上一篇我们提到了基因垂直转移，也就是遗传的问题。今天我们要探讨一种新的基因转移模式，那就是基因水平转移。
大家一定听说过超级细菌吧，这种细菌可以抵抗目前市场上已有的几乎所有抗生素，对其有抗药性，让很多药物失去了作用，可以说是具有极大的杀伤力。
比如2013年，英国的一种感染禽类的超级细菌LA-MASA，就是这一案例，由于缺乏有效地药物，它肆虐了很多地方，给各地造成了严重的影响。
而超级细菌，就是基因水平转移的一个典型案例，它可以吸收很多其他菌类的抗药性基因，然后把自己打造成一个极为强大的细菌（细菌是一个很庞大的门类，我们一把土壤里的细菌都有好几千种以上）。
那这个基因水平转移到底是怎么回事呢？
基因水平转移
基因水平转移 horizontal gene transfer, HGT，又称侧向基因转移（lateral gene transfer, LGT）是指差异生物个体或细胞之间遗传物质的传递。
这里的差异，和我们提到的遗传不一样，它不是亲本和后代之间的转移。这种差异，可以是同一个物种不同个体，也可以是不同物种之间的转移。不依赖于亲缘关系，可以说是跨越了物种的界限，因此也更吸引人们的关注。
分类：
我们根据是否有人的主动参与，可以将其分为两大类：
1、天然基因水平转移
2、人工基因水平转移
一、天然的基因水平转移
基因水平转移，最早是在自然生物钟发现的，因为我们发现不少生物的基因组中，并不纯粹是自己的成分，而是包含了其他物种的组成。他们彼此之间差异巨大，然而却获取了相应的基因。
后来科学家们发现了现实中存在的基因水平转移。
通俗的讲，就是一个生物把基因送给了另一个生物。它不需要亲缘关系（比如双亲和后代）就丢过去了。
根据基因水平转移的方式，我们可以简单的分为三大类——
第一类：需要两个物种结合后传递遗传物质
如下图所示，左边的细胞和右边的细胞粘合在一起，然后他们的细胞质也可以沟通了。
于是一些遗传物质就从一个细胞跑到了另一个细胞里。
第二类：需要借助媒介的办法
这种情况下是指通过第三方的一些成分，比如病毒来实现基因转移。
比如上图，噬菌体是一种专门针对细菌的病毒，而噬菌体可以将一个左边细胞的基因传递地给另一个细胞。
说起这个研究，还是在上世纪发现的，当时科学家在研究鼠伤寒沙门氏菌的时候发现，细菌之间会互通有无，比如一些缺陷的细菌竟然会获得完整细菌的功能，其方式就是通过噬菌体去传递的。
第三种：不需要媒介，直接吸收
第三种是一种更加犀利的做法，他们可以直接吸收基因。常见的例子是通过质粒。
质粒是一种存在于细菌或者酵母菌中的环状DNA，这些质粒是独立于生物的基因组，然后他们本身会发挥一些额外的作用，如有的质粒可以利用营养，如可以进行固氮的质粒，有的质粒可以产生毒性，有的质粒则可以产生抗生素等。
比如生物固氮的根瘤菌中，其固氮的部分成分就刚好位于质粒上。
下图是一个大肠杆菌的质粒。
图中蓝色部分是大肠杆菌的DNA，而红色小圈就是质粒，它上面具有抗生素抗性的基因。
而细菌之间就可以彼此之间传递质粒，从而把相应的基因传递过去。
举个例子：一个A细菌，可以直接把自己的抗性基因送给B细菌，然后B就获得了。
这种属于比较常见的，通过媒介的办法(质粒，病毒等）
更有牛逼的，连媒介都不用，直接送基因。
比如，大肠杆菌可以直接从环境中吸收DNA，然后整合到自己的身上，成为了一个新的大肠杆菌。
基因水平转移，已经被广发的发现于自然界中，不仅仅是低等的生命如细菌病毒等，在一些高等生物中也被发现了。
比如，美国的甜菜花可以抗草甘膦这种除草剂，然后科学家发现，过了一段时间，整个地方的植物，不少都也获得了这种抗草甘膦的特性。
原来，这是因为花粉的随风扩散或者被蜜蜂蝴蝶等传播，使得其他植物也获得了相应的基因功能。
因此，基因水平转移又被称作天然转基因。
那么，既然有了天然的水平转移，那就一定有人工的水平转移，也就是转基因。
二、转基因——人工基因水平转移
提到人工基因水平转移，也许大家对此比较陌生，但是转基因这三个字，大家一定听说过。
转基因就是典型的人工基因水平转移。
转基因就是利用这种基因水平转移的特性，人工的把一些其他生物的基因转移到目的生物中。
比如著名的黄金大米就是这么来的。科学家们把来自玉米的基因转移到了大米中进行表达，形成了黄金大米。
下图是普通大米和黄金大米的颗粒照片：
黄金大米的目的主要在于补充食物中维生素A。维生素A的缺乏会导致失明和免疫水平的低下。而β胡萝卜素在人体中可以转化为预成维生素A，在黄金大米中，β胡萝卜素含量非常高，可以满足50%的儿童日常所需维生素A。
除了营养方面，还有其他方面的，比如对于植物抗虫性的改变，如著名的抗虫棉，就是转进了一种来自细菌的、可以专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白，从而对棉花的种植具有较大意义。
尽管对于转基因的争议很大，事实上，大部分的食物其实不是转基因的，根据国家批准，目前我们市场上的转基因分为三种类型：允许种植2种，允许进口5种和已淘汰2种。
——第一种是农业部批准在中国种植的转基因作物——
目前只有两种：棉花和番木瓜。
已完成审批，未进入商业化种植，正在实验状态的有两种：水稻，玉米。
——第二种：批准进口用作加工原料的转基因作物——
目前有以下几种：大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜。
——第三种：被淘汰的转基因作物：甜椒、番茄——
两者曾经在中国种植，现在已经淘汰。
后记
通过上述的内容，相信大家对基因水平转移有所了解了，基因水平转移分为天然的和人工的，天然的基因水平转移可以通过细胞结合、媒介物质或者直接吸收的办法实现。而人工的基因水平转移，就是我们常见的转基因。
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本文为特邀科普作者李雷的原创文章，希望你们能喜欢！
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