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未来的基因工程技术的发展前景

发布时间:2021-08-12 16:46:05

① 基因工程的应用前景

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)

② 请问基因工程的科学意义、应用价值及发展前景是什么

基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程(genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,属于基因重组。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。

基因工程的应用
农牧业、食品工业
运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、植物。 1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫棉。
环境保护
基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况,却不易因环境污染而大量死亡,甚至还可以吸收和转化污染物。 基因工程与环境污染治理 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。 (通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类,用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。)
医学
基因作为机体内的遗传单位,不仅可以决定我们的相貌、高矮,而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病,目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。 用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。 我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作,使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显,它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景,以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。 无论哪一种基因治疗,目前都处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的疗效和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。 可以说,在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性,提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。据统计,截止1998年底,世界范围内已有373个临床法案被实施,累计3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。

前景
科学界预言,21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预,要认识它, 克隆羊
我们先从生物工程谈起:生物工程又称生物技术,是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术,利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工,提供大量有用产品的综合性工程技术。 生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品,例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料,还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。 生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造,利用生物生产人们想要的特殊产品。随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 美国的吉尔伯特是碱基排列分析法的创始人,他率先支持人类基因组工程 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,不就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗?这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同,它很像技术科学的工程设计,即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就被称为“基因工程”,或者称之为“遗传工程”。

③ 基因工程技术的发展方向

1、开发针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸等新生物技术产品;

2、选择一批市场前景好的生物技术产品及疫苗、诊断用单克隆抗体,开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂等;

3、开发靶向药物主要是开发抗肿瘤药物。目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓"敌我不分"的问题。在杀死癌细胞的同时,也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标,如导弹的导航器,把药物准确引入病灶,而不伤及其他组织和细胞;

4、人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体,亦可作为导向器,但目前的单克隆抗体,多为鼠源抗体,其本身也被异种生物体视为抗原,当被注入人体后会诱导产生抗体(抗抗体)或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术,嵌合抗体技术,基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题;

5、血液替代品的研究与开发仍然占重要地位。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的,由于人血难免被各种病原体所污染,如艾滋病病毒及乙肝病毒等,通过输血而使接受输血的人感染艾滋病或乙型肝炎的案例时有发生,因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。

④ 基因工程的发展前景

(一) 基因工程与医药卫生

1. 生产基因工程药品

(1) 用基因工程方法生产的“工程菌”可以高效率地生产出高质量,低成本的药品。

①用大肠杆菌生产的胰岛素:治疗糖尿病的特效药。

②用大肠杆菌及酵母菌生产的干扰素:抗病毒的特效药。其化学本质为糖蛋白。

③乙肝疫苗:将乙肝病毒中的有关基因分离出来,引入细菌的细胞中,再采用发酵的方法,或者引入哺乳动物的细胞中,再采用细胞培养的方法,就能让细菌或哺乳动物的细胞生产出大量的疫苗。

(2)我过自行生产的几种基因工程药品:白细胞介素-2,干扰素,乙肝疫苗。人生长激素等。

2.用于基因诊断和基因治疗

(1)基因诊断:

①概念:用放射性同位素(如32P),荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本的遗传信息,达到检测疾病的目的。

②DNA探针:是单链的。作用是从基因文库中准确地提取出目的基因。由于DNA双链的核苷酸序列是彼此互补的,当DNA分子杂交时首先将双链DNA加热或升高PH值,使双链解开,根据所需的核苷酸序列制成一段与之互补的核苷酸短链,并用同位素标记,即成为探针。用这一探针查基因文库中已变性的DNA 片段,如果有一个DNA片段能和探针片段互补结合而合成双链(分子杂交),说明这一片段即含有所需的基因。

③原理:DNA分子杂交。

④优点:快速简便。

⑤实例:用β-珠蛋白的DNA探针可以检测出镰刀状细胞贫血症,用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测出苯丙酮尿症,用白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针,可以用来检测白血病。

(2)基因治疗:把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。目前作到的只是引入外源基因使其表达,以补充缺失的或失去正常功能的酶,而不能作到用正常基因去替换突变的基因。

(二)基因工程与农牧业,食品工业

1.农业方面:

(1)通过基因工程技术获得高产,稳产和具有优良品质的农作物。

(2)用基因工程的方法培育出具有各种抗拟性的作物新品种。如抗虫,抗病毒,抗除草剂,抗盐碱,抗干旱,抗高温等。

2.牧业方面:利用基因工程技术培育具有抗病能力,高产仔率,高产奶率和高质量皮毛的动物等

3.食品工业:开辟新的食物来源。用微生物来生产人类所需要的营养物质。

(三)基因工程与环境保护

1.环境检测:如用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量,特点是快速,灵敏,精确。

2.环境净化:科学家用基因工程的方法培育出了能同时分解四种烃类化合物的“超级细菌”以及“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌,还有能够净化镉污染的植物等。

⑤ 基因工程会成为影响未来社会发展趋势的技术吗

这是肯定的这是一个比较前段的科技从这歌科技的研究水平你就看出一个国家的强大与否你认为一个强大的国家需要高端的技术基因工程就是一个

⑥ 基因工程发展前景

社会认可度高,对本专业有较高期望
知识范围广,生物学基础强,工科知识扎实,二者有机结合
基础扎实,应用广泛,可以很容易的转到生物科学方向或其他相关应用专业,比如食品科学,制药科学
理性思维强,善于分析问题解决问题;注重动手操作能力,可以进行独立课题实验,并提交专业论文
保研考研比率很大,很多学生有机会出国继续深造
劣势
专业课设置不是很成熟,各学校参差不齐
生物科学专业课和工科知识学习均深度有限
所要求的科目较多,课业较重,想要学好学精必须投入大量精力,所以课余时间不是很充足
本科毕业工作前景不是十分明朗,相关就业领域要求更高学历

⑦ 基因工程的发展前景

基因测序市场发展前景光明 未来可期

基因测序是精准医疗的重要一环,基因测序技术在肿瘤斱面的应用主要包括肿瘤易感基因筛查、肿瘤早期诊断、肿瘤伴随诊断和用药指导、肿瘤愈后监控4个方面,目前尚处于培育期,是未来最大的市场,预计成熟后潜在市场千亿级;辅助生殖和遗传病诊断均是百亿级潜在市场。

随着测序成本的下降、效率的提高以及技术的创新将推动基因测序步入快速发展轨道。根据BBC
Research预测,2018-2023年间全球基因测序市场规模增速在20%左右,预计到2023年,全球基因测序市场规模将达到250亿美元。

对于国内市场,自2017年《“十三五”生物产业发展规划》发布后,基因测序产业进入健康发展高速轨道,未来有望成为全球NGS市场的大本营之一。据数据统计,2013-2018年中国基因测序市场规模年均增长率在30%以上,位居全球前列,预测未来几年将会延续这样的发展势头,预计2024年将突破410亿元。



——以上数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院发布的《中国基因测序行业市场前瞻与投资战略规划报告》。

⑧ 想了解一下基因工程的发展前景和就业问题

"从小就很喜欢生物学,也决定了以后要搞相关的科研工作",这种话很常见,其实很没道理,这要因为这个报生物,大概率后悔。好好学语数外理化,打好数理基础。另外药学跟生物关系也不大。总之,别读生物。

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