《世界粮食日解读转基因农业》 ——中国农学会转基因科普巡讲(河南洛阳站)讲稿
主办:中国农学会
承办:河南省农学会 河南农业职业学院
主讲:杨青平(河南日报退休高级编辑、大河健康报退休总编)
节选其中关于转基因的内容:
第6讲:20世纪遗传学的发展与应用
1900年,发现孟德尔的《植物杂交试验》论文,标志着遗传学建立。1909年,丹麦遗传学家约翰森创造了gene这个单词,用来表示孟德尔的“遗传因子”,读音为“基因”。1928年,美国遗传学家摩尔根通过果蝇杂交实验,确认控制性状的基因存在于细胞核里的染色体上。摩尔根获得1933年的诺贝尔生物学或医学奖。
基因存在于染色体上。染色体这个名词可以顾名思义,就是细胞染色之后呈现较深颜色的棒状物体,而对细胞染色是为了在显微镜下把细胞看清楚。染色体的主要成分是脱氧核糖核酸,英语缩写为DNA,这是一个有机大分子,它的一个个片段就是一个个基因,基因是由核苷酸组成的,核苷酸是由核糖、磷酸、碱基组成的。
1953年,美国人沃森,英国人克里克,在英国剑桥大学共同发现DNA的结构是双链螺旋状结构。二人获得1962年的诺贝尔生物学或医学奖。克里克2004年去世,沃森仍健在,已经90高寿,2016年123名诺贝尔奖获得者签名支持转基因,也有沃森。
发现DNA的双链螺旋状结构,是遗传学的分水岭。以前是细胞遗传学,以后是分子遗传学,在分子水平上研究遗传学,我的理解,就是遗传学回归化学,研究化学分子的变化,主要是研究DNA这个分子的变化。
1957年,科学家预测,酶协助DNA制造了RNA,RNA是单链螺旋状结构,相当于半拉DNA,RNA制造了蛋白质。这种定向三角关系叫“中心法则”,后被实验所证明。可以简化为:基因(DNA片段)“翻译”产生RNA片段,RNA“翻译”产生蛋白质;不同的基因产生不同的RNA片段,不同的RNA片段产生不同的蛋白质。还可以把RNA简化掉,简化为两句话:基因转录产生蛋白质,不同的基因产生不同的蛋白质。
我们通常说蛋白质是生命的载体,为什么蛋白质是生命的载体呢?因为生物体内各种细胞的结构是由各种蛋白质为框架组成的。还因为生物体内有很多种酶,不同的酶催化不同的化学反应,而酶也是蛋白质。
我们通常说基因决定性状,基因是怎样决定性状的呢?是这样的:基因转录产生蛋白质,不同的基因产生不同的蛋白质,不同的蛋白质构成不同的细胞,不同的细胞构成不同的组织及器官,不同的蛋白质、组织及器官都可能表现不同的性状,归根结底是基因决定性状。酶也是蛋白质,也是基因产生的,不同的酶催化不同的化学反应,化学反应就是生命活动,生命活动就是生命性状,归根结底是基因决定性状。
1959年,科学家发现不同细菌之间的转基因现象,即一种细菌的一个基因可以插入另一种细菌的DNA之中。1961年,发现同一种细菌内部,一段DNA脱落下来,转移并插入到别处DNA的链条之中。1963年,发现一种病毒DNA,可以随机插入细菌DNA之中。1967年,在大肠杆菌中发现DNA连接酶,这种酶可以让两段DNA连接起来。1968年、1970年、1971年,三个科学家分别发现细菌的限制性内切酶,这种酶可以将DNA切断。
总结一下:DNA分子结构像铁路一般,一段铁路可以移走并插入他处,一段DNA也可以移走并插入他处;移走一段铁路并插入他处需要工具,移走一段DNA并插入他处需要酶;