1.什么是基因?
答: “基因”為英語(yǔ)“gene”的音譯,是DNA(脫氧核糖核酸)分子中含有特定遺傳信息的一段核苷酸序列的總稱(chēng),是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段,是控制生物性狀的基本遺傳單位,是生命的密碼,記錄和傳遞著遺傳信息。所有的基因都由4種堿基組成。
地球生物包括動(dòng)物、植物、微生物,數(shù)量巨大,種類(lèi)繁多,形態(tài)各異,生存環(huán)境和生活習(xí)性各不相同,這都是由基因控制的?!胺N瓜得瓜,種豆得豆”是人們對(duì)這種現(xiàn)象的高度概括,即物種的生物學(xué)特征和特性是由基因決定的,是可以遺傳的。一個(gè)基因編碼一個(gè)蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的功能決定生物體所表現(xiàn)出來(lái)的特征特性。
2.什么是轉(zhuǎn)基因技術(shù)?
答:轉(zhuǎn)基因技術(shù)是利用現(xiàn)代生物技術(shù),將人們期望的目標(biāo)基因,經(jīng)過(guò)人工分離、重組后,導(dǎo)入并整合到生物體的基因組中,從而改善生物原有的性狀或賦予其新的優(yōu)良性狀。除了轉(zhuǎn)入新的外源基因外,還可以通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)生物體基因的加工、敲除、屏蔽等方法改變生物體的遺傳特性,獲得人們希望得到的性狀。這一技術(shù)的主要過(guò)程包括外源基因的克隆、表達(dá)載體構(gòu)建、遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立、遺傳轉(zhuǎn)化體的篩選、遺傳穩(wěn)定性分析和回交轉(zhuǎn)育等。
3.什么是轉(zhuǎn)基因生物?
答:轉(zhuǎn)基因生物是指通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變基因組構(gòu)成的生物。轉(zhuǎn)基因生物又稱(chēng)為“基因修飾生物”,英文是genetically modified organism,通常用英文縮寫(xiě)GMO來(lái)表示。轉(zhuǎn)基因生物還被稱(chēng)為基因工程生物、現(xiàn)代生物技術(shù)生物、遺傳改良生物體、遺傳工程生物體、具有新性狀的生物體、改性活生物體等。
4.什么是轉(zhuǎn)基因食物?
答:轉(zhuǎn)基因食品是指以轉(zhuǎn)基因生物為原料制作加工而成或鮮食的食品,按原料的來(lái)源可分為植物源轉(zhuǎn)基因食品、動(dòng)物源轉(zhuǎn)基因食品和微生物源轉(zhuǎn)基因食品。例如用轉(zhuǎn)基因大豆制成的大豆油、豆腐、醬油等豆制品,鮮食的轉(zhuǎn)基因番木瓜,利用轉(zhuǎn)基因微生物所生產(chǎn)的奶酪等都是轉(zhuǎn)基因食品。
5.自然界中存在基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象嗎?
答:基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象在自然界中廣泛存在,包括物種內(nèi)和物種間的基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。植物界的異花授粉是物種內(nèi)基因轉(zhuǎn)移的典型現(xiàn)象。農(nóng)桿菌侵染植物傷口的過(guò)程就是物種間基因轉(zhuǎn)移的典型案例。農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細(xì)菌,它在自然條件下就能感染大多數(shù)雙子葉植物的受傷部位,并誘導(dǎo)產(chǎn)生冠癭瘤或發(fā)狀根。根癌農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌的細(xì)胞中有一段T-DNA,農(nóng)桿菌通過(guò)侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后,可將T-DNA插入到植物基因中。農(nóng)桿菌對(duì)植物侵染作用的發(fā)現(xiàn),是植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)。
6.基因是怎樣轉(zhuǎn)入生物體的?
答:基因轉(zhuǎn)入生物體是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,自然界中基因的轉(zhuǎn)移是發(fā)生在相同的生物種類(lèi)或親緣關(guān)系較近的物種之間的,如不同品種的水稻通過(guò)花粉的傳播,將基因轉(zhuǎn)入另一個(gè)水稻品種中。而隨著技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)可以把一個(gè)物種的基因通過(guò)基因工程技術(shù)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物種中。首先人們通過(guò)分子生物學(xué)技術(shù)手段克隆到我們認(rèn)為有價(jià)值的基因,并利用技術(shù)將其構(gòu)建到一種稱(chēng)之為轉(zhuǎn)化載體的工具上,然后通過(guò)植物轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)化的方法(包括農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法和核顯微注射法等)轉(zhuǎn)入我們想改變的生物染色體上。通過(guò)篩選和遺傳穩(wěn)定性測(cè)試,來(lái)鑒定這個(gè)基因是否轉(zhuǎn)入了生物體并可以穩(wěn)定遺傳。然后,通過(guò)對(duì)該生物性狀的考察和安全性測(cè)試,決定這個(gè)生物是否具有商業(yè)生產(chǎn)價(jià)值。
7.轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)有何異同?
答:育種技術(shù)主要包括自然馴化、人工選育、人工誘變、雜交育種、分子育種、轉(zhuǎn)基因育種等方法,技術(shù)發(fā)展過(guò)程是不斷提高育種效率的過(guò)程,共同之處就是通過(guò)基因的改變獲得優(yōu)良性狀。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)相比較,具備以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):第一,傳統(tǒng)技術(shù)一般只能在生物種內(nèi)個(gè)體上實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移,而轉(zhuǎn)基因技術(shù)不受生物體間親緣關(guān)系的限制,可打破不同物種間天然雜交的屏障,拓寬了可利用基因的來(lái)源;第二,傳統(tǒng)技術(shù)一般是在生物個(gè)體水平上進(jìn)行,操作對(duì)象是整個(gè)基因組,不可能準(zhǔn)確地對(duì)某個(gè)基因進(jìn)行操作和選擇,選育周期長(zhǎng),工作量大,而轉(zhuǎn)基因技術(shù)目標(biāo)明確、可控性更強(qiáng),后代表現(xiàn)可以預(yù)期。
8.為什么要發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)?
答:轉(zhuǎn)基因技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心,運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、高效的新品種,能夠降低農(nóng)藥、肥料投入,對(duì)緩解資源約束、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改善產(chǎn)品品質(zhì)、拓展農(nóng)業(yè)功能等具有重要作用。目前,世界許多國(guó)家把轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)作為支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略選擇,轉(zhuǎn)基因技術(shù)已成為各國(guó)搶占科技制高點(diǎn)和增強(qiáng)農(nóng)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略重點(diǎn)。
我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),解決13億人口吃飯問(wèn)題始終是頭等大事。在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的過(guò)程中,突破耕地、水等資源約束,保障國(guó)家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品長(zhǎng)期有效供給,歸根結(jié)底要靠科技創(chuàng)新和應(yīng)用。推進(jìn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與應(yīng)用,是著眼于未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)業(yè)分工的重大發(fā)展戰(zhàn)略,是確保國(guó)家糧食安全的必然要求和重要途徑。