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什麼是基因改造生物?概念、如何分類、如何獲得、優缺點和例子

2024-09-12自然科學979

我們解釋什麼是基因改造生物、它們如何分類以及如何獲得它們。它的優點、缺點和例子。

什麼是基因改造生物?概念、如何分類、如何獲得、優缺點和例子

基因改造食品可以解決世界飢餓問題。

什麼是基因改造生物?

基因改造生物或基因改造生物(GMO)是指透過基因工程的方式,其遺傳物質因人類幹預而摻假的所有生物 。這可能涉及人工選擇(物種的受控雜交)或將基因插入物種基因組的技術(稱為轉基因或同源性)。

基因改造生物通常是細菌或酵母等微生物,但也包括動物和植物物種,它們可作為實驗科學研究的輸入,或作為所謂基因改造食品的來源,食用基因改造食品很可能是解決基因改造問題的方法。飢餓,或是地球生物多樣性的災難。

此類生物的生產及其商業化或全球分佈是在《卡塔赫納生物安全議定書》(2000 年)規定的控制下進行的,並且通常構成科學界和政治界關於倫理和道德立場的反思案例這種類型的基因操作被擺上桌面。

另請參閱:突變

基因改造生物的類型

什麼是基因改造生物?概念、如何分類、如何獲得、優缺點和例子

醫療和食品物質是從基因改造微生物中獲得的。

原則上,我們可以區分出目前產生的三種基因改造生物:

  • 基因改造微生物。這些是酵母、真菌和細菌,通常用於獲取非常重要的醫療和食品物質。例如,在這些類型的技術被發現之前,生產人用胰島素非常困難且昂貴;但由於基因操作,它可以從基因組插入人類蛋白質基因的細菌中獲得。

  • 基因改造動物。基因改造動物通常用於實驗室用途,或用於了解生命的遺傳動態,或用於獲取人類蛋白質或基因改造食品。例如,在研究小鼠的生長激素並設法操縱它以獲得更大的樣本後,有可能產生更大質量和更快生長的牛,從而更有效地餵養肉類工業或產生更大容量的奶牛,用於乳製品業。

  • 基因改造植物。基因改造植物通常是糧食作物,並經過改造以最大限度地提高其果實產量,以抵抗更極端的環境或先前對其造成損害的農藥產品。許多基因改造物種被收穫用於生物燃料工業。

基因改造生物是如何獲得的?

什麼是基因改造生物?概念、如何分類、如何獲得、優缺點和例子

基因改造動物無法利用其基因組產生新個體。

雜交或雜交物種長期以來很常見,特別是在某些水果物種(檸檬、蘋果等)和騾子(驢馬雜交)。然而,雜交總是不孕的,無法利用其基因組產生新的個體。

如今,有許多技術可以在物種細胞的基因組中插入或刪除基因,並使它們可遺傳。一方面,可以使用專門的裝置將所需的基因注射到細胞核中,或者可以使用其他具有轉移基因能力的生物,例如某些類型的病毒(慢病毒)和細菌(例如根癌農桿菌) 。

這種類型的轉移可以發生在彼此相距很遠的物種之間,或者更容易發生在相近的物種之間,例如兩個馬鈴薯品種。

基因改造生物的優點

基因改造生物為我們帶來了巨大的優勢,能夠獲得原本難以取得的生物或生化工具,這對於現代醫學、藥理工業和食品技術的進步極為有利。

更快生產更多食物的動物或植物物種可以解決世界上的稀缺和飢餓問題,也代表了生物學對遺傳學和遺傳動力學的理解邁出了一大步。

基因改造生物的缺點

什麼是基因改造生物?概念、如何分類、如何獲得、優缺點和例子

基因改造種子可以取代天然或未經修飾的種子。

基因改造生物世界中並非一切都是完美的。一方面,基因改造生物對人類健康和營養的影響是一個有爭議的問題,因為有些人聲稱它們可能與各種疾病的發病率增加直接相關,儘管目前還沒有明確的結論

另一方面,基因改造物種對自然物種組成的風險可能對地球的生物多樣性造成巨大打擊。處理基因改造產品(例如用更少的水生長得更多更好的基因改造種子)的大公司,不惜一切代價將其產品推向世界市場,保證當地生產者立即獲得有利可圖的結果。這樣,改良種子最終取代了天然或未改良的變種,這是一種競爭這是不公平的,這可能會導致玉米、小麥或高粱的變種滅絕,這些變種生長速度較慢,產量較低,但它們已經存在了數百萬年。

基因改造生物的例子

基因改造生物的一些已知例子是:

  • 第一個基因改造食品是1994 年的Flav Savr 番茄,它的分解速度比普通番茄慢得多,因此可以在接近成熟時收穫(而不是在成熟之前,預計運輸時間),這給了它們更好的味道和更多的營養。

  • 黃金米經過處理可產生維生素A 的前體,透過基因幹預使這種穀物成為營養強化食品。

  • AquAdvantage 鮭魚是一種大西洋鮭魚,其中插入了太平洋鮭魚和狹鱈的基因,以獲得全年生長(而不僅僅是夏季和春季)的較大版本。

  • 2010 年,作為根除瘧疾或登革熱策略的一部分,基因改造蚊子誕生了。

標籤: 生物學

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