基因工程技術的應用成果

『壹』 什麼是基因工程的應用

基因工程應用的另一個主要方向是利用基因移植技術定向改造農作物的遺傳特性，使其按照人們預期的設想發育。自然界中有些細菌具有抗除草劑、耐高溫、耐鹽鹼、耐乾旱等性能，這些性狀正是農作物所缺乏的。把細菌的這些性能，通過基因移植技術移植到農作物上，將從根本上提高農作物抵抗病蟲害的能力。1982年，美國孟山都公司和比利時根特大學的科學家，分別成功地把細菌抗卡那黴素基因移植到向日葵、煙草和胡蘿卜等農作物的細胞中，使這些作物獲得了很強的抗卡那黴素的能力。科學家們認為，這是利用基因工程技術改變農作物性狀的一個重大突破。1986年，比利時一個遺傳科學家小組把能產生殺死昆蟲幼蟲毒素的蘇雲金桿菌基因成功地移植到煙草細胞中。害蟲幼蟲吃了這些帶有蘇雲金桿菌基因的煙草，兩天以後就會身體麻痹而死。這種煙草還能把這種抵抗力一代一代地遺傳下去。 人類的基本食物是以農作物為主的糧食。然而，低蛋白的糧食難以滿足人類對蛋白質的需求。當前全世界每年缺少蛋白質4000萬噸。在糧食中谷類作物的蛋白質含量大約只有10％。而豆類作物的蛋白質含量就很高，大豆的蛋白質含量高達40％。如果能把豆類中與蛋白質合成有密切關系的基因移植到別的農作物細胞里，就可提高這些農作物的蛋白質含量。1981年6月，美國威斯康星大學的肯普與霍爾領導的研究人員，利用基因移植技術，從菜豆里取出了一個產生蛋白質的基因，把它拼接到根瘤桿菌Ｔｉ質粒運載體中，通過正常的轉入機理，把菜豆蛋白質基因轉移到向日葵細胞里。科學家們正利用組織培養方法，使這個新類型「向日葵豆」細胞能再生出「向日葵豆」植株來，並期待它能生產出大量的豆類蛋白質。 1985年，中國的一位留學生在美國期間，把大豆的一種主要貯藏蛋白質的基因移植到一種叫做矮牽牛的植物體中。後來，他在這種矮牽牛的種子里檢驗出了大豆的蛋白質。這說明大豆的蛋白質基因控制矮牽牛生產出大豆蛋白。這些成果表明，利用基因移植技術來提高農作物的蛋白質含量具有極大的發展前景。

『貳』 轉基因技術的成果

轉基因技術是將人工分離和修飾過的基因導入到生物體基因組中，由於導入基因的表達，引起生物體的性狀的可遺傳的修飾，這一技術稱之為轉基因技術。轉基因技術是現代生物技術的核心，運用轉基因技術培育高產、優質、多抗、高效的新品種，能降低農葯肥料投入，對緩解資源約束、保護生態環境、改善產品品質、拓展農業功能等具有重要作用。目前，世界許多國家把發展轉基因技術作為搶占科技制高點、增強農業國際競爭力的戰略重點。
自1996年首例轉基因農作物產業化應用以來，全球轉基因技術研究與產業應用快速發展。發達國家紛紛把發展轉基因技術作為搶占未來科技制高點和增強農業國際競爭力的戰略重點，發展中國家也積極跟進，並呈現以下發展態勢：一是品種培育速度加快。隨著生命科學、基因組學、信息學等學科的發展，轉基因技術研究日新月異，研究手段、裝備水平不斷提高，基因克隆技術突飛猛進，一些新基因、新性狀和新產品不斷涌現。品種培育呈代際特徵，目前全球轉基因生物新品種已從抗蟲和抗除草劑等第一代產品，向改善營養品質和提高產量的第二代產品，以及工業、醫葯和生物反應器等第三代產品轉變，多基因聚合的復合性狀正成為轉基因技術研究與應用的重點。 二是產業化應用規模迅速擴大。截至2009年底，全球已有25個國家批准了24種轉基因作物的商業化應用。以轉基因大豆、棉花、玉米、油菜為代表的轉基因作物種植面積，由1996年的2550萬畝發展到2009年的20億畝，14年間增長了79倍。美國仍然是最大的種植國，2009年種植面積9.6億畝；其次是巴西，3.21億畝；阿根廷，3.195億畝；印度，1.26億畝；加拿大，1.23億畝；中國，5550萬畝；巴拉圭，3300萬畝；南非，3150萬畝。值得一提的是，2000年以來，美國先後批准了6個抗除草劑和葯用轉基因水稻、伊朗批准了1個轉基因抗蟲水稻商業化種植；加拿大、墨西哥、澳大利亞、哥倫比亞4國批准了轉基因水稻進口，允許食用。 三是生態和經濟效益十分顯著。1996至2007年，全球轉基因作物的累計收益高達440億美元，累計減少殺蟲劑使用35.9萬噸。2008年，全球轉基因產品市場價值達到75億美元。至於說轉基因技術的安全性的爭議，主要集中在兩個方面，一是對人是否安全，二是對環境的影響。
對人的安全方面，支持轉基因技術的人認為投放市場的轉基因作物在都是經過充分實驗的，被改變的基因僅限於增加作物的抗病、抗災害能力，並且在北美地區轉基因食品已經使用的很多年，可以說現在美國加拿大20歲左右的年輕人從小就是吃轉基因食品長大的；反對轉基因技術的人認為轉基因食品有害，他們的證據主要是一位科學家（好象是美國人，具體名字我記不大清了）的實驗證明，用轉基因食品喂養的小白鼠癌症發病率明顯升高，但問題是這個實驗只成功過一次，後來別的科學家（包括他自己）在相同的條件下都沒能再現這個實驗結果。
在環境方面對轉基因技術的爭議是最大的，也是歐洲人反對轉基因技術的重要依據，反對人持有的觀點是，通過改良基因創造出抵抗病蟲害和其他災害的植物，這種技術如果失去控制可能會把農作物改造成適應性極強的超級植物，自然平衡使任何生物都不可能占絕對優勢地位，但轉基因技術產生的超級植物可能會打破自然平衡而泛濫成災。
但我認為就目前而言，發展轉基因是值得提倡的

『叄』 基因工程有那些應用成果

1）植物基因工程成抄果：抗蟲轉基因植物（抗蟲棉是轉入Bt毒蛋白基因培育的） 抗病轉基因植物（病毒外殼蛋白基因、病毒復制酶基因） 抗逆轉基因植物（生物的抗性基因）轉基因改良植物（營養價值、實用價值、觀賞價值） （2）動物基因工程成果：提高動物生長速度（外源生長激素基因） 改善畜產品的品質 轉基因動物生產葯物（牛、山羊等動物乳腺生物反應器中表達了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素、α-抗胰蛋白酶） 轉基因動物作器官移植的供體（導入調節因子，抑制抗原決定基因表達或除去抗原決定基因培育沒有免疫排斥反應的轉基因克隆器官） 基因工程葯物（利用轉基因工程菌生產細胞因子、抗體、疫苗等）

『肆』 基因工程的主要應用在哪些方面

農牧業、食品工業
運用基因工程技術，不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種，還可以培養出具有特殊用途的動、植物。
1.轉基因魚
生長快、耐不良環境、肉質好的轉基因魚（中國）。
2.轉基因牛
乳汁中含有人生長激素的轉基因牛（阿根廷）。
3.轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒
4.轉魚抗寒基因的番茄
5.轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯
6.不會引起過敏的轉基因大豆
7.超級動物
導入貯藏蛋白基因的超級羊和超級小鼠
8.特殊動物
導入人基因具特殊用途的豬和小鼠
9.抗蟲棉
蘇雲金芽胞桿菌可合成毒蛋白殺死棉鈴蟲，把這部分基因導入棉花的離體細胞中，再組織培養就可獲得抗蟲棉。

環境保護
基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環境中的病毒、細菌等污染。
利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏地反映環境污染的情況，卻不易因環境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物。
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（通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的「超級細菌」卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質。）

醫學
基因作為機體內的遺傳單位，不僅可以決定我們的相貌、高矮，而且它的異常會不可避免地導致各種疾病的出現。某些缺陷基因可能會遺傳給後代，有些則不能。基因治療的提出最初是針對單基因缺陷的遺傳疾病，目的在於有一個正常的基因來代替缺陷基因或者來補救缺陷基因的致病因素。
用基因治病是把功能基因導入病人體內使之表達，並因表達產物——蛋白質發揮了功能使疾病得以治療。基因治療的結果就像給基因做了一次手術，治病治根，所以有人又把它形容為「分子外科」。
我們可以將基因治療分為性細胞基因和體細胞基因治療兩種類型。性細胞基因治療是在患者的性細胞中進行操作，使其後代從此再不會得這種遺傳疾病。體細胞基因治療是當前基因治療研究的主流。但其不足之處也很明顯，它並沒前改變病人已有單個或多個基因缺陷的遺傳背景，以致在其後代的子孫中必然還會有人要患這一疾病。
無論哪一種基因治療，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。
可以說，在沒有完全解釋人類基因組的運轉機制、充分了解基因調控機制和疾病的分子機理之前進行基因治療是相當危險的。增強基因治療的安全性，提高臨床試驗的嚴密性及合理性尤為重要。盡管基因治療仍有許多障礙有待克服，但總的趨勢是令人鼓舞的。據統計，截止1998年底，世界范圍內已有373個臨床法案被實施，累計3134人接受了基因轉移試驗，充分顯示了其巨大的開發潛力及應用前景。正如基因治療的奠基者們當初所預言的那樣，基因治療的出現將推動新世紀醫學的革命性變化。

醫葯衛生
1.基因工程葯品的生產：
許多葯品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限，其價格往往十分昂貴。
微生物生長迅速，容易控制，適於大規模工業化生產。若將生物合成相應葯物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產生相應的葯物，不但能解決產量問題，還能大大降低生產成本。
⑴基因工程胰島素
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%!
⑵基因工程干擾素
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） 是中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。
⑶其它基因工程葯物
人造血液、白細胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實現工業化生產，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發揮了重大的作用。
2.基因診斷與基因治療：
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，從而達到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段。基該方法是：基因置換、基因修復、基因增補和基因失活等。
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。
但基因治療技術尚未成熟，未成熟的關鍵問題在於：①如何選擇有效的治療基因；②如何構建安全載體，病毒載體效率較高，但卻有潛在的危險性；③如何定向導入靶細胞，並獲得高表達。
◆SCID的基因工程治療
重症聯合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細菌或者病毒感染，就會發病死亡。這個病的機理是細胞的一個常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶（簡稱ADA）的基因（ada）發生了突變。可以通過基因工程的方法治療。

『伍』 基因工程應用舉例

運用基因工程技術，不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種，還可以培養出具有特殊用途的動、植物。

1、轉基因魚

中科院水生生物研究所魚類轉基因工程組的科學家們，在朱作言院士的領導下，將草魚的生長激素基因注入鯉魚的受精卵，培育出一種帶有草魚生長激素基因的轉基因鯉魚F1代和另一種具有草魚生長激素基因的轉基因三倍體鯉魚「吉鯉」。

2、轉基因牛

轉基因牛是利用轉基因技術對牛進行品種改良或新品種培育，主要體現在兩個方面：一是提高牛的抗病能力；二是提高牛的肉奶產量、改善奶品質，同時轉基因技術在改善牛的生長、肉質等性狀也有一些重要進展。

3、轉基因抗凍西紅柿

美國加利福尼亞基因公司，利用基因工程技術，培育出了一種轉基因西紅柿，這種西紅柿不產生會引起自身腐爛的聚半乳糖醛酸酶，因此不易腐爛，風味保持的時間較長。

4、基因工程胰島素

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%!

5、基因工程干擾素

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） 是中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。

『陸』 基因工程技術在生物制葯領域的應用有哪些

利用基因工程技術開發新型治療葯物是當前最活躍和發展最快的領域。基因工程葯物自1982年問世以來，成為制葯行業的一支奇兵，每年平均有3-4個新葯或疫苗問世，開發成功約五十個葯品已廣泛應用於治療癌症、肝炎、發育不良、糖尿病、囊纖維變性和一些遺傳病上，在很多領域特別是疑難病症上，起到了傳統化學葯物難以達到的作用。[1]其原因在於，基因工程制葯物的研究與開發多是以對疾病的分子水平上的有了解為基礎的，往往會產生意想不到的高療效。基因工程製造葯行業在近二十年中的飛速發展是以分子遺傳、分子生物、分子病理、生物物理等基礎學科的突破，以及基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程和蛋白質工程等基礎工程學科的高速進展為後盾的。基因工程葯物的開發時間為5-7
年，比開發新化學單體（10-12年）要短一些，當然這也與各國政府的支持有關。據報道，開發活性蛋白生物創新葯的成功率按開發的5個階段大致是：臨床前的成功率為15%，一期臨床為27%，二期臨床為40%，三期臨床為80%，注冊登記為
90%，總體成功率大大高於化學葯。適應症不斷延伸也是蛋白類葯物的一大特點。基因工程生物葯物發展包括新品種和新適應兩個方面。
據統計目前近400個生物技術葯物處於不同的研究開發階段（指已完成臨床前工作的），其中腫瘤及相關疾病151種、傳染病36種、AIDS/HIV感染及相關疾病
29種、心臟疾病28種、神經系統疾病26種、呼吸系統疾病20種、自身免疫性疾病
19種、皮膚疾病14種、移植14種、糖尿病及相關疾病28種、自身免疫性疾病19
種、皮膚疾病14種、移植14種、糖尿病及相關疾病9種、血液疾病8種、生長發育障礙4種、不育症4種、眼部疾病3種，其它疾病22種.

『柒』 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。

『捌』 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。

『玖』 基因工程在醫學方面有哪些成果

在醫學方面基因工程的應用是製造「超級葯物」以消除遺傳疾病及癌症、艾滋回病一類絕症，其方向主要答是採用基因重組技術，使人體恢復胰島素生產功能，根除糖尿病;製造抗癌葯物，使癌細胞轉化為正常細胞或消滅癌細胞，以根治癌症;培養防治艾滋。

科學家通過基因研究，宣布鳥類起源於恐龍病、肝病、小兒麻痹症等病症的疫苗;修改有缺陷基因，消除遺傳疾病;在水果或食用植物中轉移葯物基因，培育有免疫功能的水果。基因還可培養用於人體的動物器官。

科學家通過基因研究，宣布鳥類起源於恐龍