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動物基因工程成果

發布時間:2021-08-18 13:49:02

⑴ 動物轉基因發展歷史

從馬牛羊開始

⑵ 生物植物基因工程 目前研究重點、方向、及最新成果

(1)病毒外殼蛋白(coat protein, CP)基因:在植物中表達病毒外殼蛋白基因可以阻止病毒的侵染或症狀的產生。

病毒外殼蛋白的抗性機理:一種假說認為,當入侵病毒的裸露核酸進入植物細胞後,它們立即被細胞中的自由CP所重新包裹,從而阻止了入侵病毒核酸的翻譯和復制。在離體條件下,附加自由CP能夠抑制末裝配病毒的翻譯的實驗結果支持了上述假說;另一假說認為,抗性機制是在CP水平上抑制病毒脫殼,此說法最有力的證據是轉基因植株可抗完整病毒的侵染.但不能抵禦裸露病毒RNA的入侵;還有一種觀點認為病毒外殼蛋白的抗性機制不是外殼蛋白在起作用,而可能是它的RNA轉錄物與入侵病毒RNA之間的相互作用

(2)病毒復制酶基因:RNA病毒(如煙草花葉病毒)的復制酶是依賴於RNA的RNA聚合酶。病毒復制酶一般是在病毒核酸進入寄主細胞並結合到寄主核糖體之後形成的。在植物中表達不完整的病毒復制酶基因可以顯著提高植物對病毒的抗性,作用機制還不十分清楚,可能與基因轉錄後沉默有關。

下面是文獻:

植物抗病毒基因工程

植物病毒病難以防治已成為植物界的「癌症」,給全球農業生產造成巨大的損失。有效地防治植物病毒病,減少經濟損失,滿足日益增長的世界人口需求。是農業生產當務之急。病毒分子生物學,植物基因工程的迅速發展,為篩選培育抗病、優質、豐產的新植物開辟了廣闊的前景。自1986年,全球范圍內興起了多種利用分子生物學及基因工程研究成果防治植物病毒病害的策略,並成功地培育篩選出多種抗病毒的工程植物。

1.病毒外殼蛋白介導的基因工程抗病性

外殼蛋白是形成病毒顆粒的結構蛋白,它的功能是將病毒基因組核酸包被起來,保護核酸;與宿主互相識別,決定宿主范圍;參與病毒的長距離運輸等。1986年,美國的Beachy實驗室的Powell-Abel等第一次將煙草花葉病毒外殼蛋白(TMV-Cp)基因插入修飾過的農桿菌質粒中,並置於花椰菜花葉病毒(CaMV)35S啟動子下,經農桿菌侵染而將TMV-Cp基因轉入煙草,並在煙草中表達TMV-Cp,分子生物學檢測表明TMV-Cp基因已整合到煙草的基因組中,並能穩定地遺傳給子代,在轉基因煙草中TMV-Cp表達量占葉蛋白0.1%左右。攻毒試驗表明:轉基因煙草能夠抑制TMV的復制,在一定程度上降低或阻止TMV的系統侵染;並延遲發病12~30天。這一突破性的研究成果標志著植物抗病毒基因工程的誕生。自此科學家繼續用黃瓜花葉病毒(CMV),馬鈴薯病毒X和Y,大豆花葉病毒(SMV),苜蓿花葉病毒(AiMV)等病毒的外殼蛋白基因導入植物體後,均得到類似的實驗結果,使轉基因植物獲得對該病毒的抗性。至今世界各地科學家已在15個病毒組中的30多種病毒中,證實了由病毒外殼蛋白介導的抗病性,許多抗性工程植物相繼進入大田試驗。目前認為外殼蛋白介導的抗病性是比較成熟的植物抗病毒基因工程策略,有人認為其機制是外殼蛋白在轉基因植物中的積累干擾了病毒脫衣殼,從而抑制了病毒在植物體中的復制,轉運與積累,但許多實驗結果預示其機制的復雜性。

2.復制酶介導的抗病性

復制酶即特異性依賴於病毒RNA的RNA多聚酶。是病毒基因組編碼的自身復制不可缺少的部分,特異地合成病毒的正負鏈RNA。1990年Golemboski等報道他們將TMVU1株編碼的復制酶的一部分基因序列,即54kD蛋白基因轉入煙草中得到的工程植株用很高濃度的TMVU1(500μg/mL)及TMV RNA(300μg/mL)接種時,均表現出很高的抗性,比一般轉外殼蛋白基因的植物介導的植物抗病性高得多。後來豌豆早枯病毒54kD的蛋白基因和CMVFny RNA2編碼的切去活性中心部位GDD(Gly-Asp-Asp)的復制酶部分基因片段轉入煙草,均獲得了高抗的工程植物。此外在馬鈴薯病毒X和Y中也報道了同樣成功的研究結果。轉入的這些基因均為切除了復制酶活性中心部位GDD核苷酸序列,大多數人認為表達的這些不穩定蛋白產物會干擾病毒復制過程中復制酶復合體的形成及其功能的行使,從而使工程植株具有抗病性。復制酶策略很有應用前景。

3.衛星RNA介導的抗病性

衛星RNA是獨立於病毒基因組之外,依賴於其輔助病毒復制的小分子RNA,是病毒分子寄生物。我國田波實驗室自1981年首次在國際上開展了利用衛星RNA防治病毒病害的研究工作,結果表明黃瓜花葉病毒(CMV)衛星RNA作為生物防治因子能有效地防治由強毒株系CMV引起的嚴重病害。1986年英國Baulcombe等首次將CMV I-17N衛星 RNA以雙聯體基因形式轉入煙草,並得到抗CMV的工程植物。此後陸續將煙草環斑病毒和CMV的衛星RNA轉入煙草和番茄中並得到抗病植株。一般認為由衛星RNA介導的抗病機制是衛星RNA與病毒RNA競爭復制酶,從而干擾病毒基因組的復制,使表達衛星RNA工程植株得到保護。因具衛星RNA的病毒數量很少,使衛星RNA介導的抗病性的應用受到限制。

4.反義RNA和核酶策略

反義RNA對基因表達具有一定的抑製作用,尤其在細菌中,與轉錄起始區互補的反義RNA最為有效。在真核生物中,與3′-末端序列互補的反義RNA有一定的抑製作用。Baulcombe等1987年和Cuozzo等1988年分別得到煙草環斑病毒的4個基因組RNA的反義序列和CMV-Cp反義序列的轉基因植株。轉基因工程株未獲得對病毒的抗性或只表現微弱的抗性。Day等1991和Lindo等1992分別在雙生病毒番茄金黃葉病毒和煙草蝕紋病毒上得到轉反義RNA的抗性煙草。

核酶是一種高效特異的RNA內切酶,其結構包括一個幾乎完全相同的17個高度保守核苷酸序列,其中有3對鹼基配對形成的莖和環結構,整個結構很象一個錘頭,具自我切割的活性,錘頭結構是自身切割活性的結構基礎。只要已知某一RNA的序列,就可以設計出用於不同目的核酶進行特異地切割。因為植物病毒大多數是RNA病毒,並且許多已被測序,可以設計出特定的核酶,切割病毒RNA基因,從而破壞其生存的功能,達到抗病毒的目的。目前由核酶介導的抗病毒策略也成功的報道。但是也存在一定的危險性,核酶也有可能將生物體內的有用的RNA作為耙子進行切割,破壞正常細胞的生理功能。以反義RNA和核酶介導的抗性還有待於進一步的研究。

5.復合基因策略

由外殼蛋白基因,缺損復制酶基因和衛星RNA介導的抗病性是比較成熟的研究策略。但這些工程植株抗病性有一定的局限性,例如轉基因植物只抗一種病毒或抗親緣關系較近的病毒。自然界中往往是幾種病毒復合侵染植物。1990年Lawson將馬鈴薯病毒X和Y的外殼蛋白基因串聯後轉入馬鈴薯中,使轉基因馬鈴薯表現出對這兩種病毒的抗性。而且抗性高於轉單一基因的對照植株。

6.其它抗病毒策略

封閉和干擾病毒的移動蛋白。病毒侵染植物體後,可以移動進行系統侵染,這種移動被認為是通過病毒編碼的移動蛋白與胞間聯絲相互作用,打開胞間聯絲通道而進行的。封閉和干擾移動蛋白就可以限制病毒的擴散侵染。

植物抗體基因策略。1989年,Hiatt等將分泌特異性抗體的雜交瘤中得到的抗體的重鏈和輕鏈基因片段轉入煙草,在轉化株中表達了抗體的重鏈和輕鏈,通過表達重鏈和輕鏈的單株雜交,其後代體內得到完整的具有免疫活性的抗體。目前許多抗體基因在轉基因植物體中得到表達,並用於防治植物病毒病。這表明動物的免疫系統同樣能夠在植物體內發揮抗病毒的作用。

缺陷RNA策略。Marsh等1991年在原生質體體系中發現缺陷型的雀麥花葉病毒RNA可以干擾野生病毒的增殖。缺陷干擾RNA在動物病毒中普遍存在,然而植物病毒中僅存在於Tombvirus和Carmovirus兩個病毒組中,能幹擾輔助病毒的復制,增強或減弱輔助病毒的症狀由缺陷干擾RNA介導的抗病性還在探索中。

另外植物體自身的一些抗病毒的基因也被克隆,並用於抗病毒植物基因工程中。

目前隨著植物分子生物學,植物生理學,病毒分子生物學的發展以及基因工程技術的不斷完善,將會出現更有效更安全的抗植物病毒的策略。

⑶ 生物動物基因工程 目前研究重點、方向、及最新成果

基因工程的應用

基因工程已經成為生物科學中不可或缺的一部分.也是最令人類充滿無限遐想的一門科學.自從解開人類基因組後,長生不老等就古老的傳說又再度流行起來.盡管現在的基因技術還不能做到讓你真的長生不老,但是基因療法等技術的出現已經讓人們看到了基因工程的生命力.本文從環境保護,軍事等方面淺談了基因工程的應用.</P>

目前世界許多國家將生物技術,信息技術和新材料技術作為三大重中之重技術,而生物技術可以分為傳統生物技術,工業生物發酵技術和現代生物技術。

現在人們常說的生物技術實際上就是現代生物技術。現代生物技術包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等五大工程技術。其中基因工程技術是現代生物技術的核心技術。基因工程的核心技術是DNA的重組技術,也就是基因克隆技術。既然基因工程這么重要,那麼什麼是基因工程呢?

基因工程是指在體外將核酸分子插入病毒、質粒或其它載體分子,構成遺傳物質的新組合,並使之參入到原先沒有這類分子的寄主細胞內,而能持續穩定地繁殖。根據這個概念,人們可以從一個生物的基因中提取有用的基因片斷,植入到另外一個生物體內,從而使該生物獲得某些新的遺傳性狀。從而獲得所需要的新的生物的變種.運用基因工程可以加快生物的變異,並使生物的變異朝著有益於人類的方向發展.而且,基因工程是處在分子水平上的操作,因而可以跨越不同的物種進行操作.大大改善了傳統的只能同類生物雜交並且不能控制變異方向的方法.例如,傳統的水稻培養方法是讓很多不同的水稻雜交,然後將種子都培養成水稻,再從中選擇優良的品種.但是這種方法不僅工作量大,而且效果也不是很好.根據DNA重組原理,有些隱性性狀大約只有1/4的概率能表達出來.這樣就做了大量的無用功.但是利用基因工程,我們只需要從不同的水稻中提取所需要表達出來的性狀的核苷酸組合,將其移植到另外的水稻上,就可以表達出來.這樣做,大大節省了工程的周期,也提高了基因性狀表現的精確度.另外,不同種的生物一般是不能交配的.例如魚和牛,就不能進行交配而生出下一代.但是利用基因工程,我們可以把魚的某些基因移植到牛的受精卵上,或者把牛的基因移植到魚的受精卵上,加以培養,就可以產生既有牛的性狀又有魚的性狀的新的物種.雖然基因工程有這么多的好處,但是也不是說可以濫用的.因為每種生物經過適者生存的自然選擇,都能適應所處的生存環境.如果移植了外來的基因,可能會打破其體內的細胞的平衡,從而導致細胞的快速衰老甚至死亡.可見,基因工程要正確處理好細胞的相容性.</P>

那麼,基因工程都有那些應用呢?

一:在生產領域,人們可以利用基因技術,生產轉基因食品.例如,科學家可以把某種肉豬體內控制肉的生長的基因植入雞體內,從而讓雞也獲得快速增肥的能力.但是,轉基因因為有高科技含量, 怕吃了轉基因食品中的外源基因後會改變人的遺傳性狀,比如吃了轉基因豬肉會變得好動,喝了轉基因牛奶後易患戀乳症等等。華中農業大學的張啟發院士認為:「轉基因技術為作物改良提供了新手段,同時也帶來了潛在的風險。基因技術本身能夠進行精確的分析和評估,從而有效地規避風險。對轉基因技術的風險評估應以傳統技術為參照。科學規范的管理可為轉基因技術的利用提供安全保障。生命科學基礎知識的科普和公眾教育十分重要。<BR>」<BR>

二:軍事上的應用.生物武器已經使用了很長的時間.細菌,毒氣都令人為之色變.但是,現在傳說中的基因武器卻更加令人膽寒.基因武器只對具有某種基因的人(例如某一種族)有殺傷力,而對其他種族的人毫無影響.這種武器的使用無疑會使遭受基因武器襲擊的種族面臨滅頂之災.</P>
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三: 環境保護上,也可以應用基因武器.我們可以針對一些破壞生態平衡的動植物,研製出專門的基因葯物,既能高效的殺死它們,又不會對其他生物造成影響.還能節省成本.例如一直危害我國淡水區域的水葫蘆,如果有一種基因產品能夠高校殺滅的話,那每年就可以節省幾十億了.</P>
<P>科學是一把雙刃劍.基因工程也不例外.我們要發揮基因工程中能造福人類的部分,抑止它的害處.

四,醫療方面

隨著人類對基因研究的不斷深入,發現許多疾病是由於基因結構與功能發生改變所引起的。科學家將不僅能發現有缺陷的基因,而且還能掌握如何進行對基因診斷、修復、治療和預防,這是生物技術發展的前沿。這項成果將給人類的健康和生活帶來不可估量的利益。<BR> 所謂基因治療是指用基因工程的技術方法,將正常的基因轉如病患者的細胞中,以取代病變基因,從而表達所缺乏的產物,或者通過關閉或降低異常表達的基因等途徑,達到治療某些遺傳病的目的。目前,已發現的遺傳病有6500多種,其中由單基因缺陷引起的就有約3000多種。因此,遺傳病是基因治療的主要對象。<BR> 第一例基因治療是美國在1990年進行的。當時,兩個4歲和9歲的小女孩由於體內腺苷脫氨酶缺乏而患了嚴重的聯合免疫缺陷症。科學家對她們進行了基因治療並取得了成功。這一開創性的工作標志著基因治療已經從實驗研究過渡到臨床實驗。1991年,我國首例B型血友病的基因治療臨床實驗也獲得了成功。<BR>

基因治療的最新進展是即將用基因槍技術於基因治療。其方法是將特定的DNA用改進的基因槍技術導入小鼠的肌肉、肝臟、脾、腸道和皮膚獲得成功的表達。這一成功預示著人們未來可能利用基因槍傳送葯物到人體內的特定部位,以取代傳統的接種疫苗,並用基因槍技術來治療遺傳病。<BR>

目前,科學家們正在研究的是胎兒基因療法。如果現在的實驗療效得到進一步確證的話,就有可能將胎兒基因療法擴大到其它遺傳病,以防止出生患遺傳病症的新生兒,從而從根本上提高後代的健康水平。</P>

五,基因工程葯物研究</STRONG></P>
<P> 基因工程葯物,是重組DNA的表達產物。廣義的說,凡是在葯物生產過程中涉及用基因工程的,都可以成為基因工程葯物。在這方面的研究具有十分誘人的前景。<BR>

基因工程葯物研究的開發重點是從蛋白質類葯物,如胰島素、人生長激素、促紅細胞生成素等的分子蛋白質,轉移到尋找較小分子蛋白質葯物。這是因為蛋白質的分子一般都比較大,不容易穿過細胞膜,因而影響其葯理作用的發揮,而小分子葯物在這方面就具有明顯的優越性。另一方面對疾病的治療思路也開闊了,從單純的用葯發展到用基因工程技術或基因本身作為治療手段。<BR>

現在,還有一個需要引起大家注意的問題,就是許多過去被征服的傳染病,由於細菌產生了耐葯性,又卷土重來。其中最值得引起注意的是結核病。據世界衛生組織報道,現已出現全球肺結核病危機。本來即將被消滅的結核病又死灰復燃,而且出現了多種耐葯結核病。據統計,全世界現有17.22億人感染了結核病菌,每年有<BR>900萬新結核病人,約300萬人死於結核病,相當於每10秒鍾就有一人死於結核病。科學家還指出,在今後的一段時間里,會有數以百計的感染細菌性疾病的人將無葯可治,同時病毒性疾病日益曾多,防不勝防。不過與此同時,科學家們也探索了對付的辦法,他們在人體、昆蟲和植物種子中找到一些小分子的抗微生物多肽,它們的分子量小於4000,僅有30多個氨基酸,具有強烈的廣普殺傷病原微生物的活力,對細菌、病菌、真菌等病原微生物能產生較強的殺傷作用,有可能成為新一代的「超級抗生素」。除了用它來開發新的抗生素外,這類小分子多肽還可以在農業上用於培育抗病作物的新品種。</P>
<P><STRONG>

六,加快農作物新品種的培育</STRONG></P>
<P> 科學家們在利用基因工程技術改良農作物方面已取得重大進展,一場新的綠色革命近在眼前。這場新的綠色革命的一個顯著特點就是生物技術、農業、食品和醫葯行業將融合到一起。 <BR>

本世紀五、六十年代,由於雜交品種推廣、化肥使用量增加以及灌溉面積的擴大,農作物產量成倍提高,這就是大家所說的「綠色革命」。但一些研究人員認為,這些方法目前已很難再使農作物產量有進一步的大幅度提高。<BR>

基因技術的突破使科學家們得以用傳統育種專家難以想像的方式改良農作物。例如,基因技術可以使農作物自己釋放出殺蟲劑,可以使農作物種植在旱地或鹽鹼地上,或者生產出營養更豐富的食品。科學家們還在開發可以生產出能夠防病的疫苗和食品的農作物。<BR> 基因技術也使開發農作物新品種的時間大為縮短。利用傳統的育種方法,需要七、八年時間才能培育出一個新的植物品種,基因工程技術使研究人員可以將任何一種基因注入到一種植物中,從而培育出一種全新的農作物品種,時間則縮短一半。<BR>

雖然第一批基因工程農作物品種5年前才開始上市,但今年美國種植的玉米、大豆和棉花中的一半將使用利用基因工程培育的種子。據估計,今後5年內,美國基因工程農產品和食品的市場規模將從今年的40億美元擴大到200億美元,20年後達到750億美元。有的專家預計,「到下世紀初,很可能美國的每一種食品中都含有一點基因工程的成分。」<BR>

盡管還有不少人、特別是歐洲國家消費者對轉基因農產品心存疑慮,但是專家們指出,利用基因工程改良農作物已勢在必行。這首先是由於全球人口的壓力不斷增加。專家們估計,今後40年內,全球的人口將比目前增加一半,為此,糧食產量需增加75%。另外,人口的老齡化對醫療系統的壓力不斷增加,開發可以增強人體健康的食品十分必要。 <BR>

加快農作物新品種的培育也是第三世界發展中國家發展生物技術的一個共同目標,我國的農業生物技術的研究與應用已經廣泛開展,並已取得顯著效益。</P>
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七,分子進化工程的研究</STRONG></P>
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分子進化工程是繼蛋白質工程之後的第三代基因工程。它通過在試管里對以核酸為主的多分子體系施以選擇的壓力,模擬自然中生物進化歷程,以達到創造新基因、新蛋白質的目的。<BR>

這需要三個步驟,即擴增、突變、和選擇。擴增是使所提取的遺傳信息DNA片段分子獲得大量的拷貝;突變是在基因水平上施加壓力,使DNA片段上的鹼基發生變異,這種變異為選擇和進化提供原料;選擇是在表型水平上通過適者生存,不適者淘汰的方式固定變異。這三個過程緊密相連缺一不可。<BR>

現在,科學家已應用此方法,通過試管里的定向進化,獲得了能抑制凝血酶活性的DNA分子,這類DNA具有抗凝血作用,它有可能代替溶解血栓的蛋白質葯物,來治療心肌梗塞、腦血栓等疾病。<BR>

我國基因研究的成果</STRONG></P>
<P> 以破譯人類基因組全部遺傳信息為目的的科學研究,是當前國際生物醫學界攻克的前沿課題之一。據介紹,這項研究中最受關注的是對人類疾病相關基因和具有重要生物學功能基因的克隆分離和鑒定,以此獲得對相關疾病進行基因治療的可能性和生產生物製品的權利。<BR>

人類基因項目是國家「863」高科技計劃的重要組成部分。在醫學上,人類基因與人類的疾病有相關性,一旦弄清某基因與某疾病的具體關系,人們就可以製造出該疾病的基因葯物,對人類健康長壽產生巨大影響。據介紹,人類基因樣本總數約10萬條,現已找到並完成測序的約有8000條。<BR>

近些年我國對人類基因組研究十分關注,在國家自然科學基金、「863計劃」以及地方政府等多渠道的經費資助下,已在北京、上海兩地建立了具備先進科研條件的國家級基因研究中心。同時,科技人員緊跟世界新技術的發展,在基因工程研究的關鍵技術和成果產業化方面均有突破性的進展。我國人類基因組研究已走在世界先進行列,某些基因工程葯物也開始進入應用階段。<BR> 目前,我國在蛋白基因的突變研究、血液病的基因治療、食管癌研究、分子進化理論、白血病相關基因的結構研究等項目的基礎性研究上,有的成果已處於國際領先水平,有的已形成了自己的技術體系。而乙肝疫苗、重組α型干擾素、重組人紅細胞生成素,以及轉基因動物的葯物生產器等十多個基因工程葯物,均已進入了產業化階段。</P>
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基因技術:進退兩難的境地和兩面性的特徵</STRONG><BR> <BR> 基因作物在輿論界引發爭議不足為怪。但在同屬發達世界的大西洋兩岸,轉基因技術的待遇迥然不同卻是一種耐人尋味的現象。當美國40%的農田種植了經過基因改良的作物、消費者大都泰然自若地購買轉基因食品時,此類食品在歐洲何以遭遇一浪高過一浪的喊打之聲?<BR> 從直接社會背景看,目前歐洲流行「轉基因恐懼症」情有可原。從1986年英國發現瘋牛病,到今年比利時污染雞查出致癌的二惡英和可口可樂在法國導致兒童溶血症,歐洲人對食品安全頗有些風聲鶴唳,關於轉基因食品可能危害人類健康的假設如條件反射一般讓他們聞而生畏。<BR>

同時,歐洲較之美國在環境和生態保護問題上一貫採取更為敏感乃至激進的態度,這是轉基因食品在歐美處境殊異的另一緣故。一方面,歐洲各國媒介的環保意識日益強烈,往往對可能危害環境和生態的問題窮追不舍甚至進行誇張的報道,這在很大程度上左右著公眾對諸如轉基因問題的態度。另一方面,以「綠黨」為代表的「環保主義勢力」近年來在歐洲政壇崛起,在政府和議會中的勢力不斷擴大,對決策過程施加著越來越大的影響。<BR>

但是,歐洲人對轉基因技術之所以採取如此排斥的態度,似乎還有一個較為隱蔽卻很重要的深層原因。實際上,在轉基因問題上歐美之間既有價值觀念之差,更是經濟利益之爭。與一般商品不同,轉基因技術具有一種獨特的壟斷性。在技術上,美國的「生命科學」公司一般都通過生物工程使其產品具有自我保護功能。其中最突出的是「終止基因」,它可以使種子自我毀滅而不能象傳統作物種子那樣被再種植。另一種技術是使種子必須經過只為種子公司所掌握的某種「化學催化」方能發育和生長。在法律上,轉基因作物種子一般是通過一種特殊的租賃制度提供的,消費者不得自行保留和再種植。美國是耗資巨大的基因工程研究最大的投資者,而從事轉基因技術開發的美國公司都熟諳利用知識產權和專利保護法尋求巨額回報之道。美國目前被認為已控制了相當大份額的轉基因產品市場,進而可以操縱市場價格。因此,抵制轉基因技術實際上也就是抵制美國在這一領域的壟斷。<BR>

生物技術在許多領域正在發揮越來越重要的作用:遺傳工程產品在農業領域無孔不入,遺傳工程作物開始在美國農業中佔有重要位置;生物技術在醫學領域取得顯著進展,已有一些遺傳工程葯物取代了常規葯物,醫學界在幾方面從基因研究中獲利;克隆技術的進展為拯救瀕危物種及探索多種人類疾病的治療方法提供了前所未有的機會。目前研究人員正准備將生物技術推進到更富挑戰性的領域。但近來警惕遺傳學家的行為的聲音越來越受到重視。<BR>

今天,人們藉助於所謂的DNA切片已能同時研究上百個遺傳基質。基因的研究達到了這樣一個發展高度,幾年後,隨著對人類遺傳物質分析的結束,人們開始集中所有的手段對人的其他部分遺傳物質的優缺點進行有系統地研究。但是,生物學的發展也有其消極的一面:它容易為種族主義提供新的遺傳學方面的依據對新的遺傳學持批評態度的人總喜歡描繪出一幅可怕的景象:沒完沒了的測試、操縱和克隆、毫無感情的士兵、基因很完美的工廠工人……遺傳密碼使基因研究人員能深入到人們的內心深處,並給他們提供了操縱生命的工具。然而他們是否能使遺傳學朝好的研究方向發展還完全不能預料。

⑷ 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)

⑸ 動物基因工程的應用有哪些

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。

⑹ 什麼叫動物基因工程

說得通俗點就是DNA上的基因的拼接和重組。
所謂基因工程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。所謂基因工程是在分子水平上對基因進行操作的復雜技術。它是用人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質——DNA大分子提取出來,在離體條件下用適當的工具酶進行切割後,把它與作為載體的DNA分子連接起來,然後與載體一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中,以讓外源物質在其中「安家落戶」,進行正常的復制和表達,從而獲得新物種的一種嶄新技術。它克服了遠緣雜交的不親和障礙。

⑺ 基因工程在研究動植物物種起源方面有哪些成果

基因工程抄還可應用於研究動植物的物種起源———科學家利用基因比較發現,鯨與牛的親緣關系比魚更接近;中國、美國、加拿大三國科學家通過基因研究宣布鳥類起源於恐龍。

基因工程在其他領域的應用也很廣泛。美國科學家利用基因工程在山羊奶中煉出了「生物鋼」,他們將蜘蛛蛋白基因轉移到山羊的乳房細胞中,使山羊乳汁中產生蜘蛛蛋白,以此製造出一種嶄新的蜘蛛絲式纖維。這種纖維不僅可降解,而且其強度足以防彈。科學家們還一直試圖從恐龍化石中找到恐龍基因,希望由此復活已滅絕的恐龍。

⑻ 動物基因工程取得的成就包括哪些方面

動物基因工程在動物品種改良、建立生物反應器、器官移植等方面顯示了廣闊的應用前景。


1.用於提高動物生長速度

2.用於改善畜產品的品質

3.用轉基因動物生產葯物

4.用轉基因動物作器官移植的供體


參考文獻:人教版高中生物選修3《現代生物科技專題》第20~21頁。

⑼ 植物基因工程有哪些成果

應用 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。 轉基因魚 生長快、耐不良環境、肉質好的轉基因魚(中國)。

⑽ 動物基因工程的實踐意義

動物基因工程
《動物基因工程》是一本程相朝 李銀聚編制,由中國農業出版社在 2008-05-01出版的書籍。

書名
動物基因工程
作者
程相朝,李銀聚 編
類別
生物科學
頁數
334
定價
55元
基本信息
作 者: 程相朝,李銀聚 編
出 版 社: 中國農業出版社
ISBN: 9787109125995
出版時間: 2008-05-01
版次: 1
頁數: 334
裝幀: 平裝
開本: 16開
所屬分類: 圖書>科學與自然>生物科學
內容簡介
《動物基因工程》全面系統地論述了動物基因工程的基本原理和應用。主要內容包括基因的分子生物學基礎、技術基礎、酶學基礎和操作程序;介紹了動物細胞工程、轉基因動物、基因治療和基因免疫的基本原理及其在生命科學研究、醫葯、動物遺傳育種、疾病診斷和治療等方面的應用。基因工程屬當代科技的前沿技術,理論性和技術性強。動物基因工程則立足於在基因水平進行設計重組,在細胞、組織和動物個體水平表達。《動物基因工程》僅在動物基因結構和表達調控的原理與應用方面給以簡明扼要的論述,既可作為高等院校生物技術、畜牧獸醫、動物檢疫、食品工程及醫學等學科的教科書,又可供從事生物技術研究方面的科研人員參考。[1]
目錄
前言
概述
一、基因工程
二、基因工程的發展歷程
三、基因工程研究現狀及發展趨勢
上篇 動物基因工程的分子生物學基礎
第一章 動物基因的結構與組合
第一節 動物基因的分子結構
一、DNA的鹼基組成
二、DNA的一級結構
三、DNA的二級結構
四、染色體
第二節 動物基因的重復序列
一、動物基因的重復序列
二、動物DNA重復序列的組織形式
第三節 動物基因的組織形式
一、動物基因的不連續性
二、基因家族和基因簇
三、串聯重復基因
四、側翼序列
第四節 基因及基因組的大小
一、動物基因的大小
二、動物基因組的大小
第五節 線粒體基因組
第二章 DNA復制
第一節 DNA復制機制
一、半保留復制
二、方式和滾環方式
第二節 DNA的復制過程
一、復制的起始和方向
二、DNA雙螺旋的解開
三、RNA引物的合成
四、半不連續復制
五、引發和引發體
六、鏈的延伸
七、鏈的終止
八、復制的忠實性
第三節 動物染色體DNA復制
一、動物DNA復制起始點與起始
二、延伸
三、復制終止
四、端粒的復制
第三章 動物基因的轉錄及轉錄水平的調控
第一節 轉錄的機制
一、轉錄起始
二、轉錄的延伸
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