基因工程的应用及其安全性管理_黄志良
基因工程在食品安全领域的应用
基因工程在食品安全领域的应用基因工程在食品安全领域的应用几十年来，基因工程技术在食品安全领域发挥着重要的作用。
通过改变或插入特定基因，科学家们成功地开发出了许多具有优良特性的转基因食物。
本文将讨论基因工程在食品安全领域的应用，以及其对环境和人类健康的影响。
一、转基因作物的抗虫性和耐病性转基因技术使得作物的抗虫性和耐病性得到了显著提高。
科学家们通过在作物中导入产生抗虫蛋白的基因，成功地使作物对虫害的侵袭产生免疫力。
这一技术不仅减少了农民使用农药的数量，而且有助于减少环境中的农药残留。
此外，通过增加作物的耐病基因，科学家们也成功地使作物对多种病害具有更好的防御能力，从而提高了农作物的产量和质量。
二、改善营养价值和品质基因工程还可以改善农作物的营养价值和食品品质。
例如，通过导入合成维生素的基因，科学家们成功地使一些转基因作物富含维生素C、维生素A等营养物质。
这对于发展中国家来说尤为重要，因为这些国家中有很多人口面临维生素缺乏的问题。
此外，基因工程技术还可以减少作物中的有害物质含量，如致病菌和有毒物质，从而提高食品的品质和安全性。
三、抗除草剂和逆境耐受性通过基因工程技术，科学家们还开发出了一些抗除草剂的转基因作物。
这些作物对特定的除草剂具有抗性，可以在除草剂的使用中保持其生长和发育。
这不仅有助于减少农药的使用，还可以提高农作物的产量。
此外，基因工程还可以使作物具有逆境耐受性，如耐盐碱、耐旱等特性。
这对于世界上许多干旱地区和盐碱地区的农民来说意义重大，可以增加他们的生产能力，改善生活条件。
需要指出的是，尽管基因工程在食品安全领域的应用取得了许多突破，仍然存在一些争议和疑虑。
有些人担心转基因食物对人类健康的潜在风险，尽管科学研究表明这些担忧不太可能成立。
此外，基因工程技术也对环境产生了影响，如转基因作物与传粉昆虫的关系等。
因此，在推广和应用基因工程技术时，需要进行充分的评估和监管，以确保食品的安全性和环境的可持续发展。
基因工程技术在药物安全性评价中的应用
基因工程技术在药物安全性评价中的应用简介：随着现代医学和生命科学的发展，基因工程技术正逐渐成为药物研发和安全性评价中不可或缺的工具之一。
基因工程技术的应用，尤其是在药物安全性评价方面，可以提高药物研发的效率和准确性，加快新药上市的进程并提高临床疗效。
一、基因工程技术在药物代谢研究中的应用基因工程技术可以改变药物代谢酶的表达和功能，从而影响药物在体内的药代动力学。
通过构建基因工程模型，可以研究药物在体内的代谢途径，特别是药物代谢酶的种类和活性。
这有助于预测药物的代谢速率、药物相互作用以及药物副作用的可能性。
此外，基因工程技术还可以帮助研究药物在肝脏中的代谢过程，从而提前预测药物对肝脏的毒性和变异性，为安全性评价提供重要依据。
二、基因工程技术在药物效应研究中的应用基因工程技术可以用于构建疾病模型和药物敏感性模型，以研究药物的效应和机制。
通过改变特定基因的表达或功能，可以构建一些与特定疾病相关的细胞或动物模型。
这些模型不仅可以用于评估药物的疗效，还可以研究药物对特定基因或途径的影响，从而揭示药物的作用机制和潜在的副作用。
三、基因工程技术在药物安全性评价中的应用基因工程技术还可以用于药物在动物模型和体外试验中的安全性评价。
通过构建转基因动物模型，可以研究药物对特定基因或途径的影响；通过构建细胞模型或人工合成代谢途径，可以模拟药物在人体中的代谢过程。
这些模型可以快速、准确地评估药物的安全性，提前预测药物对不同人群的影响，并为药物临床试验提供重要参考。
四、基因工程技术在药物筛选中的应用传统的药物筛选通常是通过对大量药物分子进行体外实验或动物实验来筛选潜在候选药物。
基因工程技术可以通过对药物在体内的作用机制进行详细研究，筛选出更加精准、效果更好的药物候选者。
这不仅节约了时间和资源，还提高了新药研发的成功率。
结论：基因工程技术在药物安全性评价中的应用具有重要意义。
它可以提高药物研发过程中的效率和准确性，加快新药上市进程，并提前预测药物的安全性和疗效。
2023选修3第二节《基因工程的应用》ppt
乳腺生物反应器
✓本质： 转基因动物 ✓功能： 生产药品 ✓过程：简述培育生产人生长激素的转基因牛的步骤。
① 用限制酶从人的DNA中获取生长激素基因; ② 将生长激素基因和乳腺蛋白基因的启动子等
调控组件同时插入质粒，构建基因表达载体； ③ 通过显微注射的方法导入牛的受精卵； ④ 检测筛选出成功转化的受精卵，培养成胚胎； ⑤ 将胚胎植入代孕母牛,使其生长发育成转基因牛。
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3、器官移植 ——用转基因动物作器官移植的供体
－导入某种调节因子，抑制或清除抗原决定基因 消除异种器官供体的免疫排斥反应
三、基因工程药物异军突起
工程菌生产药用蛋白
1、工程菌——用基因工程的方法，使外源基因得 到高效表达的菌类细胞株系。
2、用大肠杆菌生产动物的干扰素
① 用反转录的方法获取干扰素的基因; ② 将干扰素基因、启动子、终止子、插入含抗四环素基因的
第48讲 基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性和伦理问题
第48讲基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性和伦理问题课标内容(1)举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。
(2)概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质。
(3)举例说明依据人类需要对原蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。
(4)探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。
(5)举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。
考点一基因工程的应用1.乳腺生物反应器乳腺生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产药用蛋白，而膀胱生物反应器是利用转基因动物的尿液生产药用蛋白，其优点是不受动物的性别、生长发育时期的限制，提取简单高效。
2.利用基因工程菌生产药物【情境推理·探究】1.野外种植转基因抗A害虫植物的同时，还种植一定量的同种不抗虫植物，可降低抗性害虫在整个害虫种群中所占比例的增加速率。
试分析其中的原因。
提示种植一定量的同种不抗虫植物，对抗性害虫的选择作用减弱。
2.人的胰岛素基因导入大肠杆菌后不能正确表达出胰岛素，其原因是_____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。
提示真核细胞的基因结构不同于原核细胞，其转录出的mRNA需加工后才能作为翻译的模板，细菌中不存在此机制考向结合基因工程的应用，考查社会责任1.(2023·福建宁德期末)利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。
下列叙述错误的是()A.应该用山羊乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体B.通过体细胞克隆可将丁酰胆碱酯酶基因传递给子代C.通过显微注射技术将基因表达载体导入山羊乳腺细胞D.山羊乳腺细胞可将肽链加工成具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶答案 C解析要得到转基因山羊乳腺生物反应器，在构建基因表达载体时需要乳腺中特异表达的基因的启动子，使目的基因只在乳腺细胞中表达，A正确；通过显微注射技术将基因表达载体导入山羊受精卵，C错误；山羊乳腺细胞含有内质网和高尔基体，可将肽链加工成具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶，D正确。
基因工程应用及安全性
基因工程应用及安全性一、基因工程的应用1、农业上的应用(1) 获得高产、稳产和具有优良品质的农作物(2）培育出具有各种抗逆性的作物新品种2、畜牧业上的应用(1)培育各种具有优良品质的动物(2)利用动物乳腺细胞获得人类所需要的各种物质3、食品工业上的应用为人类开辟新的食物来源4、基因工程与医药卫生（1）生产基因工程药品（2）用于基因诊断与基因治疗5、基因工程与环境保护（1）用于环境检测（2）用于被污染环境的净化二、关注转基因生物和转基因食品的安全性1、1 农业农业是基因工程的一个重要应用领域，主要用干培育具有优良性状的动物和农作物，如培育抗虫害、抗病害、抗除草剂、耐盐抗干旱作物、农产品品质改良、提高营养物质含量。
传缱的杂交育种方法周期非常长，而且准确性差。
基因工程方法具有极高的准确性，基因的转移不再限于同一物种之间，动物、植物、徽生物之间也可发生基因转移。
目前的基因工程作物主要有马铃薯、棉花、玉米、大豆、番茄等，这些作物已通过一些国家的审批程序，开始大面积种植。
1．2 食品食品加I与农业密切相关，通过基因工程方法改进农作物的生产性能，可为食品加工业提供质优而价廉的原料。
转基因大豆的油脂组成中合有较高比例的不饱和脂肪酸，转基因番茄耐贮藏，不易腐烂，用基因工程的方法改进微生物菌种性能，可使发酵食品和食品酶制剂生产面貌一新。
1．3 医药学上的应用基因工程在医学上主要应用于生产基因I程药物、疾病诊断、基因治疗。
基因工程药物有激素与细胞分裂素、生理调节因子、血液制品、疫苗、单克隆抗体几类。
如人胰岛素、人生长激素、人促缸细胞生成素、人尿激酶、组织纤溶酶激活剂、乙肝疫苗、干扰素等药物已可以用基因I程的方法生产，我国口一干扰素基因I程产品于1989年投产，是我国第一种基因工程药物。
在疾病诊断方面，科学家现已完成了许多病原微生物的基因组测序。
如流感嗜血杆菌、生殖器支原体、幽门螺杆菌、结核杆菌和梅毒螺旋体等，为进一步了解这些病原菌的致病机理，通过基因工程细胞生产的单克隆抗体是一种快速而准确的诊断试剂。
高中选修三知识点 基因工程的应用
8．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作用，从而达到治疗疾病的目的。其方法可以分为体外基因治疗和体内基因治疗。
高中选修三基因工程的应用
1．植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2．抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制基因；抗真菌转基因植物中可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
3．在培育抗逆转基因植物中，使用调节细胞渗透压的基因来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力；将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草和番茄，提高它们的耐寒能力；将抗除草剂基因导入作物，使作物抗除草剂。
4．在利用转基因改良植物的品质方面，我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30%。
5．动物基因工程从诞生那天起，就在动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等很方面显示了广阔的前景。
6．乳腺生物反应器的操作过程为：将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。
基因工程技术对病原微生物与人类安全的影响与管理
基因工程技术对病原微生物与人类安全的影响与管理基因工程技术是一项重要的生物技术，它涉及对生物材料的DNA进行修改和重组，以创造新的生物体，改变现有生物体的功能，或为现有生物体添加新的功能。
然而，尽管这项技术在医药、农业和工业领域有着广泛的应用，但其对病原微生物的影响和人类安全的影响也需要得到充分重视和管理。
基因工程技术对病原微生物的影响包括两个方面：病原微生物的基因修饰以及新型病原微生物的出现。
首先，基因工程技术可以对病原微生物进行基因修饰，使其在毒力、传播能力等方面发生改变。
例如，科学家可以通过删除或修改病原微生物的特定基因，减弱其毒力或增加对抗其感染的免疫力。
此外，基因工程技术也可以用于合成病原微生物的新蛋白质，进一步提高其毒力或导致新的疾病表型。
其次，基因工程技术还可能导致新型病原微生物的出现。
基因重组技术可以将不同病原微生物的基因组进行重组，创造出现有自然界中未见过的微生物，在不具备世代演化慢速和传播慢速的新病原体出现的同时，可能会给人类健康造成新的威胁。
因此，对基因工程技术对病原微生物的影响需要进行全面的风险评估，确保新创造的病原微生物不会对人类健康和生态系统带来可控制的潜在风险。
为了管理基因工程技术对病原微生物与人类安全的影响，需要建立一系列的管理措施，包括法律法规、伦理道德和实验室安全等方面的措施。
首先，各国需要通过立法和制定法规来规范基因工程技术的研究和应用，明确相关的技术操作要求、审批流程和监管机构。
法律法规的落实将有助于强化对基因工程技术的管理与监督，保护社会公众免受潜在风险的侵害。
其次，在伦理和道德层面，科学家和研究机构需要遵循相关的伦理准则和道德原则，在进行基因工程技术研究和实验过程中，确保对生物安全和人类安全的高度责任感。
这包括确保病原微生物的基因修饰不会导致潜在的危害和遵守无害生物安全原则，同时要确保实验室的安全措施和操作规程得到有效的执行。
最后，实验室安全也是管理基因工程技术对病原微生物与人类安全的重要环节。
基因工程的应用及其安全性管理
基因工程的应用及其安全性管理作者：崔怀峰来源：《中国科技纵横》2014年第08期【摘要】随着科学技术的不断进步与发展，新世纪基因工程得到了快速地发展，而且很多技术日趋成熟。
而且转基因技术涉及到工农业生产以及医疗等很多领域，同时也给工农业生产与国民经济的发展带来很多的冲击，影响人们生活的很多方面。
虽然基因工程得到了很多应用，但是由于其存在的潜在的安全性问题，导致其在社会中引起了很多的争议。
因此一方面可以用科学推动其发展，另一方面可以通过制定相对应的制度规范其发展方向，从而使其朝着有利于人、社会以及自然环境的方向发展。
【关键词】基因工程技术争议科学发展1 基因工程以及应用概述基因工程通常是指通过改变生物的遗传物质从而改变其特性，这种技术在培育新物种方面起到了积极的作用。
目前就是人为地将改变的基因移植进某种生物的基因组中，从而引起该生物体的形状的改变，也称为转基因技术或者遗传工程等。
新世纪以来，分子生物学以及生物技术随着科学技术的发展而发展，因此基因工程也获得前所未有的进步，而且很多基因工程产品也深入到了各个行业，影响到了人们的日常生活。
1.1 基因工程在医药方面的应用基因工程在医药研发方面具有很大的潜力，因此国内外的医学届都积极关注基因工程在医药研制方面的应用。
目前利用基因工程已经研制出很多新型药物以及原材料，同时也为各种疾病的研究提供新的技术手段等，现在利用基因工程可以了解到人类各种遗传疾病以及传染病等疾病的发病原因，这样就可以采取相对应的应对措施，从而为控制与治疗各种疾病提供条件。
1.2 基因工程在农业方面的应用在新的世纪，世界人口不断增加，而环境不断恶化，因此造成粮食短缺，而基因工程则为解决粮食危机提供了可能性。
通过基因工程处理的农产品具有更高的产量，同时可以创造新的农业产品，而且具有良好的抗虫、抗旱、抗疾病等功能，可以保障农业的生产，提高单位土地农作物的产量。
若将某种生物的基因转移到农业作物的基因组中去，可以有效地提高农作物中的蛋白质、维生素以及微量矿物质等的含量，因此可以改变农作物的品质，这也是现代农业发展的很重要的方向。
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文章编号:1008 9632(2001)03 0032 04基因工程的应用及其安全性管理黄志良(华南理工大学食品与生物工程学院,广州 510640)y摘 要:基因工程在农业、食品、医药、环保等方面有广泛的应用,同时对生态环境、人类健康、伦理道德、社会经济有不同程度的影响和潜在危害。
加强基因工程的安全管理是基因工程产业健康发展的前提。
本文就基因工程的应用及影响、安全性管理等问题进行了探讨。
关键词:基因工程;应用;安全性管理中图分类号:Q789;Q788 文献标识码:A 基因工程作为生物技术的核心内容,已成为现代高新技术的标志之一。
目前,基因工程领域的研究与开发工作十分活跃,新成果不断涌现,发展日新月异。
1972年,Berg 等首次用限制性内切酶EcoR 切割病毒SV40DNA 和 噬菌体DNA,经过连接,组成重组DNA 分子。
他是第一个实现DNA 重组的人[3]。
1973年,Cohen 将伤寒沙门氏菌抗链霉素质粒与大肠杆菌抗四环素质粒在体外重组,获得异源的重组质粒DNA,并把重组质粒导入大肠杆菌中,建立了抗四环素和抗链霉素的大肠杆菌克隆体,这一研究标志着基因工程的出现。
经过几十年的发展,基因工程技术已走出实验室,基因工程技术的应用已发展成为一个巨大的产业,不仅科研机构进行研究和开发,很多商业机构也积极参与。
基因工程在农业、医药、食品、环保等领域已显示出巨大的应用价值。
但从人类历史发展的经验来看,科学技术给人类社会带来福音的同时,都潜在着对人类自身或生存环境造成危害的一面,基因工程也不例外,在开展基因工程应用的同时,也要注意到其潜在的危害,加强安全性管理。
1 基因工程的应用经过几十年的发展,基因工程已走出实验室进入应用阶段,基因工程产业被喻为朝阳产业,具有巨大的发展前景,各个国家都投巨资资助研究和开发项目。
1983年,世界第一例转基因植物(转基因烟草和马铃薯)问世以来,在农业、医药、食品、环保等领域,基因工程应用研究都取得了突破性进展。
1 1 农业农业是基因工程的一个重要应用领域,主要用于培育具有优良性状的动物和农作物,如培育抗虫害、抗病害、抗除草剂、耐盐抗干旱作物、农产品品质改良、提高营养物质含量。
传统的杂交育种方法周期非常长,而且准确性差。
基因工程方法具有极高的准确性,基因的转移不再限于同一物种之间,动物、植物、微生物之间也可发生基因转移。
目前的基因工程作物主要有马铃薯、棉花、玉米、大豆、番茄等,这些作物已通过一些国家的审批程序,开始大面积种植。
到1998年1月底,全世界约有30种转基因植物被批准进行商品化生产。
美国是转基因作物最大的种植国家,1998年74%的转基因农作物种植在美国,阿根廷、加拿大、澳大利亚分别占15%、10%、1%。
大豆和玉米是最广泛种植的转基因作物,在过去四年中,转基因作物种植面积增加了25倍,1999年达到一亿英亩。
基因工程在作物育种方面应用有:第一,培育抗病虫害作物。
长期、大量使用农药使害虫的耐药性越来越高,农药用量和农药品种不断增加,农业生产成本上升,生态破坏日趋严重。
培育抗病虫害作物一直是传统作物杂交育种的一个主要目标。
基因工程在培育抗病虫害农作物方面表现出极大的优势。
苏云金杆菌在形成芽孢时能产生伴孢晶体,这种毒蛋白对磷翅目昆虫有特异的毒性作用,现已将这种晶体蛋白基因从苏云金杆菌中分离出来,并导入到玉米、水稻、烟草等作物中,使作物在生长过程中产生这种晶体蛋白,杀死害虫。
美国孟山都公司开发的New leaf 马铃薯能抗科罗拉多马铃薯甲虫,1995年5月批准成为常规品种[11]。
抗虫棉可抗磷翅目害虫。
保产玉米可抗玉米螟。
90年代以来,抗病虫害的转基因花生植株也研究成功[5]。
第二,抗除草剂。
草甘磷(glyphosate)是一种广谱除草剂,它通过抑制5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSP)的活性而阻断芳香族氨基酸的合成,导致植物死亡,将含有抗草甘磷的EP SP 合成酶突变基因引入植物,就可使植物获得抗草甘磷的能力。
这方面最成功的例子是大豆,抗除草剂转基因大豆能耐受草甘磷,可防止广谱除草剂对大豆植株的伤害,除草剂的用量也可减少。
第三,抗逆性。
由于环境恶化和人口增长,用于农业生产的土地紧张问题日益突出。
培育抗干旱、耐盐碱等抗逆性能良好的农作物,就可充分利用以前不适宜耕作的土地,或提高干旱、盐碱土地的农作物产量。
将烟草中的CM O 基因导入水稻中,使水稻具有很强抗旱性[2]。
H ightower 利用农杆菌将比目鱼体内的抗冻蛋白基因转入番茄,番茄抗冻能力明显提高,这是首例利用基因工程提高番茄抗逆性的报道[14]。
第四,作物品质改良。
通过基因工程手段,还可改良农产品的品质,如改善口感、营养成分、外观、提高耐贮藏性。
水稻32y 收稿日期:2000 10 23作者简介:黄志良(1969 )男,讲师,博士研究生是一些亚洲国家的主要粮食作物,水稻淀粉含量高,但蛋白质含量低。
而且水稻蛋白质中必需氨基酸如甲硫氨酸、赖氨酸的含量也较低,利用基因工程方法,将植物中分子量较小且富含硫氨基酸的蛋白质基因导入水稻,是改良水稻营养品质的可行途径。
M eijer等将分离的富含脯氨酸基因成功地导入水稻基因组中获得转基因植株。
Barkharddt将单子叶植物中八氢番茄红素合成酶及其脱氢酶基因导入水稻中,获得富含类胡萝卜素的基因工程水稻[2]。
番茄在采收后容易成熟变软,造成腐烂。
通过抑制多聚半乳糖醛酸酶的活性来抑制细胞壁的降解和抑制乙烯生成,可以延缓果实过度成熟软化,提高番茄的耐贮存性。
目前,采用反义基因技术已培育出耐贮番茄,这种转基因番茄久放而不变软,颜色和风味与普通番茄一样,1994年4月,一种名为Flavr Savr的耐贮番茄在美国上市[11,14]。
第五,转基因动物。
最早问世的转基因动物是转基因小鼠,培育转基因动物的主要目的是提高生产性能,提高抗病性。
目前已报道对鱼、鸡、猪、牛、马、羊等动物成功地进行了转基因试验。
转基因家畜除了在动物生产上的应用外,还因其与人的生物学特征有较大的相似性,在器官移植、药物生产、疾病模型建立方面显示出特殊的价值。
如将外源基因导入泌乳家畜中,利用家畜的乳腺合成药物蛋白,生产成本可大大降低,应用前景广阔。
据美国红十字学会和美国遗传学会预测,到2010年,所有基因工程药物中乳腺反应器生产的份额将达到95%[8]。
1 2 食品食品加工与农业密切相关,通过基因工程方法改进农作物的生产性能,可为食品加工业提供质优而价廉的原料。
转基因大豆的油脂组成中含有较高比例的不饱和脂肪酸,转基因番茄耐贮藏,不易腐烂,用基因工程的方法改进微生物菌种性能,可使发酵食品和食品酶制剂生产面貌一新。
第一个采用基因工程改造的食品微生物是面包酵母,经基因改良的面包酵母中麦芽糖透性酶和麦芽糖酶的含量比普通面包酵母高,产生二氧化碳气体的量也较高,可制作出更松软可口的面包。
啤酒酵母是啤酒发酵的关键微生物,将 -淀粉酶和糖化酶基因导入啤酒酵母中,就可以简化生产工序,提高产品质量和生产新的啤酒品种。
基因工程改造的食品微生物在发酵乳制品、氨基酸、维生素、有机酸和调味品的生产上有广阔应用前景。
酶制剂在食品加工中广泛应用,凝乳酶是第一种应用基因工程技术把小牛胃中的凝乳酶基因转移到细菌或真核微生物生产的酶,传统方法是从小牛皱胃中提取,成本高,产量低。
80年代以来,英、美等国科学家将凝乳酶原基因导入大肠杆菌、酵母中,成功地进行了大规模的生产。
目前,对 -淀粉酶、葡萄糖异构酶、溶菌酶、碱性蛋白酶的生产菌都用基因工程方法进行了改良,大大提高了这些酶制剂的生产效率[16]。
1 3 医药学上的应用基因工程在医学上主要应用于生产基因工程药物、疾病诊断、基因治疗。
基因工程药物有激素与细胞分裂素、生理调节因子、血液制品、疫苗、单克隆抗体几类。
如人胰岛素、人生长激素、人促红细胞生成素、人尿激酶、组织纤溶酶激活剂、乙肝疫苗、干扰素等药物已可以用基因工程的方法生产[9]。
我国 -干扰素基因工程产品于1989年投产,是我国第一种基因工程药物。
在疾病诊断方面,科学家现已完成了许多病原微生物的基因组测序。
如流感嗜血杆菌、生殖器支原体、幽门螺杆菌、结核杆菌和梅毒螺旋体等,为进一步了解这些病原菌的致病机理,设计诊断、预防和治疗的新方法提供了有价值的信息。
通过基因工程细胞生产的单克隆抗体是一种快速而准确的诊断试剂。
1990年美国启动人类基因组计划(HGP),欧盟国家、日本、俄罗斯、加拿大、澳大利亚和我国科学家相继加入该计划。
此计划将使人们深入认识许多困扰人类的重大疾病的发病机理并寻找治疗方法。
在人类基因组计划的研究过程中,已发现了肥胖基因、支气管哮喘基因,为诊断和治疗这些疾病提供了新的途径[7]。
2000年6月22日科学家宣布人类基因组草图已绘制成功,人类基因组的测序工作已基本完成,下一步工作是弄清各基因的功能,寻找致病基因,我国科学家也承担了人类基因组中1%的测序工作。
目前,遗传性疾病、恶性肿瘤、传染性疾病如艾滋病等还没有有效的治疗手段,基因工程可能为这些疾病的治疗在理论、技术上带来突破,有可能采用基因治疗的方法,用正常基因补充缺失或异常突变基因。
1 4 环保工业生产带来了很多环境问题,基因工程技术为环境保护提供了新的手段。
基因工程应用于环境保护起始于80年代。
目前已培养出能降解农药、除草剂、塑料、防治重金属污染、清除石油污染的基因工程菌。
经基因改造的杨树在生长过程中,可清除土壤、地下水中重金属的污染,将可分解石油成分基因工程菌接种到海滩,可清除海滩的原油污染,其清除速度比天然细菌快得多[8]。
2 基因工程的潜在危害早在七十年代,基因工程安全性问题就引起了广泛的讨论,人们已注意到基因工程对生态环境、人类健康、伦理道德等可能带来的一些问题。
2 1 对生态环境影响地球的生命已经存在了三十多亿年,简单的生命经过漫长的进化过程,形成了今天地球上由千万种生物所组成的复杂生态系统。
采用基因工程的手段改造生物体,就有可能过快打乱自然界经过漫长时间进化所形成的秩序,破坏生态平衡。
转基因生物的代谢产物会向外界环境扩散,造成链锁反应,凭目前的生物技术发展水平,还不能准确预测基因工程生物体及其代谢产物的表现形态和潜在危害,也难以提出针对性的防范措施。
基因工程对生态系统的危害体现在下面几个方面:第一、基因漂移。
导入到转基因农作物中的基因可能由于植物花粉飞扬转移到杂草和其它作物中,如果抗除草剂基因转移到杂草中,就可能产生 超级杂草 。
基因漂移将使正常、非目标植物发生基因改变,这个过程很难人为控制,其后果也很难预测。
第二、对非目标生物产生危害。
苏云金杆菌晶体蛋白可不加区分地杀死许多种昆虫的幼虫,不仅对害虫有致死作用,对其它昆虫,包括有益昆虫也会致死。