基因工程学术论文：有什么最新的研究成果？

作者：郜浩越时间：2023-07-23 13:16:44

导读：" 基因工程学术论文：有什么最新的研究成果？1.引言2.CRISPR-Cas9的应用3.新一代基因测序技术在基因工程领域，新一代基因测序技术也取得了重大突破。传统的Sanger测序方法已经被高通量测序技术所取代，这种技术可以快速、准确地获取大量基因组数据。近期发表的一篇"

基因工程学术论文：有什么最新的研究成果？

1.引言

2.CRISPR-Cas9的应用

3.新一代基因测序技术

　　在基因工程领域，新一代基因测序技术也取得了重大突破。

　　传统的Sanger测序方法已经被高通量测序技术所取代，这种技术可以快速、准确地获取大量基因组数据。

　　近期发表的一篇论文报道了一种新型的基因测序技术，利用纳米孔和单分子测序实现了更高的测序精度和更低的成本。

　　这一技术的出现将进一步推动基因组学的发展和应用。

4.基因工程在农业领域的应用

5.基因工程与医学研究的结合

6.总结

　　基因工程学术论文中最新的研究成果包括CRISPR-Cas9技术的应用、新一代基因测序技术的发展、基因工程在农业领域的应用以及基因工程与医学研究的结合等方面。

　　这些成果不仅推动了基因工程的发展，也为人类带来了许多科学和医学的突破。

　　随着技术的不断进步，我们有理由相信，基因工程将继续为人类的健康和可持续发展做出更大的贡献。

基因工程学术论文

　　　　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20世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。下面是由我整理的基因工程学术论文，谢谢你的阅读。

　　基因工程学术论文篇一

　　　　摘要：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20世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。

　　基因工程是一项很精密的尖端生物技术。

　　可以把某一生物的基因转殖送入另一种细胞中，甚至可把细菌、动植物的基因互换。

　　当某一基因进入另一种细胞，就会改变这个细胞的某种功能。

　　这项工程创造出原本自然界不存在的重组基因。

　　它不仅为医药界带来新希望，在农业上提高产量改良作物，并且对环境污染、能源危机提供解决之道，甚至可用在犯罪案件的侦查。

　　基因工程的发展现状和前景是怎么样呢，而又有哪些利弊?。

　　关键词：基因工程;发展现状;发展前景;基因工程利弊

　　一、基因工程

　　(一)基因工程的概念及发展

　　1.概念

　　　竖孝　基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，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首纤档代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，者乱以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

　　2.发展

　　　　生物学家于20世纪50年代发现了DNA的双螺旋结构，从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体，这是人类在生物研究方面的一次重大突破。

　　60年代以后，科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码，简单地说，就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。

　　在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上，进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。

　　(二)基因工程的发展现状及前景

　　1.发展现状

　　　　(1)基因工程应用于农业方面。运用基因工程方法，把负责特定的基因转入农作物中去，构建转基因植物，有抗病虫害，抗逆，保鲜，高产，高质的优点。

　　　　下面列举几个代表性方法。

　　　　①增加农作物产品营养价值如：增加种子、块茎蛋白质含量，改变植物蛋白必需氨基酸比例等。

　　　　②提高农作物抗逆性能如：抗病虫害、抗旱、抗涝、抗除草剂等性能。

　　　　③生物固氮的基因工程。

　　若能把禾谷等非豆科植物转变为能同根瘤菌共生，或具固氮能力，将代替无数个氮肥厂。

　　④增加植物次生代谢产物产率。

　　植物次生代谢产物构成全世界药物原料的25%，如治疗疟疾的奎宁、治疗白血病的长春新碱、治疗高血压的东莨菪碱、作为麻醉剂的吗啡等。

　　　　⑤运用转基因动物技术，可培育畜牧业新品种。

　　二、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产业之一，前景广阔。

　　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。

　　对预防人类肿瘤、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。

　　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。

　　并且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。

　　三、基因工程应用于环保方面

　　　　工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。

　　美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接，转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”，用之清除石油污染，在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完，而天然菌株需1年之久。

　　90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因，并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而大大地提高降解效率。

　　(一)发展前景

　　　　基因工程应用重组DNA技术培育具有改良性状的粮食作物的工作已初见成效。

　　重组DNA技术的一个显著特点是，它注往可以使一个生物获得与之固有性状完全无关的新功能，从而引起生物技术学发生革命性的变革，使人们可以在大量扩增的细胞中生产哺乳动物的蛋白质，其意义无疑是相当重大的。

　　将控制这些药物合成的目的基因克隆出来，转移到大肠杆菌或其它生物体内进行有效的表达，于是就可以方便地提取到大量的有用药物。

　　目前在这个领域中已经取得了许多成功的事例，其中最突出的要数重组胰岛素的生产。

　　重组DNA技术还有力地促进了医学科学研究的发展。

　　它的影响所及有疾病的临床诊断、遗传病的基因治疗、新型疫苗的研制以及癌症和艾滋病的研究等诸多科学，并且均已取得了相当的成就。

　　(二)基因工程的利与弊

　　1.基因工程的利

　　　　遗传疾病乃是由于父或母带有错误的基因。

　　基因筛检法可以快速诊断基因密码的错误;基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。

　　产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有遗传疾病，这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎，早至只有两天大，尚在八个细胞阶段的试管胚胎。

　　做法是将其中之一个细胞取出，抽取DNA，侦测其基因是否正常，再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。

　　胎儿性别同时也可测知。

　　基因筛检并不改变人的遗传组成，但基因治疗则会。

　　目前全世界正重视发展永续性农业，希望农业除了具有经济效益，还要生生不息，不破坏生态环境。

　　基因工程正可帮忙解决这类问题。

　　基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。

　　可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。

　　2.基因工程的弊

　　　　广泛的基因筛检将会引起一连串的社会问题。

　　虽然基因筛检可帮助医生更早期更有效地治疗病人，但可能妨碍他的未来生活就业。

　　基因工程会产生“杀虫剂”的作物，也可能对大环境有害，它们或许会杀死不可预期的益虫，影响昆虫生态的平衡。

　　转基因食品不同于相同生物来源之传统食品，遗传性状的改变，将可能影响细胞内之蛋白质组成，进而造成成份浓度变化或新的代谢物生成，其结果可能导致有毒物质产生或引起人的过敏症状，甚至有人怀疑基因会在人体内发生转移，造成难以想象的后果。

　　转基因食品潜在危害包括：食物内所产生的新毒素和过敏原;不自然食物所引起其它损害健康的影响;应用在农作物上的化学药品增加水和食物的污染;抗除草剂的杂草会产生;疾病的散播跨越物种障碍;农作物的生物多样化的损失;生态平衡的干扰。

　　四、结束语

　　　　随着社会科技的进步，基因工程的发展将成为必然。

　　尽管它会给我们带来一些危害但是仍然为我们带来了很多好处。

　　不仅为我们提供了新的能源而且促进了各国的经济的发展，所以在我们发展基因工程的同时应该尽力避免一些危害，而让有利的方面尽可能应用。

　　参考文献：

　　[1]陈宏.2004.基因工程原理与应用.北京：中国农业出版社

　　[2]胡银岗.2006.植物基因工程.杨凌.西北农林科技大学出版社

　　[3]刘祥林.聂刘旺.2005.基因工程.北京：科学出版社

　　[4]陆德如.陈永青.2002.基因工程.北京：化学工业出版社

　　[5]王关林.方宏筠.2002.植物基因工程.北京：科学出版社

　　基因工程学术论文篇二

　　基因工程蛋白药物发展概况

　　　　【摘要】近些年，随着生物技术的发展，基因工程制药产业突飞猛进，本文就一些相关的重要蛋白药物的市场概况和研究进展作一概述。

　　【关键词】基因工程蛋白药物发展概况

　　中图分类号：R97文献标识码：B文章编号：1005-0515(2011)6-255-03

　　　　基因工程制药是随着生物技术革命而发展起来的。

　　1980年，美国通过Bayh-Dole法案，授予科学家HerbertBoyer和StanleyCohen基因克隆专利，这是现代生物制药产业发展的里程碑。

　　1982年，第一个生物医药产品在美国上市销售，标志着生物制药业从此走入市场[1]。

　　　　生物制药业有不同于传统制药业的特点：首先，生物制药具有“靶向治疗”作用;其次，生物制药有利于突破传统医药的专利保护到期等困境;再次，生物制药具有高技术、高投入、高风险、高收益特性;此外，生物制药具有较长的产业链[1]。生物制药业这一系列的特点决定了其在21世纪国民经济中的重要地位，历版中国药典收录的生物药物品种也是逐渐增多[2](图一)。

　　　　当前生物制药业的发展趋势在于不断地改进、完善和创新生物技术，在基因工程药物研发投入逐年增加的基础上，我国生物制药的产值及利润增长迅猛，2006-2008年三年就实现了利润翻番[2](表一)。

　　随着研究的深入，当前生物药的热点逐渐聚焦到通过新技术大量生产一些对医疗有重要意义且成分确定的蛋白上。

　　研究表明，在我国的基因工程药物中，蛋白质类药物超过50%[3]。

　　而这些源自基因工程菌表达的蛋白，如疫苗、激素、诊断工具、细胞因子等在生物医学领域的应用主要包括4个方面：即疾病或感染的预防;临床疾病的治疗;抗体存在的诊断和新疗法的发现。

　　利用基因工程技术(重组DNA技术)生产蛋白主要有三方面的理由：1.需求性，天然蛋白的供应受限制，随需求的不断增加，数量上难以满足，使它得不到广泛应用;2.安全性，一些天然蛋白质的原料可能受到致病性病毒的污染，且难以消除或钝化;3.特异性，来自天然原料的蛋白往往残留污染，会引起诊断试验所不应有的背景[4]。

　　　　以下将介绍一些基因工程产物的市场概况和研究发展。

　　1促红细胞生成素

　　　　是细胞因子的一种，在骨髓造血微环境下促进红细胞的生成。1985年科学家应用基因重组技术，在实验室获得重组人EPO(rhEPO)，1989年安进(Amgen)公司的第一个基因重组药物Epogen获得FDA的批准，适应症为慢性肾功能衰竭导致的贫血、恶性肿瘤或化疗导致的贫血、失血后贫血等[5,6]。

　　　　2001年，EPO的全球销售额达21.1亿美元，2002年达26.8亿美元，2003年全世界EPO的年销售额超过50亿美元。

　　创下生物工程药品单个品种之最，是当今最成功的基因工程药物。

　　用过EPO的大多数病人感觉良好，在治疗期间无明显毒副作用或功能失调。

　　重组体CHO细胞可以放大到生产规模以满足对EPO的需求。

　　2胰岛素

　　　　自1921年胰岛素被Banting等人成功提取并应用于临床以来，已经挽救了无数糖尿病患者的生命。

　　仅2000年，胰岛素在全球范围内就大约延长了5100万名I型糖尿病病人的寿命。

　　20世纪80年代初，人胰岛素又成为了商业现实;80年代末利用基因重组技术成功生物合成人胰岛素，大肠杆菌和酵母都被用作胰岛素表达的寄主细胞[7]。

　　　　国内外可工业化生产人胰岛素的企业只有美国的礼来公司、丹麦的诺和诺德公司、法国的安万特公司和中国北京甘李生物技术有限公司等，胰岛素类似物也仅在上述4个国家生产，且每个公司只能生产艮效或速效类似物巾的个品种，主要原因是要达到生物合成人胰岛素产业化的技术难度特别大，若无高精尖的高密度发酵技术、纯化技术和工业化生产经验是无法实现的[8]。

　　3疫苗

　　　　在人类历史上，曾经出现过多种造成巨大生命和财产所示的疫症，而在预防和消除这些疫症的过程中疫苗发挥了十分关键的作用。所以疫苗被评为人类历史上最重大的发现之一。

　　　　疫苗可分为传统疫苗(traditionalvaccine)和新型疫苗(newgenerationvaccine)或高技术疫苗(high2techvaccine)两类,传统疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗,新型疫苗主要是基因工程疫苗。疫苗的作用也从单纯的预防传染病发展到预防或治疗疾病(包括传染病)以及防、治兼具[2]。

　　　　随着科技的发展，对付艾滋病、癌症、肝炎等多种严重威胁人类生命安全的疫苗开发取得巨大进展，这其中也孕育着巨大的商业机会[9]，2007年全球疫苗销售额就已达到163亿美元，据美林证券公布的一份研究报告显示，全球疫苗市场正以超过13%的符合增长率增长。而我国是疫苗的新兴市场，国内疫苗市场发展潜力巨大，年增长率超过15%。

　　　　在以细胞培养为基础的疫苗、抗体药物生产中，Vero细胞、BHK21细胞、CHO细胞和Marc145细胞是最常用的细胞，这些细胞的反应器大规模培养技术支撑着行业的技术水平[4]。建立细胞培养和蛋白表达技术平台，进一步完善生物反应器背景下的疫苗生产支撑技术是当前国际疫苗产业研究的重点。

　　4抗体

　　　　从功能上划分，抗体可分为治疗性抗体和诊断性抗体;从结构特点上划分，抗体可分为单克隆抗体和多克隆抗体。

　　抗体可有效地治疗各种疾病，比如自身免疫性疾病、心血管病、传染病、癌症和炎症等[10,11]。

　　抗体药物的一大特点在于其较低甚至几乎可以忽略的毒性。

　　另外一个优势是，抗体本身也许既可被当作一种治疗武器，也可被用作传递药物的一种工具。

　　除了全人源化抗体以外，与小分子药物、毒素或放射性有效载荷有关的结合性抗体也已经在理论上显示出了强大的潜力，尤其是在癌症治疗方面[12]。

　　　　治疗性抗体是世界销售额最高的一类生物技术药物,2008年治疗性抗体销售额超过了300亿美元,占了整个生物制药市场40%。

　　在美国批准的99种生物技术药物中,抗体类药物就占了30种;在633种处于临床研究的生物技术药物中,有192种为抗体药物,而在抗癌及自身免疫性疾病的治疗研究中,治疗性抗体占了一半[2]。

　　截止2007年，美国FDA批准上市的抗体药物见表二[13]。

　　参考文献

　　[1]章江益,孙瑜,王康力.美国生物制药产业发展及启示[J].江苏科技信息.2011,1(5):11-14.

　　[2]王友同,吴梧桐,吴文俊.我国生物制药产业的过去、现在和将来.药物生物技术[J].2010,17(1):1-14.

　　[3]吴梧桐,王友同,吴文俊.21世纪生物工程药物的发展与展望[J].药物生物技术.2000,7(2):65-70.

　　[4]储炬,李友荣.现代工业发酵调控学(第二版)[M].化学工业出版社.

　　[5]KouryMJ,BondurantMC.Maintenancebyerythropoietinofviabilityandmaturationofmurineerythroidprecursorcell[J].CellPhysiol,1988,137(1):65.

　　[6]CuzzoleM,MercurialF,BrugnaraC.UseofrecombinanthumanErthro-poietinoutsidethesettingofuremia[J].Blood,1997,89(12):4248-4267.

　　[7]李萍,刘国良.最新胰岛素制剂的研究进展概述[J].中国实用内科杂志.2003,23(1):19-20.

　　[8]张石革,梁建华.胰岛素及胰岛素类似物的进展与应用[J].药学专论.2005,14(11):21-23.

　　[9]徐卫良.生物制品供应链优化与供货提前期缩短问题研究――基于葛兰素史克(中国)疫苗部的实例分析(硕士学位论文).上海交通大学,2005.

　　[10]PrestaLG.Molecularengineeringanddesignoftherapenticantilodies[J].CurrOpinImmunol,2008,20(4):460.

　　[11]LiuXY,PopLM,VitettaES.Engineeringtherapeuticmonoclonalantibodies[J].ImmunolRev,2008,222:9.

　　[12]陈志南.基于抗体的中国生物制药产业化前景.中国医药生物技术[J].2007,1(1):2.

　　[13]于建荣,陈大明,江洪波.抗体药物研发现状与发展态势[J].生物产业技术.2009,1(3):49.

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基因工程有那些应用成果?

　　1）植物基因工程成果：抗虫转基因植物（抗虫棉是转入Bt毒蛋白基因培育的）抗病转基因植物（病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因）抗逆转基因植物（生物的抗性基因）转基因改良植物（营养价值、实用价值、观赏价值）。

　　（2）动物基因工程成果：提高动物生长速度（外源生长激素基因）改善畜产品的品质转基因动物生产药物（牛、山羊等动物乳腺生物裤喊反橡高应器中表达了抗凝血酶、血清白蛋白、生梁纯尺长激素、α-抗胰蛋白酶）转基因动物作器官移植的供体（导入调节因子，抑制抗原决定基因表达或除去抗原决定基因培育没有免疫排斥反应的转基因克隆器官）基因工程药物（利用转基因工程菌生产细胞因子、抗体、疫苗等）。

基因工程最近几年的研究成果有哪些

基因工程最近几年的研究成果有哪些

　　关于转基因生物的安全性，没有科学性共识。

　　尽管如此，基因工程农作物已被大规模投放，生物医学应用也日益增加。

　　转基因生物还被投入工业使用和环境恢复，而公众对此却知之甚少。

　　最近几年，越来越多的证据证明存在生态、健康危害和风险，对农民也有不利影响.。

基因工程细菌影响土壤生物，导致植物死亡

　　1999出版的研究资料例举了基因工程微生物释放到环境中将如何导致广泛的生态破环。

　　当把克氏杆菌的基因工程菌株与砂土和小麦作物加入微观体中时，喂食线虫类生物的细菌和真菌数量明显增加，导致植物死亡。

　　而加入亲本非基因工程菌株时，仅有喂食线虫类生物的细菌数量增加，而植物不会死亡。

　　没有植物而将任何一种菌株引入土壤都不会改变线虫类群落。

　　克氏杆菌是一种能使乳糖发酵的常见土壤细菌。

　　基因工程细菌被制造用来在发酵桶中产生使农业废物转换为乙醇的增强乙醇浓缩物。

　　发酵残留物，包括基因工程细菌亦可于土壤改良。

　　研究证明，一些土壤生态系统中的基因工程细菌在某些条件下可长期存活，时间之长足以刺激土壤生物产生变化，影响植物生长和营养循环进程。虽然仍不清楚此类就地观测的程度，但是基因工程细菌引起植物死亡的发现也说明如果使用此种土壤改良有杀伤农作物的可能。

致命基因工程鼠痘病毒扒尺偶然产生

　　澳大利亚研究员在研发对相对无害的鼠痘病毒基因工程时竟意外制创造出可彻底消灭老鼠的杀手病毒。

　　研究员们将白细胞间介素4的基因（在身体中自然产生）插入到一种鼠痘病毒中以促进抗体的产生，并创造出用于控制鼠春派高害的鼠类避妊疫苗。

　　非常意外的是，插入的基因完全抑制了老鼠的免疫系统。

　　鼠痘病毒通常仅导致轻微的症状，但加入IL-4基因后，该病毒9天内使所有动物致死。

　　更糟的是，此种基因工程病毒对接种疫苗有着异乎寻常的抵抗力。

　　经改良的鼠痘病毒虽然对人类无影响，但却与天花关系十分密切，让人担心基因工程将会被用于生物战。一名研究员在谈及他们决定出版研究成果的原因时曾说：我们想警告普通民众，现在有了这种有潜在危险的技术，我们还想让科学界明白，必须小心行事，制造高危致命生物并不是太困难。

　　杀虫剂使用的增加大部分是由于HT作物，尤其是HT大豆使用的杀虫剂增加，这一点可追溯到对HT作物的严重依赖性以及杂草管理的单一除草剂（草甘磷）使用。

　　这已导致转移到更加难以控制的杂草，而某些杂草中还出现了羡尘遗传抗性，迫使许多农民在基因工程作物上喷洒更多的除草剂以对杂草适当进行控制。

　　HT大豆中的抗草甘膦杉叶藻（marestail）于2000年在美国首次出现，在HT棉花中也已鉴别出此种物质[27]。

　　其它研究显示，基因工程农作物本身也会对其使用的除草剂产生抗性，引发严重的自身自长作物问题（同一块地里早先种植的作物种子发芽的植物后来变成杂草）并迫使进一步使用除草剂。加拿大科学家证实了抗多种除草剂之基因工程油菜的迅速演化，此种作物因花粉长距离传播而融合了不同公司研制的单价抗除草剂特性。

　　此外，科学家还在2002年确认了转基因可从Bt向日葵移动到附近的野生向日葵，使杂化物更强、对化学药品更具抗性，因为较之无基因控制的情况，杂化物多了50%的种子，且种子健康，甚至在干旱条件下也如此。

　　北卡罗莱那州大学的研究显示，Bt油菜与相关杂草、鸟食草之间的交叉物可产生抗虫性杂合物，使杂草控制更困难。

　　所有这些事件使预防方法和严格的生物安全管理变得突出。

　　预防原则在《卡塔赫纳生物安全协议》这一主要管理转基因微生物的国际法律中已得到重申。

　　尤其是第10（6）条声称，如果缺乏科学定论，缔约方可限制或禁止转基因生物的进口，以避免或使生物多样性及人类健康的不利影响降到最低。

生物动物基因工程目前研究重点、方向、及最新成果

基因工程的应用

基因工程已经成为生物科学中不可或缺的一颂余高部分.也是最令人类充满无限遐想的一门科学.自从解开人类基因组后,长生不老等就古老的传说又再度流行起来.尽管现在的基因技术还不能做到让你真的长生不老,但是基因疗法等技术的出现已经让人们看到了基因工程的生命力.本文从环境保护,军事等方面浅谈了基因工程的应用.

　　目前世界许多国家将生物技术，信息技术和新材料技术作为三大重中之重技术，而生物技术可以分为传统生物技术，工业生物发酵技术和现代生物技术。

　　现在人们常说的生物技术实际上就是现代生物技术。

　　现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技术。

　　其中基因工程技术是现代生物技术的核心技术。

　　基因工程的核心技术是DNA的重组技术，也就是基因克隆技术。

　　既然基因工程这么重要,那么什么是基因工程呢?。

　　基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的新组合，并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖。

　　根据这个概念,人们可以从一个生物的基因中提取有用的基因片断,植入到另外一个生物体内,从而使该生物获得某些新的遗传性状。

　　从而获得所需要的新的生物的变种.运用基因工程可以加快生物的变异,并使生物的变异朝着有益于人类的方向发展.而且,基因工程是处在分子水平上的操作,因而可以跨越不同的物种进行操作.大大改善了传统的只能同类生物杂交并且不能控制变异方向的方法.例如,传统的水稻培养方法是让很多不同的水稻杂交,然后将种子都培养成水稻,再从中选择优良的品种.但是这种方法不仅工作量大,而且效果也不是很好.根据DNA重组原理,有些隐性性状大约只有1/4的概率能表达出来.这样就做了大量的无用功.但是利用基因工程,我们只需要从不同的水稻中提取所需要表达出来的性状的核苷酸组合,将其移植到另外的水稻上,就可以表达出来.这样做,大大节省了工程的周期,也提高了基因性状表现的精确度.另外,不同种的生物一般是不能交配的.例如鱼和牛,就不能进行交配而生出下一代.但是利用基因工程,我们可以把鱼的某些基因移植到牛的受精卵上,或者把牛的基因移植到鱼的受精卵上,加以培养,就可以产生既有牛的性状又有鱼的性状的新的物种.虽然基因工程有这么多的好处,但是也不是说可以滥用的.因为每种生物经过适者生存的自然选择,都能适应所处的生存环境.如果移植了外来的基因,可能会打破其体内的细胞的平衡,从而导致细胞的快速衰老甚至死亡.可见,基野尺因工程要正确处理好细胞的相容性.

。

那么,基因工程都有那些应用呢?

　　一:在生产领域,人们可以利用基因技术,生产转毁正基因食品.例如,科学家可以把某种肉猪体内控制肉的生长的基因植入鸡体内,从而让鸡也获得快速增肥的能力.但是,转基因因为有高科技含量,怕吃了转基因食品中的外源基因后会改变人的遗传性状，比如吃了转基因猪肉会变得好动，喝了转基因牛奶后易患恋乳症等等。

　　华中农业大学的张启发院士认为：“转基因技术为作物改良提供了新手段，同时也带来了潜在的风险。

　　基因技术本身能够进行精确的分析和评估，从而有效地规避风险。

　　对转基因技术的风险评估应以传统技术为参照。

　　科学规范的管理可为转基因技术的利用提供安全保障。

　　生命科学基础知识的科普和公众教育十分重要。

　　
”
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二:军事上的应用.生物武器已经使用了很长的时间.细菌,毒气都令人为之色变.但是,现在传说中的基因武器却更加令人胆寒.基因武器只对具有某种基因的人(例如某一种族)有杀伤力,而对其他种族的人毫无影响.这种武器的使用无疑会使遭受基因武器袭击的种族面临灭顶之灾.

三:环境保护上,也可以应用基因武器.我们可以针对一些破坏生态平衡的动植物,研制出专门的基因药物,既能高效的杀死它们,又不会对其他生物造成影响.还能节省成本.例如一直危害我国淡水区域的水葫芦,如果有一种基因产品能够高校杀灭的话,那每年就可以节省几十亿了.

科学是一把双刃剑.基因工程也不例外.我们要发挥基因工程中能造福人类的部分,抑止它的害处.

四，医疗方面

　　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。

　　
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　　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。

。

五，基因工程药物研究

基因工程药物，是重组DNA的表达产物。

　　广义的说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以成为基因工程药物。

　　在这方面的研究具有十分诱人的前景。

　　
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　　基因工程药物研究的开发重点是从蛋白质类药物，如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质，转移到寻找较小分子蛋白质药物。

　　这是因为蛋白质的分子一般都比较大，不容易穿过细胞膜，因而影响其药理作用的发挥，而小分子药物在这方面就具有明显的优越性。

　　另一方面对疾病的治疗思路也开阔了，从单纯的用药发展到用基因工程技术或基因本身作为治疗手段。

　　
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　　现在，还有一个需要引起大家注意的问题，就是许多过去被征服的传染病，由于细菌产生了耐药性，又卷土重来。

　　其中最值得引起注意的是结核病。

　　据世界卫生组织报道，现已出现全球肺结核病危机。

　　本来即将被消灭的结核病又死灰复燃，而且出现了多种耐药结核病。

　　据统计，全世界现有17.22亿人感染了结核病菌，每年有
900万新结核病人，约300万人死于结核病，相当于每10秒钟就有一人死于结核病。

　　科学家还指出，在今后的一段时间里，会有数以百计的感染细菌性疾病的人将无药可治，同时病毒性疾病日益曾多，防不胜防。

　　不过与此同时，科学家们也探索了对付的办法，他们在人体、昆虫和植物种子中找到一些小分子的抗微生物多肽，它们的分子量小于4000，仅有30多个氨基酸，具有强烈的广普杀伤病原微生物的活力，对细菌、病菌、真菌等病原微生物能产生较强的杀伤作用，有可能成为新一代的“超级抗生素”。

　　除了用它来开发新的抗生素外，这类小分子多肽还可以在农业上用于培育抗病作物的新品种。

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六，加快农作物新品种的培育

科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展，一场新的绿色革命近在眼前。

　　这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。

　　
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　　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。

　　
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　　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。

　　
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　　虽然第一批基因工程农作物品种5年前才开始上市，但今年美国种植的玉米、大豆和棉花中的一半将使用利用基因工程培育的种子。

　　据估计，今后5年内，美国基因工程农产品和食品的市场规模将从今年的40亿美元扩大到200亿美元，20年后达到750亿美元。

　　有的专家预计，“到下世纪初，很可能美国的每一种食品中都含有一点基因工程的成分。

　　”
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　　尽管还有不少人、特别是欧洲国家消费者对转基因农产品心存疑虑，但是专家们指出，利用基因工程改良农作物已势在必行。

　　这首先是由于全球人口的压力不断增加。

　　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％。

　　另外，人口的老龄化对医疗系统的压力不断增加，开发可以增强人体健康的食品十分必要。

　　
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　　加快农作物新品种的培育也是第三世界发展中国家发展生物技术的一个共同目标，我国的农业生物技术的研究与应用已经广泛开展，并已取得显著效益。

七，分子进化工程的研究

　　分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。

　　它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择的压力，模拟自然中生物进化历程，以达到创造新基因、新蛋白质的目的。

　　
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　　这需要三个步骤，即扩增、突变、和选择。

　　扩增是使所提取的遗传信息DNA片段分子获得大量的拷贝；突变是在基因水平上施加压力，使DNA片段上的碱基发生变异，这种变异为选择和进化提供原料；选择是在表型水平上通过适者生存，不适者淘汰的方式固定变异。

　　这三个过程紧密相连缺一不可。

　　
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　　现在，科学家已应用此方法，通过试管里的定向进化，获得了能抑制凝血酶活性的DNA分子，这类DNA具有抗凝血作用，它有可能代替溶解血栓的蛋白质药物，来治疗心肌梗塞、脑血栓等疾病。

我国基因研究的成果

以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究，是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。

　　据介绍，这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定，以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。

　　
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　　人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。

　　在医学上，人类基因与人类的疾病有相关性，一旦弄清某基因与某疾病的具体关系，人们就可以制造出该疾病的基因药物，对人类健康长寿产生巨大影响。

　　据介绍，人类基因样本总数约10万条，现已找到并完成测序的约有8000条。

　　
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　　近些年我国对人类基因组研究十分关注，在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下，已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。

　　同时，科技人员紧跟世界新技术的发展，在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。

　　我国人类基因组研究已走在世界先进行列，某些基因工程药物也开始进入应用阶段。

　　
目前，我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上，有的成果已处于国际领先水平，有的已形成了自己的技术体系。

　　而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素，以及转基因动物的药物生产器等十多个基因工程药物，均已进入了产业化阶段。

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　　基因技术：进退两难的境地和两面性的特征

基因作物在舆论界引发争议不足为怪。

　　但在同属发达世界的大西洋两岸，转基因技术的待遇迥然不同却是一种耐人寻味的现象。

　　当美国40％的农田种植了经过基因改良的作物、消费者大都泰然自若地购买转基因食品时，此类食品在欧洲何以遭遇一浪高过一浪的喊打之声？
从直接社会背景看，目前欧洲流行“转基因恐惧症”情有可原。

　　从1986年英国发现疯牛病，到今年比利时污染鸡查出致癌的二恶英和可口可乐在法国导致儿童溶血症，欧洲人对食品安全颇有些风声鹤唳，关于转基因食品可能危害人类健康的假设如条件反射一般让他们闻而生畏。

　　
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　　同时，欧洲较之美国在环境和生态保护问题上一贯采取更为敏感乃至激进的态度，这是转基因食品在欧美处境殊异的另一缘故。

　　一方面，欧洲各国媒介的环保意识日益强烈，往往对可能危害环境和生态的问题穷追不舍甚至进行夸张的报道，这在很大程度上左右着公众对诸如转基因问题的态度。

　　另一方面，以“绿党”为代表的“环保主义势力”近年来在欧洲政坛崛起，在政府和议会中的势力不断扩大，对决策过程施加着越来越大的影响。

　　
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　　但是，欧洲人对转基因技术之所以采取如此排斥的态度，似乎还有一个较为隐蔽却很重要的深层原因。

　　实际上，在转基因问题上欧美之间既有价值观念之差，更是经济利益之争。

　　与一般商品不同，转基因技术具有一种独特的垄断性。

　　在技术上，美国的“生命科学”公司一般都通过生物工程使其产品具有自我保护功能。

　　其中最突出的是“终止基因”，它可以使种子自我毁灭而不能象传统作物种子那样被再种植。

　　另一种技术是使种子必须经过只为种子公司所掌握的某种“化学催化”方能发育和生长。

　　在法律上，转基因作物种子一般是通过一种特殊的租赁制度提供的，消费者不得自行保留和再种植。

　　美国是耗资巨大的基因工程研究最大的投资者，而从事转基因技术开发的美国公司都熟谙利用知识产权和专利保护法寻求巨额回报之道。

　　美国目前被认为已控制了相当大份额的转基因产品市场，进而可以操纵市场价格。

　　因此，抵制转基因技术实际上也就是抵制美国在这一领域的垄断。

　　
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　　生物技术在许多领域正在发挥越来越重要的作用：遗传工程产品在农业领域无孔不入，遗传工程作物开始在美国农业中占有重要位置；生物技术在医学领域取得显著进展，已有一些遗传工程药物取代了常规药物，医学界在几方面从基因研究中获利；克隆技术的进展为拯救濒危物种及探索多种人类疾病的治疗方法提供了前所未有的机会。

　　目前研究人员正准备将生物技术推进到更富挑战性的领域。

　　但近来警惕遗传学家的行为的声音越来越受到重视。

　　
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　　今天，人们借助于所谓的DNA切片已能同时研究上百个遗传基质。

　　基因的研究达到了这样一个发展高度，几年后，随着对人类遗传物质分析的结束，人们开始集中所有的手段对人的其他部分遗传物质的优缺点进行有系统地研究。

　　但是，生物学的发展也有其消极的一面：它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。