① 關於基因工程的發展、現狀、應用的論文!
基因工程技術的現狀和前景發展
【摘要】從20世紀70年代初發展起來的基因工程技術,經過30多年來的進步與發展,已成為生物技術的核心內容。許多科學家預言,生物學將成為21世紀最重要的學科,基因工程及相關領域的產業將成為21世紀的主導產業之一。基因工程研究和應用范圍涉及農業、工業、醫葯、能源、環保等許多領域。
【關鍵詞】基因工程技術;前景;現狀
一、基因工程應用於植物方面
農業領域是目前轉基因技術應用最為廣泛的領域之一。農作物生物技術的目的是提高作物產量,改善品質,增強作物抗逆性、抗病蟲害的能力。基因工程在這些領域已取得了令人矚目的成就。
由於植物病毒分子生物學的發展,植物抗病基因工程也也已全面展開。自從發現煙草花葉病毒(TMV)的外殼蛋白基因導入煙草中,在轉基因植株上明顯延遲發病時間或減輕病害的症狀,通過導入植物病毒外殼蛋白來提高植物抗病毒的能力,已用多種植物病毒進行了試驗。在利用基因工程手段增強植物對細菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大進展。植物對逆境的抗性一直是植物生物學家關心的問題。由於植物生理學家、遺傳學家和分子生物學家協同作戰,耐澇、耐鹽鹼、耐旱和耐冷的轉基因作物新品種(系)也已獲得成功。植物的抗寒性對其生長發育尤為重要。科學家發現極地的魚體內有一些特殊蛋白可以抑製冰晶的增長,從而免受低溫的凍害並正常地生活在寒冷的極地中。將這種抗凍蛋白基因從魚基因組中分離出來,導入植物體可獲得轉基因植物,目前這種基因已被轉入番茄和黃瓜中。
隨著生活水平的提高,人們越來越關注口味、口感、營養成分、欣賞價值等品質性狀。實踐證明,利用基因工程可以有效地改善植物的品質,而且越來越多的基因工程植物進入了商品化生產領域,近幾年利用基因工程改良作物品質也取得了不少進展,如美國國際植物研究所的科學家們從大豆中獲取蛋白質合成基因,成功地導入到馬鈴薯中,培育出高蛋白馬鈴薯品種,其蛋白質含量接近大豆,大大提高了營養價值,得到了農場主及消費者的普遍歡迎。在花色、花香、花姿等性狀的改良上也作了大量的研究。
二、基因工程應用於醫葯方面
目前,以基因工程葯物為主導的基因工程應用產業已成為全球發展最快的產業之一,發展前景非常廣闊。基因工程葯物主要包括細胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸葯物等。它們對預防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內的各種傳染病、類風濕疾病等有重要作用。在很多領域特別是疑難病症上,基因工程工程葯物起到了傳統化學葯物難以達到的作用。我們最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術研製成的多功能細胞因子,在臨床上已用於治療白血病、乙肝、丙肝、多發性硬化症和類風濕關節炎等多種疾病。
目前,應用基因工程研製的艾滋病疫苗已完成中試,並進入臨床驗證階段;專門用於治療腫瘤的「腫瘤基因導彈」也將在不久完成研製,它可有目的地尋找並殺死腫瘤,將使癌症的治癒成為可能。由中國、美國、德國三國科學家及中外六家研究機構參與研製的專門用於治療乙肝、慢遷肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的體細胞基因生物注射劑,最終解決了從剪切、分離到吞食肝細胞內肝炎病毒,修復、促進肝細胞再生的全過程。經4年臨床試驗已在全國面向肝炎患者。此項基因學研究成果在國際治肝領域中,是繼干擾素等葯物之後的一項具有革命性轉變的重大醫學成果。
三、基因工程應用於環保方面
工業發展以及其它人為因素造成的環境污染已遠遠超出了自然界微生物的凈化能力,已成為人們十分關注的問題。基因工程技術可提高微生物凈化環境的能力。美國利用DNA重組技術把降解芳烴、萜烴、多環芳烴、脂肪烴的4種菌體基因鏈接,轉移到某一菌體中構建出可同時降解4種有機物的「超級細菌」,用之清除石油污染,在數小時內可將水上浮油中的2/3烴類降解完,而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢桿菌、且表達成功。它能釘死蚊蟲與害蟲,而對人畜無害,不污染環境。現已開發出的基因工程菌有凈化農葯的DDT的細菌、降解水中的染料、環境中有機氯苯類和氯酚類、多氯聯苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸葯的工程菌及用於吸附無機有毒化合物(鉛、汞、鎘等)的基因工程菌及植物等。90年代後期問世的DNA改組技術可以創新基因,並賦予表達產物以新的功能,創造出全新的微生物,如可將降解某一污染物的不同細菌的基因通過PCR技術全部克隆出來,再利用基因重組技術在體外加工重組,最後導入合適的載體,就有可能產生一種或幾種具有非凡降解能力的超級菌株,從而大大地提高降解效率。
四、前景展望
由於基因工程運用DNA分子重組技術,能夠按照人們預先的設計創造出許多新的遺傳結合體,具有新奇遺傳性狀的新型產物,增強了人們改造動植物的主觀能動性、預見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動作用,對人口素質、環境保護等作出具大貢獻。所以,各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術的研究與開發應用,搶奪這一高科技制高點。其應用前景十分廣闊。我國基因工程技術尚落後於發達國家,更應當加速發展,切不可坐失良機。
但是,任何科學技術都是一把「雙刃劍」,在給人類帶來利益的同時,也會給人類帶來一定的災難。比如基因葯物,它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等,甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造;還有,克隆技術如果不加限制,任其自由發展,最終有可能導致人類的毀滅。還有,盡管目前的轉基因動植物還未發現對人類有什麼危害,但不等於說轉基因動植物就是十分安全的,畢竟這些東西還是新生事物,需要實踐慢慢地檢驗。轉基因生物和常規繁殖生長的品種一樣,是在原有品種的基礎上對其部分性狀進行修飾或增加新性狀,或消除原來的不利性狀,但常規育種是通過自然選擇,而且是近緣雜交,適者生存下來,不適者被淘汰掉。而轉基因生物遠遠超出了近緣的范圍,人們對可能出現的新組合、新性狀會不會影響人類健康和環境,還缺乏知識和經驗,按目前的科學水平還不能完全精確地預測。所以,我們要在抓住機遇,大力發展基因工程技術的同時,需要嚴格管理,充分重視轉基因生物的安全性。
【參考文獻】
[1]樓士林,楊盛昌,龍敏南,等.基因工程[M].北京:科學出版社,2002.
[2]李慶軍,董艷桐,施冰.植物抗蟲基因的研究進展[J].林業科技,2002,27(2):22 26.
這還有一篇http://www.lmbe.seu.e.cn/biology/bess/exercise-collection/2001a/gene/dd.htm
② 關於基因工程的論文
暈,怎麼都是關於這樣的文章,我都回答4道了。
內容:基因工程是指重組DNA技術的產業化設計與應用,包括上游技術和下游技術兩大組成部分。上游技術指的是基因重組、克隆和表達的設計與構建(即重組DNA技術);而下游技術則涉及到基因工程菌或細胞的大規模培養以及基因產物的分離純化過程。 基因工程是利用重組技術,在體外通過人工「剪切」和「拼接」等方法,對各種生物的核酸(基因)進行改造和重新組合,然後導入微生物或真核細胞內進行無性繁殖,使重組基因在細胞內表達,產生出人類需要的基因產物,或者改造、創造新的生物類型。 從實質上講,基因工程的定義強調了外源DNA分子的新組合被引入到一種新的寄主生物中進行繁殖。這種DNA分子的新組合是按工程學的方法進行設計和操作的,這就賦予基因工程跨越天然物種屏障的能力,克服了固有的生物種間限制,擴大和帶來了定向創造生物的可能性,這是基因工程的最大特點。 基因工程包括把來自不同生物的基因同有自主復制能力的載體DNA在體外人工連接,構成新的重組的DNA,然後送到受體生物中去表達,從而產生遺傳物質和狀態的轉移和重新組合。 基因工程要素:包括外源DNA,載體分子,工具酶和受體細胞等。 一個完整的、用於生產目的的基因工程技術程序包括的基本內容有:(1)外源目標基因的分離、克隆以及目標基因的結構與功能研究。這一部分的工作是整個基因工程的基礎,因此又稱為基因工程的上游部分;(2)適合轉移、表達載體的構建或目標基因的表達調控結構重組;(3)外源基因的導入;(4)外源基因在宿主基因組上的整合、表達及檢測與轉基因生物的篩選;(5)外源基因表達產物的生理功能的核實;(6)轉基因新品系的選育和建立,以及轉基因新品系的效益分析;(7)生態與進化安全保障機制的建立;(8)消費安全評價。
目的基因導入受體細胞後,是否可以穩定維持和表達其遺傳特性,只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。 以上步驟完成後,在全部的受體細胞中,真正能夠攝入重組DNA分子的受體細胞是很少的。因此,必須通過一定的手段對受體細胞中是否導入了目的基因進行檢測。檢測的方法有很多種,例如,大腸桿菌的某種質粒具有青黴素抗性基因,當這種質粒與外源DNA組合在一起形成重組質粒,並被轉入受體細胞後,就可以根據受體細胞是否具有青黴素抗性來判斷受體細胞是否獲得了目的基因。重組DNA分子進入受體細胞後,受體細胞必須表現出特定的性狀,才能說明目的基因完成了表達過程。
忘了問一下,是多少字的論文。(希望能採納,一個字一個字打進去的,沒有功勞也有苦勞)
③ 基因工程的應用
基因工程應用舉例
1.與醫葯衛生
(1)生產基因工程葯品
①優點:高質量、低成本
②舉例:胰島素、干擾素、乙肝疫苗等60多種
(2)基因診斷
①含義:用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測標本上的遺傳信息,達到檢測疾病的目的。
②舉例:用DNA探針檢測出肝炎患者的病毒,為診斷提供了一種快速簡便方法。
③成果:已能夠檢測出腸道病毒、單純皰疹病毒等多種病毒;在診斷遺傳病方面發展尤為迅速;在腫瘤診斷中的應用取得重要成果。
(3)基因治療
①含義:把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中,達到治療疾病的目的。
②舉例:半乳糖血症(病因、研究成果)
③發展前景:許多遺傳病及疑難病症將被人類征服。
2.與農牧業、食品工業
(1)農業:培育高產、優質或具特殊用途的動植物新品種。
(2)畜牧養殖業:培育體型巨大(如超級小鼠、超級綿羊、超級魚等)、品質優良(如具有抗病能力、高產仔率、高產奶率和高質量的皮毛等)的轉基因動物;利用外源基因在哺乳動物體內的表達獲得人類所需要的各種物質,如激素、抗體及酶類等。
(3)食品工業:為人類開辟新的食物來源。
3.與環境保護
(1)用於環境監測:用DNA探針可檢測飲水中病毒的含量
①方法:使用一個特定的DNA片段製成探針,與被檢測的病毒DNA雜交,從而把病毒檢測出來。
②特點:快速、靈敏
(2)用於被污染環境的凈化:分解石油的「超級細菌」;「吞噬」汞和降解土壤中DDT的細菌;能夠凈化鎘污染的植物;構建新的殺蟲劑;回收、利用工業廢物等
至於最新的研究很難找,這里是一些國家的最新研究進展:
英國:早在20世紀80年代中期,英國就有了第一家生物科技企業,是歐洲國家中發展最早的。如今它已擁有560家生物技術公司,歐洲70家上市的生物技術公司中,英國佔了一半。 德國:德國政府認識到,生物科技將是保持德國未來經濟競爭力的關鍵,於是在1993年通過立法,簡化生物技術企業的審批手續,並且撥款1.5億馬克,成立了3個生物技術研究中心。此外,政府還計劃在未來5年中斥資12億馬克,用於人類基因組計劃的研究。1999年德國研究人員申請的生物技術專利已經佔到了歐洲的14%。 法國:法國政府在過去10年中用於生物技術的資金已經增加了10倍,其中最典型的項目就是1998年在巴黎附近成立的號稱「基因谷」的科技園區,這里聚集著法國最有潛力的新興生物技術公司。另外20個法國城市也准備仿照「基因谷」建立自己的生物科技園區。 西班牙:馬爾制葯公司是該國生物科技企業的代表,該公司專門從海洋生物中尋找抗癌物質。其中最具開發價值的是ET-743,這是一種從加勒比海和地中海的海底噴出物中提取的紅色抗癌葯物。ET-743計劃於2002年在歐洲注冊生產,將用於治療骨癌、皮膚癌、卵巢癌、乳腺癌等多種常見癌症。 印度:印度政府資助全國50多家研究中心來收集人類基因組數據。由於獨特的「種姓制度」和一些偏僻部落的內部通婚習俗,印度人口的基因庫是全世界保存得最完整的,這對於科學家尋找遺傳疾病的病理和治療方法來說是個非常寶貴的資料庫。但印度的私營生物技術企業還處於起步階段。 日本:日本政府已經計劃將明年用於生物技術研究的經費增加23%。一家私營企業還成立了「龍基因中心」,它將是亞洲最大的基因組研究機構。 新加坡:新加坡宣布了一項耗資6000萬美元的基因技術研究項目,研究疾病如何對亞洲人和白種人產生不同影響。該計劃重點分析基因差異以及什麼樣的治療方法對亞洲人管用,以最終獲得用於確定和治療疾病的新知識;並設立高技術公司來製造這一研究所衍生出的葯物和醫療產品。 中國:參與了人類基因組計劃,測定了1%的序列,這為21世紀的中國生物產業帶來了光明。這「1%項目」使中國走進生物產業的國際先進行列,也使中國理所當然地分享人類基因組計劃的全部成果、資源與技術。
希望對你有幫助。
④ 基因工程及其生產生活中應用的實例(600字)
基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術,是以分子遺傳學為理論基礎, 以分子生物學和微生物學的現代方法為手段, 將不同來源的基因(DNA分子),按預先設計的藍圖, 在體外構建雜種DNA分子, 然後導入活細胞, 以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、 生產新產品。基因工程是生物工程的一個重要分支,它和細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程共同組成了生物工程。 所謂基因工程(genetic engineering)是在分子水平上對基因進行操作的復雜技術,是將外源基因通過體外重組後導入受體細胞內,使這個基因能在受體細胞內復制、轉錄、翻譯表達的操作。基因工程應用廣泛,主要應用在轉基因動植物、環境保護、基因工程葯品的生產、基因治療。我國以生產出生長快、耐不良環境、肉質好的轉基因魚;阿根廷生產出乳汁中含有人生長激素的轉基因牛;轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉魚抗寒基因的番茄、轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯、不會引起過敏的轉基因大豆;基因工程做成的「超級細菌」能吞食和分解多種污染環境的物質。胰島素是治療糖尿病的特效葯,長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素,其產量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因導入大腸桿菌,每2000L培養液就能產生100g胰島素!大規模工業化生產不但解決了這種比黃金還貴的葯品產量問題,還使其價格降低了30%-50%!干擾素治療病毒感染簡直是「萬能靈葯」!過去從人血中提取,300L血才提取1mg!其「珍貴」程度自不用多說。基因工程人干擾素α-2b(安達芬) 是我國第一個全國產化基因工程人干擾素α-2b,具有抗病毒,抑制腫瘤細胞增生,調節人體免疫功能的作用,廣泛用於病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療,是當前國際公認的病毒性疾病治療的首選葯物和腫瘤生物治療的主要葯物。運用基因工程設計製造的「DNA探針」檢測肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷,不但准確而且迅速。通過基因工程給患有遺傳病的人體內導入正常基因可「一次性」解除病人的疾苦。
⑤ 基因工程方面的論文
內容:基因工程是指重組DNA技術的產業化設計與應用,包括上游技術和下游技術兩大組成部分。上游技術指的是基因重組、克隆和表達的設計與構建(即重組DNA技術);而下游技術則涉及到基因工程菌或細胞的大規模培養以及基因產物的分離純化過程。 基因工程是利用重組技術,在體外通過人工「剪切」和「拼接」等方法,對各種生物的核酸(基因)進行改造和重新組合,然後導入微生物或真核細胞內進行無性繁殖,使重組基因在細胞內表達,產生出人類需要的基因產物,或者改造、創造新的生物類型。 從實質上講,基因工程的定義強調了外源DNA分子的新組合被引入到一種新的寄主生物中進行繁殖。這種DNA分子的新組合是按工程學的方法進行設計和操作的,這就賦予基因工程跨越天然物種屏障的能力,克服了固有的生物種間限制,擴大和帶來了定向創造生物的可能性,這是基因工程的最大特點。 基因工程包括把來自不同生物的基因同有自主復制能力的載體DNA在體外人工連接,構成新的重組的DNA,然後送到受體生物中去表達,從而產生遺傳物質和狀態的轉移和重新組合。 基因工程要素:包括外源DNA,載體分子,工具酶和受體細胞等。 一個完整的、用於生產目的的基因工程技術程序包括的基本內容有:(1)外源目標基因的分離、克隆以及目標基因的結構與功能研究。這一部分的工作是整個基因工程的基礎,因此又稱為基因工程的上游部分;(2)適合轉移、表達載體的構建或目標基因的表達調控結構重組;(3)外源基因的導入;(4)外源基因在宿主基因組上的整合、表達及檢測與轉基因生物的篩選;(5)外源基因表達產物的生理功能的核實;(6)轉基因新品系的選育和建立,以及轉基因新品系的效益分析;(7)生態與進化安全保障機制的建立;(8)消費安全評價。
目的基因導入受體細胞後,是否可以穩定維持和表達其遺傳特性,只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。 以上步驟完成後,在全部的受體細胞中,真正能夠攝入重組DNA分子的受體細胞是很少的。因此,必須通過一定的手段對受體細胞中是否導入了目的基因進行檢測。檢測的方法有很多種,例如,大腸桿菌的某種質粒具有青黴素抗性基因,當這種質粒與外源DNA組合在一起形成重組質粒,並被轉入受體細胞後,就可以根據受體細胞是否具有青黴素抗性來判斷受體細胞是否獲得了目的基因。重組DNA分子進入受體細胞後,受體細胞必須表現出特定的性狀,才能說明目的基因完成了表達過程。
⑥ 基因工程技術對人類社會的影響 3000—4000字論文
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⑦ 關於基因工程技術的應用
植物基因工程
植物基因工程在農業中的應用發展迅速,從1996~2001年,在短短的5年中,全世界轉基因作物的種植面積就增長了30倍。我國轉基因作物的種植面積也迅速增長,目前已位居世界第四。主要用於提高農作物的抗逆能力,(如抗除草劑、除蟲、抗病、抗乾旱和抗鹽鹼等),以及改良農作物的賓士和利用植物生產葯物等方面。
動物基因工程
動物基因工程是在20世紀80年代開始發展起來的,主要用於提高動物生長速度、改善畜產品的品質、生產葯物和用轉基因動物作器官移植的供體。
基因工程制葯
基因工程制葯不僅具有獨特的優勢,發展速度也很快。20世紀80年代初,第一種基因工程葯物——重組人胰島素投放市場後,利用轉基因的工程菌生產的葯物已有60多種,包括細胞因子、抗體、疫苗、激素等。20世紀90年代以來,我國自己生產的白細胞介素-2、干擾素、乙肝疫苗等近20種基因工程葯物。
基因治療
基因治療也曙光初照,基因治療是把正常基因導入病人體內,使該基因的表達產物發揮功能,從而達到治療繼斌的目的。1990年9月,美國用基因治療成功地治療了一名患有嚴重復和性免疫缺陷症的4歲女童。但無論哪一種基因治療,目前都處於初期的臨床試驗階段,均沒有穩定的療效和完全的安全性,這是當前基因治療的研究現狀。