基因及基因工程技术与人类生存发展之间的关系

基因及基因工程技术与人类生存发展之间的关系

学院：林学院专业班级：园林101 姓名：何艳艳学号：1036120115

一、基因

基因（遗传因子）是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因通过复制把遗传信息传递给下一代，使后代出现与亲代相似的性状。人类大约有几万个基因，储存着生命孕育生长、凋亡过程的全部信息，通过复制、表达、修复，完成生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。基因是生命的密码，记录和传递着遗传信息。生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它同时也决定着人体健康的内在因素，与人类的健康密切相关。

二、基因工程技术

基因工程，是利用DNA重组技术，将目的基因与载体DNA在体外进行重组，然后把这种重组DNA分子引入受体细胞，并使之增殖和表达的技术。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。

基因工程技术是将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌，实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。基因工程技术使很多自然界很难或不能获得的蛋白得以大规模合成。

来到20世纪70年代，广泛兴起而发展的现代生物技术导致遗传学研究发生了一系列的深刻变化。起初，美国斯坦福大学和旧金山大学的Coken和Boyer2位科学家成功地实现了DNA分子重组实验，从而揭开了基因工程发展的序幕。从此人类有能力按照自己的意愿去操作不同的基因，基因工程技术飞速发展。所谓基因工程技术，就是在基因（DNA）水平上，用分子生物学的技术手段来操纵、改变、重建细胞的基因组，从而使生物体的遗传性状按要求发生定向的变异，并能将这种结果传递给后代。在1997年2月23日，克隆羊“多利”在英国诞生，世界为之震动，这就是基因工程技术上划时代的突破。基因这个名词开始成为了科学界的热门话题，基因工程技术也开始影响着传统生物的生存与发展，将会引起农业、保健业、制造业甚至人类自身的戏剧性变化，一切的道德与伦理正面临着前所未有的挑战。

三、基因工程技术的发展对人类生存与发展的积极影响

我们运用技术操纵、改变甚至重建细胞的基因组，让其遗传性状按照我们的意图来发展，从而达到我们所需要的效果。我们发现，随着科学的不断发展，基因工程技术也在不断的进步，它在农业、林业、医药、食品、环保等行业和领域的研究和应用都取得了很大的发展。

（一）基因工程技术在农业领域的应用

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。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。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。据专家们估计，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％。如何我们充分的利用好基因技术，它不仅解决了农作物不断升级优化的难题，还可以完全的解决好日益增长的人口的吃饭问题。人类将受益终身。

（二）基因工程技术在医学界的应用

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。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。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。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。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。

人类自身进化将成为遗传学研究最棘手的问题之一，因为影响人类进化的首要因素恰恰是人类自身。例如，原先用于治疗侏儒症的人体生长激素，却被人为地用

于与治疗毫不相干的美容，这岂不是人类自身的影响。然而，在未来，人们的智力也将能通过基因技术而得以强化。如缺乏数学天赋或是艺术气质、音乐天资、优雅、诚实以及运动才能的父母，可以去寻求这些天才的基因，然后，将这些基因注入母体内，或注入刚出生的婴儿体内

（三）基因工程技术在环保领域的应用

随着化学工业的迅速发展，产生了众多的化合物。其中不少都是能持久存在的有毒物质，这些物质的存在对环境造成了极大的威胁。基因工程技术有望解决这一难题。科学家通过DNA重组技术得到分解性能高的工程菌种和具有特殊降解功能的菌株，从而大大提高了有机物的降解效率，同时也扩大了可降解的污染物种类。如假单胞菌属的石油降解质粒，此类质粒编码的酶能降解各种石油分或它们的衍生物，像樟脑、辛烷、萘、水杨盐酸等。

四、基因工程技术的发展对人类生存与发展的消极影响

不可否认，基因工程可以使得我们的世界变得更加丰富多彩。然而，我们不得不承认，基因工程的出现，使我们的身边事物包括我们自己都在发生着悄悄的变化。不仅仅可能造成我们原来的物种在消亡，或者其他的物种超越而取代人类。还有可能是一系列的伦理道德问题，违背了物竞天择、适者生存的物种发展规律。同时，目前的生物技术还在探索与研究的过程，还是在摸着石头过河，没有一个很好的参照与统一的标准，因此基因工程技术还存在着很大的危险性。例如苏格兰Rowett研究所资深营养学家Aprad Rusztai博士研究表明：转雪花莲凝集素基因的马铃薯能够对大鼠的内脏器管和免疫系统损害，类似的情况，对人来说，可能导致癌症发病率升高和死亡率大幅度升高。1998年，英国阿伯丁罗研究所普庇泰教授的研究报道，幼鼠食用转基因土豆后，会使内脏和免疫系统受损。抗生素标记基因转基因食品可能影响人的抗病能力，由于转基因食品中90%以上使用卡那霉素作为标志基因，转基因食品中的标志基因表达蛋白可能对人体肠道的正常菌群有不利影响，肠道中的有害菌可能吸收卡那霉素，使肠道内大量滋生具有抗性基因的有害菌。这些都使我们，不得不警惕。

社会中还存在着某些邪教科学家，他们试图利用的先进的生物技术达到他们不可告人的目的。他们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。

21世纪是生物技术蓬勃发展的时代，我们只要合理的利用基因工程技术，使一切的物种朝着有利于人类的方面发展，就能为人类造福，创造出多姿多彩的世界。