⑴ 你还了解我国生物科学发展的哪些成果
1、中国在超级杂交稻育种技术与应用、转基因植物研究等领域达到国际先进水平;
2、动物体细胞克隆技术也日臻完善,废水处理新型反应器和新工艺的开发研究取得重要进展;
3、一大批生物技术成果或已申报专利,或进入临床阶段,或正处于规模生产前期阶段,若干生物技术公共研发平台初步形成;
4、中国的基因检测服务能力在全球已处于领先地位,出口药品已从原料药向技术含量更高的制剂拓展,高端医疗器械核心技术的突破大幅降低了相关产品和服务的价格;
5、超级稻亩产突破1000公斤,达到国际先进水平;生物发酵产业产品总量居世界第一。
(1)我国目前在转基因动物领域成果扩展阅读:
生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段:传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。传统生物技术的技术特征是酿造技术,近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术,现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。
现代生物技术在70年代开始异军突起,近一、二十年来发展极为神速。它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,被认为是21世纪世界知识经济的核心。
生物技术的应用范围十分广泛,主要包括医药卫生、食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等几个方面。其中医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台,也是目前应用最广泛、成效最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
⑵ 转基因生物有哪些成果
转基因生物有哪些成果
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.
⑶ 我国在QIT领域取得的成果
国务院新闻办公室今天发表《中国的航天》白皮书,全面介绍了中国航天事业所取得的一系列重要成就和重大成果。据介绍,中国航天事业自1956年创建以来,经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期,迄今已达到了相当规模和水平:形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系;建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心和由国内各地面站、远程跟踪测量船组成的测控网;建立了多种卫星应用系统,取得了显著的社会效益和经济效益;建立了具有一定水平的空间科学研究系统,取得了多项创新成果;培育了一支素质好、技术水平高的航天科技队伍。白皮书指出,中国航天事业是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后和特殊的国情、特定的历史条件下发展起来的。中国独立自主地进行航天活动,以较少的投入,在较短的时间里,走出了一条适合本国国情和有自身特色的发展道路,取得了一系列重要成就。中国在卫星回收、一箭多星、低温燃料火箭技术、捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域已跻身世界先进行列;在遥感卫星研制及其应用、通信卫星研制及其应用、载人飞船试验以及空间微重力实验等方面均取得重大成果。据白皮书介绍,中国于1970年4月24日成功地研制并发射了第一颗人造地球卫星"东方红一号",成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。截至 2000年10月,中国共研制并发射了47颗不同类型的人造地球卫星,飞行成功率达90%以上。目前,中国已初步形成了四个卫星系列--返回式遥感卫星系列、"东方红"通信广播卫星系列、"风云"气象卫星系列和"实践"科学探测与技术试验卫星系列,"资源"地球资源卫星系列也即将形成。中国是世界上第三个掌握卫星回收技术的国家,卫星回收成功率达到国际先进水平;中国是世界上第五个独立研制和发射地球静止轨道通信卫星的国家。中国的气象卫星、地球资源卫星主要技术指标已达到20世纪九十年代初期的国际水平。近几年来,中国研制并发射的6颗通信、地球资源和气象卫星投入使用后,工作稳定,性能良好,产生了很好的社会效益和经济效益。白皮书说,中国独立自主地研制了12种不同型号的" 长征"系列运载火箭,适用于发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道卫星
⑷ 我国的转基因动物
一种生物(通常是老鼠),将外来基因转入其体内成为其基因组的一部分。引入的基因先被分离出来并设计使其携带适当片段。然后将这段基因注入受精卵,方法如下:对一只雌老鼠注射激素使其产生大量卵;让一只雄老鼠与其交配使部分卵受精;将这些卵收集起来,在其卵裂前注入外来基因物质。这些卵被移植入另一个雌性体内,在那里它们发育成型。在某些卵里基因物质在随意位点与染色体整合而成为老鼠细胞的遗传物质。由这种卵发育成的动物将携带该基因从而成为转基因动物。转基因动物对于描述新发现基因的功能和在大动物体内产生有益蛋白质十分有用
转基因动物是指以实验方法导入外源基因,在染色体组内稳定整合并能遗传给后代的一类动物。1981年,第一次成功地将外源基因导入动物胚胎,创立了转基因动物技术。1982年获得转基因小鼠。转入大鼠的生长激素基因,使小鼠体重为正常个体的二倍,因而被称为“超级小鼠”。此后相继培育成功了转基因兔、绵羊、猪、鱼、昆虫、牛、鸡、山羊、大鼠等转基因动物。
由于转基因动物体系打破了自然繁殖中的种间隔离,使基因能在种系关系很远的机体间流动,它将对整个生命科学产生全局性影响。因此,转基因动物技术在1991年第一次国际基因定位会议上被公认是遗传学中继连锁分析、体细胞遗传和基因克隆之后的第四代技术,被列为生物学发展史上126年中第14个转折点。
自1982年转基因鼠问世以来,转基因动物研究在许多领域都取得了令人瞩目的成就。一般来讲,根据不同的目的,转基因动物操作可以简单地划分为四种类型:(l)疾病型转基因动物;(2)利用转基因动物制药;(3)动物改良型;(4)基础生物学研究。
⑸ 我国目前具有转基因品种的农作物有哪些
转基因作物的认识
刘万飞
2010年1月30日,中央1号文件提出,“继续实施转基因生物新品种培育科技重大专项,抓紧开发具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因和生物新品种,在科学评估、依法管理基础上,推进转基因新品种产业化”。这引发了公众对转基因粮食作物的激烈评论。那么什么是转基因技术?转基因技术是如何发展的?转基因食品安全吗?下面就让我们来一一介绍。
转基因技术的概念
转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,使其表达,从而引起生物体性状的可遗传的修饰。转基因植物是指基因组中含有外源基因的植物。构建转基因植物的方法是提取某生物具有特殊功能(如抗病虫害、增加营养成分)的基因片断,通过转基因技术加入到目标植物当中,从而培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。而我们经常提到的转基因食品,通俗的讲,就是以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品。目前我国的转基因植物有二十多种,其中转基因大豆、马铃薯、烟草、玉米、花生、菠菜、甜椒、小麦等进行了田间试验,转基因棉花已经大规模应用,转基因水稻和玉米也于2009年被批准可以进行商业化种植。
转基因的研究历史
国外发展历史
转基因的研究已有几十年的历史。1973年,第一个基因重组的细菌问世(大肠杆菌表达沙门氏菌的基因)。1978,Genentech公司宣布获得了可以生产人胰岛素蛋白的大肠杆菌。1983年,世界上第一例转基因植物——一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。1993年,世界上第一种转基因食品——转基因晚熟西红柿正式投放美国市场。1996年转基因玉米首次实现商业化种植。1996年,世界转基因作物种植总面积为170万公顷。2002年,全球转基因农作物种植面积已扩大到5870万公顷。到2010年将有30个国家的1500万农民种植转基因作物,全球种植转基因作物的面积将达到1.5亿公顷。转基因作物目前主要种植在美国、阿根廷、加拿大、中国、巴西和南非。国际上获得转基因植株的植物已有超过35个科120多个种,它们主要集中在七大类农作物上,即:大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、南瓜、西葫芦和木瓜。美国是世界上对于转基因作物商业化态度最为积极的国家,也是批准转基因作物环境释放数量最多的国家。欧盟在1998年批准了Bt玉米的商业化,这一年西班牙、德国和法国开始商业化种植Bt玉米,这也是唯一在欧盟实现商业化种植的转基因作物。随后其他一些欧洲国家也相继加入到商业化种植Bt玉米的队伍中来。有专家分析认为,除了宗教上的原因和欧盟消费者的态度之外,这在很大程度上是由于欧盟在转基因作物的研发上落后于美国。
国内发展历史
1997 年,我国批准了第一个转基因植物耐贮藏番茄商品化生产,成为第三个将转基因番茄投放市场的国家。1999 年经国务院批准,科技部、财政部联合启动了“国家转基因植物研究与产业化专项”,共资助课题116个。这一政策促使我国成为世界第四大转基因植物种植国家。目前,中国正在研究和开发的各种转基因生物物种已超过100种,涉及动物、植物、微生物基因200多个,若干作物品种已具备了产业化条件。
转基因玉米和水稻
2009年,农业部批准了两种我国拥有自主知识产权的转基因粮食作物的商业化种植。这两种转基因粮食作物就是转植酸酶基因玉米和转Bt基因水稻。下面我们就以转基因玉米和水稻为例,来加深我们对转基因作物的认识和了解。
玉米中含有丰富的磷,但是这些磷绝大部分都是以植酸的形式存在的。在发芽的时候,它会合成植酸酶,把植酸分解成肌醇和磷酸,从而利用其中的磷。但是在玉米种子里的植酸酶含量非常低。转植酸酶基因玉米就是利用转基因技术把一个外源合成植酸酶的基因导入玉米基因组中,并让这个基因在玉米籽粒中表达,使玉米籽粒含有大量的植酸酶,植酸酶通过代谢可以释放玉米籽粒中丰富的磷。现在,按照上述专利生产的转植酸酶基因玉米已经初步显示出了它的优异特性。这种玉米的籽粒中含有大量植酸酶,在加工成饲料之后仍然保留了大部分活性,鸡或猪吃下去之后,这些植酸酶在其胃中就可以把植酸水解,放出可供鸡和猪直接吸收利用的磷酸来,大大提高了磷的利用率。这样不仅不用再在饲料中额外添加磷酸氢钙,从而节省了成本,又可以增进鸡、猪对铁、锌等矿物质元素的吸收,而且还有效地减少了鸡、猪粪便对环境造成的污染。植酸酶会促进人类等哺乳动物吸收磷元素,所以不会对人体产生危害。
转Bt基因水稻就是在水稻中引入抗虫基因,使水稻分泌一种叫做Bt蛋白的物质(实际上叫做杀虫晶体蛋白)。这种蛋白的基因称为BT基因,BT基因编码出来的东西叫做原毒素,原毒素开始是没有毒性的,只有当目标昆虫吃了以后,虫的中肠里面有一种碱性的蛋白酶去消化原毒素。碱性酶会切除原毒素蛋白的一部分,切除后这个蛋白就变成了对鳞翅目害虫(螟中)有毒的蛋白,将害虫毒死。人的消化器官是酸性的环境,强酸性,原毒素到了人的消化器官,就像普通蛋白一样,消化成氨基酸或短肽等并通过小肠被吸收了。
转基因作物的安全性
随着玉米、水稻等主要粮食作物转基因品种商业化种植的推广,人们对转基因作物食品安全性的担忧越来越多。目前,公众对转基因食品担忧的因素有:吃了转基因食品,动植物的基因会被转移到人体中;一些抗虫蛋白虫子吃了要死,人吃了怎么样?转基因食品可能产生新的有害物质或过敏源;自身能制造杀虫毒素的转基因作物,毒素可能伤害其他生物,或进入食物链威胁家畜与人类健康;转基因作物可能与野生亲缘作物杂交,造成“基因污染”;抗虫害的转基因作物,可能导致对其毒素有抵抗力的害虫获得生存优势,成为新的“超级害虫”……
对于上述质疑,专家给出了解释:几乎任何食品都含有基因,但是基因进入人体后,都会被酶分解破坏成小分子,不可能将外来遗传信息带到人的基因组里。从这个角度上说,转基因食品与传统食品并没有差别。有一些转基因,它是抗虫、抗病的,它这个基因来自于一种毒蛋白基因,人们很担心,这是完全可以理解的。所以,每一种转基因作物的生产都是经过国家严格的安全评审的。在我国,转基因作物的生产需要通过转基因作物的安全评价,包括实验研究、中间试验、环境释放、生产性试验和申请生产应用安全证书五个阶段。这些转基因作物安全评价项目,排除了转基因作物可能带来的各种危害。农业部审批发放的转植酸酶基因玉米和转抗虫基因水稻安全证书,分别经过了长达6年和11年的严格评价,这既是对科学家转基因生物技术研究工作及其成果的评价与肯定,也是对人民安全的负责。
加强农业转基因生物安全管理,也是推进转基因技术研究与应用的重要保障。为此,我国政府出台了一系列政策来加强转基因生物的管理。1996年,农业部发布了《农业生物基因工程安全管理实施办法》。2001年,国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》,对在中国境内从事的农业转基因生物研究、试验、生产、加工、经营和进出口等活动进行全程安全管理。2001年1月,包括我国在内的113个国家在加拿大签署联合国《生物安全议定书》,明确规定,消费者有对于转基因食品的知情权,转基因产品越境转移时,进口国可以对其实施安全评价与标识管理。经农业转基因生物安全管理部际联席会议成员单位推荐,农业部组建了农业转基因生物安全委员会、全国农业转基因生物安全管理标准化技术委员会,35个检测机构通过国家计量认证和农业部审查认可。
在加强安全管理的同时,政府还加大了科研投入。2006年,我国将转基因生物新品种培育重大专项列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006—2020年)。2008年7月,国务院批准启动了转基因生物新品种培育重大专项。2009年6月,国务院发布《促进生物产业加快发展的若干政策》,提出“加快把生物产业培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业”。2010年中央1号文件提出,“继续实施转基因生物新品种培育科技重大专项,抓紧开发具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因和生物新品种,在科学评估、依法管理基础上,推进转基因新品种产业化”。这些政策对于我国转基因技术的发展、转基因生物的商品化生产以及解决我国的粮食问题、提高我国粮食产品的国际竞争力等有非常重要的意义。
总结与展望
转基因技术是一种新的尖端生物技术,在提高粮食产量、减少农药使用、生产含有更多营养成分的健康食物方面有巨大潜力。公众存在担忧情绪,主要是怕它被错误地利用。与任何食品一样,转基因食品的安全性需要慎重对待和严格管理,转基因作物对生态环境的长远影响也需要更多的跟踪研究。面对转基因食品,我们需要的是严谨的科学态度,而不是简单地给予偏见或排斥。
正如袁隆平院士所说:利用生物技术开展农作物育种是今后的发展方向和必然趋势,转基因技术是分子技术中的一类,因此必须加强转基因技术的研究和应用。对待转基因食品,特别是可直接食用的转基因品种应持科学慎重的态度,但也不能简单拒之。
转基因育种是目前国际上普遍采用的新技术。转基因技术可增加作物的抗性,有效防止病虫害,大大减少化学杀虫剂使用,减少生产成本,降低环境污染及对其他昆虫和人畜的伤害。同时,也可以培育优良的作物品种,改善土地生产能力。通过转基因技术,可以在传统技术的基础上增加新技术,提高育种水平,使新的品种增加一些传统育种技术解决不了的性状。今后利用生物技术开展农作物育种是农业科技的发展方向和必然趋势。面对国际上竞争日益激烈的转基因市场,我国应充分利用转基因新技术培育环境友好、资源节约、有利健康、高产优质的转基因作物品种,在科学评估、依法管理基础上,推进转基因新品种产业化。
面对各国对转基因技术的重视和对转基因作物商品化、产业化的推广,我们一方面要利用传统技术进行研究,另一方面需要突破传统的转基因技术,通过对各种生物的基因组测序、转录组分析和蛋白质组研究来鉴定各种目标基因、外源基因,实现转基因技术从“钓鱼”到“撒网”的转变。可以说,转基因技术的突破将直接引领各国在转基因市场上的优势。
⑹ 我国的转基因农作物(或动物).综述报告..
我国的转基因农作物综述报告]
转基因作物(Genetically Modified Organism Crops,以下简称GMO作物)是现代农业生物技术的产物,是指以分子生物学技术导入基因或基因嵌合体的作物。它克服了传统育种技术的不确定性,突破不同物种之间的生殖隔离,根据人们的需要,赋予农作物新的特性。
1983年首例GMO作物在美国问世。1994年,世界上第一种转基因食品——转基因晚熟西红柿正式投放美国市场,开创了GMO作物商业应用的先河。如今,转基因作物已经成为世界上许多国家研究和争议的热点议题。各国在加大研究力度的同时,又开展了广泛的争议。赞同者认为转基因作物在解决目前人类所面临的粮食安全问题上正发挥着巨大作用,是农业生产的一次新革命;而畏惧它的人则认为转基因作物的出现会带来难以预想的食品安全性和生态危机。但是,不可否认的是,转基因作物已成为普及应用速度最快的农作物改良手段。笔者将从转基因作物产业化现状、研究进展及存在问题等方面进行简单综述。
1 转基因作物产业化现状
自1983年第一例转基因植株问世以来,植物转基因研究迅速发展,各国政府及跨国公司均投入巨额资金从事基因克隆、植物转基因和转基因产品开发研究工作。特别是近十多年来,国际上获得转基因植株的植物已有超过35个科120多个种,它们主要集中在七大类农作物上,即:大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、南瓜、西葫芦和木瓜,2004年,转基因大豆种植面积量大,占总面积的60%。从改良作物的目的性状来看,第一代的转基因作物,主要集中在培育抗除草剂或抗虫作物;第二代的转基因作物,主要集中在培育多抗转基因作物、抗性及品质优良的综合型转基因作物,也即将有相关转基因作物上市。
据美国农业生物技术国际服务组织(ISAAA)提供的最新数据表明,从1996年转基因作物实现商业化种植以来,转基因作物种植面积连续8年保持两位数的百分增长率,转基因作物全球种植面积在1996年(170万hm2)--2004年(8100万hm2)的8年期间增加了47倍。主要种植转基因作物(>5万hm2)的国家数也逐年增加,现已从2003年的10个增加到2004年的14个。转基因种植面积占前五位的国家分别是:美国、阿根廷、加拿大、巴西,中国。值得注意的是,2004年有17个国家近825万的农民种植转基因作物,比2003年种植转基因作物的农民人数增加了近18%。他们多数是资源贫乏的发展中国家的农民,在这些国家中,种植转基因作物的面积占种植总面积的34%,转基因作物带来的巨大收益在很大程度上改善了他们的生活。从1996年到2004年,转基因作物种植面积累计达到38.5亿hm2,相当于美国或中国陆地耕地面积的40%或英国耕地面积的15倍,由此获得总价值240亿美元的转基因种子收益或其它附加值,保守估计,2005年转基因作物市场总收益将突破50亿美元大关,到2010年将有30个国家的1500万农民种植转基因作物,全球种植转基因作物的面积将达到1.5亿hm2。
2 转基因农作物的研究现状
2.1 抗除草剂转基因作物
抗除草剂转基因作物的研究和推广一直处于领先位置。2004年,抗除草剂转基因大豆、玉米、油菜(canola)和棉花的种植面积为5860万hm2,占转基因作物种植面积的72%。
培育抗除草剂作物的研究主要集中于美国各大农药公司或与有关的遗传单位合作研究开发。已商品化的有:抗草甘膦的大豆,玉米、棉花、油菜、向日葵、甜菜、水稻;抗咪唑啉酮的玉米、油菜、甜菜、水稻;抗磺酰腺类的大豆、棉花;抗溴苯腈的棉花、烟草等。中国已获得的抗除草剂转基因作物有抗Basta水稻、小麦、烟草。油菜、芝麻;抗阿特拉津大豆:抗溴苯腈油菜、小麦及抗草甘膦小麦等。
bar基因是迄今为止用得最多的一个抗除草剂基因,已成功地用于小麦、水稻、玉米、大麦、油菜等作物的转。另外,作为选择标记基因,抗草甘膦的aroA基因、抗溴苯腈的bxn基因和抗绿磺隆的csrl基因等也成功地用于不同作物的遗传转化。中国曹光诚等、傅荣昭等将抗除草剂基因bxn或bar与雄性不育基因TA29-barnase串联在一起构建到植物表达载体上,导入作物,实现了作物转基因雄性不育材料的保持。黄大年等也成功地将bar基因导入三系杂交水稻或二系杂交水稻的恢复系,用于生产具备抗除草剂特性的杂交水稻种子。
2.2 抗虫转基因作物
保护作物免受害虫危害是种植者和科学家所面临的一项恒久的挑战。转Bt基因作物是目前占比例最大的抗虫GMO作物,其研究和推广一直以来紧随抗除草剂转基因作物之后,2004年种植面积占转基因作物种植面积的19%,共计1560万hm2。
1981年,第一个Bt毒素蛋白基因被克隆,至今已有近180个不同的Bt毒素蛋白基因被克隆。1987年6月,比利时的Montagu实验室用全长的CryIA(b)和前端缺失的CrylA(b)基因转化烟草,获得了抗烟草天蛾的植株,并证明前端缺失、只具有编码毒性蛋白区域的基因更利于抗虫基因的表达。Perlak等对CrylA(b)基因进行了改造,选用了植物偏爱的密码子,然后将改造的基因转入番茄和烟草中,结果GMO作物的Bt毒素蛋白表达量增加了30100倍。
利用蛋白酶抑制剂(protein inhibitor,PI)基因进行抗虫转基因植物育种也是一种行之有效的方法。1987年Hilder等首次将豌豆蛋白酶抑制剂(Cowpea Trypsin Inhibitor,CpTI)基因转入烟草并获得抗虫植株。此后,有关利用PI基因获得抗虫GMO作物的研究取得了很大的进展,至少已有15种不同来来源的蛋白酶抑制剂的cDNA或基因被克隆,并转入不同的植物,其中大部分获得具有明显抗性的转基因植株。其中,转CpTI的杀虫效果最好,具有广谱抗虫性。
雪花莲凝集素(Galanthus Nivalis Agglutinin,GNA)是第一个被发现受植物生长调节的凝集素,研究表明它对稻飞虱、叶蝉、蚜虫等同翅目害虫及线虫均有很好的毒杀作用。Hilder(1995)等将GNA基因导入烟草,对桃蚜的平均抑制率达50%。此外,中国农业科学院已人工合成优化GNA基因,并与Bt构建成双价抗虫基因载体,获得了转双基因烟草和抗虫棉。
⑺ 关于国内外转基因技术发展现状与成果。
到农户的重视而加大了种植面积;另一方面是由于国家加大了研究力度,转基因植物的新技术和新产品不断产生。
1、抗虫转基因植物
2001年,转基因抗虫棉在已经取得重大成绩的基础上又有新的突破。中国农业科学院生物技术研究所的抗虫棉基因专利“编码杀虫蛋白质融合基因和表达载体及其应用”获得国家知识产权局和世界知识产权组织授予的中国专利金奖。同时,双价转基因抗虫棉SGK321也顺利通过河北省品种审定委员会审定,标志着我国在双基因抗虫棉研究领域处于国际领先地位。目前,SGK321已经通过了农业转基因生物安全性评价,并获准在晋、冀、鲁、豫、皖进行商品化生产,在湖北进行环境释放。综合2000年和2001年两年区试结果,SGK321早熟性明显优于其他品种,霜前皮棉亩产75.4公斤,相当于对照抗虫杂交种的93.4%。该品种纤维品质好,长度为29.2毫米,比强度29.4厘米/特克斯,马克隆值4.8,抗虫性突出。
到目前为止,我国已审定抗虫棉品种14个,其中单价棉11个,分别为:GK1(国抗1号)、GK12(国抗12号)、GK19(国抗19号)、GK22(国抗22号)、GK30(鲁棉研16号)、GK95-1(晋棉26号)和GK46(晋棉31号)、GKz10(鲁棉研15号)、GKz13(鲁RH-1)、GKz6(中棉所38)和GKz8(南抗3号);双价棉3个,分别为:sGK321、sGK9708(中棉所41)、sGK5(新研96-48)。这些抗虫棉品种均高抗棉铃虫,具有较好的品质性状及丰产性。同时,还培育出一批具有较强竞争力的抗虫棉品种,其中杂交棉品种2个(鲁H9513和中抗杂5号),常规品种2个(ZGK9708和鲁S6145)。此外还有正在参加国家区试的有潜力的品种6个,杂交棉4个。2001年国产抗虫棉已经在河北、河南、山西、山东、湖南、湖北、江苏、安徽、新疆、辽宁等17个省市推广60万公顷,占据了国内抗虫棉43.3%的市场份额。加上孟山都公司的抗虫棉,2001年转基因抗虫棉的种植面积达到了全国棉花种植面积的31%,种植农户超过350万户。
在抗虫转基因水稻方面,中科院遗传与发育生物学研究所研制的转SCK基因(修饰豇豆蛋白酶抑制剂基因)抗虫水稻在福建已连续进行了5年大田试验。经鉴定,其对二化螟田间防治效果达90-100%,稻纵卷叶螟抗性达81-100%,对大螟62.6-63.9%,稻苞虫83.9%。鉴于目前政策原因暂时还不能大面积推广种植,但已采取多地区多点进行大田试验。该转基因水稻的食品安全性检测已基本完成,结果表明与常规稻无明显差异。目前正进一步发展无选择标记、高效表达、多价抗虫基因等转基因水稻新品种。
中国农业大学从Bt菌株克隆得到一种沉默的新杀虫基因cry1Ie1,该基因表达的毒蛋白对亚洲玉米螟显示了高杀虫活性,目前国际上已经确定了其在分类上的模式基因地位。该基因及该基因与cry1A基因的组合已申请国家发明专利。在此基础上进一步完成了cry1Ie1和cry1Ac基因的密码子改造和原核、真核表达载体的构建,改造基因的杀虫活性鉴定正在进行之中。
⑻ 关于中国转基因动物的论文,800字到1000字的,一定要是我国的啊,不需网址。
从20世纪70年代中期开始,就有人尝试用各种办法向动物体内转移外源基因。如将牛奶成分中特有的基因转移到白鼠体内,这些外来基因在白鼠体内重组后,白鼠分泌的乳汁便含有牛奶成分。这种通过人工方法获得外来基因的白鼠,称为转基因鼠。
转基因动物技术的核心,是把遗传的功能单位——基因转移到动物体内,使它成为动物体内的一部分。被转移的基因可以来自同种或异种动物,也可以来自植物或微生物。这样一来,就打破了物种之间的界线,也可以说动物能与植物、微生物杂交了。不过目前的杂交是低水平的,只限于主管一两个性状的一两个基因。随着科学技术的发展,一次可以转移的遗传信息将越来越多,那时就可以实现真正意义上的动植物之间的杂交。从科学上讲,这将是一个大突破。
目前,世界上已报道了多种生产转基因动物的方法,但真正成熟并可以稳定生产转基因动物的方法只有两种,即显微注射DNA的方法和精子介导的基因转移法。
显微注射DNA的方法是对单细胞的胚胎进行基因操作,涉及复杂的操作步骤。首先是要准确掌握母畜的性周期,在此基础上加以人工调节,使母畜在预先确定的时间排卵,保证获得大量的刚刚受精的单细胞胚胎。第二步是用手术或非手术的方法收集单细胞胚胎,经短暂的离心处理后,放在显微镜下用口径1 μm玻璃微管向细胞核注射500~600拷贝基因。然后把经过DNA注射的胚胎移植到另外一头处于相同性周期的母畜的体内。经过这样处理后,在后代中就会出现1%~3%的转基因动物。效率虽然不高,但结果相当稳定。全世界已在各种动物身上进行了上万次的试验,都能生产出转基因动物。
精子介导的基因转移是把精子作适当处理后,使其具有携带外源基因的能力。然后,用携带有外源基因的精子给发情母畜授精。在母畜所生的后代中,就有一定比例的动物是整合了外源基因的转基因动物。同显微注射方法相比,精子介导的基因转移有两个优点:首先是它的成本很低,只有显微注射法成本的1/10。其次,由于它不涉及对动物进行手术处理,因此,可以用生产牛群或羊群进行试验,以保证每次试验都能够获得成功。
生产转基因动物的研究自20世纪90年代以来日趋活跃,转基因动物技术的实用意义是:①生产出性状优良的家畜家禽,如长得快的,繁殖力高的,能抗病的等;②利用动物体作为反应器,生产珍贵的蛋白质,如一些只能从人体内提取的蛋白质;③利用动物作研究模型,比如,知道高血压症是由某种原因造成,可以生产一些高血压小鼠,让医生在小鼠身上试用各种疗法;④生产玩赏动物,如同猫一样大的小马,如同鼠一样大的兔子,以及各种不同毛色和花纹的观赏动物。
在转基因动物方面,我国也取得了许多可喜的成果,目前已获得了转基因鱼、兔、鸡等多种转基因动物。1998年2月中国科学家又获得了在所分泌的乳汁中含有蛋白凝血因子X的转基因山羊
⑼ 生物动物基因工程 目前研究重点、方向、及最新成果
基因工程的应用
基因工程已经成为生物科学中不可或缺的一部分.也是最令人类充满无限遐想的一门科学.自从解开人类基因组后,长生不老等就古老的传说又再度流行起来.尽管现在的基因技术还不能做到让你真的长生不老,但是基因疗法等技术的出现已经让人们看到了基因工程的生命力.本文从环境保护,军事等方面浅谈了基因工程的应用.</P>
目前世界许多国家将生物技术,信息技术和新材料技术作为三大重中之重技术,而生物技术可以分为传统生物技术,工业生物发酵技术和现代生物技术。
现在人们常说的生物技术实际上就是现代生物技术。现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技术。其中基因工程技术是现代生物技术的核心技术。基因工程的核心技术是DNA的重组技术,也就是基因克隆技术。既然基因工程这么重要,那么什么是基因工程呢?
基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内,而能持续稳定地繁殖。根据这个概念,人们可以从一个生物的基因中提取有用的基因片断,植入到另外一个生物体内,从而使该生物获得某些新的遗传性状。从而获得所需要的新的生物的变种.运用基因工程可以加快生物的变异,并使生物的变异朝着有益于人类的方向发展.而且,基因工程是处在分子水平上的操作,因而可以跨越不同的物种进行操作.大大改善了传统的只能同类生物杂交并且不能控制变异方向的方法.例如,传统的水稻培养方法是让很多不同的水稻杂交,然后将种子都培养成水稻,再从中选择优良的品种.但是这种方法不仅工作量大,而且效果也不是很好.根据DNA重组原理,有些隐性性状大约只有1/4的概率能表达出来.这样就做了大量的无用功.但是利用基因工程,我们只需要从不同的水稻中提取所需要表达出来的性状的核苷酸组合,将其移植到另外的水稻上,就可以表达出来.这样做,大大节省了工程的周期,也提高了基因性状表现的精确度.另外,不同种的生物一般是不能交配的.例如鱼和牛,就不能进行交配而生出下一代.但是利用基因工程,我们可以把鱼的某些基因移植到牛的受精卵上,或者把牛的基因移植到鱼的受精卵上,加以培养,就可以产生既有牛的性状又有鱼的性状的新的物种.虽然基因工程有这么多的好处,但是也不是说可以滥用的.因为每种生物经过适者生存的自然选择,都能适应所处的生存环境.如果移植了外来的基因,可能会打破其体内的细胞的平衡,从而导致细胞的快速衰老甚至死亡.可见,基因工程要正确处理好细胞的相容性.</P>
那么,基因工程都有那些应用呢?
一:在生产领域,人们可以利用基因技术,生产转基因食品.例如,科学家可以把某种肉猪体内控制肉的生长的基因植入鸡体内,从而让鸡也获得快速增肥的能力.但是,转基因因为有高科技含量, 怕吃了转基因食品中的外源基因后会改变人的遗传性状,比如吃了转基因猪肉会变得好动,喝了转基因牛奶后易患恋乳症等等。华中农业大学的张启发院士认为:“转基因技术为作物改良提供了新手段,同时也带来了潜在的风险。基因技术本身能够进行精确的分析和评估,从而有效地规避风险。对转基因技术的风险评估应以传统技术为参照。科学规范的管理可为转基因技术的利用提供安全保障。生命科学基础知识的科普和公众教育十分重要。<BR>”<BR>
二:军事上的应用.生物武器已经使用了很长的时间.细菌,毒气都令人为之色变.但是,现在传说中的基因武器却更加令人胆寒.基因武器只对具有某种基因的人(例如某一种族)有杀伤力,而对其他种族的人毫无影响.这种武器的使用无疑会使遭受基因武器袭击的种族面临灭顶之灾.</P>
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三: 环境保护上,也可以应用基因武器.我们可以针对一些破坏生态平衡的动植物,研制出专门的基因药物,既能高效的杀死它们,又不会对其他生物造成影响.还能节省成本.例如一直危害我国淡水区域的水葫芦,如果有一种基因产品能够高校杀灭的话,那每年就可以节省几十亿了.</P>
<P>科学是一把双刃剑.基因工程也不例外.我们要发挥基因工程中能造福人类的部分,抑止它的害处.
四,医疗方面
随着人类对基因研究的不断深入,发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因,而且还能掌握如何进行对基因诊断、修复、治疗和预防,这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的利益。<BR> 所谓基因治疗是指用基因工程的技术方法,将正常的基因转如病患者的细胞中,以取代病变基因,从而表达所缺乏的产物,或者通过关闭或降低异常表达的基因等途径,达到治疗某些遗传病的目的。目前,已发现的遗传病有6500多种,其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此,遗传病是基因治疗的主要对象。<BR> 第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时,两个4岁和9岁的小女孩由于体内腺苷脱氨酶缺乏而患了严重的联合免疫缺陷症。科学家对她们进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年,我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。<BR>
基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术于基因治疗。其方法是将特定的DNA用改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏、脾、肠道和皮肤获得成功的表达。这一成功预示着人们未来可能利用基因枪传送药物到人体内的特定部位,以取代传统的接种疫苗,并用基因枪技术来治疗遗传病。<BR>
目前,科学家们正在研究的是胎儿基因疗法。如果现在的实验疗效得到进一步确证的话,就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病,以防止出生患遗传病症的新生儿,从而从根本上提高后代的健康水平。</P>
五,基因工程药物研究</STRONG></P>
<P> 基因工程药物,是重组DNA的表达产物。广义的说,凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的,都可以成为基因工程药物。在这方面的研究具有十分诱人的前景。<BR>
基因工程药物研究的开发重点是从蛋白质类药物,如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质,转移到寻找较小分子蛋白质药物。这是因为蛋白质的分子一般都比较大,不容易穿过细胞膜,因而影响其药理作用的发挥,而小分子药物在这方面就具有明显的优越性。另一方面对疾病的治疗思路也开阔了,从单纯的用药发展到用基因工程技术或基因本身作为治疗手段。<BR>
现在,还有一个需要引起大家注意的问题,就是许多过去被征服的传染病,由于细菌产生了耐药性,又卷土重来。其中最值得引起注意的是结核病。据世界卫生组织报道,现已出现全球肺结核病危机。本来即将被消灭的结核病又死灰复燃,而且出现了多种耐药结核病。据统计,全世界现有17.22亿人感染了结核病菌,每年有<BR>900万新结核病人,约300万人死于结核病,相当于每10秒钟就有一人死于结核病。科学家还指出,在今后的一段时间里,会有数以百计的感染细菌性疾病的人将无药可治,同时病毒性疾病日益曾多,防不胜防。不过与此同时,科学家们也探索了对付的办法,他们在人体、昆虫和植物种子中找到一些小分子的抗微生物多肽,它们的分子量小于4000,仅有30多个氨基酸,具有强烈的广普杀伤病原微生物的活力,对细菌、病菌、真菌等病原微生物能产生较强的杀伤作用,有可能成为新一代的“超级抗生素”。除了用它来开发新的抗生素外,这类小分子多肽还可以在农业上用于培育抗病作物的新品种。</P>
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六,加快农作物新品种的培育</STRONG></P>
<P> 科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展,一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。 <BR>
本世纪五、六十年代,由于杂交品种推广、化肥使用量增加以及灌溉面积的扩大,农作物产量成倍提高,这就是大家所说的“绿色革命”。但一些研究人员认为,这些方法目前已很难再使农作物产量有进一步的大幅度提高。<BR>
基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如,基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂,可以使农作物种植在旱地或盐碱地上,或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。<BR> 基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法,需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种,基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中,从而培育出一种全新的农作物品种,时间则缩短一半。<BR>
虽然第一批基因工程农作物品种5年前才开始上市,但今年美国种植的玉米、大豆和棉花中的一半将使用利用基因工程培育的种子。据估计,今后5年内,美国基因工程农产品和食品的市场规模将从今年的40亿美元扩大到200亿美元,20年后达到750亿美元。有的专家预计,“到下世纪初,很可能美国的每一种食品中都含有一点基因工程的成分。”<BR>
尽管还有不少人、特别是欧洲国家消费者对转基因农产品心存疑虑,但是专家们指出,利用基因工程改良农作物已势在必行。这首先是由于全球人口的压力不断增加。专家们估计,今后40年内,全球的人口将比目前增加一半,为此,粮食产量需增加75%。另外,人口的老龄化对医疗系统的压力不断增加,开发可以增强人体健康的食品十分必要。 <BR>
加快农作物新品种的培育也是第三世界发展中国家发展生物技术的一个共同目标,我国的农业生物技术的研究与应用已经广泛开展,并已取得显著效益。</P>
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七,分子进化工程的研究</STRONG></P>
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分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择的压力,模拟自然中生物进化历程,以达到创造新基因、新蛋白质的目的。<BR>
这需要三个步骤,即扩增、突变、和选择。扩增是使所提取的遗传信息DNA片段分子获得大量的拷贝;突变是在基因水平上施加压力,使DNA片段上的碱基发生变异,这种变异为选择和进化提供原料;选择是在表型水平上通过适者生存,不适者淘汰的方式固定变异。这三个过程紧密相连缺一不可。<BR>
现在,科学家已应用此方法,通过试管里的定向进化,获得了能抑制凝血酶活性的DNA分子,这类DNA具有抗凝血作用,它有可能代替溶解血栓的蛋白质药物,来治疗心肌梗塞、脑血栓等疾病。<BR>
我国基因研究的成果</STRONG></P>
<P> 以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究,是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。据介绍,这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定,以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。<BR>
人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。在医学上,人类基因与人类的疾病有相关性,一旦弄清某基因与某疾病的具体关系,人们就可以制造出该疾病的基因药物,对人类健康长寿产生巨大影响。据介绍,人类基因样本总数约10万条,现已找到并完成测序的约有8000条。<BR>
近些年我国对人类基因组研究十分关注,在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下,已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。同时,科技人员紧跟世界新技术的发展,在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。我国人类基因组研究已走在世界先进行列,某些基因工程药物也开始进入应用阶段。<BR> 目前,我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上,有的成果已处于国际领先水平,有的已形成了自己的技术体系。而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素,以及转基因动物的药物生产器等十多个基因工程药物,均已进入了产业化阶段。</P>
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基因技术:进退两难的境地和两面性的特征</STRONG><BR> <BR> 基因作物在舆论界引发争议不足为怪。但在同属发达世界的大西洋两岸,转基因技术的待遇迥然不同却是一种耐人寻味的现象。当美国40%的农田种植了经过基因改良的作物、消费者大都泰然自若地购买转基因食品时,此类食品在欧洲何以遭遇一浪高过一浪的喊打之声?<BR> 从直接社会背景看,目前欧洲流行“转基因恐惧症”情有可原。从1986年英国发现疯牛病,到今年比利时污染鸡查出致癌的二恶英和可口可乐在法国导致儿童溶血症,欧洲人对食品安全颇有些风声鹤唳,关于转基因食品可能危害人类健康的假设如条件反射一般让他们闻而生畏。<BR>
同时,欧洲较之美国在环境和生态保护问题上一贯采取更为敏感乃至激进的态度,这是转基因食品在欧美处境殊异的另一缘故。一方面,欧洲各国媒介的环保意识日益强烈,往往对可能危害环境和生态的问题穷追不舍甚至进行夸张的报道,这在很大程度上左右着公众对诸如转基因问题的态度。另一方面,以“绿党”为代表的“环保主义势力”近年来在欧洲政坛崛起,在政府和议会中的势力不断扩大,对决策过程施加着越来越大的影响。<BR>
但是,欧洲人对转基因技术之所以采取如此排斥的态度,似乎还有一个较为隐蔽却很重要的深层原因。实际上,在转基因问题上欧美之间既有价值观念之差,更是经济利益之争。与一般商品不同,转基因技术具有一种独特的垄断性。在技术上,美国的“生命科学”公司一般都通过生物工程使其产品具有自我保护功能。其中最突出的是“终止基因”,它可以使种子自我毁灭而不能象传统作物种子那样被再种植。另一种技术是使种子必须经过只为种子公司所掌握的某种“化学催化”方能发育和生长。在法律上,转基因作物种子一般是通过一种特殊的租赁制度提供的,消费者不得自行保留和再种植。美国是耗资巨大的基因工程研究最大的投资者,而从事转基因技术开发的美国公司都熟谙利用知识产权和专利保护法寻求巨额回报之道。美国目前被认为已控制了相当大份额的转基因产品市场,进而可以操纵市场价格。因此,抵制转基因技术实际上也就是抵制美国在这一领域的垄断。<BR>
生物技术在许多领域正在发挥越来越重要的作用:遗传工程产品在农业领域无孔不入,遗传工程作物开始在美国农业中占有重要位置;生物技术在医学领域取得显著进展,已有一些遗传工程药物取代了常规药物,医学界在几方面从基因研究中获利;克隆技术的进展为拯救濒危物种及探索多种人类疾病的治疗方法提供了前所未有的机会。目前研究人员正准备将生物技术推进到更富挑战性的领域。但近来警惕遗传学家的行为的声音越来越受到重视。<BR>
今天,人们借助于所谓的DNA切片已能同时研究上百个遗传基质。基因的研究达到了这样一个发展高度,几年后,随着对人类遗传物质分析的结束,人们开始集中所有的手段对人的其他部分遗传物质的优缺点进行有系统地研究。但是,生物学的发展也有其消极的一面:它容易为种族主义提供新的遗传学方面的依据对新的遗传学持批评态度的人总喜欢描绘出一幅可怕的景象:没完没了的测试、操纵和克隆、毫无感情的士兵、基因很完美的工厂工人……遗传密码使基因研究人员能深入到人们的内心深处,并给他们提供了操纵生命的工具。然而他们是否能使遗传学朝好的研究方向发展还完全不能预料。