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杜邦先锋与生物技术


 杜邦将科学应用到工作中,通过创造持续解决方案来实现更好、更安全、更健康的生活。
到2050年为止全球人口将接近90亿。如何利用逐渐减少的土地、有限的水资源等,来提供安全和充足的食品、饲料和燃料来满足日益增长的人口的需要,是世界农业面临的最大挑战之一。杜邦利用生物技术作为综合科学策略的一部分来迎接这一挑战。我们相信利用生物技术能提供有效的,并与环境相容的解决方案。
生物技术的广泛应用,不仅能降低成本、提高产品品质、降低对不可再生燃料的依赖,而且还能带来的一系列的环境效益和社会效益。
先锋良种国际有限公司是杜邦全资子公司,是全球最大的玉米种业公司,致力于杜邦公司的农业与营养事业。先锋优秀的品种资源为其生物技术的应用提供了坚实的基础,必将对人类转基因作物事业作出巨大贡献。

生物技术科普

“基因”这个词诞生于100年前,过去老百姓对它知之甚少。现在,报刊、电视几乎每天都有它的消息,“基因”不时挂在人们的嘴边并出现在形形色色的广告中。基因已走进了千家万户,走到了我们每个人的身边。
几年前,“转基因食品”还只是一个从媒体上偶尔看到的新名词,总感觉它离我们还非常遥远。然而,今天转基因食品已同我们息息相关,人类社会在不知不觉中开始进入转基因食品消费时代。
或许用不了太久,人们就会面临这样的现实:当我们在商场里购物时,将会乐于购买含有转基因成分的食品;或经反复比较,专门选购价廉物美、功能特异的转基因商品。
那么,什么是基因?转基因是怎么回事?我们身边的转基因产品有哪些?转基因安全吗?转基因的未来发展趋势又将会怎样?对“基因”多一份了解,认识上就会多一点科学和理性,少一份神秘和疑虑,对转基因的各种信息就会有更好、更强的分析判断和鉴别能力。

什么是“转基因”?

要知道什么是转基因,先要知道什么是基因。
那么,什么是基因呢?基因又是怎么被发现的呢?

什么是基因?

种瓜得瓜,种豆得豆。龙生龙,凤生凤。每一种生物的性状和特征都能代代相传。这是因为亲代与子代之间的遗传所致。自然界中找不到两个完全相同的个体。花儿有的白,有的红,有的粉,有的紫。这些都是因为“基因”有差异。
那么,生物的性状是怎样从亲代遗传到子代的呢?
早在19世纪50-60年代,在奥地利一家修道院里,有一位叫孟德尔的年轻修道士,为了搞清楚性状是如何从亲代遗传到子代的,他用了几年的时间,种了3万多株豌豆进行杂交试验,如红花豌豆与白花豌豆杂交,发现其子代都开红花。由此,孟德尔提出了遗传因子的概念,即生物体的每一个性状都是由一对遗传因子决定的,后来人们将它称之为孟德尔遗传定律。也就是说,生物体内有一种物质在精确而又神奇地控制着生物的生长、发育、繁殖、衰老和死亡。
20世纪初,遗传学家们又以果蝇为材料进行遗传学研究,并将控制生物体某一特定性状的遗传因子同细胞内的染色体联系起来,明确了遗传因子存在于染色体上,且在染色体上呈线性排列。
随着遗传因子的庐山真面目被揭开,遗传因子被建议由“基因”一词所代替,且沿用至今。“基因”这一名词,是根据外文gene的读音翻译而来的,最初由丹麦遗传学家约翰逊于1909年提出。控制一个性状的一对基因被称为等位基因,因为它们在染色体上的位置相同;一种生物的所有基因合起来叫做基因组。

基因的本质

孟德尔遗传定律告诉我们,基因控制着生物体的性状,那么,基因又在生物体内的什么位置呢?
研究表明:生物体的各种组织和器官是由许许多多的细胞所组成的,也就是说细胞是生命的基本单位,故基因必定存在于细胞内。而细胞又有细胞核、细胞质之分,细胞质中还有各种细胞器(如叶绿体、线粒体等),基因又在细胞中的哪个部位呢?
19世纪末,生物学家通过实验证明了细胞核决定着生物性状的遗传,又通过对细胞分裂过程的研究,认识到染色体在遗传中起重要的作用,是遗传物质的载体,基因就位于细胞核内的染色体上。
染色体主要是由蛋白质和脱氧核糖核酸(DNA)组成,20世纪40年代以后,一系列的实验以确凿的证据证明了生物体内的遗传物质主要是DNA。
20世纪50年代以后,随着分子遗传学的发展,尤其是DNA双螺旋结构的发现,人类才真正认识了基因的物质本质,即:基因是具有遗传效应的DNA片段。
现在我们把细胞核中的所有基因称为核基因组,细胞质中的叶绿体和线粒体也含有许许多多的基因,称为叶绿体基因组和线粒体基因组,都具有遗传功能。

基因决定生物性状

每一种生物都具有不同的独特性状,每一种性状都是由一个或多个基因决定。基因控制生物性状的过程极其复杂,科学家们对它的了解至今也只是冰山一角。
生物体的遗传物质主要是DNA,基因是具有遗传效应的DNA片段。那么,DNA又是怎样的一种化学物质呢?
DNA由六种化学分子组成:脱氧核糖、磷酸和4种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶,分别缩写为A、G、T、C)。
1953年,两位年轻科学家沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型:DNA分子就像“梯子”或“麻花”,两边是两条由脱氧核糖和磷酸交替组成并形成双螺旋的长链,每一个脱氧核糖上都连着一个碱基。两条长链上的碱基,彼此间按照“A对T,G对C”的配对原则结合在一起,如同一个个阶梯。DNA上的碱基序列,就是遗传信息。四种碱基的排列组合可以无限多样,因而它携带的遗传信息也丰富多彩。
基因的复制是通过DNA分子的复制来完成的。通过复制,遗传信息从亲代传给了子代,子代即表现出与亲代相似的性状,即所谓遗传。若在复制过程中DNA的碱基序列发生了变化,则出现变异,这就是自然界中生物种类丰富多样、生物个体千姿百态的根本原因。

什么是转基因?

转基因,就是用现代遗传工程技术(或称基因工程或转基因技术),把一个或几个特定的外源基因转入到目标生物的基因组中,让外源基因在目标生物体中发挥作用,使生物体产生某个我们想要的新性状。当然,也可通过干扰或抑制基因组中原有某个基因的表达,敲除生物体某个我们不需要的性状。
这种对生物基因组改造的技术与外科手术对生物体器官的修复和移植的方法有些类似,不同的是,外科手术的操作对象是生物体的器官,是基于生物体的解剖结构,而转基因技术的操作对象是基因的微观结构,是基于对基因结构的修饰和改造。
把外源基因转入植物、动物或微生物细胞,就得到转基因植物、动物或微生物。以转基因植物、动物或微生物直接生产的食品,或作为原料加工制作出来的食品,就是转基因食品。
应当说明的是,转基因,并非从现代遗传工程技术开始,自然界中物种之间的天然杂交和自然选择、人类文明进程中所做的人工有性杂交和选择,都有基因的重新组合“基因重组”,都在转基因,因此转基因生物及其产品历来存在。

转基因的目标

转基因技术,是一项能造福于人类的新技术。转基因的目标就是通过改造生物的遗传特性,解决传统方法难以解决的问题,使转基因生物在性状和营养品质等方面更加符合人类的要求。
如提高生物产量。产量高、生长速度快的转基因动植物的应用,可以大幅度提高生产率,降低生产成本,为解决全球的食物短缺提供一条新的途径。
如提高生物的环境适应能力。具有抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆及营养高效利用等特性的转基因生物的应用,可以大大减少农药和肥料的使用,降低对环境和产品的污染。
如改良产品的品质。具有耐储存、抗腐败、风味好或品质优等特性的转基因生物产品的应用,可以减少保鲜剂、防腐剂或其他添加剂的使用,提高产品的市场竞争力。改变营养成分的种类、含量和配比,增加医疗保健功能等,可为消费者提供特殊需要的各种食品。
如扩大产品的应用范围。生产工业、能源和环保用的转基因生物产品,可将传统农业与其它产业结合,有利于农业产业结构的改造,显著增加农副产品的附加值。

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