“基因”打退棉铃虫
我国是棉花生产大国，每年栽种面积在470万公顷以上。可是，每年棉田防治害虫的费用也是惊人的，高达70亿人民币。
过去控制棉花害虫主要施用化学杀虫剂。开始的时候，效果不错，但是由于长期使用，造成昆虫对杀虫剂产生了耐受性。现在常规的剂量甚至更大剂量的杀虫剂，已经不能有效地控制住虫害。不能再用化学农药，必须考虑其他的途径了。
科学家发现Bt毒蛋白对棉铃虫有毒杀作用。科学家设想，能否利用生物新技术即转移基因的技术，培育出能抗虫的棉花呢？
他们首先人工合成能杀虫的毒蛋白基因，叫Bt毒蛋白基因。然后把Bt毒蛋白基因转入到棉花植株的细胞里去。这样棉花植株细胞就能产生杀虫的毒蛋白。当棉铃虫的幼虫吃了这些植物的叶子，便被毒死，从而起抗虫的作用，这种棉花叫做抗虫棉。
美国孟山都公司的转基因抗虫棉，已进行了10年的大田试验。我国这方面的工作，虽然刚刚起步，但也取得了显著的效果。我国是世界上获得抗虫棉的第二个国家。
1996年秋天，在河北省的衡水召开了抗虫棉现场会，来自五湖四海的100多名学者、专家汇集在一起进行现场考察。
自1992年以来，衡水的400万农民就开始和棉铃虫开展抗争。他们一次又一次地喷洒杀虫剂，一次又一次地赤膊上阵抓虫，但是他们一次又一次地失望了。
后来他们种植了抗虫棉，看到了种植棉花的曙光。
专家们在500多亩抗虫棉地里，看到棉花枝繁叶茂，结铃累累，棉桃竞相绽放，有的即将吐絮；而在与抗虫棉试验基地隔垄相望的一块方圆几百亩种植普通棉籽的棉田里，人们看到的却是另一番景象，植株叶片千疮百孔，空头棉竟占了半数以上。
“耳听为虚，眼见为实”，鲜明的对照使棉农们口服心服，他们认识到农业的发展要靠科技，今后一定要种抗虫棉。
抗虫棉不是无虫棉。目前，培育的抗虫棉对危害严重的第二代棉铃虫威力最大。如果到了第三、第四代棉铃虫严重发生期，还是喷一些药的。其次，抗虫棉只抗棉铃虫，还不抗棉花蚜虫、红蜘蛛等害虫。
培育抗虫棉，推广抗虫棉，是我国棉花生产和科技发展的趋势。
少年朋友们，为了取得棉花更大的丰收，你们长大后愿意加入培育更好的抗虫棉的行列吗？
会走的“制药厂”
药品只能在药厂或试验室里生产，这是人们司空见惯的事。今后，这种观念需要变一变了，一些药品可以从饲养的四条腿动物中获取。动物自身就是一个“制药厂”，这样以来，会走的“制药厂”就诞生了，这已不是“天方夜谈”，即将成为现实。
恩格斯曾说过：“蛋白质是生命存在的形式。”人如果缺少了某种蛋白质就会生病。因而从理论上讲，任何一种蛋白质都可能成为潜在的多肽药物。
自从基因工程诞生来，人类一直在探索利用这种方法，来生产有重要医疗价值而又难以大量获得的珍贵蛋白。
随着高科技的发展，这种想法已变为现实，并且取得令人欣喜的成就。
1992年，英国受丁堡大学的一个研究组发表了一篇报告，宣布他们已经生产了6头转基因绵羊，这些绵羊可以在奶中生产一种抗胰蛋白酶的成分。“抗胰蛋白酶”可以药用，专治遗传性功能紊乱疾病。世界上每2000人中就有一人受此疾病的影响。抗胰蛋白酶是人体血浆中的糖蛋白，具有抑制胰蛋白酶的作用，人体一旦缺乏它，就会产生如肝功能衰竭、肺气肿等多种疾病。
美国科学家培育出了一批可生产含人TPA的雌山羊，奶中含有治疗心脏病的药物。
该转基因羊的操作是，先把乳腺控制基因和编码TPA的基因并成一个杂交基因，然后将基因用微注射技术注射到一个受精卵里，再将受精卵转移给雌山羊，产下的仔羊就携带杂交基因，长大后这些山羊彼此交配，雌性后代山羊的奶中就会含人TPA。每升羊奶中含人TPA为3～10毫克。
美国科学家还培育出第一批基因奶牛，这种奶牛的奶中含有人乳铁蛋白，具有抗菌、强体等生物学特性，是婴儿食品中的重要组成部分。
科学家们认为，奶牛比其他动物更适合药品的商业生产，因为每头奶牛一年可生产1万升奶，而山羊一年只能生产200升，奶牛的产奶量是他们的50倍。
日本科学家培育出了一种转基因白鼠，它的奶中含有能促进入体生长发育的生长素，为侏儒症患者带来了福音。
更有甚者，有些国家培育的转基因猪，能生产大量乳清酸性蛋白奶。
法国科技工作者培育的转基因兔子，奶中含有治疗血友病的7号元素和治疗贫血症的红细胞生成素。
现在，会走的“制药厂”，真是林林总总，各具风采。
面对这些基因动物的诱惑力，许多进行相关领域研究的科学家和企业界把注意力转向动物的乳房。这预示着一个以动物乳房为主要生产手段的巨大产业将要从地平线上升起；预示着在充满田园风光的养牛场和养羊场中，将涌现出一批“钻石”企业。
是的，会走的“制药厂”的进一步突破，必将带来巨大的经济效益和社会效益。不久的将来，“遍地是牛羊”的草原景色，将会变成遍地是“会走的制药厂”。
人们多么期盼这一天的早日到来啊！
抗盐植物的培养
前几年，联合国粮农组织的专家，发出了振奋人心的消息：用海水灌溉农田将不再是梦。
早在20世纪80年代，科学家们就从红树林及各种海洋植物中得到启示：它们之所以能在海水浸泡的“海地”中生长，主要原因是它们为喜盐、耐盐的天然盐生植物。
于是，科学家们“顺藤摸瓜”，运用基因工程技术，从种子基因到生态环境进行研究，结果发现它们的基因与陆地甜土植物不同，而正是这种独特的基因，使它们成为盐生植物，适应海水浸泡和滩涂的生态环境。
据此，科学家认为人类一定有办法找到或培育出适应海水灌溉的农作物。
抱着这一信念，科学家苦苦探索了十几年。
1991年，美国亚利桑那大学的韦克斯博士，完成了一种耐寒内质盐生物——盐角草属的杂交试验。
紧接着，他又潜心研究高粱种子基因，使它适应咸土的生态环境。
韦克斯博士认为，在现有粮食作物中，高梁生产速度快，根须多，水份吸收快，只要解决耐盐问题，海水浇灌或咸土裁培均有可能。
无独有偶。美国农业部的土壤学家罗宾斯也在打高粱的主意。他将高粱与一种非洲沿海盛产的苏丹杂草杂交，结果成功地培植出一种独特的杂交种——“苏丹高梁”。这种粮食作物的根部会分泌出一种酸，可快速溶解咸土土壤中的盐分而吸收水分。种植这样的农作物，采用海水浇灌后，海水中的盐分会自然被溶解掉，而不致于影响高梁的“今日一片荒滩，明日一片绿洲”。当然，这一美好愿望的实现，仍是借助于植物基因工程的帮忙。
以色列的厄瓜多尔加拉帕斯海岸，生长着一种番茄，它的个小味涩，口质很差。但以色列科学家从这种耐盐西红柿中提取出了耐盐基因，将它整合到普通西红柿的种子后，通过认真管理，竟培育出了味美、个大、品质优良的耐盐品种，为充分利用海边盐碱地开辟了广阔的前景。难怪有人说耐盐西红柿是“盐农业”的一颗明珠。
看来，将昔日的滩涂、盐碱地变为稳产、高产的沃土绿洲，已为期不远了。
用细菌生产“蚕丝”
蚕丝，是生产丝绸的原料。要大量生产丝绸，无不受养蚕业及蚕丝的制约。
于是，科技工作者大胆地提出设想：让细菌来生产蚕丝该多好啊！
当然，要实现设想并非易事，这需要高科技来“导航”。
它的原理是：把蚕的脱氧核糖核酸的分子分离出来，“剪切”下制造出丝蛋白“基因”来，再从细菌的细胞里提取一种叫做“质粒”的脱氧核糖核酸分子，把它和“剪切”下来的基因拼接在一起，再接到细菌的细胞里去。这样，细菌便可以生产出蚕丝来。
说起来简单，做起来可不是一般的难。
这是因为脱氧核糖核酸的分子非常小，要用电子显微镜才能看到它的“尊容”。要把它链上的制造丝蛋白的“基因”“剪切”下来，当然不能用普通的剪刀，而要用一种“限制性核酸内切酶”。这是一种蛋白质，它有着特殊的本领，能识别脱氧核糖核酸分子上特定的位点，并把它分成长短不一的片段。
细菌细胞内有一种叫做“质粒”的脱氧核糖核酸分子，也需要同样的“剪刀”来剪，才能使两个“剪口”完全吻合。
为了使它们连接得更加牢固，还需要请连接酶来帮助把接缝抹掉。
借助于高科技手段，经过一番“高难度”动作，将细菌进行“脱胎换骨”，细菌就会像蚕那样合成丝蛋白，具备了生产丝的本领。这真是人间奇迹！
不仅如此，聪明的科技工作者又进一步研究试验，别开生面地使细菌生产了一种具有重要经济价值的“蛛丝”来。
这种丝线是由一种叫“金蜘蛛”的蜘蛛生产的，它的丝具有令人难以置信的强度和硬度，将万分之一毫米直径的蛛丝拉长两倍，也不会断裂。它比同档粗细的钢丝还要结实5倍。然而，天然的金蜘蛛十分稀少，非常难得，而人工饲养的金蜘蛛又吐不出同样品质的丝来。
怎样才能获得人们需要的蛛丝呢？
科学家的目光聚向高新生物技术，产出了大胆而新奇的想像请蚕产“蛛丝”。
用某种昆虫的病毒，改变其遗传基因，让蚕感染上这种已改变的遗传病菌，并把它携带的产生蛛丝的基因传给蚕。这样，蚕吐的丝就是“蛛丝”了。
这种“蛛丝”性能非常好，抗断裂强度是蚕丝的10倍、尼龙丝的5倍，伸缩率达到35%，大大超过了尼龙丝。
由于蚕的饲养、管理和繁殖也受外界条件的影响，于是，科学家只好另辟蹊径，采用重组和细胞融合手段，从金蜘蛛体内分离控制吐丝的遗传基因，植入特定的细菌中，从而这种细菌成了能产蛛丝的“微型工厂”，能生产出蜘蛛丝的蛋白。这种蛋白从微孔中挤出的丝，细度是丝的十分之一，拉伸强度为相同粗细钢丝的5～10倍。“微型工厂”生产的蛛丝蛋白，同蜘蛛产的丝别无二致。
蛛丝是一种优异的纺织原料，是制造降落伞绳、头盔及防弹背心的最佳材料，用途十分广泛。
基因
在遗传学和基因工程领域，基因这个概念是经常要用的。要了解基因工程，先了解“基因”是必不可少的，否则，你就无法弄清与此有关的生物技术的奥秘。
所谓基因，在生物遗传学上是指的遗传功能单位。最早提出基因这个概念的是丹麦科学家约翰逊，这是1909年的事。当时他是这样定义的：基因是用来表示任何一种生物中控制任何性状及其遗传规律又符合孟德尔定律的遗传因子。说得通俗些，生物的性状如高矮、花色、籽粒大小、动物的肤色、毛色等等都是由基因控制的。
到了1910年，美国杰出的遗传学家摩尔根在研究果蝇的遗传现象时，发现基因会发生突变。本来是白色复眼的果蝇，在它的后代中突然出现红色复眼果蝇。究其原因，是控制白色复眼这一性状的基因发生变化，变成了控制红色复眼性状。摩尔根认定，基因还是突变单位。同时这告诉人们，改变基因，就有可能得到新的性状，培育出新的生物种。这对于包括基因重组技术的基因工程技术来说，是极为重要的。
在很长一段时间内，人们虽然知道基因是怎么回事，但它是什么具体的物质，却并不清楚。直到1914年一个著名的实验之后，才明确DNA是遗传即基因的物质基础。DNA有4种核苷酸构成，4种核苷酸固定配对形成密码。它们就是一切生物所以会遗传的密码。
基因材料的保存
基因重组的材料是基因片段（含有目的基因）。那么，这些用于基因重组的基因片段是怎样保存的呢？生命体的细胞中含有该生物遗传的全部密码。为了改造某一生物，把含有目的基因的片段导入该生物的细胞中去，才能培育出带有外源基因的转基因生物（动物、植物或微生物）。问题是这个含有外源基因的片段，不是随时随地可以觅到的，必须事先保存在一个地方，这就是基因文库。它是存放基因的“仓库”。
生物的全部基因就在细胞内的DNA上，这是一条很长的链。指挥生物的一切秘密全在上面。遗传工程科学家为了基因重组方便，就采取先把一种生物细胞中的全部DNA或染色体上的DNA的所有片段，随机地连接到基因载体上，然后移植到宿主细胞中进行增殖，形成各个片段的无性繁殖系。这样，该生物的全部基因片段就在宿主细胞内一个不留地全部复制出来。
这好比拍电影，先拍分镜头（相当于基因片段），拍好全部镜头后进行剪接，配上录音，就是一部电影了。有了这个电影片子，就可以复制出许许多多相同内容的电影。
