基因工程:农业应用
- 基因工程是一种技术,用于故意修改一个(或多个)有机体的特定特征
- 技巧包括移除基因(或基因)具有所需的特征一个有机体而且转移基因(使用a向量)到另一个生物体然后表达想要的基因
- 的基因工程生物将包含重组DNA将成为转基因生物
- 虽然植物和动物已经通过基因工程来生产用于药物的蛋白质,但对它们进行基因工程的主要目的是满足全球对食物的需求
- 经过基因改造的农作物:
- 抗除草剂-提高生产率/产量
- 抗虫害-提高生产率/产量
- 富含维生素-增加营养价值
- 饲养的动物经过基因改造,长得更快。转基因动物用于食品生产的情况比较少见,因为伦理问题与此实践相关
- 科学家已经对包括细菌在内的许多生物进行了基因改造。生产胰岛素),羊(例如。以产生一种称为AAT的人类血液蛋白),玉米(例如。为了抵抗昆虫的攻击),水稻(如。产生β-胡萝卜素,提供维生素A)
- 使用基因工程而不是更传统的选择性育种技术来解决全球粮食需求的好处是:
- 具有所需的特点是生产得更快
- 所有生物将包含所需的特征(在人群中不可能出现隐性等位基因)
- 所期望的特性可以来自不同的物种/王国
转基因鲑鱼
- 2015年,AquaAdventure三文鱼被美国食品和药物管理局(FDA)批准供人类食用
- 这种鲑鱼已经经过基因改良增长更快比非转基因鲑鱼更健康,这是因为生长激素在鲑鱼体内一年四季都在产生,而不仅仅是在春夏两季。因此,生产商在一半的时间内就有产品可以出售,这就增加了他们的产量
- 科学家们将生长激素奇努克鲑鱼的基因和海洋嘴鱼的启动子基因,一种冷水鱼。海洋撅嘴鱼可以在接近冰点的水域中生长,因此启动子基因确保了生长激素的持续表达
- 为了防止转基因鲑鱼在野外繁殖,所有的鲑鱼都是雌性和不育的
大豆的抗除草剂性
- 日益增长的抗除草剂大豆允许农民在作物发芽后喷洒除草剂,以杀死杂草,否则这些杂草会与生长中的大豆争夺光照、水分和矿物质,从而降低产量
- 这种耐药基因来自一种细菌农杆菌属
- 该基因允许大豆中的一种酶继续合成三种氨基酸(苯丙氨酸,酪氨酸而且色氨酸)产生植物生长尖端所需的蛋白质
- 的除草剂草甘膦在没有抗性基因的植物中抑制酶;没有蛋白质的合成,植物就会死亡
棉花的抗虫性
- 棉花已经经过基因改造,有一种基因Bt毒素,从细菌中提取苏云金杆菌
- 用Bt毒素基因改造过的棉花会产生自己的杀虫剂
- 当昆虫吞食部分棉花植物时,它们肠道中的碱性条件激活了毒素(这种毒素对脊椎动物无害,因为它们的胃是高酸性的),杀死了昆虫
- 不同品种的苏云金产生对不同种类昆虫有毒的不同毒素
- 昆虫种群已经对Bt毒素基因产生了抗性,降低了作为一种保护作物的有效性