转基因技术的前沿发展

转基因技术的前沿发展
转基因技术的前沿发展

转基因技术的前沿发展

徐玮 09经济3

摘要:现今转基因技术广泛应用在植物、动物以及食品药品方面的研究,为人类带来了巨大的边际效益,尽管人们对于使用它仍然存有疑虑,但却不可否认的是它确实为人类带来许多方便。往后,转基因技术的的发展方向以及仍然存在的问题是我们的关心所在。关键词:转基因、应用、发展、问题

21世纪我们国家进入了飞速发展的时代,在各国纷纷出现经济危机的今天,我们国家始终以腾飞的经济走在世界前端。但是经济的发展却不代表技术的发展。相当比例的公众对生物技术的应用未能作出价值评价结果发现, 有相当高比例的公众对所提及的生物技术的七项应用的四方面的价值评价作出“不知道”的回答, 即未作价值评价, 这意味着他们对生物技术应用的态度还没有形成,也表示公众对生物技术的应用缺乏认识和了解。相比之下, 公众总体上对生物技术在食品生产、农作物种植和克隆人体细胞方面的态度更为明确些, 这显然与生物技术在这些方面的应用与公众的现实生活更为接近有关。另外,公众对生物技术在各个领域的应用有着相当一致的评价。此外, 除了对克隆人体细胞和基因测试的道德接受性和鼓励发展的肯定评价稍低, 公众在对生物技术应用的有用性、道德接受性、及鼓励发展三方面的评价也相当一致。因而他们对生物技术应用风险的态度还不稳定但是,转基因技术的应用发展却还未停止。它并不会在人们的误解和猜疑中消逝的重要原因就是因为它对于人类来说仍然是巨大的利益财富,而这依赖于我们对它的应用范围和应用方向,也就是将来转基因技术的前沿发展方向。

1、转基因技术现今的主要应用

基因技术泛指运用基因工程原理和科学的各类技术。基因工程(genetic engineering)是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计,在体外构建杂种DNA 分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性和结构、功能等,从而获得新品种,生产新产品,是一种研究基因的结构和功能的有力手段,也是研究生物的基因功能、基因调控和代谢的重要方法。先进转基因技术的主要应用范围在:

1、1 转基因植物

植物转基因技术从总体上可划分未两个部分,即外源DNA的导入与转基因植株的鉴定。

1、1、1 外源DNA导入

外源DNA克隆并经载体质粒构建后,就可导入受体细胞了。迄今用于外源DNA导入的方法主要分为两类:①载体介导法。如农杆菌介导法、病毒介导法、噬菌体介导法和脂质体法等。②DNA直接摄取法。如聚乙二醇(BC0)转化法、电击法、基因枪法、花粉管通道法、激光束法、纤维注射法、超声波冲击法、子房注射法及浸胚法等。其中农杆菌介导法、基因枪法、电击法、聚乙二醇法及花粉管通道法较为常用。

1、1、2 转基因植株的鉴定

植物细胞经外源DNA导入后,需要进行转化细胞和非转化细胞的选择。人们主要采用将标记基因与目的基因构建在同一植物的表达载体上一起转入植物,这一标记基因用于转化细胞的筛选。常用的标记基因是卡那霉素抗性(Knar)基因,它也是植物转化中的第一个标记基因。进行选择培养时,在培养基中加入一定量的卡那霉素(Km),凡转入外源DNA的细胞,因连锁着Knar所以具有Km抗性!可分裂成活,进而分化成苗;未转入外源DNA的细胞,不具Km抗性,不能正常分化得到的抗Km植株,可通过Southern分子杂交法和Western印迹法对其基因组DNA和转

化基因所表达的蛋白质进行进一步检测和确证。最后转基因植株必须移栽于大田,进行田间鉴定,不仅对改良性状还要对其它农艺性状进行全面调查,还选出综合性状优良的株系。

1、2 转基因动物

1、2、1 显微注射法

在显微镜下,用一根极细的玻璃针(直径1~2μm)直接将DNA注射到胚胎的细胞核内,再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内! 使之发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因的转基因动物。

1、2、2 体细胞核移植方法

先在体外培养的体细胞中进行基因导入,筛选获得带转基因的细胞。然后,将带转基因体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中,生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体中,产生的仔畜百分之百是转基因动物。

1、3转基因食品

转基因食品的定义:以转基因生物为食物或为原料加工生产的产品,便是转基因食品。转基因生物集高效优质、抗逆与一体!获得大多数科学家和消费者的认可。同时转基

因食品的安全性问题,也引起全世界范围内的关注,成为争议的焦点。

1、3、1转基因食品的优越性

转基因食品、生物倍受青睐是因其具有卓越的品质:①转基因动物能提高生产能力。将外源基因导入家,能够使家畜体重增加、饲料增效、产奶量提高、减少脂肪以及改善肉质,并且降低生产成本,这将显着地促进畜牧养殖业。②转基因动物能增强抗病能力。通过基因转移$增强猪对疾病的抵抗力,是一个很有前途的研究领域。人乳肝褐质具有抗菌性、运载铁的能力及其它医学特性,如果将人乳肝褐质基因(HI)注入牛的卵子内。然后再把这些牛卵移植至宿主动物(发情母牛)子宫内,就可在宿主动物的后代身上获得很好的效果。目前己有携带N基因的16头小牛出世。这些奶牛具有较强的抗菌能力,人们可望从这些奶牛的牛奶中提取人乳肝褐质。③转基因动物能生产生物医学产品。遗传学家创造出第一批携带有人类血红蛋白基因的猪,血红蛋白在血红细胞中具有运输氧的功能。此外,转基因动物还能产生许多对人类有用的物质,例如,从转基因羊的奶中获得治疗肝脏衰竭和肺气肿的抗凝蛋白酶。作为研究人类遗传疾病的模型转基因动物可被广泛用于生物医学研究,包括血液、消化和呼吸系统的研究。因为猪与人具有许多生物学上的相似性,在某些情况下,用猪作动物模型来研究人类某些遗传疾病比用其它试验动物更合适。转基因工程除生产转基因食品外,还能生产特殊用途的物质。如人体血浆、人体蛋白、甲、乙肝疫苗等。

总之,生物工程随着研究的进一步深入,将能有效避免生物原来的不利性状,广集其它生物优点,创造出满足人类健康安全的食品,生产出不同行业和不同需求的物质。

2、对转基因技术的态度

由上可知,转基因生物技术的开发和应用是人类智慧的产物,人们在利用生物技术造福人类的同时,也可能带来意想不到的安全问题,尤其是转基因生物技术的滥用对生物多样性、生态环境及人体健康均可能构成危险或潜在的风险,即生态风险问题。

2、1 转基因生物的生态风险主要表现在2个方面:

①转基因生物对生态环境可能造成的危害。转基因生物作为一种特殊的外来物种,其本身具有固定的遗传性,在其环境释放和大规模的商业化生产中,极有可能因为基因逃逸和基因漂移而形成新的杂交物种, 或者因为/基因污染0而破坏本土的原始基因库, 从而导致本土的原生物种资源的丧失, 并进一步使整个生态环境产生变化。具体而言, 转基因生物对生态环境可能造成的危害可以分为:对自然生态环境造成的危害和对农业生

态环境造成的危害。

②转基因生物对人类健康可能造成的危害。转基因食品潜在的风险主要包括:毒性问题、抗药性问题和过敏性反应问题等。具体表现在以下的方面:转基因生物作为食品进入人体,很可能出现某些毒理作用和过敏反应;转入食品中的生长激素类基因可能对人体生长发育产生重大影响, 有些影响需要经过长时间才能表现和监测出来;转基因生物使用的抗生素标记基因可能使人体对很多抗生素产生抗性;转基因微生物可能与其他生物交换遗传物质,从而产生新的有害生物或增强有害生物的危害性, 以致会引起疾病的流行。

2、2 相关国际立法评析

随着转基因生物技术的不断发展, 对转基因生物生态风险的预防和控制也变得越来越重要。各个国家和地区通过制定一系列的法律和法规, 采取有效的预防和控制措施, 对转基因生物技术及应用进行监管。

2、2、1 美国和欧盟的相关立法。

由于不同国家和地区对转基因生物安全的理解和界定不同, 相应地在转基因生物安全的监管方面所采取的原则和态度也就不同。国际上对转基因生物安全的管理模式主要分为两种:①以美国为代表的宽松派, 认为现代以转基因技术为代表的生物技术与传统的生物技术没有本质性的差别, 因此对转基因生物及其产品态度比较温和, 认为只要在科学上不能证明转基因生物存在危害性, 就不能对其加以限制。因而在立法上就采取实质等同性原则。美国对转基因技术采取宽松态度的原因在于, 美国的转基因技术水平在世界上处于领先地位, 可以通过以拥有转基因技术上的优势来垄断国际市场, 进而追求较大的商业利润。②以欧盟为代表的严谨派, 认为以转基因技术为代表的生物技术存在潜在的危害性, 只要不能够完全否定其危害性, 就必须对其加以限制, 并在立法上采取风险预防原则和事先知情同意原则。这是基于两个方面考虑: 一是生物技术的应用可能引起的风险; 二是最终产物及其安全性。

由于欧盟国家对生物技术采取严格的态度, 因此其在对转基因生物产品的管制理念、管制方法和对消费者知情权的态度方面与美国形成了鲜明的反差。

而美国与欧盟作为两大重要影响源,他们对待转基因技术应用的态度恰恰可以左右普通百姓的的观点,因而作为重要观点写出。

3、转基因技术的其他相关方面的应用例子

3、1 生态地产中的转基因技术

作为生态地产而言,基因技术的应用可以从最基础的转基因植物开始。转基因植物是基因组中含有外源基因的植物。它可通过上述原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得,有可能改变植物的某些遗传特性,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。由于动物的种系繁殖相比植物而言要复杂很多,而且往往要涉及到伦理和道德问题,因此,目前基因技术在房地产业中最合适的应用应该还是先从植物入手。

而作为一个产业,房地产必然要考虑的是经济问题。新科技的引入需要涉及知识产权,专利,技术设备材料等等方面,那么基因技术的经济成本显然将成为值得考虑的问题。不可否认,基因工程在上游阶段,即基因功能研究,基因筛选等确实需要大量的投入,然则这些若作为上游产业链的成本往往计算在其他领域,尤其是科研领域和下游生物制药等同类领域中,房地产业只是其下游产业之一,而且没有绝对的需要程度,因此将不会承担主要的成本支付。回到现在的基因技术应用现状,比较典型的例子是转基因作物。纯经济角度而言,基因技术的应用对于房地产业发展具有新的推动作用。

3、2 生产制浆造纸原料上的基因重组技术

基因改良造纸原料的目的: 减少造纸原料中的木素含量, 尽可能增加纤维素的含量,以提高造纸原料的利用率,缩短树木成材的年限。美国密歇根工业大学姜立泉实验室经过12年的努力,终于发现一种通过基因改造的方法减少树木木素含量的方法:使用一种称之为反义技术控制木素合成的基团Pt4CL1,令其处于“抑制状态”,其结果取得了转基因树木。该基因杨树比对照杨树的木素含量降低了45% ,而纤维素含量增加了15%, 并发现该树木生长快,树高比对照树高出30 %。另外,英国的Ze n ce a公司、比利时的Elserive科学公司以及法国的生物细胞研究中心都成功地利用转基因工程研制出了更加适合制浆造纸的造纸原料。

4、结论

21世纪,世界各国都将生物技术特别是转基因技术确定为其经济和科技发展的关键技术,而包含转基因技术的转基因食品的发展更是有着广阔的前景。随着经济发展全球化趋势的日益明显和加速,迫切需要国际组织协调各国政府!建立一个科学的,系统的适合所有生物技术食品的安全评价框架,用国际标准和相关规则去引导转基因产品的开发。生产和销售,确保转基因食品食用安全和生态环境安全,从而使该类食品的管理和监督

工作国际化。相信不久的将来转基因这项新兴生物技术,将把更多利于健康、富有营养和保健功能的转基因食品奉献给人类。

参考文献:

1、卢占军,陈眷华,刘敏跃,转基因技术极其应用(J),饲料工业,2004,25(12):58~63;

2、杜珍媛,转基因生物技术的生态风险及对策研究(J),安徽农业科学,2010, 38( 19): 9961~9964;

3、吕澜,林良夫,公众对生物技术应用价值的评价(J),科技通报,2007.1,23(1);

4、施堃,施建刚,基因技术在生态地产中的应用和前景(J),2010.6,33(6):456~458

5、

基因工程技术的现状和前景发展

基因工程技术的现状和前景发展 摘要 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来,导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因,成功地导入到马铃薯中,培育出高蛋白马铃薯品种,其蛋白质含量接近大豆,**提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。 基因工程应用于医药方面 目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一,发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。目前,应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面

基因工程的发展历程

基因技术的发展历程 2011级初等教育理科代林宏 [摘要]基因技术作为21世纪生物科技的核心技术之一,通过操纵、改变DNA上基因的容易来改变生物属性和特点,包括胰岛素生物工程、干细胞技术、克隆技术等。基因科技术的每一次突破和发展对人类的生产生活都有着重要的影响。 [关键词] 基因技术;成就;发展历程; 基因技术是指通过操纵、改变(增加或减少)DNA上基因的容易来改变生物属性和特点,以达到有利于人类目的的生物科学技术。如把胰岛素基因置入大肠杆菌产生人类稀缺的胰岛素生物工程;干细胞技术,克隆技术等。这一系列的技术由基因到伟大的人类基因组计划以及后来的一系列生物高科技的发展有一个漫长的历程。 19世纪60-80年代间确定了细胞中的两种核算,脱氧核糖核算及核糖核酸;染色质,染色体等物质,对细胞结构有了基本的认识。 1909年,丹麦的约翰逊把遗传因子命名为“基因”。随后美国人摩尔根和他的学生发表了《遗传的物质基础》和《基因论》。证明了基因是染色体上的遗传单位。 1944年美国的艾弗里证明了遗传基因就在DNA上。剑桥大学的卡文迪许实验室里,沃森和克里克研究发现了DNA分子双螺旋结构,并在科学期刊《自然》上面发表了论文,这位之后的基因技术发展奠定了基础。 1956年,美国的肯恩伯格从大肠杆菌里分离出了一种催化核苷酸形成DNA 的酶-DNA聚合酶,作为DNA体外复制技术的起始。随后提出了中心法则、操纵子学说,并成功的破译了遗传密码,使生物学的发展进入了另一个阶段。 所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入了人类可产生胰岛素的基因,细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的豆和四分之一的玉米都是转基因的。 运用胚胎遗传病筛查技术可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子,然后再通过骨髓移植来治愈患儿。[1] 基因工程在20世纪取得了很大的进展,这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物,二是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因,使得动植物具有了原先没有的全新性状,如抗虫西红柿,生长迅速的鲫鱼,转基因烟草等。1997

转基因技术及其生物安全管理

农业转基因技术及其生物安全管理 一、生物技术与遗传改良生物 生物技术(biotechnology)是当代科学技术的前沿领域之一,包括基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、组织工程和生物信息技术等等一系列新技术。其中基因工程(genetic engineering)及其操作技术——重组DNA技术(recombinant DNA technology)在近二十年来发展极为迅速,成为引领生物技术的先导。1953年Watson和Crick首次提出了DNA二级结构的双螺旋结构模型,揭示了DNA分子双螺旋结构及其与遗传功能的关系,开创了分子水平阐述生命现象本质的新纪元。1972年美国斯坦福大学Paul Berg教授利用限制性内切酶和连接酶成功完成了噬菌体DNA和猴病毒SV40DNA的体外重组;1973年美国加利福尼亚大学Herber Boyer教授等成功完成了大肠杆菌抗四环素质粒和抗卡那霉素质粒的体外重组产物到大肠杆菌的转化,并成功实施了表达。这之后,生物技术便进入了基因工程时代,人类可按照自己的意愿从生命的最基础物质—DNA水平改造生物体,继而改造自然界。 遗传改良生物(gnenetically modified organism,GMO),是利用重组DNA技术产生的生物体的统称。通常称为转基因生物(transgenic organism)。转基因生物的定义主要是指该生物被转入的基因是经过人工重组的来源于不同生物或人工合成的新基因,常含有至少一种非近源物种的遗传基因。目前,转基因受体包括有微生物、植物、动物。实际上,构建转基因生物的目的,是在于通过相对便捷的手段①获得在以常规操作较难或需较高成本获得的、或有特殊需求的人类生命活动所需的某些表达产物(如:利用转基因植物生产乙肝疫苗等);②获得或作为或替代操作工具的天然受体生物所不具备的某些特定的遗传性状(如:基因操作所需的特定克隆;某些工程菌;抗虫或抗除草剂转基因作物等)。借助于转基因生物的构建,生物技术已经在医药领域如:生物制药、诊断试剂等以及农业领域的转基因农作物等方面取得了巨大的成绩。其中转基因农作物的培育、田间释放、及进入市场等一系列行为,尤其使生物技术深入到人类日常生活和劳作中,并给自然界带来意义深远的重大影响。 二、转基因农作物

1基因工程发展史

实践证明,利用重组DNA技术,可以对不同生物的基因进行新的组合,得到性状发生改变的新生物。这意味着人类可以根据自己的意愿设计新的生物,并把它构建出来。人的创造性有一次性得到生动的体现。从此,生物科学完全超越了经验科学的阶段,第一次具备了工程学科的性质,以至于我们今天把基于重组DNA技术的新的学科分支,称为目前众所周知的“基因工程”。 第一节基因工程的诞生与发展 一、基因工程的定义 基因工程(Gene engineering)原称遗传工程(Genetic engineering)。从狭义上讲,基因工程是指将一种或多种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状甚至创造新的物种。因此,供体、受体和载体称为基因工程的三大要素,其中相对于受体而言,来自供体的基因属于外源基因。除了少数RNA病毒外,几乎所有生物的基因都存在于DNA结构中,而用于外源基因重组拼接的载体也都是DNA分子,因此基因工程亦称为重组DNA技术(DNA recombination technique)。另外,DNA重组分子大都需在受体细胞中复制扩增,故还可将基因工程表征为分子克隆或基因的无性繁殖(Molecular cloning)。 广义的基因工程定义为DNA重组技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是外源基因重组、克隆和表达的设计与构建(即狭义的基因工程);而下游技术则涉及到含有重组外源基因的生物细胞(基因工程菌或细胞)的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。因此,广义的基因工程概念更倾向于工程学的范畴。 二、基因工程诞生的理论基础 (一)DNA是遗传物质 1944年,Avery进行的肺炎双球菌转化实验,证明了基因的分子载体是DNA,而不是蛋白质;1952年,Alfred Hershy和Marsha Chase通过噬菌体转染实验证明了遗传物质是DNA。 (二)DNA双螺旋结构和半保留复制

基因工程的现状及发展

基因工程的现状及发展 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

基因工程的现状及发展 研究背景: 迄今为止,基因工程还没有用于人体,但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验,并取得了成功。事实上,所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因,细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前,是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点:支持者认为,转基因的农产品更容易生长,也含有更多的营养(甚至药物),有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病;而反对者则认为,在农产品中引入新的基因会产生副作用,尤其是会破坏环境。 目的意义: 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。 内容摘要: 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。 基因工程在20世纪取得了很大的进展,这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物,一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因,使得动植物具有了原先没有的全新的性状,这引起了一场农业革命。如今,转基因技术已经开始广泛应用,如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物,它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑,但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 成果展示:

转基因生物技术育种的利与弊

转基因生物技术育种的利与弊 转基因技术是通过将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中,借助导入基因的表达,引起生物体性状可遗传变化的一项技术。转基因生物技术是一项全新的育种技术,也是当前国际上进展最快、竞争最激烈的研究领域之一。1996年,全球转基因作物种植面积达到160万公顷。在随后的十几年中,转基因技术的应用得到了迅速发展,已成为近代育种史上发展最快、效率最高的作物改良技术。2011年,全球转基因作物种植面积已超过1.6亿公顷,比1996年增加94倍,16年累积种植面积为12.5亿公顷。而积为12.5亿公顷。按种植面积计算,全球75%的大豆., 82%的棉花, 32%的玉米以及26%的油菜是转基因品种。耐除草剂性状是转基因作物的主要性状,2011年,耐除草剂大豆、玉米、油菜、棉花、甜菜以及苜蓿的种植面积达9 390万公顷,占全球转基因作物种植面积的59%,具抗虫性状的转基因作物种植面积为2 390万公顷,占总种植面积的15%。 自20世纪90年代生物技术育种诞生以来,转基因作物的商品化应用及山此引发的一系列问题就引起公众的广泛关注。 1999年康奈尔大学指称,用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋叶片饲喂帝王蝶幼虫,发现幼虫生长缓慢,死亡率高达44%,从而认为抗虫转基因作物对非靶标昆虫产生威胁。由于该实验是在室内进行的,不能反映田间情况,且没有提供花粉量的数据而遭到同行科学家的质疑;2012年9月,法国卡昂大学等发表了一项毒理学研究,表明转基因玉米和农达除草剂会引起实验室大鼠的乳腺肿瘤,并可能导致其过早死亡。这篇文章一经发表就在全球范围内引起广泛关注。为此,欧洲食品安全局成立了专门工作小组,由监管产品部门负责人担任主席,小组成员包括生物统计学、实验设计、哺乳动物毒理学、生物技术、生物化学、杀虫剂安全评价和基因修饰生物安全评价相关的专家,对该论文的相关研究工作展开深入调查。调查结果表明,该研究中实验设计和数据分析等诸多重要细节被省略,仅凭文章给出的信息并不能得出相关结论,不能作为评估转基因玉米健康风险的有效依据。 我国现已批准转基因棉花、番茄、甜椒、矮牵牛、杨树)和番木瓜的商业化生产,但实际上仅有转基因棉花和番木瓜真正进入市场应用。转基因作物自商业化以来,一直而临着安全性的质疑,公众最为担心的是转基因植物是否能够通过

基因工程技术的发展给人类带来的影响

基因工程技术的发展给人类带来的影响 摘要20世纪70年代末至80年代初借助于受精卵原核显微注射和早期胚胎细胞的逆转录病毒感染等手段人们已可将单一的功能基因或基因簇引入高等动物染色体DNA上实现了种系内和种系间细胞的基因转移并由此构建成各种转基因动物。转基因技术在人体中的应用目前仍局限于体细胞的基因治疗方面具有遗传特征修饰的转基因人研究因受到伦理学和法学的束缚而未能跨出第一步但并不意味着在技术上有不可逾越的障碍。事实上多莉绵羊克隆的成功表明人们不仅可以将任何基因转入包括人体在内的任何动物细胞中进行表达而且还能使转基因动物像重组微生物那样无性繁殖。关键词基因工程技术基因治疗实际应用安全隐患人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家吧基因组图谱看成是指路图或化学中的元素周期表也有科学家把基因谱比作字典但不论是从哪一个角度去阐释破译人类自身基因密码以促进人类健康、预防疾病、延长寿命其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后破译人类和动植物的基因密码为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。最新基因工程技术一反义技术根据目前研究的内容反义技术antisense technology是指根据碱基互补原理用人工合成或生物体合

成的特定互补RNA或DNA片段或其化学修饰产物抑制或封闭基因表达的技术。反义技术理论的形成和发展是以原核生物中天然存在的反义RNA及其调控机理的研究为基础的。在真核生物中一直尚未找到天然存在的反义RNA调控系统但检测出了许多具有互补碱基序列的小分子RNA推测其中一部分可能参与基因表达调控起着类似于反义RNA的作用。反义技术的操作和突变不同能在不破坏目的基因的前提下调控基 因的表达因此它既是阐明基因功能的一种新手段又拓宽了 通过基因工程改良动、植物品质和治疗疾病的途径。反义技术的建立扩展了机体抵御外来微生物的经典免疫学概念 这就是用反义RNA通过核酸分子之间的相互作用可以抑制外源病毒等的侵袭。如用反义RNA已成功地抑制了流感病毒、疱疹病毒和人类免疫缺陷综合症病毒等对所培养的组织细 胞的侵袭。针对植物病毒的反义RNA可使植株产生保护和抗害作用。在癌症及遗传病治疗方面反义技术也同样展现了令人鼓舞的前景。如将携带反义RNA的骨髓白血病MYC基因及编码大肠杆菌黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因的质粒通 过原生质体融合并引入到前骨髓白血病细胞系获得高水平 表达反义MYC RNA的细胞系其MYC蛋白质比对照组下降70。结果还表明反义RNA不仅能在转录水平而且还能在翻译水平抑制癌基因的表达。反义RNA对细胞内原癌基因的阻抑不仅使细胞增殖力下降还启动了单细胞分化进而使癌变得以缓

基因工程技术的发展历史-现状及前景

学号 1234567 基因工程课程论文 ( 2013 届本科) 题目:基因工程技术发展历史、现状及前景 学院:农业与生物技术学院 班级:生物科学 091 班 作者姓名: X X X 指导教师: XXX 职称:教授 完成日期: 2013 年 3 月 16 日 二○一三年三月

基因工程技术发展历史、现状及前景 摘要:生物学已是现代最重要学科之一,而从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的发展与进步,已成为生物技术的核心。基因工程技术现应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等诸多领域。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程技术及相关领域将成为21世纪的主导产业之一。 关键词:基因工程技术、发展历史、现状、前景 引言 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说,基因工程是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中"安家落户",进行正常复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术。基因工程具有以下几个重要特征:首先,外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖,能够跨越天然物种屏障,把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中,而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系,这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是,一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增,这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA,而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞-DNA 的技术称为“基因系治疗”,通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何,改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 一、基因工程技术的发展历史 (一)基因工程发展简述 人类与动物的许多病害都是由单细胞原核生物——细菌引起的。在一段时间,细菌成为人类的第一大杀手,成千上万的生命被其感染吞噬。虽然青霉素以及磺胺类等搞菌药物的出现拯救了无数的生命,但是,好景不长,青霉素使用不到期10年,即在世界上20世纪50年代中期,就发现了严重的细菌抗药性,并且这种抗药性还具有“传染性”,也就是说,一种细菌的抗药性可以传给另一种细菌。

转基因生物的利弊分析

转基因生物的利弊分析 第二临床医学院2012101061 黄俊霖 内容摘要:转基因生物指经遗传基因修饰了的生物体。转基因生物包括转基因 动物、转基因工程药物和转基因作物,用转基因生物材料制成的食品称为转基因食品。转基因生物及其产品是现代生物技术或基因工程技术的产物,是当代科学技术的进步与成功。但它也与科学技术一样是柄“双刃剑”,福祸相依,如何趋利避害、化险为夷,在于对其正反两方面的关系和机制有充分的认识,要掌握得法、监管适宜、运用得当。必须加强转基因生物安全监管,给公众以充分信息,让公众从非理性的恐慌和迷茫中明智地走出来。 关键词:转基因生物、食品安全、基因经济、人类环境与健康 20世纪以来,生物技术以前所未有的速度迅速发展,并在医药、农业及食品工业等领域获得广泛的应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。转基因技术作为生物技术的核心, 是指利用分子生物学手段将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中,使其生物性状或机能发生部分改变。这一技术称为转基因技术,在中国亦称为“遗传工程”、“基因工程”。经转基因技术修饰的生物体常被称为“遗传修饰过的生物体”(genetically modifiedorganism,简称GMO)。 目前, 转基因作物在一些发达国家像美国、阿根廷逐渐推广,上市的转基因食品已达几千种,转基因动物的研究给疾病的治疗、新药的制造带来了新的契机。总之,转基因技术的发展与应用给农业、医药的发展与之,转基因技术的发展与应用给农业、医药的发展与疾病的治疗提供了崭新的空间,将给人类带来巨大的利益。毫无疑问,转基因技术将成为近期内发展最快、应用潜力最大的生物技术领域之一。 一、转基因生物的优点 1、转基因植物 1.1抗除草剂转基因植物 杂草是农作物生产的大害,将抗除草剂基因转入栽培作物,可以有效地使用除草剂除治田间杂草,保护作物免受药害,从而增产增收。抗除草剂基因植物是最先进入田间生产的转基因植物,也是当前种植面积最大的一类转基因作物。 1.2抗虫转基因植物 害虫是农业生产的另一大患害。全世界每年用于化学杀虫的费用高达数十亿美元。杀虫剂大量使用既增加农业成本又造成环境污染,特别是难降解、亲脂性的农药,其不但残留高,还可以通过食物链逐级富集放大,破坏生态平衡。因此,将各种抗虫基因导入栽培作物,由植物自身合成杀虫剂具有重大的经济和环境效益。2、转基因动物 利用DNA重组技术将特定的外源基因导入动物染色体,使其发生整合并能遗传,这将产生新的动物个体或品系。这些转基因动物作为医学研究的模型,用于疾病的病因、发病机制和治疗等方面的研究。研究转基因动物的重要目的之一是用它来培养人体器官,解决人体器官移植供体短缺问题,也可利用这种动物“生产”获得所需的药物,因为某种药品无法或极难用人工合成的方法来获得,只能从生

转基因技术是现代生物技术的核心

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。 对人的安全方面,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。 中国政府已经建立了高度科学的,严格的农业转基因生物安全性评价与管理体系.经政府批准。进口或商业化种植的每一个转基因植物品种或产品都是通过严格的农业转基因生物的食品安全性与环境安全性评价的. 目前筛选出来的转基因作物对人类健康不具有危害, 也尚无发生因转基因引起的食物过敏事故.转基因食品与传统食品一样安全,在长达10 多年的应用中没有发生因转基因引起食品引发的病症.这也进一步说明了转基因产品是没有危险。所以LZ可以放心食用哦。

转基因技术的研究进展

作物转基因技术的研究进展 摘要:作为生物技术领域的前沿,转基因技术已在多种植物上取得重大进展。本文主要介绍了当前作物转基因技术的三大主流方法:农杆菌介导法、基因枪介导法和花粉管通道法,并阐述了这几种转基因技术在水稻、小麦、棉花、玉米、大豆,甘薯等几种主要农作物的应用进展状况。 关键词:转基因技术、农作物、应用 Genetically Modified---转基因,简称GM,是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,再从结果中进行数代的人工选育,从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。而其衍生出的转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中,从而达到改造生物的目的,即把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。 1983年比利时科学家Montagu 等人和美国Monsanto 公司Fraley等人分别将T- DNA上的致瘤基因切除并代之以外源基因,获得了世界上第一株转基因植株———转基因烟草。自此之后,作物转基因技术得到了迅速发展.截至目前,几乎所有的作物都开展了转基因研究,育种目标涉及到高产、优质、高效兼抗性及多用途等诸多方面.一批抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂等转基因作物已进入商品化生产阶段. 国际农业生物技术应用服务组织2 月13 日在京发布的1 份报告显示,全球27 个国 家超过1800 万农民,2013 年种植转基因作物,种植面积比2012 年增加了500 万公顷。此外,首个具有耐旱性状的转基因玉米杂交品种亦于2013 年在美国开始商业化。 据该报告显示,全球转基因作物的种植面积于转基因作物商业化的18 年中增加了100 倍以上,从1996 年的170 万公顷增加到2013 年的1.75 亿公顷,其中美国仍是全球转基因作物的领先生产者,种植面积达7010 万公顷,占全球种植面积的40%。国际农业生物技术应用服务组织创始人兼荣誉主席、本年度报告作者Clive James 表示,目前排名前10 位的国家种植转基因作物的面积均超过100 万公顷,这为将来转基因作物的多样化持续发展打下了广泛基础。在种植转基因作物的国家中,有19 个为发展中国家,8 个为发达国家;发展中国家的种植面积连续2 年超越发达国家。 目前,作物遗传转化的方法有农杆菌介导法、基因枪法、电激法、PEG 法、脂质体法、低能离子束法、超声波介导法、显微注射法、花粉管通道法等.但在当前作物基因工程研究中,主要采用农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法,这三种转基因技术也相对较为成熟. 一、农杆菌介导法 农杆菌介导法是指农杆菌侵染植物时,受到植物受伤后释放的酚类物质的刺激,活化质粒上Vir 区基因的表达,将质粒上的另一段DNA(T-DNA)共价整合到植物基因组上,在植物体内表达而改变植物的遗传特性。农杆菌介导法的转化效率受众多因素影响,如农杆菌侵染外植体的影响因素、外植体再生能力的内在因素和环境条件(pH、温度和光照条件)等[32],此法具有流程简单、仪器设备便宜、拷贝数低[33],且基因沉默少,转移的基因片段长等优点。 农杆菌介导法是获得第一个转基因植物的方法,迄今为止,农杆菌介导法获得的转基因植物占转基因植物总数85%,已成为植物基因转化首选方法。 二、基因枪介导法 基因枪法又称微弹轰击法,是将外源基因包裹在直径1~2 nm的钨或金颗粒表面,加速轰击植物外植体靶组织,穿过植物细胞壁和细胞膜而将外源基因带入植物细胞。因此,通过该方法进行DNA的转移过程不受外植体基因型的限制,可以将外源基因转移至几乎所有的植物细胞、组织器官和原生质体中。 最早的基因枪是由美国Cornel 大学的Sanford 等在1987 年研制成功的。目前基因枪介

基因工程的现状与发展趋势

题目:基因工程的现状与发展趋势专业:13食品科学与工程 学号:132701105 姓名:盛英奇 日期:2015/7/1

【摘要】从20世纪70 年代初发展起来的基因工程技术,经过40多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。生物学成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 【关键词】基因工程技术;应用;前景;现状 一、墓因工程的原理及研究内容 基因工程是人们在揭示生命之谜的过程中建立起来的。早在300多年前,人们就发现,世界上生物尽管种类繁多,千姿百态,但都是细胞(如肉眼看不见的细菌等微生物)或者是由细胞构成的(如现存的200多万种多细胞动植物)。人们还发现,生物有遗传和变异的特征,遗传保证了生物种类的延续不断,变异则赋予生物种的进化,保证生物种类对环境的适应。而生物的所有特性及遗传变异都是由生物体细胞内的遗传物质所决定的,这种遗传物质就是被科学家称之为脱氧核糖核酸(简称DNA)的大分子物质,一般位于生物的细胞核内。DNA是由许多核昔酸连接而成的高分子化合物,如把DNA比喻成长链条,核昔酸就是组成这链条的一个个环节。生物细胞核内的DNA分子是由两条成对的多核昔酸长链互相缠人类开始学会干预生物的变异,即通过杂交、筛选等方式改变生物物种的某些特性,使之有利于人类,如水稻、小麦等作物的育种,家禽家畜优良品系的培育等,它是通过动植物父、母本交配繁殖时,生殖细胞内DNA上相应性状基因互相间可能出现的交换来实现的,这种交换的概率是人们不能控制的,所以选种的过程较为缓慢,需几年乃至几十年的时间,而且亲缘关系相差较远的生物种之间很难杂交。而本世纪}o年代初诞生的基因工程,则是按照人类的需要,从某种生物体的基因组中,分离出带有目的基因(即所需基因)的DNA片段,运用重组DNA技术,对这些DNA片段进行体外操作,把不同来源的基因按照设计的蓝图,重新构成新的基因组(即重组体),再将重组DNA分子插入到原先没有这类DNA 片段的受体细胞(亦称宿主细胞)的DNA上,并使其不仅能“安家落户”,而且能“传种接代”,即能准确地把该外源基因的遗传特性在新的细胞(宿主细胞)里增殖和表达出来。就像一台机器上的零部件拆下来安装到另一台机器上。在生物体中,这种生命零件就是基因。因为用的是工程技术的方法原理,故称基因工程,亦叫遗传工程。用这种方法所形成的杂种DNA分子与神话中的那种狮首、羊身、

中国转基因技术的应用现状及展望

中国转基因技术的应用现状及展望 摘要:针对国内外研究转基因的现状,简要综述了转基因技术的发展概况,我国在转基因技术上的发展概况以及所取得的成就,并且针对转基因技术可能存在的不利因素,叙述了我国转基因技术的安全管理情况,提出了对发展我国转基因技术的建议,阐述未来农业转基因技术的发展趋势和保障措施。 关键词:转基因技术;现状;展望 Application Status and Prospect of China Transgenic Abstract: Be directed to status of gene transfer on domestic and overseas, reviewed briefly the development of transgenic technology, In the development of transgenic technology in our country as well as the achievements, and unfavorable factors may exist for transgenic technology, describes the safety management of our transgenic technology, suggestions for the development of the transgenic technology. Further, the development trend and the safeguards of the transgenic biotechnology in Chinese agriculture were described. Keywords: transgenic; status quo; expectation 21世纪是生物技术的世纪,生物技术在农业领域中的运用将为农业生产带来新的革命。转基因技术,是指运用科学手段,将基因片段转入特定生物中,并最终获取具有特定遗传性状个体的技术[1]。转基因技术通过在细胞和分子水平上对基因进行操作,打破物种间遗传物质转移交换通常具有的天然屏障,实现农作物目标性状的定向改良,是生物技术领域发展最快的前沿技术之一[2]。自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用,通过随机和自然的方式来积累优良基因。因此,可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的,其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。 1转基因技术的发展概况 1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基[3]称为合成生物学概念的就是基因重组技术,1978年,诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶[4]的纳森斯、亚伯与史密斯,

转基因动物应用前景

转基因动物的应用前景 冯彦东,马小军,李越,马志辉,肖海元,马永刚,马聪 甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃兰州 (730070) 摘要:本文较为全面的综述了各种转基因动物技术的方法,以及提高转基因效率的方法;指出了目前研究中存在的问题,并对其发展前景进行了展望。 关键词:转基因动物、基因、方法、应用、前景 科学家预言,21世纪是生命科学的世纪,生物技术产业已成为科学家和企业家开发的热点。转基因动物技术是21世纪发展最为迅速的生物高新技术之一,是建立在细胞遗传学、分子遗传学、胚胎发育学和DNA重组技术基础之上的生物工程技术。转基因技术就是利用工程技术的实验手段将特定外源基因导入受体细胞中,由此整合到受体细胞的染色体上,并使外源基因得到表达和遗传的生物技术。携带外源基因并能表达和遗传的支物称为转基因动物。转基因技术是新兴的生物技术,具有广阔的应用前景。目前利用转基因技术获得的主要是粮食作物,其中转基因植物及产品已进入商品化生产阶段。转基因动物的研究尚处于实验室研究阶段,获得转基因动物技术难度较大。但它是一种通过对基因的操作,在RNA、蛋白质、形态学或生理学等水平直接观察基因在活体内的活动情况,并观察其表达产物所引起的表型效应的四维实验体系,其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中,既具有深远的理论价值,又有重大的应用价值。据统计,全球已有以转基因动物技术为核心的公司43家,并将成为21世纪生物技术领域的支柱产业。1998年全球动物生物技术产品总销售额估计为6.2亿美元,预计到2010年仅在农业领域总销售额将达到110亿美元,其中75亿美元来自转基因动物品种。而利用转基因动物制作生物反应器生产药品物和功能蛋白的销售市场预计可达500亿美元。毫无疑问,转基因动物正在改变着生物医药、农业生产、环境保护、生物材料,甚至是整个生命科学研究与发展面貌。利用转基因动物技术,既可加快家畜品种的改良速度,提高肉、奶、蛋的产量和品质,又可生产珍贵的药物蛋白,为大量患者造福。可以说转基因动物技术对于人们千百年来追求的丰衣足食,延年益寿两大目标都会做出具大的贡献。[1,2,3,4,5,6,7] 1 转基因动物的制作方法 1.1 显微注射法 是由美国人Gordon于1980年首次发明。显微注射法的制作过程是将SV40的TK基因整合的质粒以显微注射法注入到小鼠受精卵原核中,首次成功地培育出转基因小鼠。其基本原理是通过显微镜注射将外源基因直接注射到受精卵的雄原核内,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。其优点是直接对基因进行操作,整合率较高.缺点是技术难度高,成功率低。[3,8,15,18] 1.2 逆转录病毒传染法 此法的研究是1974年Janenissh等将SV40DNA注入小鼠囊胚腔中,获得转基因小鼠。其原理是利用逆转录病毒的LTRs区域具有的转录启动子活性这一特点,将外源基因连接到LTRs的下部进行重组后,再使之包装成为高滴度的病毒颗粒,直接感染受精卵或注入囊胚中,携带外源基因的反转录病毒DNA可以整合到宿主染色体上。逆转录病毒法的优点是操作简单,外源基因的整合率高,动物病毒所具有的启动子不但可以引发一些选择标记基因的表达,还能引发所导入的外源基因的表达,缺点是逆转录病毒载体容量有限,并且外源基因

转基因技术介绍

转基因技术 编辑 转基因即转基因技术。 转基因技术(Genetically Modified,简称GM),是指运用科学手段,从某种生物体基因组中提取所需要的目的基因,或者人工合成指定序列的基因片段,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因组进行重组,再从重组体中进行数代的人工选育,从而获得具有特定的遗传性状个体的技术。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状,培育出新品种。转基因技术的理论基础来源于分子生物学。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(但如今人们对改变原有动植物性状的技术称为转基因技术(狭义),将对微生物的操作称为遗传工程技术(狭义)。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)。 目录 1发展历史 2基本技术过程 3分类 人工转基因 植物转基因 动物转基因 微生物基因重组 自然转基因 4转基因技术产物 转基因生物 转基因食品 5技术特点 组合原理 植物 动物 6与杂交的区别 种基根杂交技术 植物杂交 杂交畜牧 7转基因技术现状 转基因食品 技术应用 商业化 8媒体报道 9转基因植物转化方法 农杆菌介导转化 花粉管通道法 核显微注射法 基因枪法 精子介导法 核移植转基因法 体细胞核移植法

10影响 减少温室气体排量 疑问 对环境系统 对生态物种 动物试验 11社会 学者批评 转基因标识法案 12相关事件 动物异常事件 转基因水稻争议 巴西坚果事件 普斯泰事件 转基因玉米事件 俄转基因食品事件 广西迪卡玉米事件 转基因大米试验 实验鼠致癌事件 猕猴喂养实验 律师申请公开遭拒 13批准作物一览 1发展历史 1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基(Waclaw Szybalski)称基因重组技术为合成生物学概念,1978年,诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯(Daniel Nathans)、亚伯(Werner Arber)与史密斯(Hamilton Smith)时,斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道:限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。转基因技术,包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞,以及转基因途径等,外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展,导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术2000年国际上重新提出合成生物学概念,并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。 2基本技术过程 (1)从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段;或者人工合成目的基因。 (2)在体外, 将带有目的基因的DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上, 形成重组DNA分子。 (3)将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) 。 (4)带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体。 (5) 从大量的细胞繁殖群体中,筛选出具有重组DNA分子的细胞克隆。 (6)将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。 3分类 转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因,按照对象可分为植物转基因技术,动物转基因技术和微生物基因重组技术。 人工转基因 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(Transgene technology)。人们常说的“遗传工

农业转基因技术运用及发展

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农业转基因技术运用及发展 我国是一个人口众多的农业大国,应用最新的科学技术迅速发展农业是一项十分紧迫的任务。生物技术是二十世纪七十年代发展起来的一门新兴学科,它包括四大技术:基因工程,细胞工程,酶工程和微生物工程。基因工程是生物工程中的后起之秀。1转基因技术在农业领域的发展概况自1953年英国科学家沃森和克里克提出了DNA的分子结构双螺旋模型以来,人们对遗传基因密码的了解有了突破性进展,现代生物技术在此基础上发展起来。此后,生物技术研究倍受青睐,得到了快速的发展。在短短的几十年时间里,应用范围已经涉及到农业,医药,环境,食品和化工等多个领域。目前世界上许多国家如美国,日本等一些发达国家早已在进行这方面的研究,并且取得了可喜的成果。美国等国家投资了上亿美元的资金对人类基因组进行研究,并于今年4月完成人类基因图谱,我们国家承担了全部工作的l%左右。我国的863计划,攀登计划等对动植物的转基因及水稻的基因组进行了研究。人类在生物基因工程研究领域已经取得了许多重大成果。19%年,中国水稻研究所以黄大年研究员为首的课题组,在世界上首次研究出了抗除草剂转基因杂交稻,为解决长期以来困扰杂交稻制种纯度问题提供了新方法。微生物农药因具有对环境和生态安全的突出优点而受到国内外高度重视。将毒蛋白抗虫基因和抗除草剂基因分别导人水稻,使得新种质不仅有显着的抗虫性,而且有较强的抗除草剂效果。控制谷蛋白产生的基因植人“越光”号水稻中,使它的谷蛋白含量减少了四分之三,大大提高了它在食用和造酒方面的质量。瑞士培育出能产生p一胡萝卜素的转基因水稻,在不久的将来,出现在餐桌上的米饭不是白色的而是金黄色的。全世界估计有24亿人口以大米为主食,还有上千万人因铁的摄人量不足而使智力和身体发育受到影响;因维生素A的摄人量不足而在少年时期就失明。并且受影响的人群无法通过食用蔬菜、水果和肉类补充主食中缺乏的铁和维生素。瑞士科学家把黄水仙等植物的基因植人水稻,从而提高大米的营养价值,

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