基因工程论文 侯菲.docVIP

基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术,?它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法,?按照人类所需,?用DNA?重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造,?从而改变生物的结构和功能,?使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状[1]。基因工程从诞生至今,?仅有30?年的历史,?然而,?无论是在基础理论研究领域,?还是在生产实际应用方面,?都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次,?基因工程具有广泛的应用价值,?能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。 概念? 基因工程(?又称DNA?重组技术、基因重组技术)?,?是20?世纪70?年代初兴起的技术科学,?是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组,?将DNA?重组体送入受体细胞,?使它在受体细胞内复制、转录、翻译,?获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障,?把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力,?是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。 ?基因工程研究内容? (1)?从复杂的生物有机体基因组中,?经过酶切消化或PCR?扩增等步骤,?分离出带有目的基因的DNA?片段。? (2)?在体外,?将带有目的基因的外源DNA?片段连接到能够自我复制并具有选择记号的载体分子上,?形成重组DNA分子。? (3)重组DNA?分子转移到适当的受体细胞,?并与之一起增殖。? (4)?从大量的细胞繁殖群体中,?筛选出获得了重组DNA?分子的受体细胞克隆。 ?(5)?从这些筛选出来受体细胞克隆,?提取出已经得到扩增的目的基因,?供进一步分析研究使用。? (6)?将目的基因克隆到表达载体上,?导入寄主细胞,?使之在新的遗传背景下实现功能表达,?产生出人类所需要的物质。 基因工程的应用 1基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。 由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。 基因工程可以加快农作物新品种的培育，科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展，一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如，基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂，可以使农作物种植在旱地或盐碱地上，或者生产出营养更丰富的食品。基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法，需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种，基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中，从而培育出一种全新的农作物品种，时间则缩短一半。 随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，大大提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。 2 基因工程在工农上方面的应用 在工业上，由于用微生物进行发酵生产要比在大田中进行农牧业生产具有许多优越性，因而它已成为农牧业发展的一个远景方向。而要实现这一目标，基因工程将是最有效的手段。例如，有人设想并正在试验将抗生素生产菌放线菌或霉菌的有关遗传基因转移至发酵时间更短、更易于培养的细菌细胞中；将动物或人产胰岛素的遗传基因转移至酵母或细菌的细胞中；将家蚕产丝蛋白的基因引入细菌细胞中；把人或动物产抗体、干扰素、激素或白细胞介素（interleukin）等的基因转移至细