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基因支持着生命的基本构造和性能。下面是我为大家精心推荐的关于基因的生物科技论文 范文 ,希望能够对您有所帮助。
基因研究
引起人们大惊小怪的,就是让父母能够有意识选择孩子遗传特性的技术。在可预见的未来,除了用基因方式医治少数遗传疾病,如囊肿性纤维化外,改变基因的成人还不可能出现。改变成人的基因还不是人们敢于轻易尝试的技术,要恢复或加强成人的功能,还有许多更简单、更安全、也更有效的 方法 。
胚胎选择技术是指父母在怀孕时影响孩子基因组合的一系列技术的总称。最简单的干预方法就是修改基因。这不是一种大刀阔斧的变更,因为它要获得的效果就像筛选各种胚胎、选择具有所需基因的胚胎的效果一样。事实上,这种胚胎筛选程序已经在胚胎植入前的基因诊断中 应用了。这种技术已经用了十几年,但还在试验,在未来5到10年将臻于成熟。随着这些技术的成熟,可供父母选择的方案会大大增多。
再进一步将出现对生殖系统的干预――即选择卵子、精子、或更可能的是选择胚胎的第一细胞。这些程序已经在动物身上应用,不过使用的方式对于人类还缺乏安全性和可靠性。
对人类比较可靠的一种方法也许是使用人造染色体。这项技术听起来像是不可置信的科幻电影,但已经用在动物身上了。人造染色体植入老鼠身上,连续几代被传了下去。人造染色体也用在人体细胞培养中,在数百次细胞分裂中都能保持稳定。因此,它们可以充当插入基因模块的稳定“平台”。这些被插入的基因模块包括在适当时候让基因兴奋或休息的必要控制机制,就像在我们46个染色体中的正常基因的激活或休息,取决于它们所处的生理 组织类型,或取决于它们遇到的 环境状况一样。
当然,为安全起见,需要早期介入才能使焦点集中。你不能去修改一个在胎儿发育过程中生理组织不断变化时被激活的基因,因为我们对这一过程所知甚少,有可能发生不想要的或灾难性的副作用。所以,在人体内使用人造染色体的首次尝试,多半要让被植入的基因处在“休息”状态,到成人阶段才在适当的生理组织中被“激活”。
执行这种控制的机制已经用在动物实验中,实验的目的是观察特定基因在发育成熟的有机体中的作用。当然,在体内存在着始终控制基因的机制。不同类的基因在不同的生理组织内的不同地点和时间被激活或休息,这对未来的基因工程师来说是幸运的,因为与我们现有的基因相 联系的已证实的调节结构可以复制下来,用以执行对植入基因的控制。胚胎选择的目标
预防疾病可能是胚胎选择的最初目标。这类可能性也许不久就会远远超出纠正异常基因的范围。例如,最近的研究显示,患有唐氏综合症的孩子,癌症的发病率降低了近90%。很可能是三体性21(即染色体21的第三个复制品,具有增强基因表达水平的作用,导致智力迟钝和其他唐氏综合症的症状)对癌症有预防作用。假如我们能鉴别出染色体上的哪些基因对癌症有预防作用,会怎么样呢?基因学家也许会把这类基因放在人造染色体上,然后植入胚胎,使癌症发病率降低到唐氏综合症患者的水平,又可以避免复制染色体21上其他基因所引起的所有问题。许多其他类似的可能性无疑都会出现,有些可能性几乎肯定是有好处的。
人造染色体的使用可能会进行得很顺利,尤其因为染色体本身在用于人体前可在实验室环境中进行试验。它们可以在动物身上试验,成功后在基本相同的条件下用于人体。如今,每一种基因疗法都是重新开始的,所以不可能获得绝对的可靠性。
如果有明确的基因修改案例显示这样做是有意义的,似乎是安全的,不可能更简便更安全了,那么人们就会对它们表示欢迎。尽管如此,目前还没有足够的证据说明值得这样做。未来基因治疗专家会产生各种各样的想法,他们会进行试验,观察这种疗法是否可行。如果可行的话,我们就不应该拒绝。例如,降低癌症和心脏病的发病率,延缓衰老,是每个人都非常需要的增进健康的手段。
用基因延长寿命
防止衰老是个非常有意义的科研领域,因为这件事似乎很有可能做到,而且是绝大多数人所强烈需要的。如果能通过揭开衰老过程的基本程序,发现某种手段能使我们开发药物或其他对成人有效的干预手段,那么人人都会需要。
胚胎工程可能比对成人的基因疗法更简单,更有成效。因为胚胎中的基因会被复制进身体的每一个细胞,能获得具体组织的控制机制。所以很可能对胚胎的干预 措施 对成人是行不通的。这样一来,父母很可能把怀孕看作赋予孩子健康条件的机会――一次不可错失的机会。
如对衰老生物学的研究投入资金,会极大地加速“衰老治疗”。如今,这个领域资金非常缺乏。许多资金都用于研究治疗老年病的方法上,没有用来搞清楚衰老的基本过程,而许多老年性疾病(如癌症、心脏病、早老性痴呆症、关节炎和糖尿病)都是由这一过程引起的。能加速衰老防止研究进程的另一件事,就是提高这个领域的形象。这个 工作已经开始了,但非常缓慢。吸引年轻的科研人员和严肃的科学家进入这个领域是至关重要的。抗衰老(即延长孩子的寿命)可能将是生殖干预的重要目标,但不是唯一的目标。为孩子谋最大福利是人类的天职。事实上,全球民意测验已经显示,在被测的每一个
国家都有可观的人数对增强孩子的身体和脑力健康感兴趣。他们考虑的不是如何避免某些疾病,而是用干预手段改善孩子的容貌、智力、力量、助人为乐精神和其他品质的状况。一旦技术达到可靠程度,许多人都需要这类干预手段。甚至那些没有这方面压力的人也会这么做,目的是不让孩子处于劣势。当然,人们会很小心,因为他们并不想伤害孩子。总之,如果干预手段失败,他们就得忍受其结果,承受犯罪的感觉。是一个不受欢迎的选择吗?
社会也许并不欢迎某些父母的选择。在美国性别选择是合法的,但在英国和其他许多国家就是非法的。不少人认为,尽管西方国家并没有出现严重的性别失衡,很难说父母的选择伤害了谁,但这个程序在美国也应该是非法的。另一个即将来临的决定是父母是否因为大量基因疾病而进行筛选。父母们不久就能够选择孩子的身高和智商,或选择性情气质的其他特点――容易患病的机制也许不久就会在基因解读中表现得清清楚楚。
胚胎选择技术的第一批希望所在是基因测试和筛选,即选择某种胚胎而不是另一种。一开始,让许多人接受这个技术是困难的,但要控制它几乎是不可能的,因为这种胚胎本来就可能是完全自然形成的。这样选择也许是令人苦恼的,但不会发生危险,我猜想它们给我们带来的好处比问题多。有些人担心这样一来会失去多样性,但我认为更大的问题在于父母所选择的胚胎可能会产生一个有严重健康问题的婴儿。那么是否应该允许父母做这样的选择呢?例如,失聪群体掀起了一个极力反对耳蜗移植的运动,因为耳蜗移植伤害了聋哑 文化 ,把聋哑视作残疾。大多数非聋哑人正是这样看待他们的。有的聋哑父母表示,他们要使用胚胎选择技术来确保他们的孩子继续聋哑。这并不是说他们拿出一个胚胎来毁坏它,而是选择一个能造成一个聋哑婴儿的胚胎。
这造成了真正的社会问题,因为社会必须承担这类健康问题所需的医疗费用。如果认为父母的确有权作这样的选择,我们根本没有理由去重视健康儿的出生而轻视有严重疾患的婴儿,那么我们将无法控制这类选择。但如果我们认为存在问题,并极力想与之进行斗争的话,我们会发现这种斗争是很有前途的。
放开手脚,取消禁令
关于由人体克隆产生的第一例怀孕事件见报后不久,美国总统乔治?W?布什就表示支持参议院的一份提案,该提案宣布所有形式的人体克隆皆为非法,包括旨在创造移植时不会被排斥的胚胎干细胞,即治疗性克隆。我认为这种禁令下得为时过早,也不会有效果,而且会产生严重的误导。就是说,这个禁令无疑是错误的。它根本无法实质性推延再生性克隆的问世,我认为这种类型的克隆将在10年内出现。这个禁令把 政治、宗教和 哲学因素注入了基础研究,这将是个危险的案例。这个禁令的立法理念把更多的关注赋予了微乎其微的小小细胞,而对那些身患疾病、惨遭折磨的人却视而不顾。这个禁令用严厉的刑事惩罚(10年监禁)来威胁胚胎科研人员,这在一个妇女在妊娠头三个月不管什么理由都有权堕胎的国家里,简直是不可思议的。
美国对胚胎研究的限制,已经对旨在创建再生 医学的生物技术的 发展产生了影响。这些限制延缓了美国在这个领域的前进步伐,而美国在生物医学的科研力量是全球首屈一指的。如今这类科研已转移到英国和其他国家去了,例如新加坡,正在为一项研究胚胎干细胞的庞大 计划提供资金。这种延误之所以非常不幸,是因为本应发生的好事如今却没有发生。对多数人来说,10年或20年的延误不是个大问题,但对于演员迈克尔?J?福克斯(Michael J.Fox)以及其他帕金森氏病和早老性痴呆症患者来说,却是生与死的问题。
对各种再生可能性的无知,往往会引起人们的恐惧。但这种无知却不能成为公众政策的基础,因为公众的态度会迅速改变。25年前,体外受精着实让人们猛吃一惊,体外受精的孩子被称作试管婴儿。现在我们看到这些孩子与他小孩没什么区别,这个方法也已成为许多没有孩子的父母的明确选择。
不管是出于意识形态还是宗教原因,把新技术加以神秘化,把它当作某种象征来加以反对,都不会有效推迟即使是最有争议的 应用。这种反对态度只会扼杀本可以转化为人人支持的生物医学新成果的主流科研。
人类克隆会在某个国家实现:很可能是以暧昧隐秘的方式实现,而且甚至在确认安全之前就实现。抗议和禁止也许会稍稍推迟第一个克隆人的诞生,但这是否值得花费严肃的人类立法成本呢?
不管我们多么为之担心,人类胚胎选择是无法避免的。胚胎选择已经存在,克隆也正在进行,甚至直接的人类生殖工程也将出现。这样的技术是阻挡不了的,因为许多人认为它能造福于人类,因为它将在全球数以千计的实验室里切实进行,最重要的是,因为它只是解除生物学的主流生物医学科研的一个副产品。
对于迅速发展的技术,我们要做的重要的事,不是预先为它设立条条框框。务必要牢记,同原子武器相比,这样的技术是没有危险性的。在原子武器中,稍有不慎,众多的无辜旁观者即刻就会灰心烟灭。这些技术仅对那些决定挺身而出使用
他们的人才具有危险性。如果我们把关于这些技术的现在的希望和恐惧带进将来,并以此为基础进行预先控制,从而扼杀它们的潜力的话,我们就只能制定出非常拙劣的法律。今天,我们并没有足够的知识来预测这些技术未来会出现什么问题。
比较明智的方法是让这项技术进入早期 应用,并从中学些东西。性别选择就是现实世界的 经验 能告诉我们一些事情的极好例子。许多人想要控制性别选择,但与不发达国家不同,在发达国家,自由选择性别并没有导致性别的巨大不平衡。在美国,父母的选择基本上男女平衡的,女孩占微弱优势。以前有人认为,如果给了父母这种选择权,会出现严重问题,因为男孩会过剩。但事实并非如此。这种危险是我们想象出来的。有些人认为,父母不应该对孩子拥有这种权力,但他们究竟担心什么,往往非常模糊。在我看来,如果父母由于某种原因的的确确需要一个女孩或男孩,让他们了却心愿怎么会伤害孩子呢?相反的情况倒的确值得担心的:如果父母极想要一个男孩,结果却生了个女孩,这个“性别错误”的孩子可能就不会过上好日子。我相信,让父母拥有这种选择权,只有好处没有坏处。
我们还可以想象出有关性别选择的各种麻烦事件,编出一系列可能发生的危险 故事 。但如果将来事情发生了变化,性别不平衡现象真的出现了,我们再制定政策处理这类特殊问题也不迟。这要比现在就对模糊的恐惧感和认为是在戏弄上帝的思想观念作出反应,无疑要明智得多。这是民主化的技术吗?
阻止再生技术的行为使这些技术造成 社会的极端分裂,因为阻止行为仅仅使这些技术为那些富裕的人所用,他们可以非常容易地绕过种种限制,或者到国外去,或者花大钱寻求黑市服务。
其核心是胚胎选择技术,如果处理恰当,它可以成为非常民主化的技术,因为早期采取的各项治疗措施可以面向各种残缺者。把智商在70到100(群体平均数值)的人向上提高,要比把智商从150(群体百分比最高值)提高到160容易得多。要让本已才智卓绝的人再上一层楼,那非常困难,因为这必须改善无数微小因素的复杂的混合配备状况,正是这些因素合在一起,才能创造出一个超人来。而改善退化的功能则要容易得多。我们并无超人的案例,但我们却有无数普通人为佐证,他们可以充当范例,引导我们如何去修改一个系统,使之至少达到正常的功能。
我觉得,人们以为我们是平等的创造物,在法律面前人人平等,于是就认为我们大家都是一样的。其实不然。基因抽奖可能是非常非常残酷的。你去问问行动迟钝的人,或问问有这样那样基因疾病的人,他们是不会相信什么基因抽奖是多么美妙公平这种抽象言论的。他们就希望自己能更健康些,或者获得某些方面的能力。这些技术的广泛应用,就在许多方面创造了一个平等的竞技场,因为那些本来由于基因原因处于劣势的人也有了竞争的机会。
另一个问题是,这些技术就像其他技术一样, 发展很快。在同代人之间,富人和穷人的应用差距不会很大,而在两代人之间的应用差距却会很大。如今,甚至比尔?盖茨也无法为他的孩子获得某种在25年后中产阶级也认为是很原始的基因增强技术。
所谓明智的一个重要因素,就是要懂得什么我们有权控制,什么无权控制。我们务必不要自欺欺人,以为我们有权对是否让这些技术进入我们的生活进行选择。它肯定会进入我们的生活。形势的发展必然要求我们去使用这些技术。
但在我们如何应用它们、它们会如何分裂我们的社会,以及它们对我们的价值观会产生什么影响等问题上,我们的确有某种选择余地。这些问题我们应该讨论。我本人对这些技术是满怀希望的。它们可能产生的好处会大大超过可能出现的问题,我想,未来的人类在回顾这些技术时,会觉得奇怪:我们在这么原始的时代是如何生活的,我们只活到75就死了,这么年轻,而且死得这么痛苦难过。
政府和决策者不应该对这些研究领域横加阻挠,因为由于误用或意外所造成的伤害,并不是仅有的风险。能够挽救许多人的技术因为延误而使他们继续遭受痛苦,也是一种风险。
当务之急是倾全力获得足够的安全性,防止意外的发生,而要做到这点,协调者看来要牺牲许多间受影响的人的安全。疫苗的例子就是这样。疫苗有许多年没有进展,因为引起诉讼的可能性很大。如果那个孩子受了伤害,会产生巨大的后果。然而很明显,对接受疫苗接种的全体人而言,是非常安全的。
我认为人们对于克隆也是同样的问题。它在近期可能会影响最多一小部份人。在我看来,拒绝会改变数以百万患者命运的非常有可能的 医学进步,振振有词地宣称这是对人类生命的尊重,这是一种奇怪的逻辑。
失去人性还是控制人性?
另一种祁人之忧,认为任意篡改生物机制有可能使我们失去人性。但是,“人性”究竟是与某些非常狭隘的生物结构有关,还是与我们接触世界的整个过程、与我们之间的相互作用有关呢?例如,假如我们的寿命增加一倍,会不会使我们在某种意义上“失去人性”呢?寿命延长必然会改变我们的生活轨迹,改变我们的互动方式,改变我们的 组织制度、家庭观和对 教育 的态度。但我们还是人类,我敢断言我们会迅速适应这些变化,并会对以往没有这些变化的生活觉得不解。
如果原始的狩猎者想象自己生活在纽约城,他们会说在那样的地方他们可能不再是人了,他们认为那不是人的生活方式。可是今天我们大多数人不仅把纽约的生活看作是人的生活,而且是大大优于狩猎生活。我想,我们改变生物机制所发生的变化也是如此。
目前人类还处在进化的早期阶段,至多是青少年期。几千年后,未来的人类来看我们这个时代,会认为是原始的、艰难的同时充满希望的时代。他们也会把我们这个时代看作是人类发展的特殊的光荣的时刻,因为我们为他们的生活打下了基础。我们很难想象即使一千年后的生活会是什么样子,但我猜想我们现在的生物重组会大大影响未来的人类。
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产经透视 转基因技术的研究综述及利弊关系张 兆 熙( 华中师范大学附属第一中学摘 要 湖北 武汉 430223) 转基因技术作为生命科学的前沿技术之一, 已经逐渐走入了人们的生活。转基因 技术可以认为是 在一定程度上通过科学技术手段让其他生物、 植物朝着对人类有利方向发展的技术。 通过对转基因技术的介绍 , 阐述了该技术的利弊关系, 指出只有通过正确的引导和规范管理, 才能很好地利用该技术, 使它为人类服务。 关键词 转基因技术 发展历程 利弊关系 文献标识码 中图分类号 Q78 B基因植株。 与农杆菌转化相比, 基因枪法转 化的一个主要优点是不受受体植物范围的 限制。 而且其载体质粒的构建也相对简单 , 因此也是目前转基因研究中应用较为广泛 的一种方法。 ( 3 ) 花粉管通道法。 在授粉后向子房注 射含目的基因的 DNA 溶液, 利用植物在开 花、 受精过程中形成的花粉管通道, 将外源 1 前言转基因技术是生命科学前沿的重要领 传转化” 均为转基因的同义词。 2.1 转基因植物技术 转 基 因 植 物 是 指 利 用 重 组 DNA 技 术 域之一。 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 几千年里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, 通过随机和自然的方式来积累优良基 因。遗传学创立后近百年的动植物育种则 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。 因此, 可以认为转基因技术是与传统技术 一脉相承的, 其本质都是通过获得优良基 因进行遗传改良。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。 将克隆的优良目的基因整合到植物的基因 组中, 并使其得以表达, 从而获得的具有新 的遗传性状的植物。 1983 年世界第一例 自 转 基 因 植 物 —烟 草 问 世 以 来 仅 20 多 年 —— 的时间, 转基因植物的研究和应用就已经 得到了迅猛的发展, 已有近 1000 例转基因 植物被批准进入田间试验, 涉及的植物物 种有 50 余个, 已 有 48 个转基因植物品种 被批准进行商业化生产。常见的转基因植 物技术有: 农杆菌是普遍 ( 1 ) 农杆菌介导转化法。 存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌, 它 能在自然条件下趋化性地感染大多数双子 叶植物的受伤部位, 并诱导产生冠瘿瘤或 发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌的细胞 中 分 别 含 有 Ti 质 粒 和 Ri 质 粒 , 其 上 有 一 段 T- DNA, 农 杆 菌 通 过 侵 染 植 物 伤 口 进 入 细 胞 后 , 可 将 T- DNA 插 入 到 植 物 基 因 组 中。 因此, 农杆菌是一种天然的植物遗传转 化体系。人们将目的基因插入到经过改造 的 T- DNA 区, 借助农杆菌的感染实现外源 基因向植物细胞的转移与整合, 然后通过 细胞和组织培养技术, 再生出转基因植株。 农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物 中, 近年来, 农杆菌介导转化在一些单子叶 植物( 尤其是水稻) 中也得到了广泛应用。 ( 2 ) 基因枪介导转化法。 利用火药爆炸 或高压气体加速 ( 这一加速设备被称为基 因枪) , 将包裹了带目的基因的 DNA 溶液 的高速微弹直接送入完整的植物组织和细 胞中, 然后通过细胞和组织培养技术, 再生 出植株, 选出其中转基因阳性植株即为转 DNA 导 入 受 精 卵 细 胞 , 并 进 一 步 地 被 整 合到受体细胞的基因组中, 随着受精卵的发 育而成为带转基因的新个体。该方法于 20 世纪 80 年代初期由我国学者周光宇提出, 我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就 是用花粉管通道法培育出来的。该法的最 大优点是不依赖组织培养人工再生植株, 技术简单, 不需要装备精良的实验室, 常规 育种工作者易于掌握。 2.2 转基因动物技术 转基因动物是指用实验导入的方法将 外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳 定表达的一类动物。 1974 年, Jaenisch 应用 显微注射法, 在世界上首次成功地获得了 SV40DNA 转基因小鼠。其后, Costantini 将兔 - 珠蛋白基因注入小鼠的受精卵, 使受精 卵发育成小鼠, 表达出了兔卜珠蛋白; Palmiter 等 把 大 鼠 的 生 长 激 素 基 因 导 人 小鼠受精卵内, 获得“ 超级” 小鼠; Church 获得 了首例转基因牛。 到目前为止, 人们已经成 功地获得了转基因鼠、 、 羊、 、 羊、 鸡 山 猪 绵 牛、 蛙以及多种转基因鱼。 主要的转基因动 物技术包括有: ( 1 ) 原 核 显 微 注 射 法 , 又 称 DNA 显 微 注射法, 即通过显微操作仪将外源基因直 接用注射器注入受精卵, 利用外源基因整 合到 DNA 中, 发育成转基因动物。其创始 2 转基因技术的介绍转基因技术是指用人工分离和修饰过 的外源基因导入生物体的基因组中, 从而 使生物体的遗传性状发生改变的技术, 可 分为转基因动物与转基因植物两大分支。 人们常说的 “ 遗传工程” “ 、 基因工程” “ 、遗 收稿日期: 2006- 10- 08 PIONEERING WITH SCIENCE & TECHNOLOGY MONTHLY NO.11 2006 111 科技创业 月 刊 PIONEERING WITH SCIENCE & TECHNOLOGY MONTHLY 人是 Jaenisch 和 Mintz 等。 此方法目前应用 较普遍, 现在的转基因动物研究大都是在 但是, 人类对自然界的干预是否会造 成潜在的尚不可能预知的危险? 大量转基 因生物会不会破坏生物多样性? 转基因产 品会不会对人类健康造成危害? 一些科学 家们开始担心对生物、 植物生命进行的“ 任 意修改” 创造出的新型遗传基因和生物可 , 能会危害到人类。它们可能会对生态环境 造成新的污染, 即所谓的遗传基因污染, 而 这种新的污染源很难被消除。 还有, 转基因 农作物和以此为原材料制造的转基因食品 对人体的影响也尚未有定论。 目前, 国内外学者对转基因技术的负 面影响也作了大量研究, 出现了许多相关 报道, 如英国的权威科学杂志《 然》 登 自 刊 了 美 国 康 奈 尔 大 学 副 教 授 约 翰?罗 西 的 一 篇论文, 引起世界震惊。论文指出, 研究人 员在实验室里把抗虫害转基因 玉 米 “ 玉 BT 米” 的花粉撒在苦苣 菜叶上, 然后让蝴蝶幼 虫啃食这些菜叶。4 天之后, 有 44%的幼虫 死亡, 活着的幼虫身体较小, 并且没有精 神。而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉 的菜叶, 就没有出现死亡率高或发育不良 的现象。论文据此推断, BT 转基 因 玉 米 花 粉中含有毒素。 另据报道, 英国伦理和毒性 中心的实验报告说, 与一般大豆相比, 耐除 草剂的转基因大豆中, 防癌的成分异黄酮 减少了。 与普通大豆相比, 两种转基因大豆 中的异黄酮成分减少了 12%~ 14% , 还有 巴 西坚果事件等。 面对国际上出现的种种关于转基因作 物的争议, 许多科学家、 学术团体纷纷以各 种形式发表对转基因技术的支持态度。由 美国 Tuskegee 大学 Prakash 教授 2000 年 1 月起草的题为 “ 科学家支持农业生物技术 的声明” 已征集到世界上 3 000 多位科学 , 家的签名, 其中包括 DNA 双螺旋结构的发 现者、 诺贝尔奖得主 James Watson , 绿色革 命 的 创 始 人 、 诺 贝 尔 奖 得 主 Norman Bor- 国 laug, 世 界 粮 食 奖 获 得 者 、 际 水 稻 研 究 所 首席育种家 Gurdev Khush 。该声明称, “ 对 植物负责任的遗传修饰既不新也不危险。 如抗病虫等诸多性状已通过有性杂交和细 胞培养的方法经常性地引入作物中。与传 统的方法相比较 , 通过重组 DNA 技术引入 新的或不同的基因并不一定会有新的或更 大的风险, 且商品化的产品的安全性则由 于目前的安全管理规则而得到了更进一步 的保障。遗传新技术为作物改进提供了更 大的灵活性和精确性。” 因此, 笔者认为和现代任何一项工业 技术一样, 转基因技术也具有两面性, 有长 亦有短。 在发展转基因技术等生物技术时, 应该扬长避短、 利避害、 范管理, 使转 趋 规 基因技术能够健康发展。 Palmiter 等 方 法 的 基 础 上 有 所 改 进 而 进 行 的。这种方法的特点是外源基因的导入整 合效率较高, 不需要载体, 直接转移目的基 它可以直 因, 目的基因的长度可达 100Kb 。 接获得纯系, 实验周期短。 但需要贵重精密 仪器, 技术操作较难, 并且外源基因的整合 位点和整合的拷贝数都无法控制, 易造成 宿主动物基因组的插入突变, 引起相应的 性状改变, 重则致死。 ( 2 ) 逆转录病毒载体法, 指将目的基因 重组到逆转录病毒载体上, 制成高浓度的 病毒颗粒, 人为感染着床前或着床后的胚 胎, 也可以直接将胚胎与能释放逆转录病 毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目 的, 通过病毒将外源目的基因插入整合到 这种逆转录病毒被 宿主基因组 DNA 中去。 用 重 组 DNA 技 术 修 饰 后 作 为 基 因 载 体 在 应用中优于微注射法之处为 : 无需要重排, 可在整合点整合转移基因的单个拷贝; 将 胚胎置于高浓度病毒容器中, 或者与被感 染的细胞体外共同培养, 或微注射鸡胚盘 里 , 整 合 有 逆 转 录 病 毒 的 DNA 的 胚 胎 率 高。 缺点是: 需要生产带有转基因的逆转录 病毒; 插入逆转录病毒的基因有一定的大 小限度; 所得转基因家畜的嵌合性很高, 而 需要广泛的杂交, 以建立转基因系; 转基因 的表达问题尚未解决。 ( 3 ) 胚胎干细胞介导法是将基因导入 胚胎于细胞; 然后将转基因的胚胎干细胞 注射于动物囊胚后可参与宿主的胚胎构 成, 形成嵌合体, 直至达到种系嵌合。其优 点是: 在将胚胎干细胞植入胚胎前, 可以在 体 外 选 择 一 个 特 殊 的 基 因 型 , 用 外 源 DNA 转染以后, 胚胎干细胞 可以被克隆, 继而可 以 筛 选 含 有 整 合 外 源 DNA 的 细 胞 用 于 细 胞融合, 由此可以得到很多遗 传上相同的 转基因动物。缺点就是许多嵌合体转基因 动物生殖细胞内不含有转基因。 目前, 胚胎 干细胞介导法在小鼠上应用比较成熟, 在 大动物上应用较晚。 4 转基因技术的发展展望当前条件下, 转基因技术还存在许多 不足, 还处于不断的发展与完善之中, 表现 在: 转基因表达水平低, 许多转基因的表达 强烈地位受着其宿主染色体上整合位点的 影响, 往往出现异位表达和个体发育不适 宜阶段表达, 影响转基因表达能力或基因 表达的组织特异性, 从而使大部分转基因 表达水平极低, 极少部分基因表达水平过 高; 难以控制转基因在宿主基因组中的行 为, 转基因随机整合于动物的基因组中, 可 能会引起宿生细胞染色体的插入突变, 还 会造成插入位点的基因片段丢失, 插入位 点周围序列的倍增及基因的转移, 也可能 激活正常状态下处于关闭状态的基因; 不 了解哪些基因控制 多数生理过程, 不了解 基因表达的发育控制和组织特异性控制的 机制; 制作转基因动 物的效率低, 这是目前 几乎所有从事转基因动物研究的实验室都 面临的问题, 也是制 约着这项技术广泛应 用的关键; 对传统伦理是一种挑战, 对人类 的生存有一定的负面 作用等。但笔者相信 只要通过科学家的进一步研究和各国对转 基因技术的规范管理 , 保证转基因技术的 研究和开发的健康而有序, 制定相关的法 律、 法规, 健全转基因生物 和转基因食品的 管理, 如对转基因作物进行监管, 对转基因 食品进行标识等, 应该更深 入的了解转基 因技术其中的奥秘, 只有更了解它才能利 用好它, 让我们的生活更加美 好和谐, 使公 众对转基因技术有一个较为科学的认识, 主动地接受转基因食品, 使转 基因技术贴 近民众, 造福于人类。 参考文献 1 2 3 陈吉美 . 转 基 因 植 物 的 研 究 进 展 〔J〕. 德 州 学 院 学报, 2004 ( 2 ) 文 平 , 王 仁 祥 . 转 基 因 植 物 研 究 进 展 〔J〕. 生 物 学教学, 2005 ( 12 ) 郭黠, 谢辉, 何 承 伟 . 转 基 因 动 物 研 究 进 展 〔J〕. 医学综述, 2006 ( 5 ) 3 转基因技术的利与弊科学家发明转基因技术的初衷是想利 ( 责任编辑 秋 实 林 洪) 用该技术造福人类, 既可加快农作物和家 畜品种的改良速度, 提高人类食物的品质, 又可以生产珍贵的药用蛋白, 为患病者带 来福音。 比如说, 抗虫的转基因玉米不会被 虫咬, 可以让人们放心食用; 将能产生人体 疫苗的基因转入植物食品, 人们就可以在 食用食物的同时增加自身对疾病的抵抗 力。
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