转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

用户 生命and科学 的回答

广义而言,杂交就是天然的转基因,是转基因的原始版本。这也就是说,杂交能做到的,转基因完全可以做到,而转基因能做到的杂交则望尘莫及。如果把天然杂交比作步行,人工杂交就可以比作自行车,那么转基因就可以比作火车,汽车,飞机和火箭,效率和能力是不可同日而语的。

很多人,因为崔教主的宣传,认为转基因有问题,最好的反驳就是,崔的女儿崔某明在美国已经安全食用转基因食品很多年。如果真的有问题,会送美国去吗?美国是世界上唯一三餐避免不了转基因食品的国家。如果真的有问题,那么崔公主是不是早该表现出来了。

转基因是科学前沿的技术,很多疫苗都是转基因的,比如,乙肝疫苗,至今只要乙肝病毒感染,是终生携带无法治愈的,唯一的办法,是乙肝疫苗可以降低感染风险,注射后,可以达到很好的防疫效果。至今乙肝疫苗注射很多年了,有谁因为转基因乙肝疫苗出问题了吗?再者注射都没问题,转基因食品有什么问题?那些口口声声反转,请不要一面受到转基因疫苗的保护,一面又继续散布骇人听闻的谣言。

美国300万农民农业产值与我国9亿农民相当,生产效率达1:300。很重要的原因就是美方大规模高水平科技成果的运用。人家育种方面早就是转基因技术大量应用,我们仍停留在原始的杂交育种,更有甚者还有相当一部分人在散布和传播转基因有害的谣言。多年以后,看这段历史,就好比相机刚发明出来时,有人散布谣言,能摄人魂魄。现在看来是多么可笑。

大豆就是很好的例子,转基因大豆生产成本低,到我国港口价格,比黑龙江地头价格还低。并且转基因大豆,在颗粒大小软硬度,含水量等方面更趋于一致,便于加工,更重要的是出油率还高,难怪榨油厂家会毫不犹豫选择进口大豆。目前转基因豆油已经占据国内市场九成以上份额。只要在外吃饭,叫外卖都几乎不可能避免转基因豆油。国产大豆完败,已经只是时间问题。跟当年洋布以高质低价淘汰土布是一个道理。

现代科技会带来更好的生活,注射用胰岛素都是转基因的,很多医学药物和疫苗也都是转基因的基因工程的产物。市场上豆油9成都是转基因的,当代中国,避免转基因也几乎已经没有可能。相信谣言只能恶心自己和家人,继续散布传播自己并未搞懂的转基因有害谣言只能给打着反转名义不良商家以可乘之机。

用户 裸猿的故事 的回答

把关键结论直接提到前面来吧,有耐心的慢慢看全文,关于杂交和转基因。

杂交产物将两套从未合作过的基因组放到同一个细胞中,其结果的不可测和不可控性远远超过转基因产物。

必须指出,早在1992年,我国科学家就研制成功具有自主知识产权的GFMCry1A融合Bt杀虫基因,并将其导入棉花,创造出单Bt转基因抗虫棉。转基因技术并非高深莫测的技术,中国科学家早就已经掌握了该项技术,但由于多年来的大众舆论的钳制,任何技术所生产的产品如果不能上市销售,那这项技术也就名存实亡了。由于,绿色和平在世界范围内的狂热煽动,反对转基因技术并鼓吹有机农业——奢侈的高价农业,因而利润可观——,其后果就是限制了我们自己的科学家研发转基因新产品的热情动力和信心,而另一方面则是美国的转基因产业越来越成熟,并不断占据市场。作为新一代农业技术的神器,逆潮流而动的所有举动,在长时间的历史中都是螳臂当车,只不过中国是否已经错失历史机遇,只能由那些被煽动的蠢货们来承担这个责任了。

物种的界限:生殖隔离

古人对物种之间的生育屏障并未有所了解,因此不管动物植物都混交一通,并由此还真得到了一些重要成果,一直流传到如今还在为人类使用,至于在创造各种图腾神话故事之时,更是擅长将不同的动物部位组合成神兽或者妖魔的样子。

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:脑洞杂交产物:青龙。

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:是骡子是马拉出来遛遛。龙是想象中的杂交神兽,但骡子则是真实杂交产物。,依据母系血统的不同又有驴骡和马骡之别。不过公驴和母马容易产下后代,公马和母驴则相对困难,所以日常中以驴骡更常见。

虽然骡子几乎不能自己繁衍后代,也就是说你无法通过养一对骡子之后,就能繁育骡子。但它们很有用,因此,人们不厌其烦,代代杂交,以不断的获得马和驴的后代。所以,是否能留种根本不是一个问题,如果真的有特别的用处,不能留种那就每代都重复做就是了。现在的杂交水稻就是植物中的骡子,同样不能留种,必须由专门的育种公司,每年单独做种子出来,但由于杂交水稻的高产,和现代种业公司加物流配套网络的发达,能不能留种,早就不是需要考虑的问题,除非你想躲到神农架去过原始的自给自足的生活,那你进山的时候,的确不能乱买种子,否则第二年就会饿死了。

随着生物学的发展,育种专家们终于明白,为啥骡子不能生育,为啥大多数杂交都以失败告终,而到达尔文的进化论问世之后,答案变得更加的一目了然,原来物种和物种之间还有亲缘关系这一说,它们彼此之间有亲属关系,尤其对动物而言,亲缘关系越近,杂交的成功率越高,反之则越低。

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:威猛的狮虎兽。由雄狮和雌虎交配所生下的后代。狮虎兽的体型比狮或虎都要大,是猫科动物中体形最大者。

为何杂交动物常不育

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:减数分裂

配子祖细胞在生成配子的时候,会经历一个减数分裂的过程,即配子细胞中的染色体数量比构成身体的体细胞中的染色体数量要减半。这样当精子和卵子结合的时候,染色体数量才能在每一代之间保持稳定。但减半不能随便乱减,因此有一个被称作联会的过程来管理减半之前的染色体管理,在这里成对的染色体彼此配对,因为这些染色体是高度相似的,所以能够彼此配对。换句话说,我们的细胞中其实保存着两套差不多一样的构造我们身体的蓝图。在生成配子的时候,则需要将完整的一套染色体即不能多也不能少蓝图分装到配子细胞中去。

但是骡子的细胞中,来自马的那套蓝图与来自骡子的那套蓝图,在经历这个联会的过程时候,就出问题了,它们彼此之间相似度没有那么高,因此无法配对,这就导致在后来的折半过程中,只能随机的将所有染色体进行分配!

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:马有32对染色体,驴只有31对染色体,当它们配对生下的骡子,它的细胞内则由32+31条染色体组成。

而要恰好让所有32条来自马父的染色体或者恰好31条都来自驴母的染色体进入同一个细胞,这个概率从数学上计算的话,非常低,而这就是骡子不育的原因,因为它们很难生成可育的配子(精子和卵子)。不过,在生产实践中,母骡并非绝对不育,这说明还有别的影响因素,也许在某种因素的影响下染色体之间发生了部分配对,毕竟是两种有亲缘关系的动物,因此还是能偶尔听闻,母骡生下后代的事情,但生育率也可以低到忽略不计,并且其后代可能是马,可能是驴,也可能是骡子。用母骡子传代,先不提让人绝望的低产,而且你还无法稳定的只得到骡子。

植物的魔法:多倍体

植物杂交远比动物杂交要容易得多,甚至在一些亲缘关系较远的物种之间也能进行,并且容易得到杂交后不仅可育,更能保持杂交特性不变。这常常是通过将染色体翻倍的方法来实现。植物利用多倍体的办法,将染色体配对紊乱导致的不育现象(多数杂交动物的不育都是这个原因引起)轻松破解。经典例子是人类种植的普通小麦。

普通小麦在历史上是三种植物杂交出来的,一半是自然杂交一半是人为因素。根据现在的基因学研究,科学家们认为在大约50万前,现代普通小麦的老祖宗乌拉尔图小麦和山羊草属植物的拟山羊草(Aegilops speltoides)发生了天然杂交。除了自花授粉的,无论是风媒还是虫媒的植物,本来就时时刻刻的在胡乱杂交,当然植物同样有许多防止杂交的办法,不然就没有各种各样的植物,早就混乱成一锅粥了。如果没有一定程度的防杂交的手段,那你种下西瓜得到的种子是不是还能得到西瓜,就没多少保障可言了,所谓种瓜得瓜种豆得豆的谚语也就永远不会问世,那我们将生活在一个植物奇幻国度之中,但由于植物栽培和育种都将变得极不靠谱,我们的文明大概将永远停滞在狩猎采集时代了。

但偶尔的偏差总会发生,无论如何,对人类来说幸运地是,乌拉尔图小麦和拟山羊草这两种亲缘关系较远的物种,竟然克服了生殖隔离,形成了野生的二粒小麦(T. turgidum)。

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:人类驯化和培育过的小麦品种。其中第三种就是普通小麦,占所有品种小麦总产量的95%。第7种和第八种分别是二粒小麦(普通小麦的祖先)和一粒小麦,是最先被驯化的品种。

当野生的二粒小麦被最初的农民驯化之后,在栽培的过程中,它和小麦田中的一种常见野草,野生山羊草属植物节节麦(Aegilops tauschii,也叫粗山羊草),再次幸运的发生了一次杂交,于是普通小麦诞生了。农夫在下一季播种时候,极少的第一代普通小麦出现在二粒小麦田中时,应该相当的显眼,它明显更加优良,更符合人类的需要,而更幸运的是,将普通小麦种下去,你还能继续稳定的得到普通小麦!而这次发生在小麦田中的杂交事件(极大可能发生在小麦田中),大约发生在8000年前。这就是现代基因组学对小麦的研究成果。

那么为何来自三种植物的杂交,能成就可以稳定传代的普通小麦?秘密就在于染色体翻倍的基因突变,植物细胞在生长分裂的时候,由于环境温度的突然变化或者某些化学物质的干扰和影响,都会影响有丝分裂和减数分裂的过程,由此产生染色体数量加倍的现象。即染色体已经复制完成,但并没有分裂成两个细胞,回到了初始状态,当下一次再次分裂时,这个突变的细胞的后代就都拥有翻番的染色体了。

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:普通小麦细胞中含有三套不同的基因组,分别来自三种植物,通常写成AABBDD。通过染色体加倍的过程,当形成配子的时候,所有染色体都能顺利找到配对的染色体,实现正常的分裂。动物细胞的问题在于,它们不能承受染色体翻倍带来的其他问题,否则利用现代技术手段将马和驴的受精卵中的染色体翻倍,就能得到稳定的骡子品系了 。而由于不能得到稳定遗传的骡子的品系,也就谈不上继续对骡子进行选种改良的可能性了。

转基因:天然转基因,基因的横向传播

除了生殖细胞基因突变(大多数是不利的或者中性的,只有极少数时候会得到有利的突变),以及通过生殖的方式混合基因组(种内或种间杂交)得到具有遗传差异的后代之外,自然界天然存在着基因的转移现象。这样的基因交流主要是通过病毒来完成的。

以人类为例,伴随着人类基因组的解码和破译工作,科学家们发现一个惊人的事实,在人类基因组中存在众多病毒的基因信息,这些人类基因组自带的病毒信息,被称为人内源性逆转录病毒(HERV),而且数量不少,占据人类基因组的8%,最开始这个发现让人惊悚,而且主观上认为这多半对人健康不利,但后续的研究发现,这些基因的存在有利有弊,首先许多病毒基因序列是被封闭的,不会表达,这是人体的保护机制,但除此之外,部分内源性病毒基因,参与了哺乳动物的演化过程,还和哺乳动物的生育息息相关,影响哺乳动物的胎盘发育,是妊娠不可缺少的基因,而它们进入我们的身体的历史也相当古老了,至少在几百万年之前,这些病毒侵袭了我们的老祖先,并参与了老祖先进化成人类的漫漫旅途。它们究竟该算外来的异物还是应该算成构成人体的一个部分,现在成了一个哲学问题。因为,它们依然保留着许多病毒的特性,否则科学家也就不会把它们从人类基因组的信息中发现它们的踪迹了。是的,我们每一个人,都是转基因人,是被众多逆转录病毒转过基因。

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

当然,不仅人被转了基因,事实上伴随着我们解码的动植物、微生物、病毒的基因组越来越多,这种通过病毒的携带方式,将病毒乃至别的物种的基因在自然界横向传播(自然转基因;Horizontal Gene Transfer, HGT)的现象就越是平凡而常见,是自然界的运作方式之一,而毫无疑问这将改变我们对地球生态系统的认识,以及生物演化的驱动力和偶然性的重新思考。总之,万物一体,这句话不再是纯粹的玄言。

人工转基因

人工转基因技术之所以能成为现实,依赖的正是天然转基因现象。在研究植物肿瘤的过程中,农学科学家发现了罪魁祸首是一种细菌:农杆菌(Agrobacterium)。而它之所以诱发被感染的植物长出肿瘤的原因在于,它带有一个很特别的DNA分子,这个分子能将自身整合到植物的DNA中去,这个分子被称为T-DNA。

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:植物肿瘤。植物对肿瘤的耐受性比动物好许多,著名的根瘤,也是通过根瘤菌和豆科植物共谋的产物。

有了T-DNA和农杆菌,就有了一个人工转移有潜在商业价值基因的利器。至于后面发生的事情,就不多述了。作为一种技术,它本身是中性的,至于为善为恶,依赖的是监管。就像交通规则对汽车行驶的管理一样,而欧洲对转基因技术的抵制,无论初衷和真实的原因是什么,但的确也促进了这个行业的许多管理制度的建立和成熟。但人们其实很有偏见,并没有对所有农业技术都要求同样的安全度和监管制度。比如,对于杂交的产物,仅仅因为这项技术很古老,很常见,因此人们似乎就认为杂交是不会有风险的。但 实际上则不然,杂交产物由于将两套从未合作过的基因组放到同一个细胞中,其结果的不可测和不可控性远远超过转基因产物。要知道现在的审批制度下,转入多个基因的产品几乎不可能通过严苛的安全审查,但杂交的时候可是引入了数以千万的新基因。

转基因和杂交的区别(杂交和转基因的区别是怎样的?)

图示:利用农杆菌的T-DNA,将特定的基因转移到植物中去的流程。目前常见的候选转移基因如:BT基因,这个基因产生的蛋白对鳞翅目鞘翅目昆虫有毒,也只对这两类昆虫有毒。转基因技术在农业上的运用,转BT抗虫棉是早期产品之一。这种新棉花,大幅度的降低了棉农的辛苦程度,同时节省了农药的使用量,并间接提高了产量,如今在全世界的种植面积也很高。

用户 内含子的表达 的回答

杂交指发生于不同物种或相同物种的不同品种之间的配子的融合。比如说马和驴交配生下骡子,或者狮子和老虎交配生下狮虎兽就是典型的跨物种的杂交,而让不同品种的狗交配就属于种内杂交。杂交对父母双方的亲缘关系有要求,即亲缘关系不能太远,一般是属内,至少也要是科内。

转基因则是把一段外源基因转入受体的基因组。这个外源基因可以是本物种的,比如我们把一段正常的人类基因转入某个遗传病患者的基因组来治疗他的疾病。外源基因也可以来自其他物种,比如我们把人的胰岛素基因转入大肠杆菌,让大肠杆菌产生人胰岛素,供糖尿病病人使用,这就是跨物种的转基因。可以看出,转基因对供体和受体的亲缘关系没有要求,既可以是同一物种,也可以是亲缘关系很近的物种,还可以是亲缘关系非常远的物种,比如在动物、植物、细菌之间都可以转基因。

现在人们关心的多是农业上对作物的转基因或杂交,以及畜牧业上对家畜家禽等动物的转基因。杂交育种的应用有很悠久的历史了,几乎伴随了整个的农业社会的历史,而转基因育种是在上世纪70年代基因工程技术问世之后才成为现实。由于转基因的历史短得多,很多人还不习惯,甚至闻所未闻。人们对新鲜事物除了好奇,也常常表现出恐惧。这是可以理解的。然而,对于新鲜事物是接受还是拒绝则需要一种理性的态度——也就是听取专业人士的意见,而不是相信道听途说。转基因和杂交都是改变物种基因组的方法,并没有本质的区别,只是转基因更强大,也更精确,可控性更好。不论是转基因还是杂交的后代,都要经过严格的选育才能成为生产用的品种。目前上市的转基因作物都经过非常严格的安全检验,是完全可靠的。在转基因食品问世的20年左右的时间中,没有出过任何一例安全事故,可以说是有史以来最安全的一类食品。

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