科普人人懂点转基因

科普-人人懂点转基因

人们对转基因技术一直心存顾虑,除开其安全性问题以外,人们认为转基因是“反自然”的。深受顺其自然思想影响的中国人,很难认同“把这个物种的基因,转到另外一个物种上”的做法。中国历来就有类似于“身体发肤,受之父母,不敢毁伤,孝之始也。”这样的观点,认为天生和自然的最好。身体发肤尚且如此,更何况是决定生命的基因,因此转基因被认为是逆天而行也情有可原了。

转基因到底是怎样,是否真的逆天而行?今天我们就来辨析一下,作者力求语言通俗易懂,争取让大妈都看得懂。

首先,我们来看转基因的原理:转基因技术是将人工分离和修饰过的优质基因,导入到生物体基因组中,从而达到改造生物的目的。所以转基因的本质其实就是基因重组。

我们知道,只要生物体进行有性生殖,那么就会发生基因重新组合。那什么是基因重组呢?比如一对夫妻结婚生出孩子,孩子的鼻子眼睛像爸爸,耳朵嘴巴像妈妈。五官长什么样——这叫性状,由基因控制。在生育孩子的过程中,控制这些性状的基因会重新组合。所以两夫妻生出的孩子有些地方像爸爸,有些地方像妈妈,不会只像父母中的一个。

当然,没谁会拿人搞转基因实验,转基因技术大多用在禽畜鱼和作物上。

作为尝试,我们也知道,在我国近亲结婚是违法的。都说清官难断家务事,国家为什么要连这“私事”都要去管一管呢?

因为近亲结婚,后代极大可能存在基因缺陷换。换句话说就是,近亲结婚生出的孩子很大可能都有病,而且病得不轻,比如,高血压、精神分裂症、先天性心脏病、无脑儿、癫痫等等,这都是病到基因里的,比病到骨子里了还要病。欧洲许多皇室就是因为乱伦和近亲结婚,以至男嗣断绝而突然衰落。

我们知道近亲结婚不好,所以法律明文禁止近亲结婚。但是动物植物呢?它们可没那么高的觉悟。世界上最重要的粮食作物水稻和小麦都是自花授粉作物,这个自花授粉比近亲结婚还要厉害。近亲结婚好歹也要两个人完成,但是自花授粉就是自己跟自己生孩子。按前面的说法,近亲结婚是有害的,更别说自交了。可是为什么这些自花授粉的作物还没灭绝呢?

事无绝对,经过长期的演变,自花授粉对自交的毒害有了一定的抵御。并且它们自花授粉并不是绝对的“肥水不流外人田”,有时它们还会“一枝红杏出墙来”,接受外来花粉,我们把这种现象叫自然异交。然后古代劳动人民再根据“穗选”和“粒选”,选择作物优良的后代籽粒,有限地利用了杂交的有益性,尽可能地减轻了自交的有害性,甚至还培育出了不少优良品种。

为什么自交有害?还是拿近亲结婚为例,每个正常人身上都可能携带有几个甚至十几个有害的隐性等位基因,近亲通婚会使得这些隐性等位基因有更多的相遇机会,并且产生遗传上的异常。

相反的,杂交能减少有害隐性等位基因相遇,因此杂交有益。此外,杂交还能带入优良基因,从而产生好的性状。就像过年了,一大家子三缺一打麻将,小赌怡情玩点钱,几圈下来有输有赢,今晚你输了你爸块,第二天你爸又打红包给你了(虽然说这样好像还是你自己亏了)可是不管怎么输赢,这个钱还是自个家的,家里多少钱没变。但是杂交就不同了,有个人不知道好歹也想加入你们的家族麻将,这下好玩了,爸妈加你三个人,来阴的玩他。一打三怎么玩,只好输了个精光,这个时候你家钱数才会有变化。

科学家意识到杂交的好处之后,就开始了艰辛的育种工作,将同一物种的不同品种进行杂交,如玉米的不同品种之间的杂交、小麦的不同品种之间的杂交、水稻的不同品种之间的杂交。因为是同一物种,品种之间亲缘关系近,品种间的染色体容易亲和,容易重新组合,重新组合后就会表现出新的或好或坏的性状,淘汰坏性状,选择好性状新品种就育成了。

可是说得那么简单,实际难度却远远超乎想象。杂交育种理论被发现的多年以来,全世界育种家做出的各种作物的杂交组合不计其数,而育成优良品种的概率,仅仅是百万分之一。许多造诣深厚的遗传学家终生未能育出好品种。而不懂遗传理论的农民却能育出好品种,可见常规育种的盲目性、偶然性。

以上的育种方法就是同一物种的染色体的重新组合,也可以说是整条整条的DNA的重新组合,DNA上有许多基因,一个基因决定一个性状,好基因决定好性状,坏基因决定坏性状,你想要好基因的好性状,可是坏基因的坏性状也表现出来了,因此,培育出优良品种的难度很大。而且,同一物种里的好基因是有限的,再者,让所有的好基因统统优化组合又是极其困难的,所以很多问题

一直无法解决,如抗虫、抗病、抗土地癖静、再高产、再优质等等。

搞杂交育种就像在河里找我们掉下去的铁斧头一样,没有河神,只能靠我们自己捞——一网下去,拉上来是金斧头;再一网下去,银斧头;再一网下去指不定还会网到哈士奇。这不行啊,全世界耕地面积再减少、人口却在增多,没有高产优质的品种,根本养不活那么多人!

于是育种家就想了,就像吃药片一样,药片95%都是淀粉,那就是个载体没啥作用,真正起作用的是那剩下的5%药效成分。搞杂交其实就是DNA上有效片段——基因在起作用,那能不能就直接来基因杂交呢?于是转基因就出现了,分子遗传学家用限制性内切酶将材料的某段特定基因(比如抗旱基因)剪切下来,然后导入需要培育的作物体内,然后目的基因在作物体内表达,然后就具备了抗旱能力。就不用种个几十亩的作物,然后去雄杂交套袋,然后筛选种植,忙个死去活来还不见得就能把抗旱作物培育出来。

说到底转基因其实就是人工控制的基因重组,更准确更高效。

说到这里,有人灵光一闪!导入什么基因我们就会出现什么性状,那把猪基因导入人的身体上,岂不是猪八戒就出现了?不是的,我们再举个例子:美国总统大不大,厉害吧?美国总统普朗特来中国,跟我们说:“从今天开始,医院看病都不要钱!”然后医院看病,看完病该给钱的给钱,该刷卡的刷卡,谁会把美国总统当回事,又不是我们国家的领袖。

基因怎么发挥作用呢?基因(DNA有效片段)——转录形成RNA——翻译形成蛋白质——蛋白质具有功能,然后表现性状。基因就像领导班子,领导们是要发表政见的,政见通过然后实施。但是同样是领导,你美国的总统来管我们中国的事,那是管不了的。所以不见得给你转什么基因就给你变什么性状出来,基因导入有一个表达的过程。

那为什么这些作物就可以转?水稻A的基因导入水稻B中可以表达,在分类学上都是一个科的,是“亲戚”好说话,同穿一条裤子没关系。

就像生孩子的本质就是精子与卵子结合,然后在子宫里发育,再由母亲诞生下来,人们知道这个本质之后,就可以在试管里培育受精卵。转基因也是一门直追本质的技术,自然界中广泛存在着转基因的现象,人们只不过将其发扬光大,变得更高效。

作为技术,转基因当然有着局限性,比如有些安全问题还不能彻底验证清楚。但我们不能一棍子打死,就像每天发生车祸那么多,也不见得有人叫嚣要汽车消失。

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