【基改科普篇】基改作物的科學簡介

【基改科普篇】基改作物的科學簡介

基因改造是採用生物科技的方式,選取符合人類使用目的的基因,設法植入植株裡並繁衍,目的是為了應付日形嚴峻的天候考驗,以及未來人口爆炸的糧食需求。科學家研究基改作物的初衷,是為了永續發展,許多人對基改工程仍抱持疑慮,疑慮有待科學實證來化解或證實,也有許多人相信,基改與有機農業應該可以不站在對立的兩邊,共同追求永續發展。

文/陳昊安

基改食品近期吵得沸沸湯湯,有人認為它有害,發動抗爭,有人認為是科技進步,應予支持。究竟基因改造是什麼?為什麼要有基改食品或基改作物呢?

為何要有基因改造作物?

台大生化科技系教授,也是連續六屆擔任衛福部基因改造食品審議小組成員的潘子明教授表示,由於全球對糧食的需求不斷攀升,現有農業產量將無法滿足人類的需求,因此全世界都在尋求能有效提高糧食產量的方法,而一些好的特性如:抗蟲、抗病、抗旱和耐鹽等,很難透過傳統品種改良的方式來培育,因此基因改造工程成為必須的手段。

基改作物的演進反映了支持者對基改的期望。第一代基改作物的成分不變,環境耐性改變,期能便於耕作,提高產量,如:抗蟲玉米;第二代作物著重提高營養價值,組成改變,如:黃金米(含胡蘿蔔素的稻米)、高離胺酸玉米;第三代為醫療或工業用途,如抗塵螨過敏番茄;新興趨勢為混合品系,一種植物具備多個特性。

基因是什麼?

要了解基因改造是什麼之前,必須先了解基因是什麼。基因是指承載特定遺傳資訊的DNA片段,DNA與組蛋白纏繞構成染色體。人體有23對染色體,約2萬4千個基因,果蠅有8個染色體,1萬3千個基因,是目前所知染色體數最少的生物,因此常被拿來進行遺傳相關的研究。

DNA由含氮鹼基、五碳糖、磷酸根組成,含氮鹼基又可分為四類:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、鳥糞嘌呤(G),其中A-T 為一組,C-G 為一組,稱為鹼基對,存在所有生物體中,這也是基因改造得以進行的基礎。最短的基因包含數百個鹼基對,長的可超過200萬個鹼基對。

基因需轉錄成RNA、轉譯為蛋白質才具有最基本的功用,比如控制肌肉活動;為數眾多的基因只有極少部分會表現出來,影響生物體的構造或功能,比如:決定眼睛形狀。

細胞染色體與DNA的關係

DNA、RNA與蛋白質的關係

基因改造是什麼?與突變有何不同?

基因改造是採用生物科技的方式,選取符合人類使用目的的基因,設法植入植株裡並繁衍。自然環境中也會有形形色色的遺傳變異,稱之為「突變」,可能是染色體複製分裂的過程中,造成基因片段的缺失、重複,而表現出與原有形態不同的特性。突變與基改的不同處在於突變不具特殊目的,除非環境改變可能使突變種成為新的優勢種。過去某些育種實驗室會以輻射照射或化學物質誘發突變,再挑選可能具有優勢的性狀(生物體的形態特徵)加以培養、利用。



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