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基因技术论文
基因技术论文 基因技术论文篇一 转基因技术浅谈 【摘要】 作为生命科学的前沿技术，转基因技术已经逐渐走入了人们的生活， 应用领域不断开拓，在解决人类所面临的粮食短缺、环境污染、资源匮乏、效益 衰减等重大问题上显示出日益重要的作用, 逐渐发展成为强大的现代生物技术 产业。然而，由于转基因生物及其产品是否存在潜在风险尚无定论，故转基因生 物及其产品的安全性成为全球的热点问题，并引起世界各国政府和许多国际组织 的高度重视。【关键词】转基因技术;发展现状;争议;生物安全管理 【中图分类号】G804.66 【文献标识码】A 【文章编号】 1009-5071(2012)02-0049-02 1 转基因技术简介 转基因技术(Transgene technology)是指根据人们的意愿，利用分子生 物学方法， 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因 的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰。人们常说的"遗传工程"、"基因工 程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常 被称为"遗传修饰过的生物体"(Genetically modified organism，简称GMO)。
转基因技术的优越性体现在：首先，转基因技术突破了传统技术的某 些局限，其所转移的基因不受生物体间亲缘关系的限制，比如将人类的胰岛素基 因导入到细菌体内，跨越了物种之间的界限。其次，转基因技术所操作和转移的 一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。因此，转基因技 术对传统的育种技术进行了广泛的发展和比较完美的补充。
2 转基因技术方法 2.1 植物转基因方法。转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植 物的基因组中，并使其得以表达，从而获得的具有新的遗传性状的植物。方法有 如下几种：
农杆菌介导法：农杆菌中有一种致瘤的环型DNA，称为Ti质粒。被农 杆菌感染的植物之所以长瘤正是由于T―DNA插入了植物染色体。从此，人们便 利用这种天然的转化体系向植物转基因。
基因枪：利用火药爆炸或高压气体加速(这一加速设备被称为基因枪)， 将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中， 然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转基因阳性植株即为转基 因植株。主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简 单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。
花粉管通道法：在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液，利用 植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并 进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新 个体。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备 精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。
2.2 动物转基因方法。
转基因动物是通过人工实验方法，将别的基因导入动物细胞，与动物 本身的基因整合在一起，并随细胞的分裂而繁殖，并且能够将别的基因信息遗传 给后代，严格意义上说，转基因动物是人工创造的新动物。
转基因动物接受外来基因的细胞一般是受精卵。主要的转基因动物技 术包括有：
核显微注射法：是动物转基因技术中最常用的方法。它是在显微镜下 将外源基因注射到受精卵细胞的原核内，注射的外源基因与胚胎基因组融合，然 后进行体外培养，最后移植到受体母畜子宫内发育，这样分娩的动物体内的每一 个细胞都含有新的DNA片段。它可以直接获得纯系，实验周期短。
逆转录病毒载体法：指将目的基因重组到逆转录病毒载体上，制成高 浓度的病毒颗粒，人为感染着床前或着床后的胚胎，也可以直接将胚胎与能释放 逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目的，通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组DNA中去。此法优点在于无需要重排，可在整合点整合 转移基因的单个拷贝;将胚胎置于高浓度病毒容器中，或者与被感染的细胞体外 共同培养，或微注射鸡胚盘里，整合有逆转录病毒的DNA的胚胎率高。
胚胎干细胞介导法：是将基因导入胚胎于细胞;然后将转基因的胚胎 干细胞注射于动物囊胚后可参与宿主的胚胎构成，形成嵌合体，直至达到种系嵌 合。其优点是：在将胚胎干细胞植入胚胎前，可以在体外选择一个特殊的基因型， 用外源DNA转染以后，胚胎干细胞可以被克隆，继而可以筛选含有整合外源DNA 的细胞用于细胞融合，由此可以得到很多遗传上相同的转基因动物。
3 转基因技术发展现状 目前，国际上获得的转基因植物已达100种以上。转基因作物已在美 国、阿根廷及加拿大等国大面积种植，在所有转基因作物中，转基因的大豆、玉 米、棉花和油菜的种植面积占99%以上。中国政府十分重视生物技术的研究，中 国正在研发的转基因作物和林木有47种，涉及的基因种类超过100种。以转基因 山羊、奶牛生产LAt-PA，以转基因猪生产人血红蛋白等，这些基因产品具有高 效、优质、廉价与相应的人体蛋白具有同样的生物活性，且多随乳汁分泌，便于 分离纯化。
4 转基因技术的争议 随着转基因问题日益成为热点，越来越多的人开始关注转基因。科学 家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类，既可加快农作物和家畜品种 的改良速度，提高人类食物的品质，又可以生产珍贵的药用蛋白，为患病者带来 福音。
但是，人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险由 于一系列的争论，联合国也公开言论试图说明转基因产品是无害安全的，国际经 合组织1993年提出了食品安全性评价的实质等同性原则，如果转基因动植物生产 的产品与传统产品具有实质等同性，则可以认为是安全的。然而各国政府对于转 基因的态度却转向两个方向。一方是以美国为代表的宽松政策，认为只要在科学 上无法证明转基因产品的危害性都不应该限制。另一方以欧盟为代表的则认为只 要不能否定其危害性就应该限定。
我国政府十分重视转基因生物安全管理问题，2001年5月，国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》，我国越来越重视转基因生物及其产品的 安全性，并且密切关注国际上有关管理法规的动向。
基因技术论文篇二 基因工程技术的应用 摘要：20世纪70年代，人类建立了DNA重组技术，基因工程从此得 到迅速发展。目前，基因工程已经被广泛应用于农业、畜牧业、医药及环保等领 域。本文简单介绍基因工程在这些领域的发展与应用。
关键词：基因工程 DNA重组应用 发展现状 沃森(Waston)和克里克(Crick)在1953年提出DAN的双螺旋模型，奠定 了基因工程的理论基础。20世纪70年代发展起来的DNA重组技术，促进了基因 工程的迅速发展。通过基因工程，人类可以按照自己的意愿，利用DNA的重组 技术在体外对基因进行改造和重组，最后将重组后的基因导入受体细胞内，从而 按照人类的意愿改造生物的遗传信息。基因工程目前已被广泛地应用于农业、畜 牧业、医药及环保等领域。
1.基因工程在农业上的应用 传统育种主要是通过有性杂交产生变异，可通过选择固定优良变异， 在提高作物产量、提高作物的抗逆性等方面做出重要贡献。但是，传统育种方法 只能近缘杂交，不能远缘杂交，因此可利用的资源越来越少，传统育种面临着越 来越大的挑战。基因工程克服了传统方法不能远缘杂交的问题，在育种方面贡献 巨大。人类可以通过植物基因工程技术，培育出符合人们需要的、具有更高价值 的作物[1-2]。
基因工程在农业上的应用可谓硕果累累，基因工程可提高农作物的抗 逆能力(如抗病、抗虫、抗干旱、抗除草剂等)、改良农作物的品质以及可利用植 物生产药物等。提高抗逆性的原理是：从某些生物中分离出具有抗病、杀虫活性、 抗干旱、抗除草剂的基因，并将其导入作物中并表达，使其具有抗逆性。荷兰和 以色列两国的科学家从草莓细胞线粒体中提取一种酶基因，将其导入拟南芥菜中， 使转基因拟南芥菜产生两种能吸引害虫天敌的化合物，从而达到杀虫的目的。西红柿很容易腐烂，运输和储藏很不方便，因此都是在西红柿未完全成熟时就摘取 下来，在运输过程中再催熟，降低了西红柿的口感。而利用基因工程技术培育出 来的西红柿不易腐烂，便于贮藏和运输，允许西红柿完全成熟后再摘取，销售时 仍能拥有良好的口感。
2.基因工程在畜牧业上的应用 随着基因工程技术的发展，人们不断培育出生长速度更快、体型更大、 产量更高、更具观赏性以及抗疾病能力更强的家畜家禽品种[3]。1982年科学家 利用基因工程技术将大白鼠的生长激素基因导入到小白鼠的受精卵内，培育出体 型比正常白鼠大的“大白鼠”。同样地，科学家又将牛的生长激素基因导入小白鼠 的受精卵内，得到了体型超大的“超级小白鼠”。此后，人类不断培养出转基因猪、 鱼、牛、羊、兔等等。基因工程为畜牧业的发展做出重要的贡献。(1)通过基因 工程，人类可以对家畜家禽的性别进行预选。这对于产奶和产蛋的家畜家禽来说 非常重要，因为这些只由雌性动物来完成。(2)通过基因工程，人类可以改良动 物的品质。例如转基因羊的净毛平均产量要比一般的绵羊高出62%，而通过基因 工程技术，用高产奶的优质奶牛的细胞，可以培育出大量高产奶的奶牛，大幅度 提高畜牧业的经济效益。(3)通过基因工程，人类可以培养出抗病能力强的动物 品种。在家畜家禽的饲养过程，常遇到“瘟疫”，出现家畜家禽大面积死亡，给畜 牧业带来重大损失。通过向家畜家禽移植抗病毒基因，可显著提高它们的抗病能 力，避免经济损失。(4)通过转基因工程，可以培育出更具观赏性的动物。例如 像老鼠一样大的兔子，像猫一样大的迷你型小马。同时，有些昆虫在夜里能发出 迷人的荧光，通过基因工程技术，可以将这些昆虫的发光基因导入鱼内，从而培 育出极具观赏性的“荧光鱼”。
3.基因工程技术在医药领域的应用 基因工程在制药领域拥有独一无二的优势。例如，胰岛素是治疗糖尿 病的特效药，在基因工程胰岛素之前，它只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，而 100 kg的胰腺只能提取4-5克的胰岛素，因此其价格极高。通过基因工程细菌发酵 法生产胰岛素[4]，具有经济、简单和易操作等优点。将事先重组好的胰岛素基 因植入大肠杆菌，每2000 L大肠杆菌培养液中就能生产出100 g的胰岛素。通过基 因工程细菌发酵法可大批量生产胰岛素，大幅度降低其价格。干扰素在治疗病毒 感染方面可谓是“万能灵药”，以往都是从人的血液中提取，300000 L血液才能提 取1克的干扰素，因此极其昂贵。我国利用基因工程技术生产出干扰素α-2b，其 具有抗病毒、抑制肿瘤细胞增生提高人体免疫功能的作用，被公认为肿瘤生物治疗的首选药物。
此外，基因工程还可应用于疫苗的研发和生产。其原理是利用基因工 程技术分离出病原中的保护性抗原基因，将其导入原核或真核系统中并表达，制 成疫苗。基因工程疫苗不同于传统方法制备的疫苗，由于它只含有致病细菌或病 毒的抗原，因此更安全有效。
4.基因工程在环保上的应用：
随着工业的发展，地球的自清洁能力已经远远跟不上人类排放污染物 的速度。近年来，人类对自身生存环境越来越重视，环境保护不断被提起。但是， 迫于人口以及经济发展的压力，人类还是有意或无意地污染地球环境。墨西哥石 油泄露事件以及我国的渤海石油泄露事件对环境造成严重的影响。原来金黄色的 沙滩被黑色的石油所覆盖，许多海鸟因羽毛被石油粘结在一起坠落在海水中溺亡。
此外，这些泄露的石油还会覆盖在海水表面，使许多海洋生物找不到食物而饿死。
大自然降解石油的速度非常缓慢，因为普通的细菌只能降解石油中的某种烃类。
而基因工程培育的“超级细菌”则可以分解石油中的大部分烃类。通过将这些“超 级细菌”种植在沙滩上，就能达到有效降解石油的目的。同时，基因工程培育的 部分“超级细菌”还可以吞食并转化高毒性的汞和镉等生金属。
5.基因工程是一把“双刃剑” 综上所述，基因工程为人类做出重要的贡献。但是，人们要清醒地认 识到，基因工程是一把“双刃剑”，用得好可以造福人类，用不好则会伤害人类， 甚至造成灾难性后果。同时，基因工程技术的安全性还没有完全得到证实，基因 工程技术的推广面临着越来越大的挑战。
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