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基因工程的发展前景及应用 摘要 介绍了植物基因工程和动物基因工程的研究内容。植物基因工程在抗病虫害方面和动物基因在基因疫苗、基因治疗和治疗的方法、基因的调控、基因调控的研究方法 关键词：基因工程 基因疫苗 抗病虫害 绪论 近20年来，现代生物技术发展迅猛，在医药、农业、工业、环保等诸多领域显示出深远而广阔的应用前景。目前，全球生物技术发展的基本格局是：美国占据了绝对优势，拥有世界上约一半的生物技术公司和一半的生物技术专利；西欧和日本属于第二层次，各国政府都在调动企业、学校等多方生物技术和生物工程资源，积极建立强大的生物技术基础研究基地；第三层次是古巴、以色列、韩国、印度等国，它们也投入到竞争行列。生物技术的成长，为生物制品业发展提供了巨大的技术支持动力。与发达国家相比，我国生物技术发展起步较晚，基础较差。但随着我国政府的高度重视，特别是把现代生物技术列入国家“863”计划和重点科研攻关项目以来，我国生物技术行业取得了令人瞩目的成绩，总体水平和规模在发展中国家居于领先地位。目前，我国从事生物技术研究开发的高校和科研院所约300家，公司约有300多家，科研人员超过2万人，资金总投入约为23.2亿元。　在10世纪时发明了种痘术，用人痘接种法预防天花，这是人工自动免疫预防传染病的创始。种痘不仅减轻了病情，还减少了死亡。17世纪时，俄国人来中国学习种痘，随后传到土耳其、英国、日本、朝鲜、东南亚各国，后又传入美洲、非洲。1796年英国人E.詹纳发明接种牛痘苗方法预防天花，他用弱毒病毒（牛痘）给人接种，预防强毒病毒（天花）感染，使人不得天花。 　　此法安全有效，很快推广到世界各地。牛痘苗可算作第一种安全有效的生物制品。微生物学和化学的发展促进了生物制品的研究与制作。19世纪中期，“免疫”概念已基本形成。1885年法国人L.巴斯德发明狂犬病疫苗，用人工方法减弱病毒的致病毒力，做成疫苗，被狂犬咬伤的人及时注射疫苗后，可避免发生狂犬病。巴斯德用同样方法制成鸡霍乱活疫苗、炭疽活疫苗，将过去以毒攻毒的办法改为以弱制强。D.E.沙门、H.O.史密斯等人研究加热灭活疫苗，先后研制成功伤寒、霍乱等灭活疫苗。19世纪末日本人北里柴三郎和德国人贝林，E.(A.）用化学法处理白喉和破伤风毒素，使其在处理后失去了致病力，接种动物后的血清中和相应的毒素，这种血清称为抗毒素，这种脱毒的毒素称为类毒素。R.科赫制成结核菌素，用来检查人体是否有结核菌感染。抗原—抗体反应概念的出现，有助于临床诊断。这些为微生物和免疫学发展奠定了基础，继续发展出各种生物制品，在预防疾病方面越发显得重要，是控制和消灭传染病不可缺少的步骤之一。 基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 基因工程师指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的生物类型和生物产品。 现状:基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的40年间得到飞速的发展，目前已成为生物开心的核心技术。基因工程在实际应用领域——农牧业，工业，环境，能源和医药卫生等。 前景：植物：抗虫转基因，抗病转基因等植物 动物：用于提高动物生长速度，改善产品的品质，药物（单克隆抗体等） 基因工程的发展为培育抗病虫的作物提供了新的手段。利用基因工程手段培育抗病虫害作物品种可克服常规育种的不足: (1) 它不仅利用存在于植物中的抗病虫基因,还可以利用某些动物、微生物中的抗性基因,将其重组到植物染色体上,并使之在植物体内特定地遗传及表达,从而产生抗病虫害性状,因此基因资源非常丰富。(2) 培育出的抗病虫新品种可控制任何时期植物任何部位发生的病虫害。(3) 育种周期短、成本低。(4) 利用基因工程培育抗病虫作物品种还具有不污染环境及抗病虫物质不易被环境因素所破坏的优点。目前,人们已发现并分离到了许多有用的抗虫基因,有的抗虫基因已导入植物体内而获得了转基因抗虫植物,有的转基因抗虫作物进入了大田试验,展现出了美好的应用前景,转抗虫基因的烟草、棉花在一些国家已进入商品化生产。已克隆得到的抗虫基因根据它们的来源可分为三类:第一类是从细菌中分离出来的抗虫基因,主要是苏云金杆菌杀虫结晶蛋白(Bt) 基因;第二类是从植物组织中分离出的抗虫基因,主要为蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、外源凝集索基因等,其中应用最广泛的是豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTi) ;第三类是从动物体内分离的毒素基因,主要有蝎毒素基因