一篇关于科学的短文

自20世纪70年代中期以来,人们试图通过各种方式将外源基因转移到动物体内。如果将乳成分中的独特基因转移到小鼠体内,这些外源基因在小鼠体内重组后,小鼠分泌的乳汁中就会含有乳成分。这种通过人工方法获得外源基因的小白鼠被称为转基因鼠。

转基因动物技术的核心是将遗传功能单位——基因转移到动物体内,使其成为动物的一部分。转移的基因可以来自相同或不同的动物,或者来自植物或微生物。这样就打破了物种之间的界限,可以说动物可以和植物、微生物杂交。然而,目前的杂交处于低水平,仅限于一个或两个基因负责一个或两个性状。随着科技的发展,可以一次传递越来越多的遗传信息,进而实现动物和植物的真正杂交。从科学上讲,这将是一个很大的突破。

目前,世界上已报道了许多生产转基因动物的方法,但真正成熟并能稳定生产转基因动物的方法只有两种,即显微注射DNA和精子介导的基因转移。

显微注射DNA的方法是对单细胞胚胎进行基因操作,涉及复杂的操作步骤。首先要准确把握母畜的性周期,在此基础上进行人工调节,使母畜在预定的时间排卵,并保证能获得大量新受精的单细胞胚胎。第二步是通过手术或非手术的方法收集单细胞胚胎,经过短暂的离心后,放在显微镜下,用直径为1微米·米的玻璃微管将500 ~ 600个拷贝的基因注入细胞核,然后将注入DNA的胚胎移植到同一个性周期的另一只雌性动物体内。经过这种处理后,后代中会出现1% ~ 3%的转基因动物。虽然效率不高,但是结果还是挺稳定的。全世界已经在各种动物身上进行了上万次实验,可以生产出转基因动物。

精子介导的基因转移是使精子经过适当处理后具有携带外源基因的能力。然后,携带外源基因的精子被用来给发情期的雌性动物授精。雌性动物的后代中,有一定比例的动物是整合了外源基因的转基因动物。与显微注射相比,精子介导的基因转移有两个优点:一是成本很低,仅为显微注射的1/10。其次,由于不涉及对动物的手术治疗,可以用来生产牛或羊进行实验,以保证每次实验的成功。

自20世纪90年代以来,转基因动物生产的研究日益活跃。转基因动物技术的现实意义在于:①培育生长快、繁殖力高、抗病力强等优良性状的畜禽;②以动物身体为反应器生产珍贵蛋白质,如只能从人体中提取的蛋白质;③用动物做研究模型,比如知道高血压是由一些原因引起的,我们可以制造一些高血压小鼠,让医生在它们身上尝试各种疗法;④制作观赏动物,如大如猫的小马,大如鼠的兔子,各种不同颜色和花纹的观赏动物。

在转基因动物方面,中国也取得了许多可喜的成就。目前已获得转基因鱼、兔、鸡等转基因动物。1998年2月,中国科学家获得了牛奶中含有蛋白凝固因子X的转基因山羊。

把两只老鼠放在模拟环境中,提取一只老鼠的所有应激基因。因此,没有压力基因的灰色老鼠在行走或寻找食物时总是小心翼翼。在面积约500平方米的模拟自然环境中,灰鼠存活了十多天,没有出现任何意外。它甚至开始储存食物过冬,开始习惯这个没有人类恐吓的空间。另一只被提取了压力基因的老鼠,从一开始就生活在兴奋之中。小白鼠一天大摇大摆地走过500平米的空间,小灰鼠花了近四天才熟悉整个模拟空间。小白鼠爬上了模拟空间高达13米的假山,而灰老鼠爬上了只有2米高的装有食物的吊篮。结果在模拟空间的第三天,老鼠因为没有压力,爬上了13米高的假山,在试图通过一块小石头时掉了下来,死了。灰色的老鼠因为一些压力活着出来了。