基因的定义(抗原和抗体是什么关系)

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基因的定义,抗原和抗体是什么关系?

题主副问【抗原和抗体是免疫治疗最常见的名词,可免疫又是啥意思呢?】,击中要害。

免疫——多少智商税假汝之名收割

拯救了不知多少人性命的疫苗加上艾滋病的流行,让免疫这个词,进入大众视线。而艾滋病患者,因为被病毒搞垮了免疫系统,而身陷悲惨境地,死得都不安生,更是让大众惊惧,也因此获得了对免疫系统功能的直观感受。

因此,自上世纪八十年代之后,如何提高调节免疫力的就成了热门概念,一时之间多少神药问世,许多传统医学纷纷向免疫这个闪闪发光的概念靠拢,声称自己在这方面有着数千年的经验,一时不知收割了不知多少智商税。

当然,一些生产化学药物的药厂也没有闲着,比如前段时间的匹多莫德事件(一种号称能提高幼儿免疫力的药物,但缺乏严谨的临床测试数据,因为药师翼连梅的质疑,在一众家长中掀起的舆论波澜,引发广大媒体的跟进)就是如此。

而题主这个问题,一下就击中了【免疫】这个概念的核心之处,要理解抗原和抗体,就得先知道免疫系统的功能是什么,以及它是如何完成它的功能的。

免疫系统的功能——生物体内的暴力机构,用来识别“我”和“非我”

免疫系统是多细胞生物抵御病毒、微生物、寄生虫乃至自身癌细胞的一套疾病防御系统。是多细胞生物,为了维持自我的存在,而演化出来的一套暴力机构。这套暴力机构通过屏蔽(主要是皮肤)、吞噬(以巨噬细胞为代表)、杀伤(以自然杀伤细胞为代表)和标记(以B细胞释放的抗体为代表)这三种方法来工作。当然,这里面的门道很多,远不是三言两语就能说清楚,就像国家的暴力机构也有军队、特警、武警、警察等的分类一个道理,这是一个相当复杂的体系。

B细胞——抗体和抗原

抗体是B细胞合成并释放到体液中的一种蛋白质,它们拥有大致相似的结构,很好辨认。

图示:受到抗原刺激,B细胞开始合成大量抗体(本质是蛋白质)并释放到体液中。

所谓抗原,就是可以被特定的B细胞识别,并刺激B细胞生产并释放抗体的物质。,释放出来的抗体可以和相应的抗原发生结合。这种结合可以激活免疫系统中吞噬细胞的吞噬能力。

图示:反是和抗体结合的东西就是抗原,这种结合反应会诱导巨噬细胞的吞噬。通过这种方法,免疫系统借此清除异己,维持机体的纯洁性。

简单说,什么东西算抗原,这事是由B细胞决定的,B细胞说你是,你就是,没有任何分辨的余地,也没有其他道理可讲。

这看起来好像很霸道,但这正是身体识别我和非我的重要手段。抗体是B细胞所合成并释放出来的一种蛋白质,不同的B细胞释放不同的抗体,人类大约拥有上百万种不同的B细胞,可以产生上百万种不同的抗体,与你压根无法想象的上百万种物质结合。这些物质中甚至有些是从来不曾在这个世界上存在过的纯粹人工合成的物质,当年,这一发现让免疫学家们感到深深的震骇。

因此,抗原实际上是一个相对的概念,并非一个绝对的概念。对某人来说是抗原的物质,对另一个人来说则未必是。比如花粉过敏。不是每个人都对花粉过敏。那些对花粉过敏的人,是因为他们拥有能和花粉结合的B细胞,产生了和花粉结合的抗体,刺激了免疫系统,所谓的过敏反应,就是免疫系统被激活导致的症状,就像特警封锁道路,抓捕恐怖分子,对市民的正常生活是会造成一定影响的,同样的免疫系统在局部被激活,那滋味也不是那么好受。

同样的以血型为例。A型血的人,不会产生与A型红细胞结合的抗体,但他们的B细胞却能产生与B型红细胞结合的抗体。所以,对于A型血的人来说,A型红细胞不是抗原,但B型红细胞就是抗原。这就是为什么不要把A型血输给B型血的人根本原因。进入B型血身体的A型红细胞会被当成外来的入侵者,被抗A抗体结合,然后被免疫系统吞噬,一方面引发了剧烈的免疫反应,另一方面达不到输血的效果。输血的目的之一就是提供运输氧气的红细胞。

但我们不能站在任何一个独特的个体的立场上去定义什么是抗原什么不是抗原,所以我们的定义则是,所有能进入身体内环境的物质都是抗原,或者是潜在的抗原。只要世间存在一种抗体能和它结合,那它就是抗原。而这其中有些物质具有很强的抗原性,即几乎必然存在能和它发生结合的抗体,比如蛋白质或者糖链等等。然而,我还是要再次强调,对你这个特定的个体来说,什么东西是抗原,不是专家说了算,而是你自身的免疫系统,你的B细胞说了算。

图示: A型血的人(即红细胞膜上拥有A型抗原的人),血液中存在抗B抗体和产生这种抗体的B细胞

B型血的人(即红细胞膜上拥有B型抗原的人),血液中则存在的是抗A抗体和产生这种抗体的B细胞

AB型血的人(即红细胞膜上拥有A型和B型抗原的人),血液中不存在抗A或抗B抗体以及相应的产生这些抗体的特定类型的B细胞

O型血的人(即红细胞膜上即没有A也没有B型抗原的人),血液中则同时存在着抗A和抗B抗体以及相应的产生这些抗体的特定类型的B细胞

基因的定义到底是什么?

谢邀。通俗的说,基因就是生物体内的遗传因子,就是储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等生命过程的全部信息。世上的所有生物都是因为有了基因这个遗传因子,才能区别于不同的生物和代代相传。基因有两个基本特征,一是忠实的复制自己。这个特征使每种生物的下一代,都会有上一代的基本特征,这就是遗传;二是会发生突变和变异。从古到今,所有的生物都是在突变和变异中,这是现在的生物与远古时期生物发生了很大不同的原因。

基因这个遗传因子是长在DNA的链条上,有人把DNA说成是基因,这是错误的。DAN里面包含着基因,但不完全是基因,所以它是基因的载体。DNA中带有遗传信息序列片段的那一部分才是基因,除此以外,DNA还是生命信息和指令的储存地,可比喻为生物体内的“蓝图”或“食谱”,是建构细胞内其他化学物的指挥系统,有些以自身构造发挥作用,有些则长于调控遗传信息的表现。

根据基因里面的不同功能,有结构基因和非结构基因。结构基因又分为原核生物结构基因和真核生物结构基因,真核生物结构基因又包含外显子和内含子。非结构基因包括启动子、增强子、沉默子、反映元件等等。这里面的道道专业性比较强,是一个很复杂的东西,咱做科普不搞研究就不一一搬资料照本宣科了。

基因的发现和研究起源于19世纪中页,有一个人的名字必须要记住,就是奥地利学者G.J.孟德尔。他在豌豆的杂交实验中,首先用字母表示了实验的显性特征,虽然这种标识并没有深入到真正的遗传因子,但基因研究的雏形开始了,他的这些符号被沿用至今,成了基因的一些常用表示。20世纪初,孟德尔的工作重新被重视,他的定律又在许多植物中得到了验证,基因研究开始深入进行。

1909年丹麦学者W.L.约翰森首次提出了基因这个名词,用它来指生物遗传规律符合孟德尔定律的遗传因子,并且提出了基因型和表现型这样两个术语。以后基因研究越来越被重视,到了20世纪中叶,科学家们在果蝇、大肠杆菌等的研究中,对基因有了突破性的发现。1944年 O.T.埃弗里等证实肺炎双球菌的转化因子是DNA,才首次用实验证明了基因是有遗传效应的DNA片段。

基因的发现和研究的深入,使人类对这种深层次自然规律有了认识,从而可以从分子层面对自然进行干预和改造,使之更好适合人类的需要。以上基因的特点我们可以看到,基因,一方面保持了生物的主要特性,另一方面也在不断地变异。要知道,每种生物都只有不断地适应自然环境并能够自我保护,才能得以延续,所以所有的生物既保留了祖宗们的一些特征,又一代代的发生了变异,甚至突变。人类就是基因突变导致了与黑猩猩的分道扬镳。

人类的生存、进化和延续,是在对其他生物掠夺和猎杀中前行的,这种方式还在继续。在不同食物链上的各种动物,也在不断地杀戮下端的动植物,最底端的生物就是植物和微生物。这些植物和微生物为了抵御人类等动物的欺凌,也不断地演化出自己抵抗能力。比如一些植物长了刺,一些植物产生了毒素。曾有过报道,沙漠上长颈鹿吃的一种树叶,原本没有毒也没有刺,现在却变得有刺有毒,毒死了很多侵害它们的动物。微生物也不断地变异出人类难以治疗的毒素,比如SARS、艾滋、禽流感,昆虫和病菌的抗药性等等。

所以,一些人对现在的基因研究,特别是转基因研究和食品认识不足,总认为要自然的更好,这是极端错误的。如果人类不干预自然,不认识和改造自然,人类就走不到今天,至少走不了这么好。

如今,基因工程已经成为本世纪最前沿最重要的科学大事,基因工程和转基因技术已经或正在全面改变人类的生活。可以预见,在不久的将来,基因工程将在人类需要的食品、健康、长寿等许多领域发挥越来越重要的作用,每个人都会享受到这种新科学新技术带来的好处。

任何科学技术就像一把菜刀,既可以造福人类,也可以用作杀人的武器。所以,各国对基因研究监管都很严格,研究的成果必须经过严格规范的安全试验才能运用到社会。时空通讯支持基因工程和转基因的技术和研究,也从不刻意回避食用正规批准的转基因产品,但坚决反对脱离国家监管的非法转基因活动和产品。

(时空通讯原创作品,非商业转载须注明出处,商业转载请联系作者)

是谁发现基因的存在的?

我最近刚好看过《基因传》这本书,看到这个问题忍不住想来回答一下。

首先,基因这个名词是由植物学家威廉·约翰森创造的(泛生子pangene的拼写缩短得来)。而发现基因存在在遗传学发展历史上是一个重大性的突破事件,那个人就是孟德尔,“孟德尔”理论也在不知不觉中叩开了遗传学世界的大门。

孟德尔是谁呢?是一个倒霉的神职人员,在一个修道院里做代课老师(曾经两次考取教师资格证都失败了),在工作之余,他的爱好就是种植豌豆。他种植豌豆的目的是为了培育出纯种豌豆,为此他搜集了几万种的豌豆品种,并且几年如一日地照顾豌豆,为豌豆授粉,并记录了豌豆的性状和发展数据,也正是这些宝贵的数据让他得到了著名的孟德尔理论。

孟德尔研究指出,遗传是将不连续的亲代信息传递给子代的过程。其中精子携带一份信息(一个等位基因),卵子携带一份信息(另一个等位基因),因此生物体可以从每一位亲代获得一个等位基因。

后来孟德尔的遗传单位被发明了一个新的名词,就是基因。基因是遗传信息的载体。

不幸的是,孟德尔生前,其研究理论并没有得到业界的重视,直到他去世之后,生物学家们才慢慢发现其理论的正确率。豌豆实验之后,孟德尔升职为修道院的院长,就没有时间搞研究啦,不过是金子总会发光哦,孟德尔为遗传学所作出的贡献是被永远记载在基因发展历史上的。

遗传指的是什么?

遗传这个“锅”,还真不能只甩给基因来背

一提到“遗传”,你想到了什么?

想到了“基因”这个家伙?小到身高、胖瘦、眼晴、鼻子、蒙古趾等给一个人外观带来影响的因素,大到肿瘤、哮喘、血压、抑郁、阿尔茨海默病等影响生命质量的因素;快到孩子出生甚至孕期就表现出来、慢到中年以后甚至潜藏终生都不会表达出来;哪怕是孩子一下子惹到你,便是一句“真是你爸/妈生的!”

没错,这些都属于遗传,但从各学科不断涌现出来的研究成果来看,它们仅仅只是遗传的一部分,甚至只是一小部分,有专家还给出了一个精确的比例——15%。今天在这里,咱不去探究这个具体的比例是如何计算出来的(尽管确实我也挺好奇),而是来聊一聊另外的那85%包含着哪些内容,如何?

目前,已经呈现出来的非基因遗传,有以下几个方面:

~饮食习惯

包括食物的结构、做法、口味和环境等方面。

这个部分放在一个家庭或者家族里面更容易理解。可以回想一下,你现在爱吃的食物或者菜肴,偏好是从哪里来的呢?不论是正餐或是零食,有哪些是从小时候就形成,一直延续到现在、甚至传递给了你的孩子?再往上溯源呢?

我们常有的一种对食物的感觉,就是“好这一口”,其实它不仅仅只是特定的那种食物吃到嘴里时的味觉嗅觉触觉、还有时间地点氛围……的感知——更多地,我们“好”的是那跟儿时特定的情感体验链接的感觉,仿佛在那一刻,回到了儿时的平行空间。

说到这,是不是也勾起了你很多这方面的回忆?这些都潜移默化地影响着我们。常有的一个印象是,一家人的体型大多很相似,这里面有多少在于饮食习惯或者说“偏好”遗传带来的影响,又有多少是基因遗传带来的影响?不过,这也恰恰增加了验证的难度:若是要战胜自己的饮食偏好来验证?也许倒不如放弃,就让自己相信原来所相信的。

这就将下一个方面带到了我们面前:

~思维模式或认知

简单来说,思维模式或认知的体现,是一个人的三观:我们所在的是一个怎样的世界,我们所面对的是怎样的人生,我们怎样认知和评价周围的人、事、物,以此为基础发展出来的,对待自己、家人、家庭、生活、工作、金钱……的态度。

具体到婚姻和家庭中,父母是否分别有着自己清晰的三观和目标,是否能系统地思维,是否双方都通过成年人的沟通来对家庭中的事务达成一致,在此基础上共同创造并分享生活的喜悦……

是否以自己的人生状态对待孩子身教而不说教,在陪伴孩子时,是否是一个很棒的观察者,观察孩子的需求、兴趣、天赋,并给予适当和无形的安全保护,是否最终指向支持孩子拿自己的主意,有自己的主见,最终做自己的主人……

孩子眼中的世界,是非黑即白的、还是阴阳相生的;孩子未来的人生,是为了自己梦想而创造出来的、还是为了外在的人或事而存在的;孩子秉承的价值,是遇事遵循内心清晰而坚定的那个声音、还是等待外部嘈杂和纷繁的那些指令……

这些也会在家庭系统中一代一代地传承下去。你也许会说:现在我们意识到了这些基因以外的遗传因素,那如何改变呢?这就带出来另一个部分:

~对待学习和变化的态度

目前对于人脑科学的研究,发现哪怕咱们的年龄很大了,大脑依然具有很强的可塑性,也就是说通过学习、思考和行动,在大脑中形成新的神经回路;这个过程是一直在发生着的——当然,如果你抱持着自己年纪已经太大了,积习难改,那么你的头脑就真的“随你”了。

所以,如果咱们在这个科学发现不断出新的时代,保持开放和好奇的学习状态,那么就可以从自己这一代开始,有意识地改变传递给孩子的“内容和品质”,就能实现家族传承的更新迭代,这是意识和行为层面的“突变”,这又会返回来、在真正的生物基因层面改写遗传的内容。

思维影响行为,行为带来结果,咱们如果希望经常面对的事情,下一次得到跟以往不同的结果,就得对行为做出调整,如果只是简单地模仿他人的行为,也许一时见效,但也就只能一时一事地亦步亦趋;若是要从源头或根本上调整,就须得从思维上着手了。

今天先聊这些吧,是不是已经引发了你对遗传的更多的思考呢?至少遗传这个锅,可以不再只是让基因来背了吧!这带给咱们新的挑战是:原来都可以甩给基因的话,咱们主观上无能为力,也就不用做些什么,落得个轻松;但现在,得好好想一想,怎样主动改变和调整了!你说呢?

基因过表达的原理步骤和应用是什么?

基因过表达的基本原理是通过人工构建的方式在目的基因上游加入调控元件,使基因可以在人为控制的条件下实现大量转录和翻译,从而实现基因产物的过表达。

基因过表达的步骤是:

1,构建克隆。将目的基因连接在特定的载体上,载体种类依据表达系统差异而不同。在载体上一般含有增强基因转录的promoter,不同系统中采用的promoter完全不同。

2,将克隆导入表达细胞中。在大肠杆菌,酵母和哺乳动物细胞中,构建的外源质粒直接导入细胞即可,这个过程称为转化或转染。对于昆虫表达系统,构建的质粒还需要先转座成为杆状病毒基因组才能用于转染。

基因过表达的应用:大肠杆菌表达系统,酵母表达系统,昆虫表达系统,哺乳动物细胞表达系统和体外翻译系统(无细胞体系)。

现在人们常说的生物技术实际上就是现代生物技术。现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技术。其中基因工 程技术是现代生物技术的核心技术。基因工程的核心技术是DNA的重组技术,也就是基因克隆技术。既然基因工程这么重要,那么什么是基因工程呢?

基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内,而能持续稳定地 繁殖。根据这个概念,人们可以从一个生物的基因中提取有用的基因片断,植入到另外一个生物体内,从而使该生物获得某些新的遗传性状。从而获得所需要的新的 生物的变种.运用基因工程可以加快生物的变异,并使生物的变异朝着有益于人类的方向发展.而且,基因工程是处在分子水平上的操作,因而可以跨越不同的物种 进行操作.大大改善了传统的只能同类生物杂交并且不能控制变异方向的方法.

例如,传统的水稻培养方法是让很多不同的水稻杂交,然后将种子都培养成水稻,再 从中选择优良的品种.但是这种方法不仅工作量大,而且效果也不是很好.根据DNA重组原理,有些隐性性状大约只有1/4的概率能表达出来.这样就做了大量 的无用功.但是利用基因工程,我们只需要从不同的水稻中提取所需要表达出来的性状的核苷酸组合,将其移植到另外的水稻上,就可以表达出来.这样做,大大节 省了工程的周期,也提高了基因性状表现的精确度.另外,不同种的生物一般是不能交配的.例如鱼和牛,就不能进行交配而生出下一代.但是利用基因工程,我们 可以把鱼的某些基因移植到牛的受精卵上,或者把牛的基因移植到鱼的受精卵上,加以培养,就可以产生既有牛的性状又有鱼的性状的新的物种.虽然基因工程有这 么多的好处,但是也不是说可以滥用的.因为每种生物经过适者生存的自然选择,都能适应所处的生存环境.如果移植了外来的基因,可能会打破其体内的细胞的平 衡,从而导致细胞的快速衰老甚至死亡.可见,基因工程要正确处理好细胞的相容性。

那么,基因工程都有那些应用呢?

一:在生产领域,人们可以利用基因技术,生产转基因食品.例如,科学家可以把某种肉猪体内控制肉的生长的基因植入鸡体内,从而让鸡也获得快速增肥 的能力.但是,转基因因为有高科技含量, 怕吃了转基因食品中的外源基因后会改变人的遗传性状,比如吃了转基因猪肉会变得好动,喝了转基因牛奶后易患恋乳症等等。华中农业大学的张启发院士认为:“ 转基因技术为作物改良提供了新手段,同时也带来了潜在的风险。基因技术本身能够进行精确的分析和评估,从而有效地规避风险。对转基因技术的风险评估应以传 统技术为参照。科学规范的管理可为转基因技术的利用提供安全保障。生命科学基础知识的科普和公众教育十分重 要。

二:军事上的应用.生物武器已经使用了很长的时间.细菌,毒气都令人为之色变.但是,现在传说中的基因武器却更加令人胆寒.基因武器只对具有某种 基因的人(例如某一种族)有杀伤力,而对其他种族的人毫无影响.这种武器的使用无疑会使遭受基因武器袭击的种族面临灭顶之灾。

三: 环境保护上,也可以应用基因武器.我们可以针对一些破坏生态平衡的动植物,研制出专门的基因药物,既能高效的杀死它们,又不会对其他生物造成影响.还能节 省成本.例如一直危害我国淡水区域的水葫芦,如果有一种基因产品能够高校杀灭的话,那每年就可以节省几十亿了。科学是一把双刃剑.基因工程也不例外.我们要发挥基因工程中能造福人类的部分,抑止它的害处.。

四,医疗方面,随着人类对基因研究的不断深入,发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因,而且还能掌握如何进行对基 因诊断、修复、治疗和预防,这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的利益。所谓基因治疗是指用基因工程的技术方法,将正常的基因转如病患者的细胞中,以取代病变基因,从而表达所缺乏的产物,或者通过关闭或降低异常表达的基因等途 径,达到治疗某些遗传病的目的。目前,已发现的遗传病有6500多种,其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此,遗传病是基因治疗的主要对象 。第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时,两个4岁和9岁的小女孩由于体内腺苷脱氨酶缺乏而患了严重的联合免疫缺陷症。科学家对她们进行了基因治疗 并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年,我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。

基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术于基因治疗。其方法是将特定的DNA用改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏、脾、肠道和皮肤获得成功的表 达。这一成功预示着人们未来可能利用基因枪传送药物到人体内的特定部位,以取代传统的接种疫苗,并用基因枪技术来治疗遗传病。

目前,科学家们正在研究的是胎儿基因疗法。如果现在的实验疗效得到进一步确证的话,就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病,以防止出生患遗传病症的新生儿,从而从根本上提高后代的健康水平。

五,基因工程药物研究,基因工程药物,是重组DNA的表达产物。广义的说,凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的,都可以成为基因工程药物。在这方面的研究具有十分诱人的前景。

基因工程药物研究的开发重点是从蛋白质类药物,如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质,转移到寻找较小分子蛋白质药物。这是因为蛋 白质的分子一般都比较大,不容易穿过细胞膜,因而影响其药理作用的发挥,而小分子药物在这方面就具有明显的优越性。另一方面对疾病的治疗思路也开阔了,从 单纯的用药发展到用基因工程技术或基因本身作为治疗手段。

现在,还有一个需要引起大家注意的问题,就是许多过去被征服的传染病,由于细菌产生了耐药性,又卷土重来。其中最值得引起注意的是结核病。据世界 卫生组织报道,现已出现全球肺结核病危机。本来即将被消灭的结核病又死灰复燃,而且出现了多种耐药结核病。据统计,全世界现有17.22亿人感染了结核病 菌,每年有900万新结核病人,约300万人死于结核病,相当于每10秒钟就有一人死于结核病。科学家还指出,在今后的一段时间里, 会有数以百计的感染细菌性疾病的人将无药可治,同时病毒性疾病日益曾多,防不胜防。不过与此同时,科学家们也探索了对付的办法,他们在人体、昆虫和植物种 子中找到一些小分子的抗微生物多肽,它们的分子量小于4000,仅有30多个氨基酸,具有强烈的广普杀伤病原微生物的活力,对细菌、病菌、真菌等病原微生 物能产生较强的杀伤作用,有可能成为新一代的“超级抗生素”。除了用它来开发新的抗生素外,这类小分子多肽还可以在农业上用于培育抗病作物的新品种。

六,加快农作物新品种的培育,科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展,一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。

本世纪五、六十年代,由于杂交品种推广、化肥使用量增加以及灌溉面积的扩大,农作物产量成倍提高,这就是大家所说的“绿色革命”。但一些研究人员认为,这些方法目前已很难再使农作物产量有进一步的大幅度提高。

基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如,基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂,可以使农作物种植在旱地或 盐碱地上,或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。<BR> 基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法,需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种,基因工程技术使研究人员可以将任何一种 基因注入到一种植物中,从而培育出一种全新的农作物品种,时间则缩短一半。

虽然第一批基因工程农作物品种5年前才开始上市,但今年美国种植的玉米、大豆和棉花中的一半将使用利用基因工程培育的种子。据估计,今后5年内, 美国基因工程农产品和食品的市场规模将从今年的40亿美元扩大到200亿美元,20年后达到750亿美元。有的专家预计,“到下世纪初,很可能美国的每一 种食品中都含有一点基因工程的成分。

尽管还有不少人、特别是欧洲国家消费者对转基因农产品心存疑虑,但是专家们指出,利用基因工程改良农作物已势在必行。这首先是由于全球人口的压力 不断增加。专家们估计,今后40年内,全球的人口将比目前增加一半,为此,粮食产量需增加75%。另外,人口的老龄化对医疗系统的压力不断增加,开发可以 增强人体健康的食品十分必要。

加快农作物新品种的培育也是第三世界发展中国家发展生物技术的一个共同目标,我国的农业生物技术的研究与应用已经广泛开展,并已取得显著效益。

七,分子进化工程的研究,分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择的压力,模拟自然中生物进化历程,以达到创造新基因、新蛋白质的目的。

这需要三个步骤,即扩增、突变、和选择。扩增是使所提取的遗传信息DNA片段分子获得大量的拷贝;突变是在基因水平上施加压力,使DNA片段上的 碱基发生变异,这种变异为选择和进化提供原料;选择是在表型水平上通过适者生存,不适者淘汰的方式固定变异。这三个过程紧密相连缺一不 可。

现在,科学家已应用此方法,通过试管里的定向进化,获得了能抑制凝血酶活性的DNA分子,这类DNA具有抗凝血作用,它有可能代替溶解血栓的蛋白质药物,来治疗心肌梗塞、脑血栓等疾病。

参考资料

天涯社区

.天涯社区[引用时间2017-12-30]

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