基因工程的研究现状与发展趋势
《生物科学专业概论》
课程论文
专业班级生科1101班姓名刘建霞学号U201112388分数
基因工程的研究现状与发展趋势
摘要
自基因工程诞生以来，生命科学界发生了前所未有的变化。如今的21世纪是生物科学的世纪，基因工程必将发挥其更大的作用。本文介绍了基因工程的发展历史，现今已取得的成就以及其未来的发展前景，希望能为基因工程找到更广阔的发展方向。
Since the inception of genetic engineering, life science community has witnessed unprecedented changes. Today's 21st century is the century of biological science, genetic engineering will play its greater role. This article describes the history of the development of genetic engineering, has now been achieved and its future prospects, hoping to find a more extensive genetic engineering development.
关键词：基因工程发展历史抗性基因治疗前景
基因工程，即是指采用类似于工程设计的方法，根据人们实现设计的蓝图，人为地在体外将外源目的基因插入质粒.病毒或其他载体中，构成遗传物质的新组合，即重组载体DNA 分子，并将这种含有目的基因的重组载体分子转移到原先没有这类目的基因的受体细胞中去扩增和表达，从而使受体或受体细胞获得新的遗传特性，或形成新的基因产物。基因工程又称遗传工程，重组DNA技术，分子克隆或基因克隆。
21世纪是生命科学的世纪，分子生物学特别是基因工程作为最前沿的是生命科学，更将发挥着不可替代的作用。
基因工程的诞生与发展
基因工程是从基因重组开始的。1972年，美国斯坦福大学的P.Berg博士研究小组用限制性核酸内切酶EcoR I 在体外对猿猴病毒SV40 DNA和λ噬菌体DNA进行酶切消化，然后再用T4 DNA连接酶进行连接。这样，人类第一次在体外获得包括SV40 DNA和λ噬菌体DNA 的重组DNA分子。随后一年，斯坦福大学的S.Cohen等人将编码有卡那霉素抗性基因的大肠杆菌R6-5质粒和编码四环素抗性基因的另一种大肠杆菌质粒Psc101 DNA混合，再加入限制性核酸内切酶EcoR I进行切割，再用T4 DNA连接酶连接成重组DNA分子，在转化大肠杆
菌，获得既抗卡那霉素又抗四环素的双重抗性特征的转化子菌落。就这样，基因工程诞生了。
此后，基因工程迅速发展。1976年4月7日，全球第一家生物技术公司——美国基因泰克公司成立。随后，其利用大肠杆菌生产第一个基因工程药物——生长激素抑制剂；后来，又生产了人重组胰岛素。1982年，含大鼠生长激素基因的转基因小鼠——超级巨鼠问世。1983年，利用Ti质粒获得含细菌新霉素抗性基因的转基因植物——转基因烟草问世。1985年，基因工程微生物杀虫剂通过美环保署审批。1988年，PCR技术诞生。1990年，美国国立卫生研究院French Anderson医生用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因导入四岁女孩Ashanti de Silva淋巴细胞内，成功实现重度联合免疫缺陷症的基因治疗。1996年，英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩·维尔穆特研究小组获得多莉。2000年，含绿色荧光蛋白的第一只转基因猴在美诞生。2009年，含红色荧光蛋白的第一批转基因狗“鲁比—珀皮”在韩诞生。同年，有较强学习和记忆功能的NR2B转基因“聪明大鼠”“哈卜杰”在中国上海诞生。另外，1985年提出1990年启动的被誉为生命科学领域“阿波罗登月计划”的人类基因组计划也取得圆满成功。
基因工程的现状
在此期间，基因工程在各方面应用广泛。工业方面，基因工程有三个应用：环保人士用含降解质粒的细菌降解某些环境污染物，如假单胞菌属的石油降解质粒，农药降解质粒，工业污染物降解质粒处理重金属污染的废水和土壤；科学家利用植物基因工程提高光合效率，用细菌，酵母生产乙醇，通过基因工程改变木质素合成途径来降低木质素含量得到纤维素质原料，通过基因工程研究高油含量的植物生产生物柴油；基因工程改造豆油中的组分构成，也使有机酸，氨基酸的产量增加。
农业方面，用基因工程培育抗寒，抗旱，抗盐碱，抗病虫害，抗除草剂及增加种子中蛋白质含量或含油量，增加果实的耐储藏性的新品种植物；培育含生长激素基因的巨鱼，巨猪，巨兔，利用“生物工厂”生产特殊药品，如促红细胞生成素，血清蛋白素等。
医药方面，利用基因工程制药及基因诊断，基因治疗。基因工程药物分三种，生物活性多肽，疫苗和单抗，如干扰素，白细胞介素，肝炎疫苗，伤寒疫苗等；基因诊断和治疗则针对遗传病，感染性疾病和肿瘤。
从基因工程诞生至今，基因工程的发展趋势主要有以下几点：1.基因操作技术日新月异，不断完善，特别是基因转移技术，基因扩增技术，基因克隆技术，基因修饰技术等。通过商业渠道，大力推广，出售专项技术，目前，基因技术已推广到基层；2.生物医药治疗突飞猛进；3.转基因动植物有重大突破；4.人类基因组图谱是生命科学高度发展的结晶；5.基因治疗出人意料地取得重大进展；6.在动植物应用广泛；7.在医药上广泛应用。
一方面转基因产品具有潜在的巨大经济效益，另一方面也可能存在一定的风险性。虽然，基因工程已取得了相当大的成就，但人们仍对基因工程抱有怀疑的态度，尤以转基因食
品为代表。人们担心外源基因是否会通过异源重组或异源包装进入人的遗传体系，担心由异源重组或异源包装所产生的具有超级抗性的病原微生物会危害人类健康，担心转基因食品是否有毒性。由此引发了公众关于基因工程的生物安全性的讨论。而一些媒体杂志对几个反响较大的与基因工程产品安全性有关的事件的渲染更使民众忧心忡忡。
事实上，任何人类活动都有风险，任何科学技术发明都是一把双刃剑，既有有利的一面，也有不利的一面，最重要的是要权衡利弊，取其利，避其弊。这样，基因工程产品才能更为我们所用。
目前围绕基因工程技术及其产品引发的争论，并不仅仅是基因工程技术发展过程中所特有的，纵观历史，不难发现，任何新技术的形成与发展都不可避免地受到社会因素的影响。但我们也应看到，基因工程技术及其产品有较大的社会需求，它被人们寄予厚望，期待能缓解饥饿与贫穷，也凝聚着人们改善生活质量，提高生活水平的美好憧憬。谁要是害怕以基因工程技术为主的生物技术研究可能带来的负面影响而禁止其发展，必将使本国蒙受巨大损失。所以，对于任何一项新技术，因噎废食，无所作为才是最大的风险。
基因工程的发展趋势
自人类基因组计划顺利完成之后，生命科学进入后基因时代，即功能基因组时代。未来，功能基因组学，基因组生物学，哺乳动物基因组学，癌症基因组学，结构基因组学以及化学基因组学将会有很大的发展前景。但基因工程技术在生产上还发挥不够，经济效益还不够大，所以，基因工程研究成果不断转化为生产力并向产业化迈进，尤以生物制药。
基因工程在基础理论研究领域，在生产实际应用方面，都取得惊人的成就。有人猜测，通过蛋白质工程来控制设计与DNA相互作用的某些调控蛋白，就可以控制遗传，改造生命体。但这种想法能否实现，还有待我们的思考与发现。
基因工程的出现，使整个生命科学的研究发生了前所未有的深刻变化，给世界各国的医疗业，制药业，农业，畜牧业，环保业的发展开辟了广阔的前景，为人类带来巨大的经济和社会效益，特别是基因工程技术在医疗业和制药业的应用，在新的世纪将呈现出更加强劲的蓬勃发展态势。
虽然人们担忧基因工程的潜在危害，但不得不说的是，基因工程自问世以来已显示其巨大活力，使传统生产方式和产业结构发生变化，并迅速向经济和社会很多领域渗透，扩散，推动社会生产力的迅速发展。展望21世纪，基因工程的前景更加灿烂辉煌。决策者从战略上竞相拟定宏伟的基因工程研究计划，争取主动权；有远见的企业家越来越看重基因工程相关产业的发展，投入巨资开发基因工程产品；越来越多的科技人才投身到基因工程的研究和应用领域，以满足社会需要。今后10年，20年或更长的一段时间，基因工程将重点开展基因组学，基因工程药物，动植物生物反应器和环保应用等方面研究。随着基因工程的不断
发展，人们生活质量，健康水平，生存环境都会得到大幅度改善，提高，优化。
参考书目：
1.《基因工程》孙明主编高等教育出版社2006年版
2.《基因工程》袁婺洲主编化学工业出版社2010年版
3.《基因工程》张惠展主编华东理工大学出版社2005年版
4.《基因工程》杨汝德主编华东理工大学出版社2003年版
5.《基因工程概论》贺淹才主编清华大学出版社2008年版
6.《植物基因工程》王关林方宏筠主编科学出版社2009年版
7.《现代转基因技术》吕选忠于宙主编中国环境科学出版社2005年版
8.《基因工程》龙敏南楼士林杨昌盛章军主编科学出版社2010年版
9.《跨入基因时代》北达申悟主编安徽教育出版社2003年版
10.《基因工程概论》舒惠国主编中国人民出版社2005年版
11.《基因时代的恐慌与真相》方舟子广西师范大学出版社2005年版
生物科学专业概论论文
基因工程的研究现状
与发展趋势
专业班级：生科1101班
学号：U201112388
姓名：刘建霞
二O一二年一月一日
生物科学专业概论论文
基因工程的研究现状
与发展趋势
专业班级：生科1101班
学号：U201112390
姓名：魏楚楚
2011年12月31日
生物科学专业概论论文
基因工程的研究现状
与发展趋势
专业班级：生科1101班
学号：U201112392
姓名：王田
二O一二年一月一日