第1个回答 2024-04-08
1. 转基因技术是一种通过人工手段分离和修改基因，并将其导入生物体的基因组中，从而引起生物体性状的遗传修饰技术。人们通常称之为“遗传工程”、“基因工程”或“基因转化”，在媒体上，这种经过基因修饰的生物体常被称为“遗传修饰过的生物体”（Genetically Modified Organism，简称GMO）。
2. 转基因技术的应用中，植物的转基因方法主要有两种：一种是通过组织培养和再生植株的途径，常用的方法有农杆菌介导的转化法、基因枪法；另一种则不需要通过组织培养。目前比较成熟的方法主要有花粉管通道法。
3. 农杆菌介导的转化法是植物转基因的一种常用方法。农杆菌是一种普遍存在于土壤中的革兰氏阴性细菌，它能够趋化性地感染大多数双子叶植物，并在植物受伤部位诱导产生冠瘿瘤或发状根。农杆菌和发根农杆菌细胞内分别含有Ti质粒和Ri质粒，它们上面有T-DNA片段。通过农杆菌的侵染，T-DNA插入到植物的基因组中，从而实现外源基因向植物细胞的转移和整合。通过细胞和组织培养技术，可以再生出转基因植株。这种方法最初只被用于双子叶植物，但近年来，它也被广泛应用于一些单子叶植物，尤其是水稻。
4. 基因枪介导的转化法是另一种植物转基因技术。这种方法利用火药爆炸或高压气体加速（加速设备被称为基因枪）包裹了目的基因DNA溶液的高速微弹，直接送入完整植物组织和细胞。通过细胞和组织培养技术，可以再生出转基因植株，并从中选出转基因阳性植株，即转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪法的优点在于它不受受体植物的范围限制，而且其载体质粒的构建也相对简单，因此，它也是目前转基因研究中应用较广泛的方法。
5. 花粉管通道法是一种利用植物的开花和受精过程，通过向子房注射含有目的基因DNA溶液，利用花粉管通道将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步被整合到受体细胞基因组中的方法。这种方法最早是在20世纪80年代初期由我国学者周光宇提出的。我国目前推广面积较大的转基因抗虫棉就是通过这种方法培育出来的。这种方法的优点在于它不需要依赖组织培养和人工再生植株技术，技术简单，只需要装备精良的实验室，常规育种工作者就可以掌握。
6. 转基因技术在动物方面的应用也有两种常用的方法：显微注射法和体细胞核移植方法。显微注射法是在显微镜下，使用极细的玻璃针（直径1-2微米），直接将DNA注射到胚胎细胞核内，然后将注射过DNA的胚胎移植到动物体内，使其发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物大约有十分之一整合了外源基因，成为转基因动物。体细胞核移植方法是先在体外培养体细胞，进行基因导入和筛选，获得带有转基因的细胞，然后将这些转基因细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中，生产重构胚胎，再将重构胚胎移植到母体中，产生转基因动物。
7. 转基因技术与传统育种技术有着紧密的联系。自从人类开始耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过对作物遗传改良的努力。过去几千年里，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进行选择和利用。而近几十年来，育种技术则采用人工杂交方法进行优良基因重组和外源基因导入，实现遗传改良。因此，转基因技术与传统技术是一脉相承的，它们的本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。
8. 转基因技术与传统育种技术在基因转移的范围和效率上有两个重要的区别。首先，传统技术通常只能在生物种内的个体间实现基因转移，而转基因技术则不受生物体间亲缘关系的限制，可以跨物种进行基因转移。其次，传统的杂交和选择技术通常是在生物体的水平上进行操作，对象是整个基因组，所转移的是大量基因，而且对代表现的预见性较差。而转基因技术所操作和转移的通常是经过明确定义的基因，功能清楚，代表现准确，预期明确。因此，转基因技术是对传统技术的有效补充，两者紧密结合，大大提高了动植物品种改良的效率。
9. 下面分别对转基因动物和转基因植物进行描述。转基因植物是通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，能够改变植物某些遗传特性，培育出高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等作物新品种。而且，还可以用转基因植物或离体培养细胞来生产外源基因表达产物，如人生长素、胰岛素、干扰素、白介素2、表皮生长因子、乙型肝炎疫苗等。已经有多项基因成功地被转基因植物表达。
10. 转基因动物是通过预先设计，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，再通过再生殖工程技术育成的转基因动物。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，可以育成生长周期短、产仔、生蛋多和泌乳量高、生产肉类、皮毛品质与加工性能好，并具有抗病性的家养动物。已经在家养动物如牛、羊、猪、鸡、鱼等取得了定的成就。此外，转基因动物还被用作生物工厂（Biofactories），如转基因小鼠生产凝血因子IX、组织型血纤维溶酶原激活因子（t-PA）、白细胞介素2、α1-抗胰蛋白酶；转基因绵羊生产人α1-抗胰蛋白酶；转基因山羊、奶牛生产LAt-PA；转基因猪生产人血红蛋白等基因产品。这些基因产品具有高效、优质、廉价的特点，且与相应的人体蛋白具有同样的生物活性，且多数随乳汁分泌，便于分离纯化。由于转基因动物受遗传镶嵌性和杂合性的影响，其有性生殖代的变异较大，难形成稳定的遗传转基因品系，因此，人们尝试从受体动物细胞中分离出线粒体，将外源基因对其进行离体转化，再将转基因线粒体导入受精卵，所发育成的转基因动物，通过雌性体外培养卵细胞与任意雄性体交配或体外人工授精，由于线粒体细胞质遗传，其有性代能够全部遗传转基因体。详情