02为什么要转基因？
农作物转基因是给杂交品种或者杂种优势品种转基因，为什么要转基因呢？因为可以增加优良性状。
杂交育种始于美国，始于1910年前后。此前200多年，欧洲的植物学家就开始让植物杂交了，但不是为了育种，而是为了观察植物整体性状的变化。1856年到1864年，奥地利修道士孟德尔进行豌豆杂交试验，他不是为了观察后代的整体性状，而是为了观察后代的细微性状，比如植株的高矮，花朵的颜色，种子的光滑和皱褶，从中发现了遗传规律，并认为“遗传因子”控制这些性状。他的论文《植物的杂交试验》在当时没有引起什么反响，因为当时整个欧洲都在讨论达尔文的进化论，没有人去关注“遗传因子”。到1900年，欧洲三位生物学家重新发现孟德尔的论文，并重复了孟德尔的试验，遗传学从此诞生。1909年丹麦遗传学家约翰森用“基因”这个单词取代“遗传因子”。与此同时，美国几个遗传学家在做玉米的自交试验，其中一位让两个自交系杂交，获得的种子种下去显着增产，由此发现了杂种优势，从此开始杂交育种。
100年来，杂交育种显着增加了农作物产量，但是越来越难以培育出更好的品种，这是因为：杂交育种是同一物种的杂交，玉米和玉米杂交，小麦和小麦杂交，水稻和水稻杂交；同一物种的杂交是DNA的重新组合，DNA上有多个基因，有的基因好，有的基因不好，好的取不出来，不好的去不掉，所以杂交品种都不能尽善尽美，都有缺陷；以抗虫性状为例，农业害虫主要是鳞翅目昆虫，所有农作物都不能真正抗鳞翅目昆虫，因为农作物就没有抗鳞翅目昆虫的基因；农作物也是昆虫的食物，如果有抗虫基因，昆虫就不会繁衍3亿年而不衰。
随着遗传学的发展，科学家在细菌中发现了抗虫基因，这种细菌叫苏云金芽孢杆菌。“苏云金”是德国的一个地名，100多年前在那里发现了这种细菌，就用地名做为细菌的名。苏云金芽孢杆菌的英语缩写为Bt，它的基因就叫Bt基因，Bt基因产生的蛋白就叫Bt蛋白，Bt蛋白被鳞翅目昆虫吃了以后，与昆虫肠道壁上的糖蛋白结合，导致昆虫肠穿孔而死。那么把一个Bt基因转入农作物的细胞，插入农作物DNA，就可产生Bt蛋白，就可抗虫。细菌的基因为什么可以插入植物的DNA呢？因为一切生物的DNA，都是由4种核苷酸按一定的顺序排列组成的，它们基础单位是一样的，那么A物种的一段DNA完全有可能插入B物种的DNA之中。这好比A铁路的一段完全可以接到B铁路之中；又好比大学食堂排队打饭，A队伍的几个同学完全可以加塞到B队伍之中。科学家发现，自然界本来就存在转基因，细菌之间转基因很常见，细菌给植物转基因也会偶尔发生，研究发现，在几千年以前，土壤农杆菌的基因就转给了红薯。这么说来，人工转基因其实是对自然的模仿。人工转基因，方法有多种，最常用的方法是：让土壤农杆菌的一段DNA上的基因失效，然后把目的基因转到土壤农杆菌的这段DNA上，再把这段DNA转入植物细胞，插入植物的DNA之中。
Bt基因产生的Bt蛋白可以让昆虫肠穿孔，但是对人和哺乳动物无害，因为人和哺乳动物的肠道壁上没有那种糖蛋白，而且人和哺乳动物肠道里的核酸酶可以分解Bt基因，蛋白酶可以分解Bt蛋白，所以对人和哺乳动物无害。
目前世界上推广的转基因抗虫作物转的都是Bt基因。Bt基因有多个，如果昆虫对这个Bt基因产生了抗性，还可以再转另一个Bt基因。
目前世界上推广面积最大的转基因作物是抗除草剂草甘膦的。除草剂是现代农业的主要标志。没有除草剂，发达国家就得一遍遍用机械除草，成本很高，也除不干净；没有除草剂，发展中国家就得一遍遍人工除草，那么那么农民就离不开土地，就不能进城打工。有了除草剂，若没有抗除草剂作物，就得小心翼翼喷洒除草剂，这也费工。有了抗除草剂的作物，用除草剂除草最省工。除草剂有几十种，其中草甘膦除草效果最好、毒性最低、残留最低，因而使用量最大。中国是草甘膦生产大国、使用大国、出口大国。草甘膦除草原理是抑制植物氮代谢的酶的活性，氮代谢的终端产物是蛋白质，蛋白质是细胞的主要成分，氮代谢的酶没了活性，氮代谢就停止了，蛋白质就不能产生了，新的细胞也不能产生了，那么植物就死亡了。转基因抗草甘膦作物，转的是土壤农杆菌的一个基因，这个基因可以让氮代谢的酶增加50倍，抵消了草甘膦的作用还绰绰有余，所以草甘膦只除草，不伤作物。
第三种转基因是抗病毒病的。以中国的转基因番木瓜为例来说明抗病毒原理。中国的木瓜有两种：一种是《诗经》中“投我以木瓜，报之以琼琚”的木瓜，如苹果那么大，长在树枝上，苦涩，不宜生食，是中药材，不常见；另一种叫番木瓜，从东南亚引进，故名，在南方种植，如甜瓜那么大，长在树干上。饭店里的凉拌木瓜丝是未熟的番木瓜，长熟的番木瓜如甜瓜那般甜，可生食，饭店也用来做凉菜、热菜。番木瓜果树常发生病毒病，无药可治，以至绝收，惟有转基因可抗病毒，2006年批准商业化种植。病毒的结构是蛋白质外壳包裹着基因组。病毒只有侵入植物、动物细胞内利用细胞内的资源才能复制，复制之前，基因组与蛋白质外壳分离，然后基因组的一个基因产生复制酶，那么这个基因就叫复制酶基因。复制酶基因产生的复制酶，催化病毒基因组和蛋白质外壳分别不停地复制，复制后又不停地组合，组合成更多新的病毒，再侵入更多的细胞，从而造成病害。转基因番木瓜抗病毒的原理是：把病毒基因组的复制酶基因转入番木瓜细胞的基因组，因为转入的只是复制酶基因而不是病毒的基因组，所以番木瓜并不染病；病毒的复制酶基因转入番木瓜细胞，就成了番木瓜的基因，不再是病毒的基因，犹如“蓝军”战士加入“红军”队伍；当病毒侵入番木瓜细胞后，这个复制酶基因就阻止病毒基因组的复制酶基因发挥作用，这叫“基因沉默”，沉默是因为内源、外源两个基因结构相同，沉默的机制很复杂，细说艰深，简单而通俗地说就是“相克”，是“内源外源基因结构相同而相克”，相克，病毒便不能复制，也就不能致病。转基因番木瓜在南方推广以后年年丰收，供应全国。转基因番木瓜和非转基因番木瓜起码同样安全。非转基因番木瓜感染病毒很普遍，但植物病毒并不感染人，并且植物病毒可以被人体的消化酶分解为氨基酸、核苷酸而被吸收。转基因番木瓜只转了病毒的一个基因，而且基本不感染病毒，所以起码和非转基因番木瓜同样安全。
本小章还未完，请点击下一页继续阅读后面精彩内容！
喜欢穿越后，成为了农业之神请大家收藏：(m.xtyxsw.org)穿越后，成为了农业之神天悦小说网更新速度全网最快。