基因工程在生活中的应用。
基因工程的概念。
基因工程(gene engineering),又称为重组dna技术,是按着人们的科研或生产需要,在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质(dn**段),在体外切割,拼接形成重组dna,然后将重组dna与载体的遗传物质重新组合,再将其引入到没有该dna的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之稳定地遗传给下一代。按目的基因的克隆和表达系统,分为原核生物基因工程,酵母基因工程,植物基因工程和动物基因工程。基因工程具有广泛的应用价值,为工农业生产和医药卫生事业开辟了新的应用途径,也为遗传病的诊断和**提供了有效方法。
基因工程还可应用于基因的结构,功能与作用机制的研究,有助于生命起源和生物进化等重大问题的**。
基因工程有两个重要的特征,第一是可把来自任何生物的基因转移到与其毫无关系的任何其他受体细胞中,因此可以实现按照人们的愿望,改造生物的遗传特性,创造出生物的新性状;第二是某一段dna可在受体细胞内进行复制,为准备大量纯化的dn**段提供了可能,拓宽了分子生物学的研究领域。
关键词:基因工程,应用,农业,环境,医药)
基因工程在农业中的应用。
1 利用基因工程技术改良作物品质。
2 利用基因工程技术培育抗虫作物。
3 利用基因工程技术培育抗病作物。
4 利用基因工程技术培育抗逆性强的作物。
5 利用基因工程技术培育抗除草剂作物。
6 生物固氮。
7 利用基因工程调控植物激素和生长发育。
粮食短缺曾是长期威胁我国人民和世界人民生活的一个最大问题,也仍然是一个没有从根本上解决的问题。我国的杂交水稻技术使水稻的产量有了大幅度的提高,为解决我国和世界粮食问题做出了巨大的贡献。最近我国杂交水稻研究中心的科学家与美国科学家的联合研究发现了一个高光合效率的基因,专家们的分析认为,如果将此高光合效率基因转移到杂交水稻中,则杂交水稻的产量有可能在原有的基础上再提高20%。
虫害是降低农作物产量的主要原因之一,全世界每年都因虫害要损失数千亿美元。化学杀虫剂的长期和大量使用已经产生出许多严重的问题,而用基因工程方法培育出的能抗虫害,不需要施用农药,对人、畜食用安全的作物,则不仅能提高种植的经济效益,而且能有效地保护我们的生存环境。我国科研工作者研制的转bt毒蛋白基因棉花、转bt毒蛋白基因烟草、水稻、杨树等植物,都有很强的杀虫效果。
基因工程在农业方面的应用前景是相当广阔的,除了前面说的增产、抗虫害,还可能培育出能固氮的转基因作物,能抗旱、抗寒的转基因植物等。
基因工程体及其产品安全性问题。由于基因工程可以使基因对生态环境和人类健康可能带来的后果难以预料。目前的科学水平不能精确地**转基因可能产生的所有表型效应,也很难明确地回答公众对基因工程产品提出的各种各样的安全性问题。
因此,为了加强农业生物工程产品的安全性,应根据本国的国情,采取积极、认真、慎重的态度与务实、具体的保护措施,参照国际组织的研究结果与标准,设立安全评价与管理机构,制定法规,采取防范措施。在目前科学技术尚难以完全检测、鉴别的情况下,充实和完善实验和隔离设备,利用健全的食品检测手段,对转基因产品农业生态环境与人民的食物安全、健康的影响,实施严格的把关和保护。
基因工程在工业及环境保护方面的应用。
1 环境监测。
2 环境治理(微生物技术与基因工程结合)
应用基因工程技术,使植物成为能替代微生物发酵设备的生物反应器,更经济地生产出人类所需要的各种原料已经成为非常具有吸引力的领域。现在已经培育了多种可作为生物反应器的转基因植物,能产生出可分解的塑料原料、石油、工业用脂肪、糖类和酶类等。经典工业所产生废水、废气和废料,以及人民生活所产生的垃圾等各种污染物,已经构成对人类生活和生产活动的严重威胁。
环境保护是人类目前面临的与人类前途生死攸关的重大问题。基因重组技术为解决这些问题提供了可能性,通过基因重组,人们可以根据需要将某种微生物的基因转移到另一种微生物中,创造一些对有害物质分解能力更强、更能适应环境要求的新菌种。利用微生物分解各种废弃物的同时能产生出重要的工业原料是转基因微生物应用的一个重点,植物的纤维素和木质素是木材工业中常见的废弃物,人们可利用转基因微生物来分解纤维素,生产工业用的原料,如乙醇等石油化工产品。
许多低耗能、少污染的基因工程逐渐取代高耗能、高污染的化工产业已成为一种趋势。2023年,科学家用基因工程的方法,把能分解三种焊类的基因都转到能分解另一种烃类的假单抱杆菌内,创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。 超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质,例如石油中的多种烃类化合物,汞、镉等重金属, ddt等毒害物质。
基因工程在医药方面的应用。
1 基因工程抗体的研究进展(完整抗体、小分子抗体、多价抗体、抗体基因组文库)
2 基因工程抗体的临床应用1.在肿瘤性疾病诊疗方面的应用。
2.墓因工程抗体的抗感染作用。
3.细胞内抗体。
4.用于未来诊断的生物传感器和微矩阵技术。
3 基因工程药品的生产。
4 基因诊断与基因**。
基因工程主要用来生产各种重要的人蛋白药物,迄今为止,人们已经分离和克隆了300多种不同的人用蛋白药物的基因,其中有数十种基因已经在不同的宿主中进行了表达和对其表达产物进行了功能分析和检测,有20多种经批准已经投放市场,如通过转基因微生物生产的干扰素、胰岛素、人和动物用生长激素等。胰岛素是最早通过转基因微生物生产的蛋白药物。人们将编码胰岛素a链和b链的基因编码序列分别克隆到细菌质粒载体上,并都与半乳糖苷酶基因串联在一起。
由细菌中分开合成的蛋白质是都连接有半乳糖苷酶的胰岛素a链和b链。纯化和收集合成产物后用溴化氰处理除去半乳糖苷酶,然后再用磺酸处理,就可以使a链和b链通过二硫键连接到一起而组成完整的胰岛素。人们还在尝试用转基因哺乳动物如牛、羊的乳腺作为生物反应器,高效生产人类所需要的蛋白药物。
有人还将人的珠蛋白基因的调控区与人的两个1珠蛋白基因和一个珠蛋白基因重组在一起,转移到猪的受精卵中,得到的转基因猪在血液**现了人的血红蛋白,也许在不久的将来,人们便可以用转基因猪生产的人血红蛋白来辅助输血。猪的各种器官的大小与人类的器官比较一致,有人设想用基因工程的方法改造猪的某些器官的抗原特性,以生产出用于人类医疗移植的器官,解决器官**的问题。我们期待着基因工程能给人类带来更健康的生命、更富足的物质、更舒适的环境。
基因诊断是遗传病最准确的诊断手段,也是一种威力强大的高新技术。基因诊断也称为dna诊断或基因探针技术,即在dna水平分析检测某一基因,从而对特定的疾病进行诊断。用放射性同位素(如p)、荧光分子等标记的dna分子做探针,利用dna分子杂交原理,鉴定被检测标本上的遗传信息,达到检测疾病的目的。
基因**,顾名思义,是指在基因水平上对人类疾病进行**。具体地说,它是利用基因转移或基因调控的手段,将正常基因转人疾病患者机体细胞内,取代致病的突变基因,表达所缺乏的基因产物。或者是通过基因调控的手段,有目的地抑制异常基因表达或重新开启已关闭的基因,达到**遗传病、肿瘤、艾滋病、心血管等疾病的目的。
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基因工程技术在制药领域的应用前景及产业化趋势**:中国发酵工业网。
程露阳,郭亚春,黄晓形基因工程抗体的研究进展及临床应用。
基因工程的应用
一 教学目标 1 举例说明基因工程在应用方面的成果,关注基因工程的发展前景。2 通过对插图 等的观察,学会科学的观察方法,培养观察能力。3 通过对基本概念 基本原理 科学方法的正确理解和掌握,逐步形成比较 判断 推理 分析 综合等思维能力,具备运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。二 教...
基因工程的应用
预习目标 1 举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。2 认同基因工程的应用促进生产力的提高。自主学习 一 植物基因工程的应用。1 抗虫转基因植物与抗病转基因植物。2 其他抗逆基因。3 利用转基因改良植物的品质。1 方法 2 意义 二 转基因动物与基因工程制药。1 动物基因工程应用的几个方面。2 基因...
基因工程的应用
编制 杜翠华审核 温信梅黄婷婷使用日期 11月21日。学习目标 1 关注基因工程的进展,举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。2 认同基因工程促进生产力提高,尝试应用基因工程技术设计一个解决生活中疑难问题的方案。学习重点 基因工程在农业和医疗等方面的应用。预习导学 一 植物基因工程的成果 植物基因工...