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《植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其利弊綜述》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其利弊綜述姓名侯文浩12級(jí)生物工程班學(xué)號(hào)2012221107210044【摘要】轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為生命科學(xué)的前沿技術(shù)之一,已經(jīng)逐漸走入了人們的生活。轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以認(rèn)為是在一定程度上通過(guò)科學(xué)技術(shù)手段讓其他生物、植物朝著對(duì)人類有利方向發(fā)展的技術(shù)。從20世紀(jì)80年代末轉(zhuǎn)基因植物在美國(guó)問(wèn)世至今,幾十年來(lái),該項(xiàng)技術(shù)正以日新月異的速度迅猛發(fā)展,但由于轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品是否存在潛在風(fēng)險(xiǎn)尚無(wú)定論,故轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性成為全球的熱點(diǎn)悶題,并引起世界各國(guó)政府和許多國(guó)際組織的高度重視。【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展歷程利弊關(guān)系【正文】一、轉(zhuǎn)基因技術(shù)概述
2、轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指用人工分離和修飾過(guò)的外源基因?qū)肷矬w的基因組屮,從而使生物體的遺傳性狀發(fā)生改變的技術(shù),可分為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因植物兩大分支。人們常說(shuō)的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉(zhuǎn)化”均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。從20世紀(jì)80年代末轉(zhuǎn)基因植物在美國(guó)問(wèn)世至今,十多年來(lái),該項(xiàng)技術(shù)正以日新月異的速度迅猛發(fā)展,但由于轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品是否存在潛在風(fēng)險(xiǎn)尚無(wú)定論,故轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性成為全球的熱點(diǎn)W題,并引起世界各國(guó)政府和許多國(guó)際組織的高度重視.轉(zhuǎn)基因植物是指利用重組DNA技術(shù)將克隆的優(yōu)良目的基因整合到植物的基因組中,并使其得以表達(dá),從而獲得的具有新
3、的遺傳性狀的植物。A1983年世界第一例轉(zhuǎn)基因植物一一煙草問(wèn)世以來(lái)僅20多年的時(shí)間,轉(zhuǎn)基因植物的研究和應(yīng)用就已經(jīng)得到了迅猛的發(fā)展,已有近1000例轉(zhuǎn)基因植物被批準(zhǔn)進(jìn)入FH間試驗(yàn),涉及的植物物種有50余個(gè),已有48個(gè)轉(zhuǎn)基因梢物品種被批準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)基因梢物技術(shù)有:1.農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法。農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤屮的一種革蘭氏陰性細(xì)菌,它能在自然條件下趨化性地感染大多數(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)桿歯的細(xì)胞中分別含有Ti質(zhì)粒和Ri質(zhì)粒,其上有一段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-DN
4、A插入到梢物基因組屮。因此,農(nóng)桿菌是-?種天然的梢物遺傳轉(zhuǎn)化體系。人們將回的基因插入到經(jīng)過(guò)改造的T-DNA區(qū),借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與整合,然后通過(guò)細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出轉(zhuǎn)基因植株。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法起初只被用于雙子葉植物中,近年來(lái),農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化在一些單子葉植物(尤其是水稻)中也得到了廣泛應(yīng)用。2.基因槍介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法。利用火藥爆炸或高壓氣體加速(這一加速設(shè)備被稱力基因槍),將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細(xì)胞中,然后通過(guò)細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生岀植株,選岀其中轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株即為轉(zhuǎn)基因植株。與農(nóng)
5、桿菌轉(zhuǎn)化相比,基閃槍法轉(zhuǎn)化的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是不受受體植物范圍的限制。而II其載體質(zhì)粒的構(gòu)建也相對(duì)簡(jiǎn)單,因此也是目前轉(zhuǎn)基因研究中應(yīng)用較為廣泛的一種方法。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,利用植物在開(kāi)花、受精過(guò)程中形成的花粉管通道,將外源DNA導(dǎo)入受精卵細(xì)胞,并進(jìn)一步地被整合到受體細(xì)胞的基因組中,隨著受精卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因的新個(gè)體。該方法于20世紀(jì)80年代初期由我國(guó)學(xué)者周光宇提山,我國(guó)0前推廣面積?大的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉就是用花粉管通道法培育出來(lái)的。該法的S大優(yōu)點(diǎn)是不依賴組織培養(yǎng)人工再生植株,技術(shù)簡(jiǎn)單,不需要裝備精良的實(shí)驗(yàn)室,
6、常規(guī)育種工作者易于掌握。二、轉(zhuǎn)基因植物的發(fā)展從第一株轉(zhuǎn)基因植物至今,十多年來(lái),轉(zhuǎn)基因作物己批量進(jìn)入大田試驗(yàn),其中不少己經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)。如今,轉(zhuǎn)基因作物己成為高新技術(shù)頌域中發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一。尤其是1996年以來(lái),轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展速度之快、品種之多、來(lái)勢(shì)之猛,出乎人們預(yù)料,目前還沒(méi)有哪一種作物能超過(guò)它。其發(fā)展趨勢(shì)可簡(jiǎn)要?dú)w納為6點(diǎn)。1.播種面積不斷擴(kuò)大。據(jù)國(guó)際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)機(jī)構(gòu)的一份報(bào)告說(shuō),1999一2000年度,全世界轉(zhuǎn)基因谷物播種面積達(dá)到4420萬(wàn)公頃,比上年度的3990萬(wàn)公頃增加11%。根據(jù)這份報(bào)告,美國(guó)轉(zhuǎn)基因作物播種而積最多,占全球這
7、類作物播種而積的63%;阿根廷次之,占23%;加拿大和中國(guó)分別占7%和1%。阿根廷播種的轉(zhuǎn)基因作物主要是大豆。在1999一2000年度,阿根廷轉(zhuǎn)基因大豆播種面積達(dá)873萬(wàn)公頃,其產(chǎn)量占本國(guó)大豆總產(chǎn)量2000萬(wàn)噸的80%—85%。2.作物品種相對(duì)集中。目前,轉(zhuǎn)基因作物主要涉及大豆、棉花、汕菜和玉米。去年,轉(zhuǎn)基因大豆占到世界大豆種植總面積的36%。依次類推,棉花占16%,油菜占玉米占7%。3.分布國(guó)家增長(zhǎng)了1倍多全球種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家數(shù)量已從1996年的6個(gè)增加到2000年的13個(gè)(其中8個(gè)是工業(yè)化國(guó)家,5個(gè)是發(fā)展中國(guó)家)。4.大豆占種植品種的一
8、半2000年在全球轉(zhuǎn)基因作物中唱主角的是轉(zhuǎn)基因大豆,其而積占總播種而積的58°%。在阿根廷,960萬(wàn)公頃的大豆中有95%是轉(zhuǎn)基因品種,美國(guó)、巴丙的大豆