转基因技术和杂交的区别
嫁接、杂交和转基因三个概念的辨析
嫁接、杂交和转基因三个概念的辨析(转)在中国科技馆作专家志愿者1年了,每次服务都期待观众能够更多的提问。
7月10号是今年暑期接待的第一天,比平时4点半闭馆延长一小时。
5点20分,几个在二层B厅孟德尔豌豆实验展品前的游客向我提问:嫁接、杂交和转基因有什么区别?听到这个提问,我顿觉神清气爽,多么可爱的观众,提出这么销魂的问题,且听我慢慢道来。
先说嫁接。
嫁接就是把一个植物体的芽或枝,接在另一株植物体上,使两部分长成一株完整的植物体。
接上的芽或枝叶接触, 接的植物体叫砧木。
一般都限于植物,是人工对植物进行无性生殖的一种。
嫁接时应当使接穗与砧木的形成层紧密结合,以确保接穗成活。
嫁接是利用植物受伤后具有愈伤的机能来进行的。
嫁接时,使两个伤面的形成层靠近并扎紧在一起,结果因细胞增生,彼此愈合成为维管组织连接在一起的一个整体。
影响嫁接成活的主要因素是接穗和砧木的亲和力,其次是嫁接的技术和嫁接后的管理。
所谓亲合力,就是接穗和砧木在内部组织结构上、生理和遗传上,彼此相同或相近,从而能互相结合在一起的能力。
亲和力高,嫁接成活率高。
反之,则成活率低。
一般来说,植物亲缘关系越近,则亲和力越强。
例如苹果接于沙果;梨接于杜梨、秋子梨;柿接于黑枣;核桃接于核桃楸等亲和力都很好。
嫁接不涉及遗产物质的重组与改变,品质的改善只是通过砧木的营养组织来实现的,这种改善并不会遗传。
接穗所结的果实、种子、一切都是原来的物种,毫无改变。
那么杂交呢?我想观众这里问的“杂交”很可能主要是指“杂交水稻”“杂交育种”等概念里面的杂交,而非“体细胞杂交”“分子杂交”等概念里面的杂交。
那就重点说说前者吧,这个杂交是说通过人工有性生殖的方式把基因型不同的两个个体通过染色体基因重组而选育新的基因型,与转基因技术的不同在于没有外源基因的导入。
杂交是在多发生同种、同属或同科物种之间,亲缘关系很近,如袁隆平的杂交稻是野生稻与水稻杂交,但都是稻属这个植物。
杂交最远发生在属间,科间就需要人帮助了。
转基因与杂交的区别
转基因与杂交的区别植物杂交:指近缘种间的有性繁殖,嫁接不属于此列。
利用体细胞杂交技术可以做到远缘的杂交。
杂交畜牧:指两个不同近交系之间,优质品种的雌雄畜牧进行有计划的交配,杂交所产生的第一代动物,具有两亲本遗传的优质特性,用于改良家畜品质,有着正常的生长周期和正常繁殖能力的畜牧品种。
主要区别:人工转基因技术和人工杂交技术是两个概念,植物杂交技术是自体基因重组过程,不改变繁殖特性,但有组合优质基因的几率,基本不会产生变异基因,即没有剥夺其基本特性的作物。
它可通过原生质体之间的融合、细胞自体细胞重组、自体遗传物质自由组合转移、自体染色体工程技术获得,不改变植物的遗传特性,可以提高优质率水平,从而培育出高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、等的作物新品种。
自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。
过去的几千年里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体的选择和利用,通过随机和自然的方式来积累优良基因。
遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法,进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。
因此,人工转基因技术与传统技术有着同样的目的,其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。
但在基因转移的范围和效率上,人工转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。
第一,传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,而人工转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。
第二,传统的杂交和选择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,所转移的是大量的基因,不可能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。
而人工转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。
因此,人工转基因技术是对传统技术的发展和补充。
将两者紧密结合,可相得益彰,大大地提高动植物品种改良的效率。
转基因技术简介
Genetically Modified——转基因,简称GM。
是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,再从结果中进行数代的人工选育,从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。
与杂交不同,该技术利用转基因技术可以创造新染色体,改变动植物性状,培育新品种,具有更大的随机性、不确定性。
也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品,用于医药、食品等方面。
[1]转基因分类转基因按照途径可分为人工转基因和自然转基因,按照对象可分为植物转基因和动物转基因。
人工转基因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)。
自然转基因不是人为导向的,自然界里动物或植物自主形成的转基因。
植物转基因植物转基因是基因组中含有外源基因的植物。
它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得,有可能改变植物的某些遗传特性,培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。
而且可用转基因植物或离体培养的细胞,来生产外源基因的表达产物,如人的生长素、胰岛素、干扰素、白介素2、表皮生长因子、乙型肝炎疫苗等基因已在转基因植物中得到表达。
动物转基因动物转基因就是基因组中含有外源基因的动物。
它是按照预先的设计,通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵,再以生殖工程技术,有可能育成转基因动物。
通过生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因转移,可能育成生长周期短,产仔、生蛋多和泌乳量高,转基因超级鼠比普通老鼠大约一倍。
常规育种、杂交和转基因的异同点
常规育种、杂交和转基因的异同点目前国内民众对转基因的讨论非常热烈。
在这些讨论中,我发现许多民众对转基因的知识概念认知不足,缺乏必要的基本科学知识;而有些专业人士,尤其是从事转基因研究和积极推广转基因产品主粮化的人士,有意或者无意地混淆转基因,杂交和常规育种的概念,因而,误导或者忽悠民众对这个问题的认知,以达到他们个人的目的。
鉴于此,我认为要有效地,理智地对转基因话题进行科学的讨论,首先必须客观公正地向公众介绍有关方面的科学知识,让广大民众了解其中的科学原理。
本着这样的思考,我现在以一个专业人士的身份来为大家作一个简单的介绍。
常规育种就是从不同的自然环境条件下对自然物种进行的人工选择。
这种选择的最大特点是不对自然物种进行人为的强制性的隔离,交配和诱导,而是通过改变周围环境来进行选择。
那些在特殊环境中表现突出的物种就被选择保留下来,那些表现不佳的就遭到淘汰。
因而,常规育种的目的就是在不同的自然条件下选出性状优良的新品种。
这种新品种具有稳定的遗传特性,可以继续在后代中完整地表现出来。
杂交育种是通过人为的干预方式对物种进行指定的隔离和交配,这种育种方式对自花授粉的作物尤其重要。
比如说蕃茄,它是自花授粉作物。
也就是说,蕃茄的同一朵花既是雄花也是雌花,因而,它在自然条件下可以授精结果。
这样的过程称为自交。
说得简单一点,某个物种的同一个品种的雄花和雌花交配生成的果子属于自交果。
要防止自交果的形成,就必须将同一个品种的雄花除去,用另一个品种的雄花与其交配,这样生成的果子就是杂交果。
因而,杂交就是对某个品种的生殖系统进行强制性的隔离和用另一个品种的整个遗传物质进行交配。
但是,这种交配必须是在自然条件下,物种之间可以自由进行遗传物质交换的原则下进行的。
杂交育种的最大特点就是取父母双亲的优势互补,来获得性状突出的优良杂交品种。
不过,杂交种子的后代性状很不稳定,会发生自然的性状分离。
因而,杂交种子必须每年重新制备,不可从收获的种子中继续播种下一代。
杂交与转基因的区别
杂交与转基因的区别
杂交与转基因的区别是定义不同,繁殖方法不同,父本、母本不同,结果不同。
杂交是通过不同的基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法。
而转基因是将DNA的片段转入特定生物中,与其本身的基因组进行重组,再从重组体中进行数代的人工选育。
无论是转基因还是杂交,都是生物培育的技术方法。
关于杂交,生物学指不同种、属或品种的动物之间、植物之间进行交配。
而转基因技术,是直接将其他生物的显性基因导入目标物种基因中,并不存在严格的动物植物界划分,也并不限于生殖细胞的融合。
杂交与转基因的区别如下:
1、定义不同
杂交是通过不同基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法,通过生殖细胞相互融合而达到这一目的过程称为杂交。
转基因技术是将DNA的片段转入特定生物中,与其本身的基因组进行重组,再从重组体中进行数代的人工选育,从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。
2、繁殖方法不同
杂交是通过有性繁殖育种,而转基因是通过基因转移嫁接育种。
3、父本、母本不同
杂交是选择两种亲缘关系近的植物或动物进行杂交,逐代筛选综合了父本、母本优良性状的后代,不会脱离其本身所属种类。
而转基因的基因片段可以是从特定生物体基因组中提取的,也可以是人工合成指定序列的DNA的片段,所以转基因技术可以创造出新物种。
4、结果不同
杂交在育种过程中结果是未知的,只有结果出来才知道是遗传了上一代的优良基因还是劣质基因,而转基因是人为挑选的基因序列进行育种,结果是可知的。
“杂交”与“转基因”区别
“杂交”与“转基因”区别大家对转基因争论不休,其实很多人并不太明白,有人企图“混淆”转基因与杂交的区别。
所以我们必须分清楚“杂交”与“转基因”区别。
杂交——物种非常非常相近的生物,进行交配,生育出后代。
杂交的条件苛刻,即使能成功,也受自然生物体系的限制。
转基因不同——它可以把“不同的物种”进行切片,从理论上可以进行“任意组合”。
也就是说——“转基因”可以不受自然生物体系的限制。
比如——狮虎兽是杂交;长翅膀会飞的老虎就是“转基因”。
利用“杂交”手段,完全不可能让麻雀与老虎“杂交”。
因为那样——完全违背了自然生物体系。
不可能被自然界允许接受。
但“转基因”不同——它突破了“自然生物体系的限制”。
我完全相信——有一天,通过“转基因”,麻雀的翅膀可以长到老虎身上。
这就为“转基因”现在所谓的转基因技术,大多并不是对染色体进行改变,而是使用质粒。
质粒是类似线粒体和叶绿体一样的自带DNA的细胞器。
质粒其实可以看作一种介于病毒和细胞器之间的一种存在形式。
基于质粒的这种存在形式,它可以很容易地被导入到细胞。
而由于它可以利用细胞结构产生蛋白质,或者把部分基因导入到植物细胞DNA上/从植物细胞DNA移除部分基因,所以是目前转基因技术的主要应用方式。
质粒的遗传、变异规律并没有研究那么透彻。
质粒可以把更大范围的基因进行重组,质粒的稳定性比核内基因差很多,质粒还分几种复制和遗传特性差别很大的不同类型,等等。
从这个角度来说,人们对转基因技术的担心是可以理解的。
例如,质粒在环境物种之中的扩散规律就没有研究报告说得清楚,在何种情况下影响环境物种、何种情况下不影响环境物种?但杂交基因在这方面就好得多。
基于以上原因,谨慎使用转基因技术于开放式大规模生产的环境是合理的。
杂交只能在同种和近亲种间进行,可自然发生,而转基因技术可以将基因在不同生物间转移,自然发生的概率非常小,几乎为零概率事件。
透过杂交技术的品种改良只能够在近亲的品种之间进行, 杂交水稻都是在栽培稻之间或栽培稻与野生稻之间的杂交品种, 育种及筛选优良的株系。
生物转基因技术利与弊
发明与创新2010.07INVENTION&INNOVATION走进科学生物转基因技术利与弊陈亚光生物转基因技术是通过遗传工程,改变植物种子中的脱氧核糖核酸,然后把这些修改过的再复合基因转移到另一些植物种子内,从而获得在自然界中无法自动生长的植物物种。
上世纪80年代末,科学家们开始把10多年分子研究的成果运用到转基因食品上,1995年成功地生产出抗杂草黄豆,并在市场上出售。
现在他们利用基因技术已批量生产出抗虫害、抗病毒、抗杂草的转基因,如玉米、大豆、油菜、土豆、西葫芦、棉花等。
目前,转基因农作物的主要产地是美国、加拿大、欧盟、南非、阿根廷等国家。
中国也开始实验并种植一些转基因农作物。
在科研方面,中国的生物转基因技术水平仅次于美国、加拿大,在世界上处于比较先进的地位。
那么,为什么要通过生物科研手段研究、开发转基因植物呢?其根本原因在于人类为了要提高农作物的产量,改善农作物的品质和增强农作物的抗病虫、抗逆的能力,而采用人工杂交、远缘杂交等方法来育种,希望将不同品种的作物,甚至是采用野生近缘物种中间的有益基因,转移到推广品种中间去。
为了实现这些问题,科学家利用现代生物技术的方法,将我们所需要的基因进行定位,分离克隆,然后再将这个目的基因,通过载体转移到我们的目标生物品种中去。
这种以生物技术的手段来转移基因的过程就是我们现在常常提到的转基因。
转基因技术与自然杂交的或传统的通过人工杂交转移的基因技术没有本质上的区别,只是这种用生物技术来进行转基因有很强的目的性———只转移需要的基因,而将不需要和有害的基因统统拒之门外。
同时,现代的转基因技术还可以从亲缘关系较远的生物中的基因,甚至是人工合成的基因转移到我们需要的品种中,扩大了可利用的种质资源。
转基因食品是指利用生物技术改良的动物、植物和微生物所制造或生产的食品、食品原料及食品添加物等。
针对某一或某些特性,以一些生物技术方式,修改动物、植物基因,使动物、植物或微生物具备或增强次特性,可以降低生产成本,增加食品或食品原料的价值。
杂交与转基因食品定义、区别、常识
杂交与转基因食品定义、区别、常识一、杂交、转基因定义1、杂交:指将两种不同基因型的生物通过生殖手段达到基因融合的方法。
2、转基因:指将人工分离出来的性状基因或修饰过的性状基因通过人工手段导入生物基因内的方法。
二、杂交、转基因区别1、杂交:选一种各方面性状都好就某些方面差的品种A,再选一个有一个或几个性状好的品种B,让这两个品种的性状正好互补。
然后通过杂交,将品种B的控制优良性状的基因传到品种A上,从而获得优良性状的后代。
因为这种方法不能保证每次杂交都可以获得理想后代,所以需要多次、大量的杂交。
2、转基因:利用现代分子生物技术(在分子层面上培育更好的粮食品种),将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。
其物种改良速度比自然状态下的速度快了几千上万倍。
三、植物性杂交食品(非转基因)1、中国农业大学,农大108玉米,用了近20年时间才育成。
2、袁隆平,杂交水稻强优组合南优2号(1974年)。
3、小番茄,现在市面上的小番茄正式叫法是樱桃番茄(Cherry Tomato),经过育种后(杂交)比其野生祖先要好吃的多,而且没有那么娇气,在很多地方都可以种。
我国大陆地区引入樱桃番茄是在90年代,从台湾引进过来的。
当时引进的是台湾栽培的一个品种,品种名叫“圣女”(比如现在常见的苹果品种是“红富士”),所以很多地方都把这个叫做圣女果。
四、植物性转基因食品植物性转基因食品很多。
目前中国已颁发了7种农业转基因生物安全证书:耐贮藏番茄、抗虫棉花、改变花色矮牵牛、抗病辣椒(甜椒、线辣椒)、转基因抗病番木瓜、转基因抗虫水稻和转植酸酶玉米等。
1、小麦。
面包生产需要高蛋白质含量的小麦,而目前的小麦品种含蛋白质较低,将高效表达的蛋白基因转入小麦,将会使做成的面包具有更好的焙烤性能。
2、番茄。
是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,但它不耐贮藏。
为了解决番茄这类果实的贮藏问题,研究者发现,控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因,是导致植物衰老的重要基因,如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达,那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制,番茄也就不会容易变软和腐烂了,这就是转基因番茄,具有抗衰老,抗软化,耐贮藏,能长途运输,可减少加工生产及运输中的浪费。
转基因不是杂交
转基因不是杂交,两者不能混淆蒋高明2月18日,笔者在科学网博客发表文章《稻田里为什么这么多虫子?》,引起不少网友评论,许多讨论是建设性的,非常感谢网友的留言。
笔者有些做了回复。
但是,针对网友提出的转基因与杂交是一回事,笔者是不完全同意的。
转基因不是杂交,两者混淆不得。
将转基因理解成杂交,是将复杂而严肃的科学问题简单化了。
这里有必要再说明一下两者的区别,愿与专家商榷。
笔者文章见:/m/user_content.aspx?id=295773,网友留言和笔者回复情况如下:[游客]aqua2001:美国是转基因食品的最大消费国,美国国内种植的相当比例的农作物都是转基因品种,某些不懂的“游客”不要胡说。
所谓转基因是有针对性地引入已知功能的基因,杂交是没有针对性地引入外源基因,再在大批产品中筛选出合适的抗虫害或高产品种(也就是引入的基因恰巧能起到这类作用的品种)。
这两者之间有什么本质区别?博主回复:转基因与杂交有本质上的不同。
杂交是在多发生同种、同属或同科物种之间,亲缘关系很近,如袁隆平的杂交稻是野生稻与水稻杂交,但都是稻属这个植物。
杂交最远发生在属间,科间就需要人帮助了,如马于驴的杂交。
而转基因是不同的类群(生物类群中的界有三大类,动物界,植物界微生物界,界以下分别是门,纲,目,科,属,种)之间,如将深海里的鱼的基因转到西红柿,微生物的基因转移到水稻里去。
杂交在自然界可自然发生,不同界之间的杂交是零概率事件。
当然,按照进化论观点,生命起源于一个细胞,但是,生命进化到今天,绝对不可能发生今天这样人与水稻进行杂交,但转基因可以办到。
guoxc:高明教授发了系列关于转基因的博客。
这些文章,作为科普,也许可以,但很多不是很完整的知识和信息。
如果是为了反对转基因而写,就将自己混同于飞专业人士了。
对转基因的泛滥,我也同样持反对的态度。
但转基因被放大,包括支持者的放大,也包括反对者的放大。
首先,转基因是什么?转基因是创造资源,而非直接产生品种。
论转基因食品的安全性
转基因食品的安全性转基因食品是指利用生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传特性,使其在性状、营养品质等方面向人类所需的目标转变。
这种以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是转基因食品,包括转基因植物食品、转基因动物食品和转基因微生物食品。
一.关于转基因转基因最早是由欧盟提出来的,想以此为借口来限制美国农产品,以防止美国农产品对本地区农产品的冲击,保护本国的农业的发展和农产品市场的稳定。
转基因食品是转基因技术在农业上的应用,转基因技术与杂交技术没有本质区别,是杂交技术的延伸,转基因技术同杂交技术一样是安全的。
转基因食品在降低生产成本、防治病虫害、增强作物抗逆境性、提高食品营养成分及品质、延长食品的贮藏和保鲜、解决粮食短缺以及改善生态环境等方面无疑具有大多数传统食品不具备的优点。
在我国主要的转基因作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜,目前我国只有棉花和番木瓜获得商业化生产。
我的市场上流通的大豆主要来自进口,一般进口的大豆是转基因的。
以大豆为例,转基因大豆主要是将其他作物上的抗病基因通过生物手段转到大豆的基因序列中,待大豆生长发育过程中表达抗病基因,从而减少病害,同时也可以减少农药的使用。
这对于减低生产成本,防治病虫害,提高食品安全与品质。
这与杂交育种的原理是类似的都是通过一定的生物手段,从其他植物中获取本植物没有的目的基因来弥补该植物生长发育、品质、储运甚至销售过程的一些不足。
转基因弥补了杂交育种的远缘物种杂交不亲和性的问题。
转基因对于改良物种的性状是比较显著的,是目前比较先进的一种生物育种手段。
二.转基因食品的安全随着转基因工程的研发及商业化的迅速发展,对转基因食品的安全性公众提出了潜在性危险疑虑,主要是:(1)转基因食品的过敏性可能,转基因食品中由于转入外源基因的表达,食品成分中可能含有新的蛋白质,从而引起过敏,这对于高敏感人群显得尤为突出;(2)转基因食品的毒性可能,转基因食品中外源基因的插入,可能使原先关闭的基因被打开,产生一种新的毒素;(3)抗生素抗性风险问题的可能;(4)营养品质改变的可能;但是我们要科学认识转基因食品的安全性问题。
浅析嫁接 杂交和转基因技术的异同
现 代 农 村 科 技
浅析嫁接
杂 交 和 转基 因技 术 的异 同
曹伟 平 郭庆 港 宋 健 0 7 1 0 0 0 )
杜 立新
( 河 北省农 林科 学 院植物保 护研 究所 河 北 保 定
为授 粉 的方 式 ,经 过选 择 和培 育 ,形 成下 一 代 ,从 而 产 生新 品种 。杂交 多 发生 在亲 缘 关系 很近 的 同种 、 同 属或 同科 物 种 之 间 ,在 自然 界 中是广 泛存 在 的 。杂 交
交 后 代 中筛 选 出 既抗 倒伏 产 量 又 高 的 水 稻 。再 比如 ,
杂 交玉 米 比它 们 的亲 本 更 为健壮 ,产量 更 高 ,种 子更 大 。远 缘 杂 交是 不 同种 间 、属 间甚 至 亲缘 关 系更 远 的 物 种 之 间的 杂 交【 。 自然 发 生 和人 工 获 得 的远 缘 杂种 也 有 很多 例 子 ,例如 东 北 的苹 果梨 ,是秋 子梨 和 砂梨 的天然 杂 交 ,具 有 品质 好 、丰产 和 抗寒 的特 点 ;福建 的萘 果 ,形似 桃 ,但 果 面 不披 绒毛 , 肉质 似 李 ,品质 优 良,可 能 是李 与桃 的种 间 自然 杂交 。种 间杂交 还 有 普 通 小麦 硬 粒 小麦 、 陆地 棉 海 岛棉 等 ,属 间 杂
嫁 接 是 利 用 植 物 受 伤 后 具 有 愈 伤 的机 能 来 进 行 的 ,将 一种 植 物 的枝 或 芽( 称 为 接穗 ) 安 插 到 另 一种 植 物 的茎 或 根上 ( 称 为 砧 木或 台木 )一 种 无 性繁 殖 方 式 ,就 好 比安
1 嫁 接
间和 精 力 ,经 验和 运 气也 起着 很 大 的决 定作 用 , 比如 袁 隆平先 生 的杂交 水稻 。 杂 交分 为远缘 杂 交和 近 缘杂 交 ,近 缘 杂交 一般 是 相 同物种 内的 杂交 ( 两 个 或 多个 品种 问 的杂 交 ) ,可 以 产 生可 育 后代 , L I : ; H 杂 交水 稻 ,它 的父 本 和母 本 部是 水 稻 ,如父 本 产 量 高, 母本 抗倒 伏 ,需 要在 无 数 的杂
转基因和传统杂交有何区别
转基因和传统杂交有何区别?一直以来,有一种说法认为传统杂交技术比转基因技术安全。
2013年1月3日,在牛津农业会议上,马克·林纳斯发表了演讲,为其反对转基因传播的做法道歉。
在讲到转基因作物安全性时,他举例:“我曾认为所谓的…终极科技‟会让农民们每年保留良种的习惯变得毫无必要,但在很早以前杂交技术出现时,它也被认为可以做到这一点,事实是直到现在也从未…得逞‟。
”近日,记者就转基因技术和传统杂交技术的差异采访了中国农业科学院生物技术研究所所长林敏。
传统杂交育种,指不同种群、不同基因型个体间进行杂交,并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。
“转基因技术和传统杂交技术本质上相同。
比如上世纪50年代的小麦遗传工程,传统的育种学家把山羊草的抗叶锈病基因和野生小麦杂交,再用它的后代和栽培小麦杂交,成功把山羊草的抗叶锈病基因转移到小麦里面,实现了跨物种的杂交、基因转移。
”林敏说。
此前,中国科学院遗传与发育生物学研究所副所长朱祯也表示,转基因技术和传统的水稻育种类似。
他说,现在的水稻品种都是千百年来,通过杂交育种把外来的基因导入受体品种里,只是非转基因通过有性生殖,转基因通过体外转移,本质上没有大的区别。
林敏认为,转基因技术和杂交技术的比较,过程更精确、更快速。
比如,转基因抗虫棉的杀虫蛋白基因来自于微生物,通过表达载体构件花粉管的载入转移到了棉花中,使棉花获得了常规育种不能获得的抗虫性状。
北京市农林科学院副研究员黄丛林也认为转基因技术跟常规的杂交技术原理差不多。
常规杂交技术转移的不是一个基因,而是很多基因,而转基因是很准确地转移某个基因,这就像装米一样,杂交是把一袋米装到另外一个袋子里,而转基因就像是从米袋里挑出一粒米,然后装到另外的袋子里,是一种更准确细微的转移。
“有人认为转基因没有传统杂交安全,主要原因是科普不到位,认识有误区,没有认清转基因的本质。
”林敏说。
对转基因问题做个科普介绍
对转基因问题做个科普介绍作为一名生物工作者,在实验室七年的时间里几乎天天和“转基因”打交道,对我个人而言,转基因只是个技术,无所谓好坏。
就好比一把菜刀,可以切菜也可以杀人—完全取决于使用目的。
所以面对网上不知道什么时候就闹得沸沸扬扬的挺转反转,说实话我挺难理解的。
而在看了很多人参与这个话题发表的一些言论后,我就更难理解了:为什么那么多人连基因和转基因是什么都说不清楚就来参战呢?这样做真的合理吗?于是我打算做一个科普,和别人辩论也得有点实在的证据,否则真的是挺丢人的。
第一、什么是基因?生物教材的解释:基因是携带有遗传信息的DNA片段。
于是肯定有人会问:什么是DNA?回答:DNA是脱氧核糖核酸。
于是肯定又会有人问:什么叫脱氧核糖核酸?那这问题就没玩没了了,等回答完可能都扯到太平洋去了。
所以对于完全没有生物基础知识的人来说,你只要知道一句话:基因是所有生物都拥有的一本密码本。
你的密码本和别人的密码本是不同的,而从理论上讲,只有同卵双生的双胞胎或者多胞胎才有可能拥有相同的密码本。
而从生物进化角度讲,高等动物拥有的密码本比低等动物复杂。
如果你知道生物领域曾经轰轰烈烈的测序活动,那么就是在为密码本解密。
其他的,不需要知道那么多。
第二、基因重要不重要?基因非常非常非常非常非常—你打多少个非常都不过分的—重要。
我前面说过,基因是所有生物都携带的一本密码本,这本密码本决定着你要如何生长才能适应这个环境。
对于人类而言,它决定了你的性别、长相、身体状况、是不是有终身无法治疗的疾病,甚至还决定了你后代的生活等等等等一系列内容。
当然,现在这个社会有很多科学技术的发展是可以改变基因表现的,比如你不喜欢单眼皮,没关系,整容手术;你不喜欢眼睛颜色,没关系,戴美瞳;你不喜欢自己的性别,没关系,变性手术。
但不管怎么说,这些都是表面现象,而由基因决定的更多东西是你无法改变的。
比如疾病。
人总是喜欢说上天决定一切,说实话,真正决定一切的是基因,为什么有人怎么吃都不胖?为什么有人从来不运动就是不生病?为什么会有根本无法治疗的疾病?这些都是基因决定的,我们的工作就是要解读基因这个密码本,然后才能回答这些“为什么”,继而改变我们的生活。
基因重组和杂交育种
(二)准性生殖
定义 通过同一物种两个不同菌株的体细胞发生融合,不 经过减数分裂而经有丝分裂导致低频率基因重组并 产生重组子。
存在范围:常见于一些真菌尤其是半知菌中,为半知 菌育种提供了一个重要手段。
Penicillum urticae 的准性杂交步骤
准性杂交:
选择亲本:以来自不同菌株的合适的营养缺陷型为亲本
肺炎链球菌 转化 过程
(二)转导
通过缺陷噬菌体为媒介,把供体细胞的小片段DNA携 带到受体细胞中,通过交换与整合,使后者获得前者部 分遗传性状的现象,称为转导。
由转导作用而获得部分新性状的重组细胞,称为转导子
普遍转导 转导的种类
局限转导
转导的特点
需要噬菌体做媒介,不需要细胞间直接接触。
普遍性转导 噬菌体可以转导供体染色体的任何部分到受体 细胞中。 局限性转导 噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。
3. 转化过程
能进行转化的细胞必须是感受态细胞
感受态:
指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的 一种生理状态。
一般微生物的感受态出现在生长的指数期后期,有 的出现在指数期末和稳定期
可人为利用环腺苷酸(cAMP)及Ca2+ 等提高 感受态水平,环腺苷酸可提高1000倍、Ca2+能 促使细胞进入感受致生物科学发生深刻变化,主要表现在: 第一,引发了生物科学中技术上的创新和迅猛发展。 第二,技术上的重大突破,促使生物科学获得前所末有的高速
度发展,开辟了新的研究领域,进入了新的研究深度。 第三,为改造生物提供强有力的手段,使生物学进入创造性的
新时期。 基因工程是否具有潜在的危害性,特别是转移至人体的基因是
强制异合:将两菌亲株的分生孢子混合涂基本培养基[-]平板, 并做各单亲本对照, [-]平板上长出的菌落是异核体或杂合二 倍体
杂交育种和基因工程
有切割位点
能复制并带着插 入的目的基因一 起复制
(3).基因的针线——DNA连接酶
G
AA TT C
C TT AA
G
基因的针线:DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
限制酶和DNA连接酶之间的关系图示:
五种DNA相关酶的比较:
限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶
DNA解旋酶
作用底物
作用部位
A.基因突变 DNA RNA 蛋白质 B.基因工程 DNA RNA 蛋白质
【变式训练】(2012·郑州四校联考)人们试图利用基因工
程的方法,用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生
产流程是:甲种生物的蛋白质 mRNA ①目的基因
与质粒②DNA重组
导入乙③种生物的细胞中
④ 获得甲种生物的蛋白质。下列说法正确的是
()
T
A.①过程需要的酶是逆转录酶,原料是A、U、G、C
B.②过程要用限制酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目
的基因与质粒连接在一起
C.如果受体细胞是细菌,可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌
等
D.④过程中用的原料不含A、U、G、C
4.(双选)(2013·韶关模拟)某线性DNA分子含有5 000个碱 基对(bp),先用限制性核酸内切酶a完全切割,再把得到的 产物用限制性核酸内切酶b完全切割,得到的DNA片段大小 如下表。限制性核酸内切酶a和b的识别序列和切割位点 如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
相同的黏性末端
DNA连接酶
• 6.(2013·太原模拟)如图表示基因工程中构建生产人 乳铁蛋白的重组载体。图中tetR表示四环素抗性基 因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamHⅠ、 HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。 图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用几种限制酶同 时酶切载体和人乳铁蛋白基因?筛选含有重组载体的
转基因科普知识
转基因科普知识二0一三年八月一转基因技术概论1、转基因技术是从什么时候开始出现的?•转基因技术是利用现代基因工程(又称遗传工程)技术,将人们期望的基因,经人工分离和遗传修饰,重新导入到生物体的基因组中,从而改善生物原有的性状或赋予其新的优良性状。
•转基因技术的研究始于上个世纪70年代,首例转基因农作物是在1983年,美国大约用了10年时间取得科技界的基本共识和消费者的认可。
2、为什么要研究转基因技术?•转基因说白了只是一项育种技术,如果传统育种能够满足要求,确实没有必要搞转基因。
问题在于,传统育种方法遇到了很大的瓶颈,已经很难获得重大突破了。
•所有的作物改良,都是建立在基因改变的基础上。
杂交育种,它是将整组的基因,在父本和母本之间大规模转移,这是基因转移最多的一种;转基因育种,则是有目的地把我们所需要的那个基因,转移到被改造的作物上。
另外一种改良方法,是利用辐射等手段诱变育种,使得基因发生突变,然后从一大堆突变中选择我们所需要的有利基因。
•很显然,三种方法都是在基因层面改变作物性状,并无本质区别;差别在于,转基因育种是“描点打靶”,效率显著高于另外两种方法,并且对作物基因的改变更少。
3、杂交和转基因有什么区别?•“育种”就是把各种优良性状的基因集中到同一个种子体内,所谓“传统育种”就是依靠杂交,让原本分别位于两株植物体内的基因通过基因重组的方式集中到一株植物体内。
但是,因为基因重组是随机发生的,因此杂交所涉及的基因越多,成功的几率就越小。
另外,还有一些优良性状来自不同的物种,无法通过杂交的方式进行育种,比如Bt基因就是这样。
•传统种植技术的目标性不强,基因的转移也只能在物种内进行。
转基因技术则不然,目标性强,可以实现跨物种之间的特定基因转移,方便简捷。
4、转基因能给我们带来什么好处?•转基因作物根据导入的特定基因组,相对于传统作物,具有高产、优质、抗病毒、抗虫害、抗寒、抗旱、抗除草剂、增加营养等特性。
杂交与转基因的区别 转基因食品鉴别小妙招
杂交与转基因的区别转基因食品鉴别小妙招自从我国认可转基因大豆的引进和种植后,关于转基因大豆的平安性就引发了民众的热闹争论。
虽然目前为止,人们对于转基因食品还没有一个完整清楚的熟悉,但是杂交水稻这个杂交技术的代表作品早已走进我们的生活。
那么,转基因和杂交技术是一回事吗?和网一起来看一下吧。
首先需要明确的一点是,无论是转基因还是杂交都属于一种较先进的技术。
对产品的平安性的考量主要是针对详细的产品而言的,都会经受从研发到筛选的过程,尤其是筛选过程,设定了一系列严格简单的标准。
因此,从这点来看,经过筛选投放市场的转基因食品,其平安性和杂交作物并没有太大差异。
但假如是从培育方法的角度,杂交涉及到的生化试剂相对更少,更有平安保障。
杂交等同于转基因吗杂交是什么?杂交是当今世界上广泛运用的一种农作物育种方法,现存的农作物几乎都是杂交而来。
众所周知的杂交水稻其实是杂交技术最胜利的典型,杂交水稻是指选用两种在遗传性状上有所差异,同时两者的优良性状又能互补的水稻,两者进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交品种,用于生产种植。
转基因是什么?转基因就是把两种或多种完全不相干的生物,利用基因植入的方式产生新的品种。
转基因实际上是违反生物的自然遗传规律,由于它转变了生物体内的遗传因素。
转基因生物自身无法再产生杂交后代,只能依靠人为关心繁殖。
正由于转基因技术违反生物的自然生长规律,所以其进展并不如杂交顺当,引起了全世界范围内的争议。
支持者认为,转基因技术改善了生物品质,提高了作物产量,降低了成本,是一种农业生产的进步。
反对者认为,转基因食品对自然环境和人类健康带来的利弊尚且需要进一步论证,假如具有重大的破坏性,将给人类带来不行挽回的灾难。
小贴士:转基因食品毕竟是福是祸,至今没有一个明确的结论。
所以,直到现在,世界上也没有一个国家完完全全推广转基因食品。
对于转基因食品,除了需要政府严格加强监管外,还要求商家明确转基因食品的标注,同时,也盼望热衷于转基因食品推广者保持理性,正确看待转基因食品。
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转基因技术和杂交的区别
转基因是指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)。
杂交(hybridization)是两条单链DNA或RNA的碱基配对,是通过不同的基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法。
杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
杂交的原理是基因重组,通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。
杂交可以使双亲的基因重新组合,形成各种不同的类型,为选择提供丰富的材料;基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体,或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来,产生在各该性状上超过亲本的类型。
但是,杂交过程并不会产生新基因,且杂交后代会出现性状分离,育种过程缓慢,过程复杂。
转基因是将特定的外源基因片段导入生物体的基因组中,是一种外源基因的引入手段;杂交是不同基因型个体之间通过交配而实现的双亲基因重组,不会产生新的基因。
同时,转基因可以直接在当代表现出来,而杂交表象在后代才能表现出来。