良的原材料。这有利于把本不可杂交的物种的优势综合,去其糟粕,取其精华。
3.精确。传统的杂交在合并优良基因的同时,也通常引入不必要的基因杂质。去除这些杂质是一件费力又耗时的工程。转基因与此不同,因为在这个过程中只有特定的基因被引入,而几乎不影响到其他的基因。

转基因这项技术并不是完美无瑕的:一个潜在的风险存在于转基因对于生态系统的影响。例如,众多转基因的作物被引入抗虫基因,从而减少了有毒农药的使用。然而,我们并不能排除这些转基因通过花粉被传播至野生的物种,从而破坏生态平衡的危险。因此转基因种植区周围隔离带的存在是必不可少的。

植物和动物在转基因技术以及应用上有什么不同?
技术上,一个最主要的区别是植物细胞周围坚固的细胞壁的存在。要使DNA进入植物细胞,亦或需要突破细胞壁的阻碍,或者干脆把细胞壁去除。农业应用中,具备抗病,抗虫,抗除草剂等性状转基因植物已普遍种植。目前市场上可见的作为食品的转基因动物却只有一种:Aqua advantage ,三文鱼,具有生长迅速的特点。随着人类对于基因科学的认识的深入,转基因技术在未来动植物基因改良中将发挥重要的作用。

在实验室具体是如何转基因的?

在植物细胞内引入转基因主要有三种途径。第一是通过一种细菌作为媒介,把基因插入植物细胞内。第二是使用叫做基因枪的仪器将DNA射入植物细胞内。第三种是把植物细胞壁去除后诱导植物细胞吸收周围的DNA。

植物的一大神奇之处在于几乎所有的单个细胞在特定的环境下都能产生一棵完整的植物。接下来,经过一种称为组织培养的技术,单个转基因植物细胞成长为为完整的植株。Wubba Lubba Dub Dub, 一棵崭新的转基因植物就这样诞生啦!

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