基因工程技术的应用成果

『壹』 什么是基因工程的应用

基因工程应用的另一个主要方向是利用基因移植技术定向改造农作物的遗传特性，使其按照人们预期的设想发育。自然界中有些细菌具有抗除草剂、耐高温、耐盐碱、耐干旱等性能，这些性状正是农作物所缺乏的。把细菌的这些性能，通过基因移植技术移植到农作物上，将从根本上提高农作物抵抗病虫害的能力。1982年，美国孟山都公司和比利时根特大学的科学家，分别成功地把细菌抗卡那霉素基因移植到向日葵、烟草和胡萝卜等农作物的细胞中，使这些作物获得了很强的抗卡那霉素的能力。科学家们认为，这是利用基因工程技术改变农作物性状的一个重大突破。1986年，比利时一个遗传科学家小组把能产生杀死昆虫幼虫毒素的苏云金杆菌基因成功地移植到烟草细胞中。害虫幼虫吃了这些带有苏云金杆菌基因的烟草，两天以后就会身体麻痹而死。这种烟草还能把这种抵抗力一代一代地遗传下去。 人类的基本食物是以农作物为主的粮食。然而，低蛋白的粮食难以满足人类对蛋白质的需求。当前全世界每年缺少蛋白质4000万吨。在粮食中谷类作物的蛋白质含量大约只有10％。而豆类作物的蛋白质含量就很高，大豆的蛋白质含量高达40％。如果能把豆类中与蛋白质合成有密切关系的基因移植到别的农作物细胞里，就可提高这些农作物的蛋白质含量。1981年6月，美国威斯康星大学的肯普与霍尔领导的研究人员，利用基因移植技术，从菜豆里取出了一个产生蛋白质的基因，把它拼接到根瘤杆菌Ｔｉ质粒运载体中，通过正常的转入机理，把菜豆蛋白质基因转移到向日葵细胞里。科学家们正利用组织培养方法，使这个新类型“向日葵豆”细胞能再生出“向日葵豆”植株来，并期待它能生产出大量的豆类蛋白质。 1985年，中国的一位留学生在美国期间，把大豆的一种主要贮藏蛋白质的基因移植到一种叫做矮牵牛的植物体中。后来，他在这种矮牵牛的种子里检验出了大豆的蛋白质。这说明大豆的蛋白质基因控制矮牵牛生产出大豆蛋白。这些成果表明，利用基因移植技术来提高农作物的蛋白质含量具有极大的发展前景。

『贰』 转基因技术的成果

转基因技术是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，这一技术称之为转基因技术。转基因技术是现代生物技术的核心，运用转基因技术培育高产、优质、多抗、高效的新品种，能降低农药肥料投入，对缓解资源约束、保护生态环境、改善产品品质、拓展农业功能等具有重要作用。目前，世界许多国家把发展转基因技术作为抢占科技制高点、增强农业国际竞争力的战略重点。
自1996年首例转基因农作物产业化应用以来，全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点，发展中国家也积极跟进，并呈现以下发展态势：一是品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展，转基因技术研究日新月异，研究手段、装备水平不断提高，基因克隆技术突飞猛进，一些新基因、新性状和新产品不断涌现。品种培育呈代际特征，目前全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品，向改善营养品质和提高产量的第二代产品，以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变，多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。 二是产业化应用规模迅速扩大。截至2009年底，全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用。以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积，由1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩，14年间增长了79倍。美国仍然是最大的种植国，2009年种植面积9.6亿亩；其次是巴西，3.21亿亩；阿根廷，3.195亿亩；印度，1.26亿亩；加拿大，1.23亿亩；中国，5550万亩；巴拉圭，3300万亩；南非，3150万亩。值得一提的是，2000年以来，美国先后批准了6个抗除草剂和药用转基因水稻、伊朗批准了1个转基因抗虫水稻商业化种植；加拿大、墨西哥、澳大利亚、哥伦比亚4国批准了转基因水稻进口，允许食用。 三是生态和经济效益十分显著。1996至2007年，全球转基因作物的累计收益高达440亿美元，累计减少杀虫剂使用35.9万吨。2008年，全球转基因产品市场价值达到75亿美元。至于说转基因技术的安全性的争议，主要集中在两个方面，一是对人是否安全，二是对环境的影响。
对人的安全方面，支持转基因技术的人认为投放市场的转基因作物在都是经过充分实验的，被改变的基因仅限于增加作物的抗病、抗灾害能力，并且在北美地区转基因食品已经使用的很多年，可以说现在美国加拿大20岁左右的年轻人从小就是吃转基因食品长大的；反对转基因技术的人认为转基因食品有害，他们的证据主要是一位科学家（好象是美国人，具体名字我记不大清了）的实验证明，用转基因食品喂养的小白鼠癌症发病率明显升高，但问题是这个实验只成功过一次，后来别的科学家（包括他自己）在相同的条件下都没能再现这个实验结果。
在环境方面对转基因技术的争议是最大的，也是欧洲人反对转基因技术的重要依据，反对人持有的观点是，通过改良基因创造出抵抗病虫害和其他灾害的植物，这种技术如果失去控制可能会把农作物改造成适应性极强的超级植物，自然平衡使任何生物都不可能占绝对优势地位，但转基因技术产生的超级植物可能会打破自然平衡而泛滥成灾。
但我认为就目前而言，发展转基因是值得提倡的

『叁』 基因工程有那些应用成果

1）植物基因工程成抄果：抗虫转基因植物（抗虫棉是转入Bt毒蛋白基因培育的） 抗病转基因植物（病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因） 抗逆转基因植物（生物的抗性基因）转基因改良植物（营养价值、实用价值、观赏价值） （2）动物基因工程成果：提高动物生长速度（外源生长激素基因） 改善畜产品的品质 转基因动物生产药物（牛、山羊等动物乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶） 转基因动物作器官移植的供体（导入调节因子，抑制抗原决定基因表达或除去抗原决定基因培育没有免疫排斥反应的转基因克隆器官） 基因工程药物（利用转基因工程菌生产细胞因子、抗体、疫苗等）

『肆』 基因工程的主要应用在哪些方面

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，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。

医药卫生
1.基因工程药品的生产：
许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。
微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。
⑴基因工程胰岛素
胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。
将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!
⑵基因工程干扰素
干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。
基因工程人干扰素α-2b（安达芬） 是中国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
⑶其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
2.基因诊断与基因治疗：
基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。基该方法是：基因置换、基因修复、基因增补和基因失活等。
运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。
但基因治疗技术尚未成熟，未成熟的关键问题在于：①如何选择有效的治疗基因；②如何构建安全载体，病毒载体效率较高，但却有潜在的危险性；③如何定向导入靶细胞，并获得高表达。
◆SCID的基因工程治疗
重症联合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称ADA）的基因（ada）发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。

『伍』 基因工程应用举例

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

中科院水生生物研究所鱼类转基因工程组的科学家们，在朱作言院士的领导下，将草鱼的生长激素基因注入鲤鱼的受精卵，培育出一种带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼F1代和另一种具有草鱼生长激素基因的转基因三倍体鲤鱼“吉鲤”。

2、转基因牛

转基因牛是利用转基因技术对牛进行品种改良或新品种培育，主要体现在两个方面：一是提高牛的抗病能力；二是提高牛的肉奶产量、改善奶品质，同时转基因技术在改善牛的生长、肉质等性状也有一些重要进展。

3、转基因抗冻西红柿

美国加利福尼亚基因公司，利用基因工程技术，培育出了一种转基因西红柿，这种西红柿不产生会引起自身腐烂的聚半乳糖醛酸酶，因此不易腐烂，风味保持的时间较长。

4、基因工程胰岛素

胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。

将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!

5、基因工程干扰素

干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。

基因工程人干扰素α-2b（安达芬） 是中国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。

『陆』 基因工程技术在生物制药领域的应用有哪些

利用基因工程技术开发新型治疗药物是当前最活跃和发展最快的领域。基因工程药物自1982年问世以来，成为制药行业的一支奇兵，每年平均有3-4个新药或疫苗问世，开发成功约五十个药品已广泛应用于治疗癌症、肝炎、发育不良、糖尿病、囊纤维变性和一些遗传病上，在很多领域特别是疑难病症上，起到了传统化学药物难以达到的作用。[1]其原因在于，基因工程制药物的研究与开发多是以对疾病的分子水平上的有了解为基础的，往往会产生意想不到的高疗效。基因工程制造药行业在近二十年中的飞速发展是以分子遗传、分子生物、分子病理、生物物理等基础学科的突破，以及基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等基础工程学科的高速进展为后盾的。基因工程药物的开发时间为5-7
年，比开发新化学单体（10-12年）要短一些，当然这也与各国政府的支持有关。据报道，开发活性蛋白生物创新药的成功率按开发的5个阶段大致是：临床前的成功率为15%，一期临床为27%，二期临床为40%，三期临床为80%，注册登记为
90%，总体成功率大大高于化学药。适应症不断延伸也是蛋白类药物的一大特点。基因工程生物药物发展包括新品种和新适应两个方面。
据统计目前近400个生物技术药物处于不同的研究开发阶段（指已完成临床前工作的），其中肿瘤及相关疾病151种、传染病36种、AIDS/HIV感染及相关疾病
29种、心脏疾病28种、神经系统疾病26种、呼吸系统疾病20种、自身免疫性疾病
19种、皮肤疾病14种、移植14种、糖尿病及相关疾病28种、自身免疫性疾病19
种、皮肤疾病14种、移植14种、糖尿病及相关疾病9种、血液疾病8种、生长发育障碍4种、不育症4种、眼部疾病3种，其它疾病22种.

『柒』 关于基因工程技术的应用

植物基因工程
植物基因工程在农业中的应用发展迅速，从1996~2001年，在短短的5年中，全世界转基因作物的种植面积就增长了30倍。我国转基因作物的种植面积也迅速增长，目前已位居世界第四。主要用于提高农作物的抗逆能力，（如抗除草剂、除虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的平治和利用植物生产药物等方面。
动物基因工程
动物基因工程是在20世纪80年代开始发展起来的，主要用于提高动物生长速度、改善畜产品的品质、生产药物和用转基因动物作器官移植的供体。
基因工程制药
基因工程制药不仅具有独特的优势，发展速度也很快。20世纪80年代初，第一种基因工程药物——重组人胰岛素投放市场后，利用转基因的工程菌生产的药物已有60多种，包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。20世纪90年代以来，我国自己生产的白细胞介素-2、干扰素、乙肝疫苗等近20种基因工程药物。
基因治疗
基因治疗也曙光初照，基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗继斌的目的。1990年9月，美国用基因治疗成功地治疗了一名患有严重复和性免疫缺陷症的4岁女童。但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。

『捌』 基因工程的应用

基因工程应用举例
1．与医药卫生

（1）生产基因工程药品

①优点：高质量、低成本

②举例：胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等60多种

（2）基因诊断

①含义：用放射性同位素、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。

②举例：用DNA探针检测出肝炎患者的病毒，为诊断提供了一种快速简便方法。

③成果：已能够检测出肠道病毒、单纯疱疹病毒等多种病毒；在诊断遗传病方面发展尤为迅速；在肿瘤诊断中的应用取得重要成果。

（3）基因治疗

①含义：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。

②举例：半乳糖血症（病因、研究成果）

③发展前景：许多遗传病及疑难病症将被人类征服。

2．与农牧业、食品工业

（1）农业：培育高产、优质或具特殊用途的动植物新品种。

（2）畜牧养殖业：培育体型巨大（如超级小鼠、超级绵羊、超级鱼等）、品质优良（如具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等）的转基因动物；利用外源基因在哺乳动物体内的表达获得人类所需要的各种物质，如激素、抗体及酶类等。

（3）食品工业：为人类开辟新的食物来源。

3．与环境保护

（1）用于环境监测：用DNA探针可检测饮水中病毒的含量

①方法：使用一个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。

②特点：快速、灵敏

（2）用于被污染环境的净化：分解石油的“超级细菌”；“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌；能够净化镉污染的植物；构建新的杀虫剂；回收、利用工业废物等

至于最新的研究很难找，这里是一些国家的最新研究进展：

英国：早在20世纪80年代中期，英国就有了第一家生物科技企业，是欧洲国家中发展最早的。如今它已拥有560家生物技术公司，欧洲70家上市的生物技术公司中，英国占了一半。 德国：德国政府认识到，生物科技将是保持德国未来经济竞争力的关键，于是在1993年通过立法，简化生物技术企业的审批手续，并且拨款1.5亿马克，成立了3个生物技术研究中心。此外，政府还计划在未来5年中斥资12亿马克，用于人类基因组计划的研究。1999年德国研究人员申请的生物技术专利已经占到了欧洲的14%。 法国：法国政府在过去10年中用于生物技术的资金已经增加了10倍，其中最典型的项目就是1998年在巴黎附近成立的号称“基因谷”的科技园区，这里聚集着法国最有潜力的新兴生物技术公司。另外20个法国城市也准备仿照“基因谷”建立自己的生物科技园区。 西班牙：马尔制药公司是该国生物科技企业的代表，该公司专门从海洋生物中寻找抗癌物质。其中最具开发价值的是ET-743，这是一种从加勒比海和地中海的海底喷出物中提取的红色抗癌药物。ET-743计划于2002年在欧洲注册生产，将用于治疗骨癌、皮肤癌、卵巢癌、乳腺癌等多种常见癌症。 印度：印度政府资助全国50多家研究中心来收集人类基因组数据。由于独特的“种姓制度”和一些偏僻部落的内部通婚习俗，印度人口的基因库是全世界保存得最完整的，这对于科学家寻找遗传疾病的病理和治疗方法来说是个非常宝贵的资料库。但印度的私营生物技术企业还处于起步阶段。 日本：日本政府已经计划将明年用于生物技术研究的经费增加23%。一家私营企业还成立了“龙基因中心”，它将是亚洲最大的基因组研究机构。 新加坡：新加坡宣布了一项耗资6000万美元的基因技术研究项目，研究疾病如何对亚洲人和白种人产生不同影响。该计划重点分析基因差异以及什么样的治疗方法对亚洲人管用，以最终获得用于确定和治疗疾病的新知识；并设立高技术公司来制造这一研究所衍生出的药物和医疗产品。 中国：参与了人类基因组计划，测定了1%的序列，这为21世纪的中国生物产业带来了光明。这“1%项目”使中国走进生物产业的国际先进行列，也使中国理所当然地分享人类基因组计划的全部成果、资源与技术。

希望对你有帮助。

『玖』 基因工程在医学方面有哪些成果

在医学方面基因工程的应用是制造“超级药物”以消除遗传疾病及癌症、艾滋回病一类绝症，其方向主要答是采用基因重组技术，使人体恢复胰岛素生产功能，根除糖尿病;制造抗癌药物，使癌细胞转化为正常细胞或消灭癌细胞，以根治癌症;培养防治艾滋。

科学家通过基因研究，宣布鸟类起源于恐龙病、肝病、小儿麻痹症等病症的疫苗;修改有缺陷基因，消除遗传疾病;在水果或食用植物中转移药物基因，培育有免疫功能的水果。基因还可培养用于人体的动物器官。

科学家通过基因研究，宣布鸟类起源于恐龙