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千人智库：转基因技术概论1.基因的定义和功能俗话说“种瓜得瓜，种豆得豆”，这是大家司空见惯的现象。那么为什们种瓜不能得豆呢？这里面包含着一个非常朴实的道理，那就是生物体一定把某种物质从亲代传递给了子代，从而使子代与亲代在遗传上保持稳定。现代生物学研究发现这种可以传递的物质就是“基因”（gene）。在我们这个世界，各种丰富多彩的生命体中包括动物、植物、微生物等中，均存在着基因。在生命体繁殖时，基因从亲代传递给子代，从而保持了遗传性状的稳定性。简而言之，儿女长得像父母就是基因传递的结果。基因在生物化学上的实质是一段脱氧核糖核酸的有机分子片段，简称DNA。2.?转基因技术的原理转基因技术又称重组DNA技术、遗传工程或基因工程，其一般定义为按照人们的意愿，将某种生物的基因（外源基因）进行人工分离和体外重组后，导入到另一种生物体的基因组中，有目的地改变后者的遗传性状。用通俗的话来说，转基因的目的就是按人类的意愿将基因进行体外改造，然后转移到生物体中，使生物获得新的特征。因此，转基因的一个主要用途就是改良生物品种，更好的为人类服务，比如通过转基因技术提高作物的产量或者提高作物的抗病虫能力等等。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（简称GMO），包括转基因的植物、动物还有微生物等。1983年，人类首次获得第一例转基因植物（转基因烟草），此后近30年时间里，转基因技术的研究和应用得到了非常迅猛的发展。目前，转基因技术已成为生命科学前沿的热点领域之一，被誉为人类文明高度发达和科学技术高速进步的标志。千百年来，农业是人类抵御自然威胁和赖以生存的根本。农业的发展养活了人类，没有农业就没有人类的现代文明。从有农业以来，人们为了吃饱穿暖从未停止过对农作物的改良。长期以来，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个体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。近百年来，遗传学创立后动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行外源基因的导入和优良基因的聚合而实现遗传改良。在原理上转基因技术与传统技术是一脉相承的，其本质都是通过获得并聚合优良基因对物种进行遗传改良。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重要的区别。在转移的范围方面，由于不同物种间一般存在生殖隔离，传统技术一般只能在同种生物个体间实现基因转移（比如玉米的基因不能转移到水稻中去；而转基因技术不受生殖隔离的制约，如可以将动物、微生物的基因转移到植物中。在转移的效率方面，传统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，一次所转移的是成千上万个基因，既包括需要的基因也包括不需要甚至有害基因，难以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，要剔除那些不需要的基因需要很长时间去筛选。转基因技术转移的则是一个或几个功能明确的基因，能更精确的预测和评价其后代的表现。因此，转基因技术是一种新的育种技术，是传统技术的发展和补充，它只改变生物的遗传特性，而并不改变生物的遗传规律。转基因技术和传统育种技术紧密结合，可相得益彰，大大地提高动植物品种改良的效率。3.?转基因的方法作物实现转基因的常用方法主要有两种：农杆菌介导转化法和基因枪法。除了这两种常见方法外，另外还有十多种转基因的方法，这些方法相对应用的较少，这里就不一一介绍了。3.1农杆菌介导转化法根癌农杆菌是一种存在于土壤中的细菌，它能在天然条件下感染植物的受伤部位，并诱导产生肿瘤。根癌农杆菌能使植物诱发肿瘤，其原因在于其将自身的一段DNA转移到植物中去了。这段可转移的DNA称为T-DNA，“T”是英文单词transfer（意为“转移”）的首字母。因此，农杆菌是一种天然的能转基因的生物。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借着农杆菌感染的东风，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，筛选出转化的受体细胞并再生出转基因植株。3.2基因枪介导的转化法基因枪介导的转化法是另外一种常见的转基因技术。它将大量外源基因先吸附到人工制作的金属子弹（一般使用金属金或者钨）表面。这种子弹的半径很小，比植物的细胞都要小得多（简称微弹），大约是细胞直径的1/10大小。然后利用特定的动力（如火药爆炸，高压气体加速，或高压放电等）将携带外源基因的金属微弹发射到植物组织和细胞中，将目的基因随着高速微弹直接送然后通过细胞和组织培养技术筛选出转化细胞并再生出转基因植株。实现微弹发射的原理与步枪设计原理类似，所以这一方法被称为基因枪法。与农杆菌介导的转化方法相比，基因枪法是物理学的方法，主要优点是受体植物范围广（特别是适用一些对农杆菌侵染不敏感的植物），另外操作也相对简单，是除农杆菌介导法外另一种应用较为广泛的方法。4.?转基因植物的应用目前，转基因技术应用规模最大的领域是转基因育种。根据转基