探究新知 |
基因工程,又称重组DNA工程,是利用重组技术,在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对各种生物的遗传基因——DNA进行改造和重新组合,然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖,产生出人类需要的基因产物,或者改良、创造出新的物种造福于人类。 20多年来,基因工程所获得的丰硕成果,将人类带进了一个不可思议的梦幻世界中。基因工程使人类获得了揭示生命奥秘和防病治病的“魔钥”,使农业从肥料和杀虫剂的束缚中解放出来,还给世界一个洁净、清新的生态环境。 一、转基因动物 80年代初,美国的哥登用显微注射法向动物胚胎转移外来基因,生产出带有外源性脑苷激酶基因的小白鼠——转基因鼠。此后,转基因兔、转基因羊和转基因猪等不断问世。 |
转基因猴 |
用转基因动物生产人用药品是基因工程制药业中新崛起的行业。英国科学家自推出明星“多利”后,又成功地向一头绵羊导入人体基因,从而使该羊产出的奶中含有一种贵重的蛋白药品——抗胰蛋白酶,可用于治疗因该酶缺乏所引起的肝脏衰竭或肺气肿。 从转基因动物的乳汁中获得药物,不但产量高、易提纯,还具有稳定的生物活性。产乳量高的动物相当于一座大型药物工厂,人们只需饲养活的转基因牛、羊,便可获取所需的贵重药品。科学家已成功地培育出能在乳汁中生产特殊蛋白质的转基因猪。 中国科学家1997年用新的转基因路线获得了5头转基因山羊,其中一头母羊于当年9月进入泌乳期,乳汁中含有人的凝血因子,为血液病患者带来了福音。 |
转基因山羊 |
未来,科学家还可用转基因动物生产“人造器官”,供器官移植。英国已开展了将人的基因转入猪体的试验,目的是希望这种转基因猪成为“人造器官”的代理加工厂。 二、转基因植物 基因工程技术对农业发展具有举足轻重的作用。众所周知,农作物育种有两个难题长期未能解决,一是培育一个新品种需要很长时间(用有性杂交法通常需4-8年);二是无法逾越物种之间的屏障。转基因植物能够打破物种间的屏障,使不同作物品种实现杂交,并可在短期内培育出具有优良性状的新品种。 1983年,世界上首次培育转基因植物成功,目前已有100多种转基因植物,包括水稻、小麦、大豆、油菜、棉花、番茄。黄瓜等。 在农业方面,通过转基因植物育种所改良的作物性状主要包括: 抗病通过导入与作物抗病相关的基因,使作物能抵御或延缓病害的侵袭。例如,中国科学家把抗病毒基因转到了水稻细胞里,由此而培育出的植株,可以抵抗水稻上常见的白叶枯病等危害,并能稳定遗传。 |
抗虫 |
将一些毒蛋白基因导入作物中,以杀死作物上的害虫。例如,比利时科学家将一种能控制毒蛋白产生的基因转移到植物细胞中,这些获得毒蛋白基因的植物细胞所长成的植株。能产生毒蛋白而毒杀害虫。 |
转抗虫基因玉米 |
抗除草剂 |