事业单位公共基础知识之科技常识:科技常识―基因工程
生化危机系列电影相信大家都看过或者有过一定的了解,故事发生在ambrera(雨伞)公司生物工程实验室的“蜂巢”里。数百名遗传学和生物工程专家进行一项科学研究。一种病毒突然爆发并迅速传播。为了控制病毒泄漏到地面,超级计算机“火女王”关闭了所有蜂箱,病毒很快感染了所有员工,我们的女主人公爱丽丝是第一个通过基因改造获得超级能力的人,最终承担了拯救全人类的任务。基因工程实际上是属于科技常识中生物工程的内容,在公基非法考试中也会经常涉及到。那么本篇就给大家介绍一下:
一、生物工程是什么?
生物工程是20世纪70年代初兴起的一门新兴综合应用学科,以基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程为代表。但事实上,今天的生物科学专业研究整合了多学科技术,如基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学和计算机科学。生物技术的发展不断扩大人们的生活,满足人们越来越多的需求。基因工程是生物工程技术的核心。现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志,所以我们今天主要围绕其中的基因工程展开讲解。
二、基因工程(DNA重组技术)
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是指对生物采用工程设计的方法,按照预先设计的方案,将设计者所需要的目的基因(DNA片段)在生物体外和载体连接,然后输入受体生物的细胞,使受体生物获得目的基因所决定的性状,从而创造出研究者所需要的生物新品种。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。由于蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,在技术方面有诸多同基因工程技术相似的地方,因此蛋白质工程也被称为“第二代基因工程”。
基因工程从出现至今,发展迅速,目前已应用到多个领域。我们日常所熟知的亲子验定就是通过该技术所实现的,准确率接近于百分之百,这种成果的出现得益于科学家们不断的努力与探索。如今,应用基因工程技术的领域主要有两个,一个是医学,另一个是农业。其发展经历了很多历程。
从基因到药物,在21世纪的第一年,科学家们完成了人类基因的测序。这一成就对生物技术发展的影响将难以衡量。在探索人类基因奥秘的过程中,一些新药的发现已经成为生物技术的焦点。2001年5月,FDA批准了诺华研发的格列卫,这是一种治疗慢性白血病的良药。传统的抗癌药物在治疗过程中会影响正常细胞,对患者有很大的副作用,而格列卫只能杀死具有遗传变异的癌细胞。在常规的化疗中患者往往伴随着脱发,身体虚弱等等反应,但随着技术的发展,如今的靶向药就是利用这种原理,它可以精准地杀死患者体内的癌变细胞,而尽可能降低对其他正常细胞所造成的损伤,这也就避免为患者在进行化学治疗中所可能会带来的一系列副作用。但因为技术难度以及制造成本较高,所以目前靶向药的价格始终居高不下,普通老百姓往往难以承担高昂的治疗费用。
基因治疗,通过在药物中的基因技术运用,我们进一步产生了基因治疗这种新型治疗方式,基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。基因治疗是在基因水平上治疗疾病的方法,包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活、耐药治疗、引入新基因等。世界上第一个成功的基因疗法是对一名4岁的美国女孩进行的。由于体内缺乏腺苷脱氨酶,她完全失去了免疫功能。美国曾经也拍过以此为原型的电影《泡泡男孩》。在真实案例中,该女孩治疗之前,她只能住在无菌室,因为如果受到外界细菌以及病毒的影响,她就会死于感染。但经过基因治疗之后,女孩可以走出无菌室,和正常人一样生活学习。
基因工程在医学领域的应用,好像与我们还具有一定的距离,但实际上该技术发展到今天,它已经深入到普通人每一天的日常生活之中。在农业领域,有两位人物曾经展开了激烈的争论。
热点事件:崔永元之正义首战—转基因食品背后的“江湖恩怨”
2013年,方舟子发起了品尝转基因玉米的活动。当时也是中央电视台主持人的崔永元在网上表达了自己的观点:“你吃转基因食品吗?你可以选择吃,我可以选择不吃。你可以说你知道“科学”。我有理由质疑你是否知道“科学”。最后,科学是不科学的。你可以说我是个白痴,或者我可以说你不吃任何东西。”从那时起,方舟子和崔永元正式就转基因食品展开了一场旷日持久的后续辩论。一开始,双方辩论的主题是“转基因食品”能否食用。在后续研究中,诅咒战的内容上升到是否侵犯名誉权。方舟子向法院起诉崔永元,要求赔偿各种经济损失67万元。这件事一直持续到2015年,诉讼有了正式结果,双方被判相互赔偿4.5万元。然而,两人之间的诅咒战并没有因为诉讼结束而停止,而是愈演愈烈,诅咒战的内容也从转基因食品转向了各个方面。实际从1996年转基因技术应用于人类食品,目前没有证据证明转基因对人的健康有害。但科技的进步是无止境的,今天的无害不意味着挑战生物伦理的转基因不存在未来发现问题。
从基因到农业,实际上在科学技术迅速发展的现在,转基因食品在我们的生活中已经尤为常见,通过利用动植物中的特定基因,可以实现用更少的土地种植更多的作物,同时减少农药的使用。通常转基因作物,可增加作物的产量、改善品质、提高抗旱、抗寒及其他特性。全球四大转基因作物是大豆、玉米、油菜、棉花等。转基因植物以其优异的品质很快被农户接受。杂交水稻是基因工程应用于农业的一项重大成果,是指选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种,进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种。杂交水稻利用了基因多样性原理,它最大的优点是产量高,优良的杂交水稻具有根系发达、穗大粒多、米质优良、适应性广、抗逆性强等优点。袁隆平作为中国研究与发展杂交水稻的开创者,被誉为“世界杂交水稻之父”。
【试题演练】(单选)转基因技术改造生物性状是通过改变生物的_____实现的
A.DNA片段 B.细胞形态 C.氨基酸 D.生产环境
【答案】A【解析】将人工分离和修饰过的优质基因。即DNA片段,导入到生物体基因组中,从而达到改造生物的目的。由于导入基因的表达,引起生物体的性状,可遗传的修饰改变,这一技术称之为人工转基因技术。转基因技术的本质是通过获得优良基因进行遗传改良,故本题答案为A。