基因工程技术综述
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(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。
公司将除草剂草甘膦的靶酶（EPSPS）的 cDNA 克隆转入油菜[1]，目前，已获得的抗 除草剂作物有大豆、棉花、玉米、水稻和甜菜等 20 多种。 3.1.2 抗虫的植物转基因技术 生物防治害虫的工作已经开展多年，主要是利用苏云金杆菌中的毒蛋白（结晶蛋白） 对害虫有毒害作用，使用这些杆菌来控制害虫。现在，人们可以通过克隆这些毒蛋白 的基因（Bt 基因）并把这些基因转移到植物细胞中，从而获得能抗虫的转基因植物。 目前，Bt 基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、水稻、玉米及棉花等多种植物中。1996 年转 Bt 基因棉花在美国种植 66 万 hm2 经中国农科院棉花所引进在华北试种两年，在 多点表现突出，在完全不喷杀虫剂的情况下，单产仍然高于喷洒 2—3 次杀虫剂的中国 推广棉花[2]，显示出了控制棉铃虫的极好前景。 3.1.3 动物转基因育种 动物转基因技术的研究主要集中在改良家畜、家禽的经济性状和通过转基因动物进 行药物或蛋白质的生产等方面（比如比较典型的是乳房生物反应器），目前已经取得 了显著的成就，先后培育出转基因猪、羊、牛和鱼等，另一种转基因猪是带有人体基 因的猪，这种转基因猪渴望能解决人体移植器官的机体排斥问题。 3.2. 转基因技术在医学上的应用 3.2.1 基因工程药物 利用转基因技术开发新型治疗药物是当前最活跃和发展最快的领域。自 1982 年世 界第一个基因工程药物——重组胰岛素投放市场以来，基因工程药物就成为制药行业 的一支奇兵，每年平均有 3—4 个新药或疫苗问世，开发成功的约有 50 个药品。 这些药品在疑难杂症上，起到了传统化学药物难以达到的作用[3,4,5]。为治愈癌症 正在研制的用单克隆抗体制成的“生物导弹”，就是按照人类的设计，把“生物导弹” 发射出去，精确的命中癌细胞，并炸死癌细胞，而不伤害健康的细胞，比如专门用于 肿瘤的“肿瘤基因导弹”等。可见，生物工程药物将成为 21 世纪药业的支柱。而脱氧 核糖核酸或者基因育苗的问世，变革了机体的免疫方式。如今，人们翘首关注困扰人 类的艾滋病病毒疫苗的早日问世。 同时，运用转基因技术生产药物对医学的贡献也是巨大的。就拿青霉素来说，在青 霉素的发现初期，它是一种高效但却非常昂贵的药物，因为所能提取获得的合成青霉 素的原料很少，因此在早期青霉素是很珍贵的药物。通过微生物的转基因技术，可以 定向地构建高产菌株，从而获得大量的原料，降低了青霉素的制造成本，使得平常家 庭也可以使用抗生素治疗疾病，微生物的转基因技术在其中有巨大的贡献。
科学家赋予了转基因生物某些特殊形状，如抗虫、抗旱、抗冻、生长快、植株健壮 等等。增强了它们的生存竞争能力，有可能使它们成为“入侵的外来物种”，威胁生 态系统中其他生物的生存。 导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而 重组出对人类或其他生物有害的病原体。 转基因植物的外源基因，还有可能通过花粉传播到同类植物身上进行授粉，造成众 多非转基因植物受到基因污染。 4.3 转基因技术与食品安全 担心出现滞后效应，担心出现新的过敏源，以及营养成分会有很大改变。 转基因技术是一项具有划时代意义的手段。它可以使得各种物种间跨越生殖隔离 而进行基因交流，从而可以重组出具有许多优良性状的物种；同时还可以人工设计和 构造具有特定性状的基因。但是，转基因技术还存在着许许多多的安全性问题，对人 类的生存和发展具有潜在的威胁，因此转基因技术的推广需要慎之又慎。 参考文献； [1] 童克中.基因及其表达.北京：科学出版社，2001.
转基因技术综述 摘要：兴起于上世纪 70 年代的转基因技术越来越受到人们的关注，因此很有必要对转 基因技术的原理、操作、应用及其意义进行学习和了解。 关键词：转基因技术、原理、操作。 引言：人类首次发现基因距今已有 100 多年，这 100 多年来有关基因的技术取得了长 足的进步，如今最受分子生物学界欢迎的无疑是转基因技术的研究。转基因技术出现 于上世纪 70 年代，当时美国斯坦福大学的学者首次在体外进行了 DNA 的改造研究， 他们把 SV40（一种猴病毒）的 DNA 和 X 噬菌体 DNA 分别切割，Hale Waihona Puke Baidu将两者联系在一起， 成功地构建了第一个体外重组的人工 DNA 分子，转基因技术由此兴起。在历经科学家 们数十年的研究和发展后，目前转基因技术已经有了很大的发展和一些商业应用，例 如：转基因水稻、抗虫棉、青霉素的量产、进行基因诊断和基因治疗等。下面就来具 体的介绍转基因技术的具体内容。 1 转基因技术
3.2.2 基因治疗 基因治疗是指由于某种基因缺陷引起的遗传病通过转基因技术而得到纠正。 基因治疗的两种途径：一是体细胞的基因治疗，一是生殖细胞的基因治疗。临床实 践已经表明：基因治疗已经变革了整个医学的预防和治疗领域。比如白痴病，用健康 的基因更换或者校正患者的有缺损的基因，就有可能根治这种疾病。现在已知的人类 遗传病约有 4000 种，包括单基因缺陷和多基因的综合症。运用转基因技术或基因打靶 的手段，将错误的基因杀灭，插入校正基因，得以治疗、校正和预防遗传疾病的目的。 4 转基因技术的安全性问题： 4.1 转基因技术威胁环境安全 如今的地球是历经几十亿年进化后才使得自然界中的生物处于现在这样和谐的动态 平衡之中。而今天，当人们利用生物技术把动物、植物、微生物的 DNA 组合在一起转 移到某种生物中时，这种做法势必会打破自然物种的原有界限，改变生态系统中能量 流动和物种循环。使得生态系统的稳定性遭到破坏。 4.3 转基因技术威胁生物安全
1.1 什么是转基因技术？ 转基因技术就是将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。 转基因最初用于研究基因的功能，即把外源基因导入受体生物体基因组内 （一般为模式生物，如拟南芥或斑马鱼等），观察生物体表现出的性状，达到揭示基因功 能的目的。
1.2 常用的转基因技术有哪些？ （1）.核显微注射法 显微注射法是动物转基因技术中最常用的方法。是在显微镜下将外源基因注射到 受精卵细胞的原核内，注射的外源基因与胚胎基因组融合，然后进行体外培养，最后 移植到受体母畜子宫内发育，这样分娩的动物体内的每一个细胞就都含有新的 DNA 片 段。 （2）.核移植转基因法 体细胞核移植是先吧外源基因与供体细胞在培养基中培养，使外源基因整合到供 体细胞上，然后将供体细胞核移植到受体细胞——去核卵母细胞，使外源基因整合到 供体细胞上，然后将供体细胞核移植到受体细胞——去核卵母细胞，构成重建胚，再 把其移植到假孕母体，待其妊娠、分娩，便可得到转基因的克隆动物。 （3）.逆转录病毒载体导入法
将目的基因重组到逆转录病毒载体上，制成高滴度的病毒颗粒，人为感染着床前 后的胚胎，可直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目 的，通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组 DNA 中去。 （4）人工酵母染色法 人工酵母染色法（YAC）是一种新型载体。其容量巨大，有克隆百万对碱基的大片 段 DNA 的能力。 2 转基因技术的操作过程 转基因技术的操作过程主要分为以下几个步骤：
总得来说可以归纳为:获取目的基因→构建重组 DNA 分子→导入目的基因→目的基因的 检测与表达.
3
转基因技术的发展和应用 对转基因技术按照操作对象进行分类,主要可以分为动物转基因技术、植物转基因
技术以及微生物转基因技术等。目前对这些领域都有了一定程度的研究和学习，下面 来介绍一下在农业和医疗领域上的成果。 3.1 在农业上的应用 3.1.1 抗除草剂的植物转基因技术 资料表明，每年杂草造成的经济损失占农作物总产值的 10%—10%左右。尽管除 草剂的使用对大规模机械化耕作，减少劳动力开支和提高产量有极为重要的作用，但 是一般除草剂的选择性差（不仅会杀死杂草，而且还会杀死作物）。现在利用转基因 技术，将能抵抗除草剂的基因转移到植物中，获得抗除草剂的植物，如美国的孟山都
[2]李尉民，乐宁，夏红民 .转基因生物及其产品的风险与管理 .生物技术通报.2000（4） 41—44. [3]朱宝泉.基因工程技术在医学工业中的应用及其发展[J].中国医药工业志.1997.28 （2）：56—58 [4]方鹏.基因工程应用简述[J].辽宁师专学报.2004.6（2）：29—30. [5]周黎，柯传奎.基因工程药物研究现状与对策[J].生命科学 仪器 2004.1:22.
(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。
公司将除草剂草甘膦的靶酶（EPSPS）的 cDNA 克隆转入油菜[1]，目前，已获得的抗 除草剂作物有大豆、棉花、玉米、水稻和甜菜等 20 多种。 3.1.2 抗虫的植物转基因技术 生物防治害虫的工作已经开展多年，主要是利用苏云金杆菌中的毒蛋白（结晶蛋白） 对害虫有毒害作用，使用这些杆菌来控制害虫。现在，人们可以通过克隆这些毒蛋白 的基因（Bt 基因）并把这些基因转移到植物细胞中，从而获得能抗虫的转基因植物。 目前，Bt 基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、水稻、玉米及棉花等多种植物中。1996 年转 Bt 基因棉花在美国种植 66 万 hm2 经中国农科院棉花所引进在华北试种两年，在 多点表现突出，在完全不喷杀虫剂的情况下，单产仍然高于喷洒 2—3 次杀虫剂的中国 推广棉花[2]，显示出了控制棉铃虫的极好前景。 3.1.3 动物转基因育种 动物转基因技术的研究主要集中在改良家畜、家禽的经济性状和通过转基因动物进 行药物或蛋白质的生产等方面（比如比较典型的是乳房生物反应器），目前已经取得 了显著的成就，先后培育出转基因猪、羊、牛和鱼等，另一种转基因猪是带有人体基 因的猪，这种转基因猪渴望能解决人体移植器官的机体排斥问题。 3.2. 转基因技术在医学上的应用 3.2.1 基因工程药物 利用转基因技术开发新型治疗药物是当前最活跃和发展最快的领域。自 1982 年世 界第一个基因工程药物——重组胰岛素投放市场以来，基因工程药物就成为制药行业 的一支奇兵，每年平均有 3—4 个新药或疫苗问世，开发成功的约有 50 个药品。 这些药品在疑难杂症上，起到了传统化学药物难以达到的作用[3,4,5]。为治愈癌症 正在研制的用单克隆抗体制成的“生物导弹”，就是按照人类的设计，把“生物导弹” 发射出去，精确的命中癌细胞，并炸死癌细胞，而不伤害健康的细胞，比如专门用于 肿瘤的“肿瘤基因导弹”等。可见，生物工程药物将成为 21 世纪药业的支柱。而脱氧 核糖核酸或者基因育苗的问世，变革了机体的免疫方式。如今，人们翘首关注困扰人 类的艾滋病病毒疫苗的早日问世。 同时，运用转基因技术生产药物对医学的贡献也是巨大的。就拿青霉素来说，在青 霉素的发现初期，它是一种高效但却非常昂贵的药物，因为所能提取获得的合成青霉 素的原料很少，因此在早期青霉素是很珍贵的药物。通过微生物的转基因技术，可以 定向地构建高产菌株，从而获得大量的原料，降低了青霉素的制造成本，使得平常家 庭也可以使用抗生素治疗疾病，微生物的转基因技术在其中有巨大的贡献。
科学家赋予了转基因生物某些特殊形状，如抗虫、抗旱、抗冻、生长快、植株健壮 等等。增强了它们的生存竞争能力，有可能使它们成为“入侵的外来物种”，威胁生 态系统中其他生物的生存。 导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而 重组出对人类或其他生物有害的病原体。 转基因植物的外源基因，还有可能通过花粉传播到同类植物身上进行授粉，造成众 多非转基因植物受到基因污染。 4.3 转基因技术与食品安全 担心出现滞后效应，担心出现新的过敏源，以及营养成分会有很大改变。 转基因技术是一项具有划时代意义的手段。它可以使得各种物种间跨越生殖隔离 而进行基因交流，从而可以重组出具有许多优良性状的物种；同时还可以人工设计和 构造具有特定性状的基因。但是，转基因技术还存在着许许多多的安全性问题，对人 类的生存和发展具有潜在的威胁，因此转基因技术的推广需要慎之又慎。 参考文献； [1] 童克中.基因及其表达.北京：科学出版社，2001.
转基因技术综述 摘要：兴起于上世纪 70 年代的转基因技术越来越受到人们的关注，因此很有必要对转 基因技术的原理、操作、应用及其意义进行学习和了解。 关键词：转基因技术、原理、操作。 引言：人类首次发现基因距今已有 100 多年，这 100 多年来有关基因的技术取得了长 足的进步，如今最受分子生物学界欢迎的无疑是转基因技术的研究。转基因技术出现 于上世纪 70 年代，当时美国斯坦福大学的学者首次在体外进行了 DNA 的改造研究， 他们把 SV40（一种猴病毒）的 DNA 和 X 噬菌体 DNA 分别切割，Hale Waihona Puke Baidu将两者联系在一起， 成功地构建了第一个体外重组的人工 DNA 分子，转基因技术由此兴起。在历经科学家 们数十年的研究和发展后，目前转基因技术已经有了很大的发展和一些商业应用，例 如：转基因水稻、抗虫棉、青霉素的量产、进行基因诊断和基因治疗等。下面就来具 体的介绍转基因技术的具体内容。 1 转基因技术
3.2.2 基因治疗 基因治疗是指由于某种基因缺陷引起的遗传病通过转基因技术而得到纠正。 基因治疗的两种途径：一是体细胞的基因治疗，一是生殖细胞的基因治疗。临床实 践已经表明：基因治疗已经变革了整个医学的预防和治疗领域。比如白痴病，用健康 的基因更换或者校正患者的有缺损的基因，就有可能根治这种疾病。现在已知的人类 遗传病约有 4000 种，包括单基因缺陷和多基因的综合症。运用转基因技术或基因打靶 的手段，将错误的基因杀灭，插入校正基因，得以治疗、校正和预防遗传疾病的目的。 4 转基因技术的安全性问题： 4.1 转基因技术威胁环境安全 如今的地球是历经几十亿年进化后才使得自然界中的生物处于现在这样和谐的动态 平衡之中。而今天，当人们利用生物技术把动物、植物、微生物的 DNA 组合在一起转 移到某种生物中时，这种做法势必会打破自然物种的原有界限，改变生态系统中能量 流动和物种循环。使得生态系统的稳定性遭到破坏。 4.3 转基因技术威胁生物安全
1.1 什么是转基因技术？ 转基因技术就是将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。 转基因最初用于研究基因的功能，即把外源基因导入受体生物体基因组内 （一般为模式生物，如拟南芥或斑马鱼等），观察生物体表现出的性状，达到揭示基因功 能的目的。
1.2 常用的转基因技术有哪些？ （1）.核显微注射法 显微注射法是动物转基因技术中最常用的方法。是在显微镜下将外源基因注射到 受精卵细胞的原核内，注射的外源基因与胚胎基因组融合，然后进行体外培养，最后 移植到受体母畜子宫内发育，这样分娩的动物体内的每一个细胞就都含有新的 DNA 片 段。 （2）.核移植转基因法 体细胞核移植是先吧外源基因与供体细胞在培养基中培养，使外源基因整合到供 体细胞上，然后将供体细胞核移植到受体细胞——去核卵母细胞，使外源基因整合到 供体细胞上，然后将供体细胞核移植到受体细胞——去核卵母细胞，构成重建胚，再 把其移植到假孕母体，待其妊娠、分娩，便可得到转基因的克隆动物。 （3）.逆转录病毒载体导入法
将目的基因重组到逆转录病毒载体上，制成高滴度的病毒颗粒，人为感染着床前 后的胚胎，可直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目 的，通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组 DNA 中去。 （4）人工酵母染色法 人工酵母染色法（YAC）是一种新型载体。其容量巨大，有克隆百万对碱基的大片 段 DNA 的能力。 2 转基因技术的操作过程 转基因技术的操作过程主要分为以下几个步骤：
总得来说可以归纳为:获取目的基因→构建重组 DNA 分子→导入目的基因→目的基因的 检测与表达.
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转基因技术的发展和应用 对转基因技术按照操作对象进行分类,主要可以分为动物转基因技术、植物转基因
技术以及微生物转基因技术等。目前对这些领域都有了一定程度的研究和学习，下面 来介绍一下在农业和医疗领域上的成果。 3.1 在农业上的应用 3.1.1 抗除草剂的植物转基因技术 资料表明，每年杂草造成的经济损失占农作物总产值的 10%—10%左右。尽管除 草剂的使用对大规模机械化耕作，减少劳动力开支和提高产量有极为重要的作用，但 是一般除草剂的选择性差（不仅会杀死杂草，而且还会杀死作物）。现在利用转基因 技术，将能抵抗除草剂的基因转移到植物中，获得抗除草剂的植物，如美国的孟山都
[2]李尉民，乐宁，夏红民 .转基因生物及其产品的风险与管理 .生物技术通报.2000（4） 41—44. [3]朱宝泉.基因工程技术在医学工业中的应用及其发展[J].中国医药工业志.1997.28 （2）：56—58 [4]方鹏.基因工程应用简述[J].辽宁师专学报.2004.6（2）：29—30. [5]周黎，柯传奎.基因工程药物研究现状与对策[J].生命科学 仪器 2004.1:22.