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【转】科普贴~喵星人的基础遗传学
帖子是搬来的 传送门在这http://songshuhui.net/archives/78759
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喵星人遗传学：不可不知的几件事表现型 vs 基因型可以被描述或量化的生物体特征叫做性状，而个体所表现出来的性状称为表现型，它是基因型和环境相互作用的结果。首先我们来看看基因型的作用。
一只猫拥有19对染色体，每对染色体都是一条来自母亲，一条来自父亲。基因就排列在这些染色体上，它们提供了生育出一只猫所必需的信息。所有染色体上的全部基因组成了基因组，也就是一只猫完整的遗传型板。每个基因在染色体上都有一个特定的位置，因此一个基因也可以被称作一个“位点”。所以，猫的每个基因都有一对等位基因，分别来自父亲和母亲。每个位点的基因型则由这两个等位基因决定。
比如说，一只长毛猫的长毛位点（控制猫毛长度的基因）的基因型是“长长(ll)”，这种基因型叫做纯合子（即一对相同的等位基因）。
显性长毛仅凭观察并不能判断出一只短毛猫的长毛位点的基因型。因为短毛等位基因(L)相对长毛等位基因(l)呈显性，也就是说，在杂合子（即一对彼此不同的等位基因）“短长(Ll)”中短毛等位基因处于主导地位，抑制了隐性长毛等位基因的表达。显性等位基因常用大写字母表示，而隐性等位基因则用小写字母表示。
一只短毛猫的基因型可以通过观察它与一只长毛猫交配所得到的后代的表现型而推导出来。这样的交配被称为测交（表1）。
表1：通过测交测定短毛猫的基因型。下表中的数字表示不同未知基因型的短毛猫与隐性纯合长毛猫的交配后代中各种表现型的预期比例。
测交亲本短毛表现型猫可能的基因型表现型基因型短长（Ll）短短（LL）长毛长长（ll）50%长毛：50%短毛100%短毛（校对注：原文表格有误，译者和校对已作修改。）思考题1：用测交方法测定显性表现型个体的基因型时，必须对其等位基因的遗传特征做出何种假设？
含有显性等位基因的还包括控制每段毛发颜色表达的环纹(agouti)基因，还有同样影响毛发颜色的真黑素(eumelanin)和淡化(dilute)基因。
环纹一些猫会在毛发的毛干上呈现出多种颜色。这种毛发上的色带叫做环纹(agouti)，它们构成了呈现麻纹或称环纹的皮毛。环纹是很多野生动物的典型毛色，例如小鼠、松鼠和兔子；人们认为这种特征对于它们的隐蔽能力（混入背景色中的能力）非常重要。环纹是由显性的环纹等位基因A决定的。相反，无环纹猫的毛发就没有这种色带，呈现出均一的毛色；这样的猫在环纹位点上就是非环纹纯合子(aa)。
思考题2：如何判断一只环纹猫的基因型？
【图：环纹和无环纹（A- ，aa）】
超过两个等位基因猫的毛发、皮肤和眼睛的颜色来自于黑色素。黑色素微粒在毛干处沉淀，而它们的形状、大小和排列方式影响了皮毛的颜色。黑色素有两种不同的类型：真黑素和棕黑素。一般认为，真黑素呈球状，吸收几乎所有光线因而呈黑色；棕黑素形状略长，呈橄榄球状，会反射出红-橙-黄范围的光。
黑色(black)基因有三个等位基因，控制着毛干中的真黑素微粒的密度。黑色等位基因B是显性基因，表现为黑色（其实是很深很深的褐色）皮毛。这种黑色在全黑色猫、斑猫的黑色条纹和海豹色斑暹罗猫的深色耳尖、爪子和尾巴上十分明显。深棕色等位基因b是隐性基因，表达为比黑色浅一点的深褐色或者巧克力色。这个等位基因不如黑色常见，几乎只在诸如暹罗猫和缅甸猫一类的纯种猫中存在。人们认为19世纪暹罗猫的引进使得深棕色基因从亚洲被带到了欧洲。浅棕色等位基因b’使黑色素密度进一步降低，皮毛从而呈现出更浅一些的棕色，也叫做肉桂色。在伯克利的猫群中不太可能找到这些隐性基因的纯合体。这几个等位基因的显性层级排序为黑色&深棕色&浅棕色（图2）。
淡化淡化位点上有两个等位基因影响毛发中的色素颗粒分布。显性的致密(dense)等位基因D使颜色表现得浓重，而隐性的淡化(dilute)等位基因d则使色素颗粒在毛干中凝结成块，而结块之间的大片空隙中则不含色素。这些空白区域使得颜色被淡化了（图2）。
【图：黑色（真黑素），橙色（棕黑素）和淡化基因对猫咪皮毛颜色的影响。】共显性显性是一种连续的现象，范围从完全显性（例如短毛等位基因完全掩盖了隐性的长毛等位基因）到共显性，共显性杂合子的表现型与任何一种纯合子都不相似。
白化【图：白化位点基因控制的显性性状。jhered.oxfordjournals.org】白化位点上的两个等位基因pointed(cs)与sepia(cb)就是一个共显性的例子。这两个等位基因相对全颜色等位基因C均为隐性，但是这两个基因之间互为共显性。纯合子cscs降低了大部分动物身上的色素表达。在典型暹罗猫的身上，眼睛中色素的低表达使颜色呈亮蓝色，而毛干中色素的低表达则使得本来黑色或棕色的皮毛变成浅米黄色，同时有着深棕色的足尖、尾尖和耳尖。cbcb纯合子基因型对色素生产的降低作用与之类似，但是效果略弱，它可以将黑色变为深棕色（类似斑点暹罗猫身体“尖端”的颜色）而且会使眼睛呈绿色或绿金色。这样的猫叫做缅甸猫。杂合子cbcs中这两种等位基因各有一份，带来一种叫做东奇尼猫（越南猫）的混合表现型：这种猫拥有暹罗猫图案的皮毛但是底色更深，眼睛呈绿松石色。这三种等位基因都相对极其罕见的白化等位基因c和ca呈显性。白化等位基因纯合子会表现为有着轻色素浅蓝色眼睛(caca)或无色素粉色眼睛(cc)的白猫。白化位点上基因的的显性层级排序为：C & cb = cs & ca & c。
思考题3：为什么群体遗传学家更喜欢研究共显性基因？
与环境相互作用产生的基因型大部分猫的皮毛颜色几乎不受环境的影响。但是，也有一种十分有趣的例外情况：白化位点的暹罗等位基因(cs)会造成色素的表达对温度敏感。暹罗基因编码出一种对温度敏感的酪氨酸酶，这种酶会在猫咪核心体温处失活，从而使猫咪身体呈现浅棕色的底色。但是，在温度相对低得多的肢体末端，这种酶是有活性的，它会合成正常剂量的色素，也使暹罗猫从而有了独特的深色“尖端”。实际上，在温暖地方居住的“室内”暹罗猫往往会比它们的“室外”同胞们颜色更浅，而后者在寒冷的冬天会变得毛发颜色相当深。cb等位基因也是温度敏感型的，但是效果比cs要弱，所以表达出的皮毛颜色也更深。
异位显性基因之间的相互作用
橙色橙色基因有两种等位基因：非橙色与橙色。非橙色等位基因o为隐性，它允许黑色位点完全表达。而显性的橙色等位基因O则会影响黑色位点和环纹位点的表达，因为它合成的棕黑素取代了真黑素。它把原本黑色或棕色皮毛转化为橙色，从而掩盖了黑色基因的作用。这种一个基因可以掩盖另一个基因作用的能力叫被做异位显性。而且，所有橙色的猫都是斑猫，因为橙色等位基因相对环纹位点上的aa纯合子带来的非环纹（即均一颜色皮毛）表现型呈异位显性。形成这种掩盖作用的原因是，在毛发不含黑色素的淡黄色底色上，毛干中棕黑素颗粒组成的橙色条纹是看不见的。
www.sciencebuddies.org_.jpg][/url]【图：橙色基因与猫的毛色。www.sciencebuddies.org】伴性性状橙色基因的另一个有趣之处在于，它位于X染色体上，而这使它有了性别连锁。在公猫中，这个位点一般只有黑色和橙色两种表现型，而在母猫中，它可以产生三种表现型：黑色，橙色和玳瑁色。这是由于雄性通常是XY型（异形配子），因而只有一条X染色体。所以，如果一只公猫携带橙色等位基因，那么它一定是橙色的(OY)。雌性是XX型，也就是说它们拥有两条X染色体（同形配子）。如果两条染色体都携带橙色等位基因，猫就是橙色的。但是，如果是杂合子(Oo)，它的皮毛会呈现出橙色和黑色的拼缀，即玳瑁色。这种图案揭示了一个有趣的现象。为了使雌性个体和雄性个体的细胞内基因产物的含量一致，在雌性胚胎发育的早期，每个细胞各有一条X染色体被失活。因此，在橙色位点杂合的母猫身上，一些细胞合成棕黑素（有活性的X染色体含有O等位基因）而另一些则不然（有活性的X染色体含有o等位基因）。哪一条X染色体被失活完全是随机决定的。而且，这个结果在任何细胞系中都可以传递给所有细胞后代，这使得母猫身上不同细胞成片地拼嵌，这些细胞中两种不同的活性X染色体表达出各自的基因产物。
思考题4：请制作表格描述玳瑁猫与黑猫杂交后代可能的基因型与表现型。假定两只猫都是BB纯合体。
复杂性状复杂性状是由多于一个的基因控制的。我们都知道，猫的毛色被多个基因控制着。但是，即使在这一复杂性状中，我们也可以划分出不同类别，进而确定几个位点的基因型。一些子性状本身也是复杂性状，很可能是因为这些性状部分地被一个产生主要效果的位点控制着，同时又部分地被产生次要作用的位点所控制。这些产生较小作用的位点通常叫做次效位点或修饰基因。
斑纹斑纹基因会使条状、块状或斑点状区块的均一色毛发显出环纹（麻纹）色带，使猫的皮毛呈现条纹图案。有两种条纹图案相当常见（图3）：鲭状纹（平行条纹）和经典纹（粗条纹或螺纹形成斑块状或牛眼状图案）。平行条纹是由显性的斑纹等位基因T造成的。这可能是见于非洲野猫(Felis libyca) 和欧洲野猫(Felis silvestris)，并祖传下来的纹样。隐性斑块等位基因tb形成经典条纹，这可能是相当久以后由突变发展而来的。这一系列的第三个等位基因，阿比西尼亚等位基因Ta带来了阿比西尼亚表现型：只在面部或尾部有模糊的条纹，而背部中央则有一条深色条纹。这三个等位基因的显性层级排序为阿比西尼亚&斑纹&斑块。但是阿比西尼亚基因表现出一些不完全显性，因为无论是TaT还是Tatb杂合子都可能在腿部和尾部生长出模糊的条纹。
思考题5：条纹（相对于均一颜色）皮毛对野生猫的适应性可能有怎样的影响？
鲭状纹 经典纹 阿比西尼亚T tbtb Ta【图3：斑纹基因决定的条纹图案。】所有的猫都具有上述斑纹图案中的一种，即便是全黑色猫也是如此。但是，因为环纹基因对斑纹基因呈异位显性，所以非环纹猫身上的条纹是看不见的。这是因为隐性的aa基因型阻碍了带有环纹的毛发的合成，从而掩盖了斑纹表现型的表达。但是当光线适当的时候，有时也有可能会看到黑猫上的“幽灵”条纹，尤其是在幼猫身上。同样值得注意的是，因为橙色位点的O等位基因对环纹基因异位显性，所以在纯橙色和玳瑁色猫的橙色斑块上，条纹就不会被掩盖。也就是说，O对aa相对于斑纹基因的异位显性呈异位显性。
斑纹表现型的第四种性状，也就是斑点状花纹的遗传学机制还没有被完全解读。可能存在着两种不同的机制。第一种似乎是对鲭状斑纹的一种修饰，即细条纹破裂形成了小的深色斑点。一般认为这种效果是几个修饰基因在主效斑纹基因上作用的结果。另一种罕见的斑点表现型叫做欧西猫（因为与野生虎猫相似），它有着更大更清楚的圆形斑点。这一表现型也许是由一个单独的主效基因导致的。但是，因为这种表现型过于罕见，基于本文的立场，我们认为所有斑点花纹猫都具有经过修饰的鲭状斑纹表现型。
基因多效性一个基因可以影响多个性状的现象叫做基因多效性。大多数毛色基因都有多效性，能够同时影响眼睛的颜色。但有意思的是，有两个多效性基因还可以影响听力。
显性白色显性的白色等位基因W在色素合成中优先于其他所有基因，产生白色皮毛和蓝色眼睛。因此，显性的白色等位基因对其他所有皮毛颜色基因呈异位显性。当然，其他决定颜色和花纹的基因依然存在，但由于显性的白色突变阻断了专门合成黑色素的细胞，即黑色素细胞的生成，这些基因的作用被完全遮盖了。
有趣的是，耳朵的耳蜗含有一组用来调节离子平衡的黑色素细胞。正常情况下，耳蜗的毛细胞震动激发电信号引起听觉，而把这些信号传递到大脑则需要不断调节离子平衡。不能保持离子平衡时，小猫通向脑部的信号传导会在出生后几天内退化，带来不可逆的耳聋。因此，显性白色位点表现出多效性，同时影响毛色和听力。
花斑具有白色斑点或者叫花斑的猫十分常见。任何颜色的皮毛都可能会有斑点，这主要是由一个带有一对共显性等位基因的基因导致的。斑点等位基因S造成白色斑点，而等位基因s则不会。因此，纯合子ss个体并没有白色斑点。杂合子Ss的个体只在部分区域有白色斑点，通常是足部、鼻子、胸部和腹部。纯合子SS个体的大半部分都被白色区域覆盖。这种情况下，人们通常觉得深色部分是斑点。但是实际上，更大的白色区域才是斑点，而且一只SS纯合子的“斑点”猫甚至有可能是通体雪白的！
【图：喵星人的斑点种类。】猫的斑点程度会有很大的差异，但是斑点图案的增多通常有规律可循。斑点最少的猫通常在胸部和腹部长有小斑点。斑点再多些的话会分布在整个腹部、脖颈、下巴和前爪上。最后，斑点最多的猫在体侧、背部到头部都长有斑点。尾巴可能是最后长出白色斑点的部位。因为猫有斑点的范围是连续变化的，而斑点图案并不完全随机，因此单个基因不太可能决定斑点程度。有证据表明，至少还有一个基因对斑点产生微小的影响：它可以使喉部、胸部或靠近后腿的腹部处生出一个很小的白色斑点。实际上，很有可能是几个基因对主效斑点基因的功能加以修饰，得出了我们在猫群中看到的连续变化的斑点图样。因为这些微弱的修饰基因的功能还没有被完全研究清楚，本文中我们只对主效斑点基因加以论述。斑点等位基因S阻碍了胚胎发育过程中黑色素细胞的迁移。白色斑点就是那些不含黑色素细胞的区域。因此，在斑点猫的这些白色斑点里也会表现出与显性白色基因相同的基因多效性。例如，如果眼睛恰好长在斑点内部，就会是蓝色的。因此，斑点猫有可能会有蓝色眼睛或两眼颜色不同。而且，如果斑点恰好包括了耳朵，这只耳朵就会聋。因为斑点常常同时覆盖一侧的眼睛和耳朵，所以一只两眼颜色不同的猫在蓝色眼睛那侧的耳朵通常是聋的。
斑点基因对玳瑁猫(Oo)的花纹图案也有一个很有趣的作用。基因型为ss的猫没有白色斑点，而橙色和黑色掺杂在一起，通常也没有大片的橙色或黑色色块。但无论是Ss还是SS基因型的猫，都带有白色斑点，而橙色和黑色呈独立色块分布。这样的猫被称为三色猫（有时也叫做玳瑁白色猫）。这种图案可能与斑点等位基因在胚胎的黑色素细胞迁移中产生的影响有关。
白猫的特别之处白猫的基因型有三种不同的可能：显性白色(W-)、白化(cc)或者一个大到覆盖全身的白色斑点(S-)。因此，仔细观察白猫并留意它们眼睛的颜色非常重要。
显性的白色等位基因W和纯合斑点基因型SS都可以使猫咪通体雪白，而眼睛为橙色或蓝色。但是，通过白色斑点得到的白猫通常在身体某处有一簇杂色的毛。所以即使一只白猫只有一根其他颜色的毛，也可以断定它的基因型是白色斑点型而非显性白色型。
白化基因控制着黑色素细胞中色素的合成量。在白化位点是白化基因纯合子cc的猫是真正的白化猫，它的黑色素细胞不能合成任何色素。它通体雪白，有着粉红色的眼睛。而在白化位点基因型为caca则是有着浅蓝色（几近灰色）眼睛的白猫。这两种等位基因都非常罕见。耳聋的性状伴随着基因型为白色斑点(S)和显性白色(W)的白猫，而与白化猫(cc或caca)无关。
思考题6：如果两只白猫交配，是否一定会得到白色后代？请解释。
思考题7：基因频率受什么因素的影响？同一个位点上显性基因总是基因频率最高的吗？
思考题8：马恩岛猫没有尾巴而后腿相对较长。马恩岛猫的基因型是什么？你认为马恩岛猫将来会越来越多吗？为什么？
表2：环纹和斑纹基因对黑色，淡化和橙色基因的影响。注意，此表中猫的橙色皮毛被描述为“红色”，而阿比西尼亚猫的斑纹为“麻纹虎斑”。环纹和斑纹基因也会影响白化基因的表达，但此表中不予列出。
环纹(A-)非环纹(aa)麻纹(Ta-)鲭状纹(T-)经典纹(tbtb)麻纹(Ta-)鲭状纹(T-)经典纹(tbtb)黑色(B-D-)棕色麻纹虎斑棕色鲭状纹虎斑棕色经典纹虎斑黑色均匀黑色均匀黑色均匀蓝色(B-dd)蓝色麻纹虎斑蓝色鲭状纹虎斑蓝色经典纹虎斑蓝色均匀蓝色均匀蓝色均匀巧克力色(bbD-)巧克力色麻纹虎斑巧克力色鲭状纹虎斑巧克力色经典纹虎斑巧克力色均匀巧克力色均匀巧克力色均匀浅紫色(bbdd)浅紫色麻纹虎斑浅紫色鲭状纹虎斑浅紫色经典纹虎斑浅紫色均匀浅紫色均匀浅紫色均匀肉桂色(b’b’D-)肉桂色麻纹虎斑肉桂色鲭状纹虎斑肉桂色经典纹虎斑肉桂色均匀肉桂色均匀肉桂色均匀浅黄褐色(b’b’dd)浅黄褐色麻纹虎斑浅黄褐色鲭状纹虎斑浅黄褐色经典纹虎斑浅黄褐色均匀浅黄褐色均匀浅黄褐色均匀红色(D-O(O))红色麻纹虎斑红色鲭状纹虎斑红色经典纹虎斑与环纹猫(A-)一致（非环纹对橙色色素无影响）奶油色(ddO(O))奶油色麻纹虎斑奶油色鲭状纹虎斑奶油色经典纹虎斑
全部看完···要昏过去了····反正不管娃毛色长短···自家娃都爱就行了···我现在眼晕
太长，懒得看
看的好晕啊& &呵呵&&
本帖最后由 Amely 于
16:56 编辑
【为什么玳瑁/三花多是母猫】
& & 位于X染色体上的橙色基因(O）合成的棕黑素可以取代真黑素，从而把原本黑色或棕色皮毛转化为橙色。公猫可以是橙色的(OY)，或是黑/棕/白色（oY）。Oo的杂合母猫，其皮毛则可以呈现出橙色和黑色的拼缀。也有极小几率会诞生染色体为XXY的三花/玳瑁公猫。
【为什么有的白猫会耳聋】
& & 显性的白色突变会阻断了黑色素细胞的生成。而耳朵的耳蜗含有一组用来调节离子平衡的黑色素细胞。不能保持离子平衡时，小猫通向脑部的听觉信号传导会在出生后几天内退化，带来不可逆的耳聋。因此，显性白色位点表现出多效性，同时影响毛色和听力。
嬌貴的貓儿 发表于
全部看完···要昏过去了····反正不管娃毛色长短···自家娃都爱就行了···我现在眼晕
回复的好快啊。。还没来及占楼
爱的喵 发表于
看的好晕啊& &呵呵
其实挺好玩的 看看为啥花猫是花的 白猫容易出现听力不好的
Amely 发表于
其实挺好玩的 看看为啥花猫是花的 白猫容易出现听力不好的
这样啊~{:soso_e121:}
好长啊，坦率地说我没看完，因为字太小又长
但，难道白猫其实是一种白化病？
这个还是很学术的，收藏了
看不懂，收藏了
以前我也喜欢研究猫的斑纹和颜色，其实很简单哇，猫只有两种颜色，黄（赤）或者黑，记住公猫永远显现一个颜色非黄即黑，母猫可以有2个颜色或者一个颜色，猫的白色不是一种颜色。
yigu777 发表于
这个还是很学术的，收藏了
你家两个都是阿比尼亚～～纹 就是平时说的云纹哦
太太太太太专业了。
我就围观下吧
实在是脑袋不够用
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　　关于转基因，有哪些可以说清楚
　　【推荐阅读】
　　有些人利用的不了解，制造了一种虚幻的恐怖
世界首例转基因“低乳糖奶牛”在内蒙古农业大学诞生
　　听到“开个微博或微信公号来讲讲转基因”这样的提议，一些科学家脸色一黯。
　　在他们看来，这种做法对于普通的科学问题或许有效，但要是谈转基因，恐怕处境难堪。
　　这种疑虑也许会在2016年有所改变。1月出台的中央1号文件提出，对农业转基因技术“在确保安全的基础上慎重推广”。4月13日，农业部召开转基因专题发布会，重申了发展转基因是党中央、国务院作出的重大战略决策。
　　这些都将深刻影响转基因舆论场的走向。
　　为什么不怕杂交却怕转基因
　　面对科普对象，中科院水生生物研究所研究员、北京大学生命科学学院教授、中科院院士朱作言从细胞核说起，力图“讲得细一点”。
　　细胞核中的染色体储存了遗传物质，染色体上面分布着基因。基因就是遗传编码，所携带的遗传信息指导某种蛋白质的合成，从而控制生物个体的性状表现。
　　如果把基因看作一条线，那真正的编码只是其中一部分，前面一段负责编码启动，是发动机，后面一段则负责终止、刹车。
　　朱作言研究的转基因黄河鲤，即是“通过基因克隆，把草鱼生长激素基因中间的这段编码顺序拿出来，将鲤鱼自己的一段启动和终止序列接到两边，导入鲤鱼的受精卵中”。
　　草鱼长得快，通过以上转基因操作，使转基因鲤鱼长成2~3斤可以上市的时间，从普通鲤鱼所需的两年缩短到一年，甚至七八个月。
　　“如果草鱼和鲤鱼杂交，是草鱼的整套基因和鲤鱼的整套基因混在一块。一听杂交，大家觉得没有任何疑问，可以吃。”朱作言告诉《瞭望东方周刊》，“而我们做的，只是把草鱼的一个基因跟鲤鱼放在一起，反而导致了不小的疑问。”
　　实际上，早在1984年，朱作言的团队就已经通过重组人的生长基因，转入泥鳅、金鱼、鲫鱼、鲤鱼等等，缩短了鲫鱼的生长周期。
　　但那毕竟是借用人的基因。“如果都是鱼的基因，不是其他物种或者细菌的基因，老百姓相对容易理解和接受。”朱作言说。
　　然而，在科学家眼里，转基因最大的优势恰恰就是可以跨物种。
　　现在为人熟知的控制糖尿病的人胰岛素，便是利用转基因微生物生产，于1982年由美国食品及药物管理局（FDA）批准的、世界首例商业化应用的转基因产品。
　　在转基因技术广泛应用的农业领域，转基因作物的研究发展最快。而其中最早走到商业化阶段的抗虫、耐除草剂作物，就是把细菌的抗虫基因、耐除草剂基因转入植物的基因组：将苏云金芽孢杆菌（Bt）的基因转入棉花、玉米、水稻等植物中，使之抗虫；将耐除草剂的EPSPS基因等转入大豆等作物中，使之抗除草剂。
　　在转基因技术发展之前，传统育种始终在物种之内和近缘种之间进行。但育种进程较长，而且可能没法朝下走。比如马和驴杂交产生的骡子，是杂种优势里的一个成功案例，但骡子无法生育。
　　而转基因则实现了人工选择优良基因，跨物种集聚优良的性状。它打破物种屏障，拓展了可利用的基因资源，提高了选择效率，育种进程更高效。
　　杀虫不杀人？
　　上图：转基因猕猴（左）和普通猕猴外观上没有什么区别 ；下图 ：在特殊光源下，转基因猕猴（左）通体呈现绿色，这是因为它体内的绿色荧光蛋白所致
　　中原一带，很多人的童年记忆中都有“揪棉铃虫”的片段——棉花果实初长时是青青嫩嫩的小球状，称为棉铃，棉铃虫打孔钻入，吃尽里面的嫩纤维，而从外面喷的药奈何不了它。不少地方曾动员小学生下田，徒手揪虫。
　　而将Bt细菌的杀虫蛋白基因转入棉花、玉米、水稻等植物的基因组，其表达后就产生Bt杀虫蛋白。害虫取食而亡，植物从而自卫。
　　而这引起了推测：虫子吃了都会死，何况人？
　　事实上，只有目标害虫摄入转基因作物中的Bt蛋白后，在肠道环境和特定蛋白酶作用下，Bt蛋白溶解成的活性蛋白与害虫中肠上表皮膜受体结合，形成特异性穿孔，害虫中肠麻痹死亡。其他非目标昆虫则没有这个过程，不会被杀死。
　　人体内则不存在相应受体，不能与Bt蛋白结合，因此并不会“中招”。
　　上述推测就成为一种谣言。
　　目前，国内转基因棉花种植范围是95%-98%。有科学家称，一般估计，Bt转基因作物可以让农药化学杀虫剂使用量减少50%，明显降低了农药对作物和环境的影响。
　　如今水稻似乎也陷入了当初棉花的防虫困局——二化螟、三化螟、稻飞虱，农药在上面喷，害虫却杀不死。
　　研究转基因抗虫水稻的中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员朱祯博士告诉《瞭望东方周刊》，如果推广转基因，农药市场将受到较大冲击。
　　在转基因技术发展以前，农业防虫手段大致可分为两种：化学农药和生物防治。
　　常见的有机磷农药、氨基甲酸酯农药，可麻痹昆虫的神经系统，致其中毒死亡。而这种杀虫机制对于动物和人是一样的，都有可能导致中毒死亡。
　　生物防治则催生了两个产业：一是饲养天敌昆虫，比如针对玉米螟虫饲养赤眼蜂，但天敌昆虫须与害虫生长时间同步，因此实际操作并不方便；二是生物杀虫剂，最常用的就是Bt细菌，它的缺点是阳光照射、刮风下雨都会让它迅速失去活性，成本大幅升高。
　　而转基因Bt抗虫作物，则不同于传统农业防虫手段，是让植物掌握了保护自己的手段。
　　“农业生产成本降低，对农业生产有利，也意味着社会上每个消费者的成本降低，化学农药减少也有利于环境改善，人人都是受益者。”朱祯说。
　　转基因技术是万能的？
在南京艺莲苑拍摄的残荷（右）与盛开的“转基因荷花”
　　“转基因技术可以防治病虫害、增产，是有效而安全的技术。但这并不意味着转基因技术就是万能的。”中国农业科学院水稻所生物工程系原主任王大元告诉《瞭望东方周刊》。
　　对于抗虫转基因作物，害虫也会产生抗性。比如种转基因棉花，绝大多数敏感的棉铃虫中毒死亡，可能还是会剩下万分之一的抗性个体，其繁殖的后代会产生抗性。
　　为此，20年前美国政府就要求转基因抗虫棉花的种植比例控制在80%，剩下20%种植普通棉花，这样在普通棉花上生存下来的棉铃虫不携带抗性基因，和携带抗性基因的棉铃虫结合，后代是没有抗性的，能够被Bt转基因棉花杀死。
　　这种管理措施在中国农户中推行则有现实困难：谁愿意承担那20%普通棉花的损失呢？不过，目前我国商业化种植转基因作物仅有Bt抗虫棉花和抗病毒番木瓜。因此，棉田里长出来的抗性棉铃虫，可能被玉米田里的非抗性种群稀释，无法形成抗性种群。
　　事实上，转基因棉花种了20年，现在棉铃虫对Bt转基因棉花的抗性水平还是很低。
　　监管与安全是一回事？
　　转基因争议多年，误区无外乎集中在所谓的转基因主粮化和监管不透明等。但这无关转基因本质的安全问题。
　　事实上，自2001年颁布《农业转基因生物安全管理条例》以来，官方对安全评价过程并无掩盖。
　　2013年，按照《中华人民共和国政府信息公开条例》，农业部在官方网站“热点专题”的“转基因权威关注”栏中，主动公开了农业转基因生物的相关法律、法规、安全评价标准、指南、检测机构、安委会工作规则和委员组成名单等。同时，依照公民个人申请，依法公开了农业转基因安全管理相关的政府信息。
　　在4月13日农业部新闻发布会上，中国工程院院士、国家农业转基因生物安全委员会主任委员吴孔明表示：“现在国际上对转基因的评价基本上是两种模式，美国模式是对产品进行评估，欧盟模式是对技术过程进行评估，而中国既对产品、又对过程进行评估，此外还增加了大鼠三代繁殖试验和水稻重金属含量分析等指标，从这个角度来说，我国的评价体系是全球最严的。”
　　“一个国家的转基因审批流程和审验机制是由各相关领域的专家讨论决定的，不是某一个专家说了算。”王大元说，这套流程复杂到有的科学家都未必能全部看懂。
　　至于反转人士质疑的非法种植、监管问题，中国农业科学院生物技术研究所研究员黄大昉告诉《瞭望东方周刊》说：“现行法律的规定是两步走，转基因作物，一是要拿到安全证书，二是要通过品种审定。如果品种审定还没通过就去卖、种，那就是违法。但违法不是因为转基因不安全。这两个概念不能混淆。”
　　这种概念的混淆，具体表现是2008年的“黄金大米事件”。
　　“黄金大米目的是防治维生素A缺乏症。”中国科学院院士、中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员陈晓亚告诉《瞭望东方周刊》，“问题出在实验未按国务院《农业转基因生物安全管理条例》的规定向国内相关机构申报，而且未向受试儿童和家长充分说明情况。但大米本身是安全的。”
　　从外面来了什么担心
　　西南大学家蚕基因组研究团队成功开发出转基因新型有色茧品种，这是我国首次获得的转基因新型有色蚕丝
　　“转基因原本是技术问题。”黄大昉觉得，人们一开始有疑问是正常的。
　　“这个担心是从外面来的。”朱作言告诉本刊记者，美国等西方国家的转基因开始商业化种植时也出现过类似声音。
　　国外至少有四种反对力量：
　　其一是极端环保人士，认为破坏物种的多样性，对环境有害；
　　其二是宗教人士，认为只能是上帝造万物，人类不能轻易改变；
　　其三是贸易战争，尤其见于西欧对北美的农业贸易壁垒——美国70%？80%的食品都含转基因，西欧只有不接受转基因才能阻挡美国进入本地区；
　　其四是旧有利益集团，例如原来野生三文鱼来自海洋捕捞，人工养殖后，三文鱼价格被拉低，受到传统渔业集团的反对和抵制。他们的理由包括，养殖鱼近亲交配繁殖使遗传性丧失，养殖鱼与野生三文鱼杂交破坏野外种群遗传性。
　　“其实，自然界每天都在发生着遗传基因突变，比转基因可能带来的突变概率还要大。”朱作言说，“真正懂遗传学的人觉得这些都是歪理，而公众却未必都能认识到。”
　　1986年初，王大珩、师昌绪等四位中科院学部委员上书邓小平，建议发展高技术，后称“863计划”。中国的转基因作物研究在此计划支持下迅速发展。1988年，中国还因抗病毒转基因烟草的商业化，成为世界上第一个商业化种植转基因作物的国家。
　　“当时大家都觉得是好事，‘转基因’还被当作卖点。”朱祯说。2008年，国务院批准设立了“转基因生物新品种培育重大科技专项”，这作为农业领域唯一的项目，与大飞机制造一起被列入国家16个中长期重大科技专项，计划15年投入240亿元，成为有史以来投入资金最多的农业科技项目。
　　虚幻的恐怖是哪来的
　　然而，“风向一下子就变了。”黄大昉说。
　　日，农业部依法批准转基因抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”以及转植酸酶基因玉米“BVLA430101”的生产应用安全证书。同年10月，这三种作物出现在中国生物安全网公布的《2009年第二批农业转基因生物安全证书批准清单》中。
　　这意味着在科学家大量试验检测的基础上，政府认可这些转基因作物没有安全问题，可以推进其产业化。
　　而此时，绿色和平组织介入了。
　　“中国想把转基因水稻产业化？这影响可大了，绝对要把你堵住！”黄大昉说。
　　科学家们掌握的信息是，“当时对方有四步走策略：第一，绝对不能让转基因水稻产业化；第二，抹黑科学家；第三，牵制上层决策；第四，推翻农业转基因重大专项。”
　　具体手段就是搅动媒体炒作，把国际上所谓的争议都搬进中国。
　　原本“华恢1号”和“Bt汕优63”转入Bt杀虫蛋白基因，只能杀死螟虫和稻纵卷叶螟等鳞翅目昆虫，对人体不会造成伤害。而炒作之下，对转基因作物的描述中，“断子绝孙”“致癌致病”“中国变成国际资本推广转基因产品的第一只小白鼠”等惊悚说法屡见不鲜。
　　黄大昉觉得，“转基因被妖魔化了”。他认为，“有些人利用老百姓的不了解，制造了一种虚幻的恐怖。”
　　他说，除了“转基因生物新品种培育国家科技重大专项”经过科学家的据理力争并未更改，其他三步都达到了：转基因水稻尽管安全但无法产业化种植，决策被牵制，科学家被抹黑。
　　今天解释了、澄清了，隔一段时间又出来，层出不穷——这是科学家普遍表达的无奈。
　　为何“燃点低，热点多”
　　作为农业生物技术科学传播平台主席，朱祯博士坦言“这种问题应该精心处理”，尤其当下“一些人的情绪非常容易被激发起来，燃点很低，热点很多”。
　　他反思说：“其实，我们的公众意识都有待提高——科学家从科技部申请经费，发表文章，向科技部提交报告，似乎工作就算完成了。有关部门也是看重立项拨款，没看到社会的反作用对项目的影响。”
　　而对公众的交代，在国外早有作为。
　　朱祯说，2001年他赴巴西访问，参观细菌的测试DNA序列工作，其项目报告中就包括对企业家、媒体、政府、民众的宣传和汇报。甚至在那个网络不甚发达的年代，项目还要建立电子、跨时区平台解决这个问题。“考虑得很周到。”
　　在欧洲，大型科学项目必须与媒体、社区、民众等形成“大沟通”。“项目没完成这一步，甚至不能验收，做得再好也不算。”朱祯也曾建议成立风险教育委员会，“不止是‘科普’，而是‘科学传播’。你看2013年神舟十号女航天员王亚平太空授课，就做得很好啊！”
　　黄大昉和中国工程院院士、玉米遗传育种专家、教授戴景瑞，曾应农业部要求，同反对转基因的市民约谈。三名代表都是普通老百姓，有某半导体厂的工会原主席，还有一名纺织女工。
　　两位老专家从头讲起，一条一条梳理，转基因是怎么回事，Bt是什么，跟化学农药有什么区别，等等。
　　聊着聊着，那位工会主席说：“你们讲得有道理，要不什么时候请你到我们那儿，跟我们哥们儿再说说？”
　　在陈晓亚的科普工作中，常常遇到一些稀奇古怪的问题，诸如“吃了转基因生出来的孩子会不会畸形”；也有小学生异想天开，“会不会长出翅膀”。经过解释，“大部分人对科学的信任度在交流过程中逐渐提高。”
　　让科学回归科学
　　现实中，愿意站出来直面公众的科学家并非多数。
　　2010年11月，研究“华恢1号”和“Bt汕优63”的作物遗传改良国家重点实验室主任张启发，在中国农业大学就《水稻功能基因组及作物遗传改良》为题作完演讲，现场有人高喊：“张启发是卖国贼！”谴责他拿中国人当小白鼠，更有甚者直接抄起前排的瓷茶杯砸过去。
　　如今，该实验室面对各种采访请求，只是在电话那头非常客气地反复表示抱歉：“对不起，我们不发表任何言论。”
　　“一些并不懂生物技术的反转人士，在中国掀起全世界最大的反转活动，给从事转基因事业的科技人员戴上‘汉奸’、‘卖国贼’的帽子。”王大元说。
　　“我们也知道，这是无中生有的攻击。但科学家平日里辛辛苦苦忙课题，科普虽然也是一项工作，但一搞科普就挨骂，又何必呢？”他说。
　　在此背景下，农业生物技术科学传播平台于2013年酝酿成立。一来号召科学家站出来发声；二来利用这个平台与媒体、公众交流互动，解疑释惑。
　　目前这个虚拟平台已吸引了30余位科学家，经常举办诸如农业生物技术科学传播、风险交流的研讨会。
　　前些天，黄大昉的一个已是研究员的学生，来找他要一些转基因资料，要去北京市东城区教师进修学校给中学生物老师讲课。这让黄大昉很欣慰。
　　不过，在他看来，证明转基因安全的科普宣传不是万能的，紧迫的还是要“往前走一步”——推动产业化。
　　“转基因作物如果能推向产业，确实能解决我们的粮食安全问题。否则一旦有风吹草动，粮食歉收，国际粮价飞涨，你就是被动的，大豆就是一个例子。”黄大昉说。
　　2015年中国进口大豆8169万吨，创历史新高，对国内的大豆市场价格形成巨大压制。“进口的转基因大豆出油率是19%，而国内种植的大豆是非转基因的，出油率是16%，所以国内榨油厂不太愿意买国内的非转基因大豆。”王大元说。
　　黄大昉告诉本刊记者：“我们不断呼吁，千万不能让玉米成为大豆第二。”
　　不止一位科学家表示，严格来说，转基因技术产品是与产业高度相关的高技术产品，必须有市场拉动，链条才能运转。而进口的转基因产品，相当于花中国的钱，拉动人家的转基因技术产业，而我们自己的轮子却不转。
　　“科学界真正做生命科学的、特别是分子生物学的人，都懂这个事情，没什么异议。但是，科学界不搞这个专业的人也是隔行如隔山。”朱作言说，“转基因到底安不安全，要让科学家、内行说了算，不能搞民意测验。”
　　“让科学回归科学。”黄大昉感叹，“这句话在当前尤为重要。”（来源：瞭望东方周刊）
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