转基因农作物问题
转基因农作物问题因转基因稻种准入而引起波澜.除了怕政治猫腻外,这不能资改派的政治体制克隆联系.为了对转基因作物有所了解.将我在五年前写的尚未出版的<本源论.自然篇>中生物工程的两个章节摘录下来,请网友斧正
203 生物工程
一、基因是什么
二、生物遗传的自然法则
遗传与变异
无性繁殖与有性繁殖
有性繁殖生物遗传中的自然法则
杂交不育
三、基因与遗传
蛋白质
染色体
DNA与RNA
遗传过程
生物技术基因导入法
四、细胞遗传工程
细胞融合技术
异核细胞
杂交细胞
杂种细胞
五、单克隆抗体工程
六、多倍体生物
七、器官组织工程
八, 克隆动物
九、克隆人与医疗性克隆
十, 人体干细胞的应用研究
十一, 转基因技术
十二、基因修饰步入基因工程的新时代
十三、基因图谱
十四, 基因芯片
十五, 蛋白质基因工程
十六、微生物工程
十七、造物主基因改良体
十八、基因资源的保护
十九, 模似仿生,科学技术发展的导航嚣
二十, 心魔与慧剑
开拓生物工程的新时代
阳光农业
204 中华传统农业
205 合作化农业
206 工业化与农业
207 商品经济与中国农业
208 当代中国农业问题
209 生物改良体农业
十一、转基因技术
今天,转基因农产品己普及到了全球农产品国际市场,以不可抗拒的势力独领风骚。转基因技术巳突破了生物遗传的自然法则,在DNA这个平台之上
转基因技术的定义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)。
转基技术按应用领域分转基因农作物、克隆动物与生物基因修饰工程。克隆动物与基因修饰工程将分别列章叙哒。按操作程术分包括目的基因的获取,目的基因导入受体生物的DNA之中及转基因生物的培育。
目的基因的制取
按照设计目的对生物的品质改良对选取的生物生物品质的改良,就是将目的基因导入别经人工选定生物的个体(受体)的DNA链上。目的基因取自于供体生物,其供体生物不受生物界、门、科、属、种的亲缘关系的严格限制。如抗病转基因玉米的抗病基因BT则取自于微生物中的苏云金杆菌。从而拓宽了生物品质改良的领域。开创人类生物工程的新时代。
从供体上切取目的基因是靠功能专一的核酸内切限制酶来完成的。内切酶就是一种功能专一的蛋白酶,它能识别双琏DNA分子中的某种特人核苷酥序列,并由此切割DNA双链结构从而或取目的基因。在限位内切酶的作用下。供体即外源DNA分子也在相应的核苷酸位置上被切割成若干片段而获得目的基因。
基因重组
目的基因要勘入受体DNA分子之中,必须选定微生物作为载体,如农杆菌、噬菌体。它们在限制内切酶的激活下同样能被切割,而细菌自己应固有的DNA用一种修饰酶(通常是一种甲基化酶)而保护保存下来。
目的基因与载体细菌DNA的整合成新的重组的DNA分子是靠DNA连接酶来实现的。重组的DNA细菌分子经过培养增殖而获得大量的目的基用试验用材。
当载有目的基因的细菌重组分子导入到受体细胞核之后,目的基因与受体DNA分子的整合是靠DNA聚合酶来实现基因重组的。
基因重组所需的各种类型功能专一的生物酶是从不同种类的微生物体内提取。没有相应的生物酶及载体的研制开发,就不会有生物工程时代的到来。
目的基因的导入
几种常用的植物转基因方法遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类,第一类需要通过组织培养再生植株,常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法;另一类方法不需要通过组织培养,目前比较成熟的主要有花粉管通道法。农杆菌介导转化法、基因枪介导转化法、花粉管通道法、显微注射法。
转基因技术与传统技术的关系自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年来,农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用。而产生了生物分类学和建立遗传理论。遗传学基因记创立后不到百年,动植物育种则是采用人工杂交的方法,进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。出现了农业生户地区的绿色革命。转基因技术与传统技术是一脉相承的,只不过是在不同层次运用现代科学技术手段进行基因改良体而设计良种生物的获得。但在基因转移的范围和效率上,转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。第一,传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。第二,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地对某个基因进行操作和选择,对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。因此,转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合,可相得益彰,大大地提高动植物品种改良的效率。
转基因技术开拓了生物工程的广阔领域
一、转基因农作物物转基因植物是基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得,有可能改变植物的某些遗传特性,培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种
转基因作物的现状 1983年,世界第一例转基因植物——转基因烟草诞生,此后转基因技术广泛应用于农业领域方面的研究。1996年,转基因作物开始实现商品化种植且发展迅猛,全世界每年的种植面积均以两位数的百分比增长,据2005年农业生物技术应用国际服务组织(ISAAA)发布的年度报告,全球转基因农作物种植面积从已从当初的6国170万公顷,增加到2005年的21国9000万公顷,其中美国、阿根廷、加拿大及巴西4国的转基因作物的种植面积占全球的90%以上。仅4种主要的转基因作物(转基因大豆、玉米、棉花和油菜)的总市值就已攀升至52.5亿美元,预计今年将突破55亿美元。
在我国批准商业化种植的转基因植物只有棉花、野天牛花、番茄、甜椒,其中棉花规模最大,占全国棉花种植面积的60%以上,而后两种已经没有推广价值且许可证已经失效。此外,我国进口的转基因作物主要有大豆、玉米和油菜籽,据统计,去年仅大豆就进口了1500万吨,与我国自产的非转基因大豆数量相当,主要用做加工原料,生产豆油、豆腐、豆奶等制品,其中,转基因大豆色拉油的比例可能高达80%以上。。
二、保健食物 可用转基因植物或来生产外源基因的表达的产物,人的生长素、胰岛素、干扰素、白介素、表皮生长因子、乙型肝炎疫苗等基因离体培养的细胞,转入到农作吻中得到表达而获得的转基因农产品。
三、基因药物与基因疫苗、抗体基因转入到有益细菌中进行培养增殖,用作药品的有单克隆体,及用于疾病防治的各种疫苗。
四、基因治疗 对诱发遗传性疾病染色体上的相关基因进行修饰达到根治疾病的目的。
五、转基因动物 是基因组中含有外源基因的动物。克隆动物就是转基因动物中的突出代表。转基因动物是按照预先的设计,将动物作为受体,植入了外源基因的动物。外源基因有巳生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因。此种动物按设计要求而出现育成生长周期短,产仔、生蛋多和泌乳量高,生产的肉类、皮毛品质与加工性能好,并具有抗病性强和营养丰富具有疗效的各种保健食品。这些已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果。还可将转基因动物作为生物制药厂(Biofactories),如以转基因小鼠生产凝血因子IX、组织型血纤维溶酶原激活因子(t-PA)、白细胞介素2、α1-抗胰蛋白酶,以转基因绵羊生产人的α1-抗胰蛋白酶,以转基因山羊、奶牛生产LAt-PA,以转基因猪生产人血红蛋白等,这些基因产品具有高效、优质、廉价与相应的人体蛋白具有同样的生物活性,且多随乳汁分泌,便于分离纯化。但由于转基因动物受遗传镶嵌性和杂合性的影响,其有性生殖后代变异较大,难以形成稳定遗传的转基因品系。因而,尝试从受体动物细胞中分离出线粒体,以外源基因对其进行离体转化,再将转基因线粒体导入受精卵,所发育成的转基因动物雌性个体外培养的卵细胞与任一雄性个体交配或体外人工授精,由于线粒体的细胞质遗传,其有性后代可能全都是转基因个体。
十九、慧剑斩心魔
基因工程在不到半个世纪的时间内,其发展速度与影响的层面仅次于电子电器行业。转基因食品和克隆人问题是当今世界的争论的热点,也是制约生物工程发展的焦点。
前沿科学的突破往往存在着技术的制约和来自原来势力的舆论束缚。有的是无知的误解。任何事是矛盾的统一体,利益与危害共存有的人从本身利益出发而进行攻奸。“地心说”的哥白尼为此而送上了绞型架。历史的悲剧虽然不会以同一方式发生,但它会定定发生。以此阻挡了历史前进的步伐。今日则发生在转基因食品上。
转基因农作物巳扩展到21个国家,9000万公顷。转基因大豆、玉米、花生等农产品作为食品巳有十余年时间,食用人囗巳达数十亿人次,而未见有关因此而食物中毒的科学报告,即使对转基因作物的新闻炒作的报导而罕见。而基因恐慌的顽症使各国政府相继颁布有关“转基因食品安全性” 的各项政策法令、法规给生物工程套上了紧箍咒。
基因恐慌症源自于1993年一位名叫A。PUSTAI的英国生物学家关于小鼠食用转基因土豆后的中毒的试验报告(下称“报告”)。 其时,美国及南美的转基因农产品源源不断进入全球农产品市场,冲击着以精作传统农业而自喜的西欧集团的利益,不知是决策集团的授意,还是机缘巧合,这以生物家家名义的“报告”出笼,经媒体的刻意炒作。接着一些欧盟国家关于“转基因农作物研制与其食品安全性的一系列政策性法规、法令” 出台。全球的一些国家的盲从,鹦鹉学舌般地出台了相关的法规。基因恐慌由此而遍及全球。虽然英国皇家科学组织有关科学家对“报告” 进行重审后提出了六项不实之处,而各国政府的有关法规至今仍然有效。禁锢着生物工程的发展。
从基因恐慌出台了“基因逃逸论”。 会产生超级杂草和超级动物。 有的人编造了各种谎言和新闻报导,蒙混视听。
基因逃逸论者缺乏起码的生物遗传知识。在自然状态下,生物遗传受种间排异与受精卵(合子)
唯一遗传途径的控制。何况是农作物与杂草之间的种属不同,必然受种间排异控制, 根本不能交配生成下一代.就是同一种生物的一个新品种的人工选育也要经过上十年时间. 一个新物种的产生往往要经过数十年乃至上百年难遇。何况现代农业是精作农业,在电脑和人工的严密监控下,怎么会容许出现超级杂草或超级动物。
食品全性问题是食物中毒论。食中毒有先天性与后天性的原因。后天性的原因主要是腐烂变质。先天的原因是转基因食品转入的目的基因的供体生物本个具有毒素、激素等成分。如果供体生物有毒素成份,在限位内切酶切取目的基因时的失误而混入致毒致病基因而导致转基因农产品中存在有害有毒分分。有人担心在目的基因上位时使受体的DNA发生化学变化而产生有毒有害成分。这是概念不清所致。其一、所有生化反应是在生物酶作用下发生的,否则不属于生物工程范畴。其二、对物种或工程菌的各种诱变是发生在蛋白质这个操作平台之上,而不在DNA这一平台的操作之中。就是对隐性基因所激活也得对DNA供体生物的染色体中的蛋白质进行诱变。在基因重组时只有基因的迭加,切除与上位或隐慝,姆办丶叫而不会有新基因组产生。
基于此美国科学基于各种转基因食品,基因药物、基因疫苗十多年来应用结果,提出了遗传学上的另一法则即“同质等同法则”。 同质是目的基因在转基因作物与供体生物中表现的性状是相等的,其产品的品质是相同的。
生物遗传过程在自然状态下的“种间排异与人工操作下的“同质等同” 两大法则是生物工程领域中的慧剑,它是斩除“基因恐怖” 与“转基因食品安全性”的种种疑虑。
依据“种间排异” 积“同质等同” 遗传法则,各种转基因食品包括克隆牛肉牛奶与天然食品无异这样使转基因生物工程中在食品的安全性上无端的猜忌中重复地作种种测试;在转基因生物的推向社会中,在漫长的等待。如1983年研制的转激素基因黄河鲤,至今仍禁锢在试验的渔池之中。这种漫长的等待没无端的试验投资,不仅浪费了科技人员的宝贵年华,也使投资者及生物技术人员望而却步,最终丧失的是国家和民族发展的机遇。
沉舟侧畔千帆过,枯树前面万木春
在人类发展史上,曾出现了工业发展时机,西方发达国家抓住了这个机遇,抢占了先机,利用全球的地球矿产资源,得到了发展。至今不少发展中的国家,在全球资源己枯竭的情况下,仍在追求“工业化”,建立石油经济。这是一条极其危险的发展道路。
从20世纪70年代,发展生物技术建立生物工程,历史把全世界所有国家与地区推到同一起跑线上。我国有辽阔的陆地海洋疆域,有多样性气候资源与物产物种基因资源。有世界顶尖的生物遗传学家牛满江、童第周。他们在动物胎胚克隆技术上独领一代风骚。在他们指导下转基因黄河鲤与美国的第一株转基因玉米同时于1983年问世。八十年代初生物工程引起了举国上下的兴趣。决策者请有关专家授课,在刚恢复的高考中,生物课同英语一同列入必考一科目,发酵工业篷勃发展,以杂交水稻为代表的农业科技如火如萘地开展,以合成胰岛素代表了医药成果。但曾几何时,各行各业工程技术人员下岗下海经商。为数不多的生化技术人员或另谋高就。生化行业的萧条,农业上的冷落,医疗上的为金钱效益。生物课也从也从高考必考科目中消失。生物工程时代又离我们而去。当同时出现的转基因黄河鲤消声慝迹的时候,美国的转基因农作物巳推广到20多个国家,种植面积达9000余万公顷,转基因食品己进入干家万户的餐桌上。
对生物遗传工程我国的决策者们没有摆脱米丘林理论的束缚。现代生物技术的发展,在生物技术在生物个体这个操作平台上的自然变异和人工选育,进而出现了米丘林的杂交理论和技术,实现了农业地区的绿色革命。无论是近缘杂交,还是远缘杂交产都摆脱不了亲缘关系的种间排异与受精卵传输途径的自然法则。细胞融合技术的无性杂文是在体细胞这一操作平台上的遗传工程,它突破了种间排异和受精卵单一遗传途径的自然法则,构筑发展生物工程的高速公路。真正的转基因技术是在DNA这个操作平台的遗传工程,在这一平台上生物遗传由随机操作而实现定向量化控制。从而不能把自热变异与杂交过程中的基因转移与转基因技术混为一谈。正因为这种混淆,举国上下为袁隆平的杂交水稻的成就而沾沾自喜。失去了生物技术发展目标。从而在大豆、玉米与花生等农作物育种的滞后,与粗放的农作,这些农产品己失去了国内与国际市场,从而产生了中国的农业危机。
昨日燕飞去,何日君再来。
正如电脑泰斗比尔。盖茨所预言的,接下来的是生物工程时代。
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