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编号:
20121209
二零壹二年十二月
基因工程在农业生产中的应用
(2010101104)
(黔南民族师范学院生命科学系,贵州都匀558000)
摘要:
基因工程在农业生产上已经被十分广泛地应用。
它是控制生物性状的基本单位,记录着生物生殖繁衍的遗传信息。
并且通过修改基因能改变一个有机体的部分或全部特征。
它的作用主要是以转基因技术和基因克隆技为核心。
通过它们改良动植物的品种,从而大大提高经济效益。
基因技术的突破,使科学家们得以传统育种专家难以想象的方式,改良动植物,大大提高了经济效益。
【关键词】:
基因;
应用;
克隆;
基因工程;
转基因
【中国分类号】无【文献标识码】无【文章编号】无
Zheng-Jian
Abstract:
Geneticengineeringinagriculturehasbeenverywidelyused.ItistocontrolthebasicunitofthebiologicalpropertiesArecordofbiologicalreproductivemultiplicationofgeneticinformation,Andthroughthemodifiedgenescanchangeanorganismpartorallofthecharacteristics.Itsroleismainlybytransgenictechnologyandgenecloningtechnologyasthecore.Throughtheirimprovedplantandanimalspecies,SoastogreatlyimprovetheeconomicbenefitGenetechnologybreakthrough,Allowsscientiststotraditionalbreedingexpertsunimaginableways,Modifiedplantsandanimals,Greatlyimprovetheeconomicbenefit.
Keywords:
geneuseclonegeneticengineeringtransgenosis
基因是细胞内DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段。
基因控制蛋白质合成,是不同物种以及同一物种的不同体表现出不同性状的根本原因。
基因通过DNA复制及细胞分裂把遗传信息传递给下一代,并通过控制蛋白质的合成使遗传信息得到表达。
基因工程:
又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
1.生物技术在我国农业上的发展前景
近年来,国内外应用转基因技术培育出了抗虫性强的棉花、玉米、水稻等。
抗虫棉花在国内外已大面积种植,抗虫玉米在国外已有很大的种植面积,它们的推广大幅度地降低了农药的用量。
抗
虫水稻为我国独有,已完成了中间试验,具备了产业化的条件。
国外已培育出氮肥高效利用的转基因小麦,磷肥利用效率明显提高的转基因烟草。
近年国内外均已鉴定分离出一些与氮、有关的基因,将这些基因导入到其它作物,将可能有效地提高各种作物的肥料利用效率,降低肥料用量。
随着分子生物学研究的进展,国际上已获得了不少调节植物水分状态使植物耐旱的基因,这些基因的利用将会培育出耐旱农作物品种。
2.转基因技术
转基因技术就是按照人们预先设计的生物蓝图,把所需要的基因从一种生物的细胞提取出来,在体外进行“外科手术”,然后把所需要的基因导入另一种生物的细胞中,从而有目的地改造生物的遗传特性,创造出符合人类需要的新品种。
转基因技术能培养出多种快速生长的转基因鱼、转基因羊、产奶量高的转基因牛等,还能培育出抗旱、抗涝、抗盐碱、抗枯萎病和抗除草剂的转基因作物,还培育出抗虫作
物,科学家将杀虫基因转入植物体内后,植物体内就能合成霉素蛋白,产生这种霉素蛋白基因的作物有烟草、马铃薯、番茄、棉花和水稻等,其中效益最大的是抗虫棉。
3.基因克隆技术
“克隆羊的诞生”意味着人类可以利用动物的一个组织细胞,像
翻录磁带或复印文件一样,大量生产出相同的生命体。
利用它可以拯救濒临灭迹的物种,或是复制一些优良品种等等。
然而在进一步细想克隆,却也着实让人深虑。
首先,若是无节制地“复制”某种物种,就会打破自然界的生态平衡,破坏优胜劣汰的自然法则,给自然界带来了混乱。
其次,从理论上说“克隆”哺乳动物的成功,即为“克隆”人类准备了前提条件,再经过技术的不断改善,毫无疑问,不久以后就能“克隆”出人。
对此杭州大学生命科学院院长、浙江省生物工程学会副理事长黄纯农教授认为,不必过分担心。
他说,当前“克隆”技术还有完善的过程,暂时达不到大量“复制”人的地步。
再者各地已相继制定了法令,为“克隆”人进行限制。
当然,“克隆”技术的产生,归根到底是利大于弊,它将被广泛应用于人类,前景灿烂,方兴未艾。
科学的进步和人的观念的变化,是无法阻止的。
4.基因工程的常用方法
5.应用基因技术的优点
从前面可以看出,基因技术的突破,是科学家得以用传统育种专家难以想象的方式改良动植物品种,其优点是显而易见的。
第一,可降低生产成本。
一个品种的基因加入另一种基因,会使该品种特性发生变化,具备原品种所不具备的因子,从而增强了抗病、抗杂草或抗虫害能力。
由此可减少植物农药和除草剂的用量,降低种植成本。
并且动物死亡率明显降低,从而提高养殖业的经济效益。
第二,可提高动植物产量。
一种动植物的基因改良后,更容易适应环境,能更有效抵御各种灾害的袭击,并使产量更高。
第三,转基因技术可以使开发动植物的时间大为缩短。
利用传统的育种方法,需要七、八年时间才能培育出一个新的品种,而基因工程技术培育出一种全新的动植物品种,时间可缩短一半。
因此,有专家认为,不出多少年,转基因技术将改变世界。
第四,转基因技术还可根据人们的需要,赋予农作物新的特性。
例如可以使农作物自己释放出杀虫剂,可以使农作物在旱地或盐碱地上生长,或者生产出营养更为丰富的食品。
科学家还利用转基因技术,开发能够生产防病的疫苗和食品的农作物。
第五,现代生物技术将大大提高生物防治的效益。
生物防治是有害生物综合治理的重要组成部分,过去在利用天敌昆虫、有益真菌、细菌、病毒等防治作物病虫杂草取得了明显的成效。
但生物防治的作用速度缓慢,一时难以奏效。
因而,生防技术推广困难。
现代生物技术的发展,为生物防治发展提供了新的契机。
如利用基因工程技术,修饰微生物(Bt和杆状病毒)本身基因以提高其对害虫的感染力,或与异源病毒重组以扩大其寄主范围,或将外源激素、酶和毒素基因导入杆状病毒或Bt基因组中以增强其致病力、寄主范围和快速击倒能力。
6.如何认识基因工程
1999年,美国科学家用牛卵子克隆出珍稀动物盘羊的胚胎,
我国科学家用兔卵细胞克隆了大熊猫的早期胚胎,这些表明克隆技术可以用于对濒危动物的保护和繁衍,以解决珍稀动物繁殖能力低下、现存数量极少的问题;
在园艺业及畜牧业均能通过克隆技术来选育遗传性能优良的品种,以保持祖先的优良性状。
人们可以培养大量品质优良的家畜,丰富人们的物质生活,使畜牧业的成本降低,同时可以提供某些药物原料以提高人类免疫力,比如,荷兰某公司培育出能分泌人乳铁蛋白的牛,以色列LAS公司育成了能生产血清白蛋白的羊,克隆技术使这些高附加值的牲畜有效的繁殖。
克隆技术还可用于生产大量人类疾病的动物模型,以供医学上研究实验使用。
在医学领域,[1]目前美国、瑞士等国家已能利用“克隆”技术培植人体皮肤进行植皮手术,这样就避免了异体移植可能出现的排斥反应。
1997年4月4,上海市第九人员医院整形外科专家曹谊林在世界上首次采用体外细胞繁殖的方法,成功地在白鼠上复制出人耳,为人体缺失器官的修复带来了希望。
[2]“治疗性克隆”可以通过从克隆胚胎中提取干细胞,然后培养成人们所需要的各种人体器官。
由于再造的细胞及组织的基因与病人的基因相同,因而以前的器官移植治疗方法中出现的排斥反应的问题得到了彻底的解决。
比如白血病,骨髓病,癌症等都能得到有效的治疗和治愈。
其应用具有广泛的应用价值和巨大的社会。
价值
当克隆技术越来越被人们所熟悉时,克隆人就自然成为人们争议的焦点,各国科学界、政界、宗教界都引发了对克隆人所衍生的道德问题的讨论。
世界上很多国家已经立法禁止克隆人。
但是,1998年初一位美国科学家提出将进行克隆人试验,目的是为患不孕症的夫妻繁育后代;
意大利著名“克隆狂”安蒂诺里曾宣布,克隆胎儿将于2003年1月问世。
2003年第一期《发现》杂志也把2002年命名为“克隆年”,理由是克隆技术在当时已经进入了克隆人的阶段。
该杂志断言:
“虽然世界不想要克隆人,但克隆人却将要出现”。
克隆人所带来的最大问题就是来自与伦理界,主要表现为几个方面:
第一,克隆人使人的定义发生改变。
人的产生是爱情的结晶,是男女两性繁殖出来的,在实验室里制造出来的无性繁殖的人就不是真正意义上的人,如果克隆人真的出现,那么人的本质与人的生命存在方式将陷入混乱与危机;
第二,克隆人将混乱人伦关系,损害家庭结构。
夫妻、父子这些最基本的人伦关系,在克隆人那里将消失,血亲关系,长幼有序则会一夜坍塌。
并且,无性繁殖会使夫妻一方选择将自己克隆即可,配偶与孩子没有任何关系,那么,家庭还有存在的必要吗?
第三,克隆人会丧失人的尊严与权利。
克隆人是实验室里制造出来的,被作为某种工具或者手段来使用,但是克隆人也是人,是人类的一个特殊群体。
并且克隆人出生后也具有正常人所有的情感、思想,也有正常的婚恋问题,但是,我们应该怎样满足他们的婚恋要求呢,他们能不能够正常的繁衍他们自己的后代呢?
第四,克隆人剥夺了人的唯一存在性,天下没有两片相同的叶子,更没有完全相同的两个人,即使双胞胎也不会完全相似,但是如果克隆人的出现,那么人的独特性,唯一性将就此不复存在。
第五,如果克隆人的技术被别有用心的人所采用,制造出一批犯罪分子,或者制造“人兽胚胎”,那么将会对社会带来极大的危害。
第六,克隆人违背了人的自决权,人具有不可重复的特性,克隆人违背了伦理学的平等原则。
同时,在法理方面,克隆人使遗产继承,法律地位都很难处理,将会增加社会的不稳定因素。
我们暂且不说他是利是弊,这一切的一切都将因时间的逝去而得到答案。
是弊未必弊,是利未必利,一切由人而定。
未来的决定权就在我们这里,就看当事人的决定了。
我相信一切都是美好的,明天也是美好的。
参考文献
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[2]陈君如等译:
«
转基因食品»
,人民卫生出版社,2003
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,http:
//www.biosino.org/law/law57.
[4]黄大方.关于植物技术的发展与思考[J].中国农业科技导报,2002(4):
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[5]宋思杨、楼士林.生物技术安全[M].科学出版社,1999:
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[6]攀龙江,周雪平.转基因作物安全性争论与事实[M].中国农业出版社,2001:
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[7]吴乃虎.基因工程原理(第二版)[M].北京:
科学出版社,2001.
[8]朱雪忠.转基因植物的探讨[J].中国农业出版社,2005:
21
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