笔趣三小说

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基因技术在改良植物品种

方面和细胞技术的差别基因技术在改良植物品种方面是在分子水平上进行的。从理论上来说，可以将任何生物——包括动物、植物、微生物以及人类的基因与原来植物的基因进行重组，以培育出性状优良的新品种。与此相比，细胞技术在改良植物品种方面仍然是在细胞水平上进行的，其中的细胞融合、细胞培养、细胞重组等都必须是植物细胞，不能将动物或人的细胞进行上述这些细胞技术操作。

基因技术在改良植物品种时，可以对原有基因进行剪切，去掉不良基因，保留优良基因，还可以从外界引入优良的基因。而细胞技术在改良植物品种时采取的是要么全部保留原有细胞的基因，要么全部换成外来基因的方法。其中细胞融合、细胞培养所得到的新品种保留了原来细胞的全部基因，而遗传物质转移这种细胞技术则是把原来细胞的基因都去掉后换上外来的基因。

基因技术在改良植物品种时更具根本性，因而也更能最大限度地满足人们的需要。人类可以设计出甚至“创造出”有重要经济价值的、充分汇集不同生物中对人类有益性状的植物新品种。但基因技术往往操作复杂、耗资巨大、设备复杂，因而难度较大。与此相比，细胞技术虽不能像基因技术那样“任意”培育出新品种，但在可行的范围内却表现出设备简单、耗资较少和操作方便的特点。

生物技术对提高食品品质的意义

生物技术在提高食品的营养品质方面取得了很大成就，生产出了被人们誉为“人造肉”的单细胞蛋白；同样，生物技术在提高食品的色、香、味、形等品质以及食品卫生方面也取得了重大进展。

首先，利用生物技术可以制得各种食品添加剂，它不影响食品的营养价值，具有防止食品腐败变质、增强食品感官性质的作用。例如，发酵工程生产的柠檬酸打破了传统的酸味剂只有醋和乳酸的局面，成为近代食品工业中的第一食用酸味剂。另外，发酵工程制得的L—苹果酸是国际食品界公认的安全性食品添加剂，是加工果酱、果汁、饮料、糖果等的优选酸味剂之一。在甜味剂的生产方面，用酶工程法合成的天冬氨素较过去的化学合成法有两个优点：不产生有苦味的副产品，因而省去了纯化的工序；降低了原料消耗，可节约30％左右。用发酵工程制得的新型鲜味剂有乌苷酸和肌苷酸，它们与传统的鲜味剂味精混合使用，能成倍地提高鲜味。

其次，酶技术在食品加工中发挥着巨大作用。例如，酶技术可以使肉类嫩化，办法是将酶涂抹在肉的表面或用酶液浸肉，也可以在宰杀动物前进行酶肌注，这样，可以使牛肉及其他质地较差的肉变得软化、鲜嫩。酶技术在乳品工业中的巨大作用表现在：奶粉中添加卵清溶菌酶可以防止婴儿肠道感染，起到弥补牛奶中成分欠佳之不足；乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加黄油的香味，从而可以节约黄油用量，提高风味；将牛奶用乳糖酶处理，可以将其中没有甜味、难于消化且易导致饮后腹泻、腹痛的乳糖，分解为可吸收的有用物质；制作面包时添加酶可以使面包的气孔细而分布均匀，从而使面包体积大、弹性好、色泽佳；在酿制啤酒时，加入中性蛋白酶可分解原料中的蛋白质，达到增加麦芽汁中氨基酸含量的目的；在白酒生产中采用糖化酶代替酒曲可提高出酒率，节约粮食，简化设备，节省占地。

最后，在食品卫生方面，生物技术也做出了崭新的贡献。食品上市之前，检疫部门必须严格进行微生物及其毒素的污染检查，但这种检查往往需要很长时间，而利用生物技术则可以快速、准确地检查。其中常用的方法有酶免疫分析法、放射免疫分析法、单克隆抗体法、DNA探针法。另外，生物技术在食品脱毒方面也发挥了巨大作用，例如，用微生物处理法能够脱去菜籽、芥籽、萝卜籽中的糖苷（能引起甲状腺肿的毒物），并能增加这些油料的香味、提高氨基酸的含量；在豆制品中添加一种酶可以脱去其中食后能引起胃肠胀气、呕吐、腹泻的寡糖这一毒物。

总之，生物技术不仅可以开发出新的食物资源，而且对于提高食品的品质意义重大，它在食品工业中发挥着巨大作用，将为人类解决粮食问题，提高食物质量做出贡献。

基因工程在动物品种改良中的作用

利用基因工程的方法，把外来的基因转入到动物中，培育出转基因动物，就可以得到抗病、高产、优质的动物新品种。

为了增强动物抵御疾病和寄生虫的能力，可以用基因工程的方法将某种动物的抗病基因插入到另一种动物的遗传物质中去，培育出对某种疾病具有抵抗能力的转基因动物。1987年美国科学家培育出了抗白血病病毒的转基因鸡，有效地防治了这种目前既无疫苗预防又无药物治疗的世界性的传染病。这项成果可使美国每年的养鸡业减少几亿美元的损失。中国也正在组织力量致力于攻克抗马立克氏病转基因鸡的培育难关。

随着人们生活水平的提高，对蛋、奶、肉的需求量日益增加。基因工程对此将做出巨大贡献。1988年墨西哥培育出了一种矮小的瘤牛，它比正常的瘤牛矮一半，只有90厘米，体重只有135千克，远远小于正常瘤牛的体重1200千克。这种矮小的牛有很大优点，养一头正常的牛需要一公顷草场，而这些草可养10头这种矮小的牛；一头正常的牛日产奶6升，而一头矮小牛日产奶3～4升，10头就可产30～46升；10头矮牛的产肉量也比一头正常牛多；而且，矮牛可以快速繁殖，在一头正常牛的体内可同时植入四个矮牛胚胎，一年就可出生4头牛。因此，这种矮牛对增加牛奶、牛肉的产量将产生巨大影响。澳大利亚的科学家培育出了“特大号绵羊”；加拿大的科学家培育出了转基因的“超级仔鸡”；中国的科学家培育出了转基因鲤鱼，大大提高了鱼的体重；日本的科学家利用基因工程的方法将生长激素注射到鳟鱼、鲇鱼和鲑鱼等商品价值高的鱼类中，使它们的体重在四周后就比正常鱼大出了3倍。

利用基因工程还可以生产猪的生长激素。如果用显微注射的方法将生长激素基因导入猪胚胎中，然后再将胚胎植入母猪的子宫内孕育；就可得到转基因猪。这种猪日增重达1。3千克，成猪体重达90千克，是一种生长周期短、脂肪少的瘦肉型猪。

利用基因工程改良动物品种，较传统的选配方法更为快捷、有效，能够很好地满足人类对优良动物品种的希望。

生物技术的潜在危险

生物技术，尤其是重组DNA技术，使科学家能将高等生物的遗传物质同细菌的遗传物质相结合，这种实验室所创造的“杂种生物”是以前自然界中所没有的，因而可能会对人或其他生物具有独特的致病性，这种危险在目前是难以估量的。一般被实验室选作重组DNA分子宿主的是大肠杆菌K12，它是人类肠道细菌的特殊菌株，没有证据表明大肠杆菌K12能以其他大肠杆菌同样的方式引起疾病，即说明其可能有新的致病潜力。这样，当其出现在外部环境中时，人类不可避免地要对其安全性产生怀疑。与此相似，用微生物将固氮基因转移到谷物等非豆科植物中去，会产生有利的后果，但是，这种微生物在土壤中的繁殖可能会破坏植物群落和动物群落两方面的生态平衡。另外，在发展了用微生物进行药物生产的技术之后，原来比较缺乏的某些生物物质如激素，可能变得相当丰富，会导致这些物质被过分使用，从而也就失去了用其进行正当治疗的基础。再者，目前即将开始的基因治疗都是体细胞基因治疗，主要采用反转录病毒载体介导的基因转移，如果对其安全性没有完全把握的话，则可能由于载体的插入产生细胞生长的异常调节，从而导致恶性增生。

除了以上这些具体的生物技术可能会引发的问题外，另一层次的潜在危险也将逐步暴露出来，即从事生物技术的工作人员将把生物技术引向何方?他们的价值观可能对人类利益造成伤害。如果某个科学家只是仅仅从他个人的兴趣出发开发生物技术，或者他认为科学可以不受限制地任意发展下去，或者他个人的利益取决于迅速抓住科学发现的机会，在这些情况下，该科学家的个人利益往往会与公众的利益相冲突，他有可能会违背公众的利益，而制造出人类无法控制的生物，从而给人类带来无穷的后患。因此，从事生物技术的研究人员同样面临职业道德问题，他们一般不应卷入商业责任和科学责任交织在一起的竞争之中。实际上，防止生物技术的应用不当给人类或社会所带来的危险性，在客观上赋予了科研人员将情况通报给公众的义务。当人们在围绕着是否应该发展某些生物技术的问题产生不同意见时，应该向社会公众公开这些不同的观点和意见，而不能只把争论局限于科学界和政府的范围内。

基因食品

基因工程给我们带来一场重大的革命，给我们的生活带来巨大变化。说这种话的消费者的心情是矛盾着的，可谓喜忧参半。

现在全世界大约有3000多个基因工程实验，每天都与动物、植物和微生物打交道，其目的是为了设计出人类更高要求的、更完美的生物品种和制品，包括各种作物、畜牧产品、林果和食品。他们通过重组遗传信息，打破旧的传统基因，利用先进的转基因技术向生物细胞内引入抗虫、抗病、高蛋白、生长激素等各种基因，培育出大量的转基因生物新品种。像防止腐烂的转基因番茄、抗病毒转基因黄瓜、南瓜、马铃薯，抗病虫的转基因小麦、玉米等。这些转基因品种的出现，使我们在种植这些作物时不必使用化学农药，从而使环境变得更加清洁。独出心裁的医用疫苗的转基因植物，使食品直接进入医疗行业。美国生物学家查尔阿恩和米奇·海因将预防疾病的免疫基因转移到普通的瓜果、蔬菜中，使其变成食用疫苗。以后，预防什么病时就不用打针注射了，只要吃根香蕉或吃只苹果或吃盘炒菜就可以达到免疫的目的了。现在已知的这种疫苗已经有了预防霍乱病的苜蓿疫苗、预防乙型肝炎的香蕉疫苗、预防白喉的马铃薯疫苗等。

生物工程为人们餐桌上提供的新食品，预示着本世纪农业生产的一个新时代的到来。有益于人体健康、无污染、产量更高、品质更好的品种，正在不断地丰富我们的菜篮子和米袋子。

不过，转基因食品所带来的并不都是好消息。据说美国一家农产品公司的一种转基因豆子，对杀虫剂有免疫力，但却能产生一种类似激素的东西，男人吃了可以雌性化，**加大，胡子减少。因而，现在人们在食用这些转基因农产品时抱着十分谨慎的态度。像用基因技术制造的奶酪、含有转基因材料的白面包、用Turbo细菌生产的具有水果香味的酸奶等，吃起来总是有些放不下心，更令人担心的是一些转生长素基因肉类产品。生长素的含量增高可以使猪长得肥大，可以促进肉鸡加快生长速度，也可使奶牛的奶产量提高。但我们在食用这些食品时，就可以完全放心了吗?婴儿食后会怎样?幼儿、青少年食后会怎样?因而，我们对食品转基因技术产品还不能完全放心。

植物克隆技术

植物克隆技术已渗透到农、工、医及人民生活的各个方面，随着科技的发展，其应用前景将日益广阔。

植物的无性繁殖在农业上早已广泛采用，甚至有一些植物本身就能通过地下茎或地下根来繁殖新个体，“无心插柳柳成荫”便是一个例证。但人工的植物克隆过程却不这么简单。我们可通过植物组织培养进行无性繁殖。

所谓植物组织培养就是在无菌条件下利用人工培养基对植物体的某一部分（包括原生质体、细胞、组织和器官）进行培养。根据所培养的植物材料不同，组织培养可分为5种类型，即愈伤组织培养、悬浮细胞培养、器官培养、茎尖分生组织培养和原生质体培养。通过植物组织培养进行的无性繁殖在作物脱毒和快速繁殖上都有着广泛的应用。回顾其发展历程，是在无数科学家的不懈努力之下，方使这项技术趋于完善，趋于成熟。

第一步：植物组织培养的前奏曲。