英文全彩3d沙滩旅游:转基因工艺、转基因工艺精度及偏差

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/03/29 07:01:03

转基因工艺、转基因工艺精度及偏差

1. 转基因技术的定义

将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术(Transgene technology)。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体(Genetically modified organism,简称GMO)”。

2. 植物转基因工艺

遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株而可分成两大类:第一类需要通过组织培养再生植株,常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法;另一类方法不需要通过组织培养,目前比较成熟的主要有花粉管通道法。几种常用的植物转基因方法为:

(1)农杆菌介导转化法:农杆菌是普遍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中细胞中分别含有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。

(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1980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。

3、转基因工艺精度

无论是目的基因组(目的外源基因所属于的目的物种)还是受体物种基因组均位于细胞的细胞核内。

如何在目的基因组中冲破细胞壁、细胞核等选择性地精确提取设定目的的外源基因,一个不漏,一个不多(设定目的基因以外的基因)确实是一个非常复杂的问题。如果不能绝对保证百分之百的提取精度,那么就无法实现转基因商品的百分之百的安全性。这也是是无毒转基因商品无法实现的根本原因之一。

同样,如何在受体物种中冲破细胞壁、细胞核等选择性地在受体基因组的设定位置上精确插入设定目的的外源基因,既不偏左,也不偏右(离设定的插入位置)确实是一个非常复杂的问题。如果不能绝对保证百分之百的插入精度,那么就无法实现转基因商品的百分之百的安全性。这也是无毒转基因商品无法实现的根本原因之一。

4.转基因工艺冲击对受体物种生物计算机系统的破坏

从计算机科学的角度考虑,生命及其生物系统实际上是一个同时间变化密切相关的生物实时计算机系统,是一个错综复杂的、犬牙交错的、主从结构与分布式结构交替混合的、串行工作和并行工作同时运作的分布式生物实时计算机系统,每个细胞和每个基因都是一台超微型计算机,这些宏量的超微型网络计算机之间存在着极其复杂的软硬件关系。

无疑地,转基因穿刺切割插入工艺切断了生物电路的连接,严重地破坏了原有受体物种生物计算机系统的软硬件体系结构,使得转基因新物同原始受体物种存在巨大的差别。