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基因工程论文

基因工程论文
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1 引言(或绪论)

基因工程也称遗传工程,它主要是指通过DNA重组技术,对生物特定的基因进行复制(克隆)、改造(修饰、重组)或人工合成新的基因,以达到改造生物性状乃至创造新的物种的目的。基因工程就是在基因水平(分子水平)上对生命体的操作。基因技术将可能给人类在疾病防治、健康保健直至延年益寿方面带来的革命性变化勾起了人们对未来美好生活的无限憧憬。

1.1 基因工程应用于植物方面

农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来,导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因,成功地导入到马铃薯中,培育出高蛋白马铃薯品种,其蛋白质含量近大豆,大大提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。

1.2 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的产业之一,发展前景非常广阔。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。它们对预防人类的肿瘤、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。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我最为熟悉的干扰素( 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。目前,应用基因工程研制的艾病疫苗已完成中试,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。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。

1.3 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,已成为人们十分关注的问题。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。也有人把Bt 蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫,而对人畜无害,不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。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。

2 基因工程存在的争议

目前普遍的看法是,人类在基因技术如何影响人类社会传统伦理道德方面的研究远远落后于对基因技术本身的研究。塞莱拉基因公司老板文特尔就曾郑重指出,人类

基因图谱虽然由人类各国共享,但决不能滥用。我认为所有的科学创造、发明都应该以改善人类生活为目的,基因工程方面的研究也如此。我们应鼓励基因科学的深入发展,国家也应该加大投入。但是克隆人以及一些武器发展方面的问题,就要靠社会的约束和管理,要靠人类自己的抉择,毕竟科学都是有正反两面性的。就基因工程技术本身而言,也存在着不少争议,不得不让人重视。

2.1 对遗传工程的生物能否给予专利保护

就像过去欧洲圈占无生命的公有资源土地一样,“圈地运动”同样存于今天:美国一家公司用一种植物为原料制成抗癌物质,赚取上亿美元,而这一植物的自然资源地的人们却没有拿到一分钱补偿,这时就涉

及到生物遗传资源能否拥有私有知识产权的问题。

2.2 要不要反对生物剽窃

不少发展中国家拥有原始遗传资源,而发达国家却拥有生物技术革命的手段,可以把基因库资源变成商品。印度有一种讷木树,一家西方公司从其中分离出有效成份,申请和获得多项讷木提取液生产工艺的专利,这种被生物资源地称之为“生物剽窃”的做法是否妥当。

2.3 人类能否成为知识产权

美国卫生研究院从巴拿马妇女血液中分离一种病毒,可以生成研究艾滋病和白血病的抗体,并申请专利;印度近亲结婚多,成为国际基因勘察目标,对遗传缺陷和遗传基因感兴趣的“基因猎手”们蜂拥而至。这些做法在世界上正受到强烈的抵制,1994 年,40 多个国家的妇女反对美国公司申请和获得乳腺癌基因的专利,因为这些基因是自然产物,不是人类发明,不应成为知识产权。

2.4 基因工程会不会给地球带来严重的环境后果

基因可以随着技术的发展和人类的应用而产生流动,这种“基因流”就带来“遗传污染”。比如消化木质素的遗传工程酶对造纸业有极大的价值,可一旦这种细菌进入森林,则导致森林毁灭。更可怕的是基因武器,故意释放危险的遗传工程病毒,造成世界污染。

2.5 遗传工程使动物受难

在科学实验中插入突变基因的小鼠,常常发生没有后腿、面裂、脑缺,世界动物

保护协会对这些实验一直都持反对态度。

2.6 转基因动物的争论

有两种意见:一种是称赞转基因动物突破传统技术,产生全新的生物,带来无限商机,是一个进化的表现,是一个革命;另一种理论表示这在道德上违反了生物类群的遗传本质,对进化历史和传统饲养的彻底背离。

2.7 遗传工程食品会不会危及人类健康

致敏性生物基因的遗传工程食品会引发人群严重变态反应。

2.8 遗传工程动物器官移植的新忧虑

这项技术可能导致动物跨种系传播,造成全球扩散,比如艾滋病。人类很久以来所追求和艰难保存的个人和公共的安全,可能在追求完美自身的遗传改造过程中不可逆地丧失。在这种情况下,生物技术虽然有一个清楚的开端,目前却没有一个清楚的结尾。对于这些争议,作为科技界,应该在保持清醒头脑和良知的同时做出认真选择,让基因工程趋利避害,真正为社会和人类服务。

3 转基因食品的隐患

虽然转基因食品研究历史只有短短几十年,但其提高产量、增强自身抗病抗虫等优点较为明显,另一方面,其潜在的风险,如过敏性、毒性及对环境影响也令世人关注。

3.1 毒性问题

一些研究学者认为,对于基因的人工提炼和添加,可能在达到某些人们想达到的效果的同时,也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。

3.2 过敏反应问题

对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们不过敏的食物产生过敏,比如:科学家将玉米的某一段基因加入到核桃、小麦和贝类动物的基因中,蛋白质也随基因加了进去,那么,以前吃玉米过敏的人就可能对这些核桃、小麦和贝类食品过敏。3.3 营养问题

科学家们认为外来基因会以一种人们目前还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。

3.4 对抗生素的抵抗作用

当科学家把一个外来基因加入到植物或细菌中去,这个基因会与别的基因连接在一起。人们在服用了这种改良食物后,食物会在人体内将抗药性基因传给致病的细菌,使人体产生抗药性。

3.5 对环境的威胁

在许多基因改良品种中包含有从杆菌中提取出来的细菌基因,这种基因会产生一种对昆虫和害虫有毒的蛋白质。在一次实验室研究中,一种蝴蝶的幼虫在吃了含杆菌基因的马利筋属植物的花粉之后,产生了死亡或不正常发育的现象,这引起了生态学家们的另一种担心,那些不在改良范围之内的其它物种有可能成为改良物种的受害者。

结论

生物技术是20世纪末期在现代分子生物学等生命科学的基础上发展起来的一个新兴技术领域,目前人们常说的生物技术一般指基因工程技术,是现代生物技术的核心。利用基因工程技术改变基因组构成而形成的动植物、微生物及其产品被称为转基因生物产品。由于基因工程技术在生产上的应用打破了无中间天然杂交的屏障,不同物种间的遗传物质可以互相交流,因此人们有理由相信这种技术的实际应用会对人类、动植物、微生物及其生态环境构成危险或潜在风险,即生物安全。所以,我们要在抓住机遇,大力发展基因工程技术的同时,需要严格管理,充分重视转基因生物的安全性。

参考文献

1 楼士林,杨盛昌,龙敏南,等. 基因工程[M ]. 北京:科学出版社,2002.

2 李庆军,董艳桐,施冰. 植物抗虫基因的研究进展[ J ]. 林业科技, 2002, 27

3 吴乃虎,基因工程原理.北京:科学出版社,1998

4 张慧展,基因工程.上海:华东理工大学出版社,2005

基因工程论文撰写规范

论文撰写规范(暂行) 学位论文(设计说明书)是学生在教师的指导下经过调查研究、科学实验或工程设计,对所取得成果的科学表述,是学生毕业及学位资格认定的重要依据。其撰写在参照国家、各专业部门制订的有关标准及语法规范的同时,应遵照如下规范: 1.论文结构及写作要求 论文(设计说明书)应包括封面、目录、题目、中文摘要与关键词、英文题目、英文摘要与关键词、正文、参考文献、致谢和附录等部分。 1.1 目录 目录独立成页,包括论文中全部章、节的标题及页码。 1.2 题目 题目应该简短、明确、有概括性。论文题目一般中文字数不超过25个字,外文题目不超过15个实词,不使用标点符号,中外文题名应一致。标题中尽量不用英文缩写词,必须采用时,应使用本行业通用缩写词。 1.3 摘要与关键词 1.3.1 摘要 摘要是对论文(设计说明书)内容不加注释和评论的简短陈述,要求扼要说明研究工作的目的、主要材料和方法、研究结果、结论、科学意义或应用价值等,是一篇具有独立性和完整性的短文。摘要中不宜使用公式、图表以及非公知公用的符号和术语,不标注引用文献编号。中文摘要一般为300字左右。 1.3.2 关键词 关键词是供检索用的主题词条,应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准),一般列3~8个,按词条的外延层次从大到小排列,应在摘要中出现。中英文关键词应一一对应。 1.4 论文正文 论文正文包括前言、论文主体及结论等部分。 1.4.1 前言 前言应综合评述前人工作,说明论文工作的选题目的、背景和意义、国内外文献综述以及论文所要研究的主要内容。对所研究问题的认识,以及提出问题。 1.4.2 论文主体 论文主体是论文的主要部分,应该结构合理,层次清楚,重点突出,文字简练、通顺。 1.4.3 结论(结果与分析) 结论是对整个论文主要成果的归纳,应突出论文(设计)的创新点,以简练的文字对论文的主要工作进行评价。若不可能作出应有的结论,则进行必要的讨论。可以在结论或讨论中提出建议、研究设想及尚待解决的问题等等。结论作为单独一章排列,不加章号。 1.5 参考文献 参考文献反映论文的取材来源、材料的广博程度。论文中引用的文献应以近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献为主。应是作者亲自阅读或引用过的,不应转录他人文后的文献。 1.6 致谢 向给予指导、合作、支持及协助完成研究工作的单位、组织或个人致谢,内容应简洁明了、实事求是,避免俗套。

基因工程论文

基因工程的运输车载体 摘要:基因工程已经成为生物科学中不可或缺的一部分.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。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。基因载体是作为基因导入细胞的工具。犹如火箭能把卫星射向九天一样,基因载体可以把目的基因送入靶细胞内,从而发挥目的基因的特定功能。 关键词:基因、载体、运载、自主复制、表达 正文: 一、质粒载体 植物基因工程是近代迅速发展起来的新兴生物技术,它的目的旨在通过导入有用的外源基因,获得转基因植物,以用于物种的改良。它的出现为农业生产提供了前所未有的机遇和挑战,尤其是在作物的抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆及品种改良等方面提供了更为广阔的应用前景。其中作为基因工程的载体更是基因工程中的不可或缺的一个部分,它是基因工程的核心部分,没有合适的载体,就不能得到合适的结果。 载体是指运载外源DNA有效的进入受体细胞内的工具。载体同外源DNA在体外重组成DNA重组分子,在进入受体后形成一个复制子,即形成在细胞内能独自进行自我复制的遗传因子。 基因载体是把基因导入细胞的工具,他的作用是一是运载目的基因进入宿主细胞,二是使之能得到复制和进行表达。按照不同的情况下的作用可以分为不同情况的载体,根据来源:质粒载体、噬菌体载体、病毒载体;根据用途:克隆载体、表达载体;根据性质:温度敏感型载体,融合型表达载体、非融合型表达载体。 作为载体必须满足的条件:有多种限制性内切酶的切点,但每一

基因工程的发展前景同步练习3

《基因工程的发展前景》同步练习 1.基因工程与蛋白质工程的区别是( ) A.基因工程需对基因进行分子水平操作,蛋白质工程不对基因进行操作 B.基因工程合成自然界已存在的蛋白质,蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质 C.基因工程是分子水平操作,蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)的操作 D.基因工程完全不同于蛋白质工程 2.蛋白质工程的研究将对生命科学产生重大影响。下列关于蛋白质工程的叙述,不正确的是( ) A.实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系 B.基因工程是蛋白质工程的关键技术 C.蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造 D.蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程 3.猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显,原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于治疗人类糖尿病,用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是( ) A.对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换 B.将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素 C.将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病 D.根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素 4.干扰素是动物体内合成的一种蛋白质,可以用于治疗病毒感染和癌症,但体外保存相当困难,如果将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可以在-70 ℃条件下保存半年,给广大患者带来了福音。 (1)蛋白质的合成是受基因控制的,因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键,依据蛋白质工程原理,设计实验流程,让动物生产“可以保存的干扰素”: (2)基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程在原则上只能生产____________的蛋白质,不一定符合______________的需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础,通过__________或__________,对现有蛋白质进行________,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需要。 结构。________蛋白质工程实施的难度很大,原因是蛋白质具有十分复杂的(3). (4)对天然蛋白质进行改造,应该直接对蛋白质分子进行操作,还是通过对基因的操作来实现?______________。原因是________________________________________。 5.基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的,并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图,请据图分析回答:

生物基因工程论文

生物研究性学习结题论文课题名称利用基因工程开发生产新一代产品 学生姓名计朝晖、程遂、赛国杰、王沛君、贾璐、雷宗衡 年级、班级高二①班 指导教师雷涛 时间2012年1月31日 【摘要】基因工程是20世纪生命科学领域中最伟大的成就,开辟了生命科学的新纪元。基因工程技术将有力地促进社会经济的发展,实现人的自由,满足人类多方面的需要。 【关键词】基因工程;原则;应用 一、基因工程的基本定义 基因工程是按着人们的科研或生产需要,在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质,在体外切割,拼接形成重组DNA,然后将重组DNA与载体的遗传物质重新组合,再将其引入到没有该DNA片段的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之稳定地遗传给下一代。按目的基因的克隆和表达系统,分为原核生物基因工程、酵母基因工程、植物基因工程和动物基因工程。基因工程具有广泛的应用价值,为工农业生产和医药卫生事业开辟了新的应用途径,也为遗传病的诊断和治疗提供了有效方法。

二、发展的主要原则 1、人本原则 人本原则要求人们在研制、发展基因工程技术的过程中,要有意识地实现人、社会、自然的整体和谐,关注人类本身的持续生存和健康发展。人类与其他生物、非生物环境之间的和谐是人类社会持存的原初条件和人类文明得以延续的基本保障。社会层面中政治、经济、文化和教育环境等之间的和谐是基因工程技术发展的现实社会条件。实现人的健康发展和社会价值是基因工程技术发展的归宿。坚持以人为本,关心人的价值、尊严、平等、自由和全面发展,应该始终成为基因工程技术发展的首要目标。 2、技术与伦理观念协同原则 基因工程技术已经成为推动经济社会发展的重要动因,其迅猛发展必然会影响到人类社会固有的观念。伴随着包括基因工程技术在内的现代生物技术的发展和应用,人类社会无论从制度方面还是物质方面都已经发生了很大的变革。由人类社会历史实践孵化产生出来的伦理观念同样要适应新情况和新变化,以崭新的姿态解决新问题。 我们在利用基因工程技术改造物质世界的同时,也要分析和改造我们自己的精神世界,从而实现两个世界的和谐统一。在现代生物技术的辉煌与其人文忧患并存的时代,基因工程技术视野与人文价值视野需要很好地对接,技术的发展与伦理观念所展现的高度应该是一致的,技术与伦理观念应该是协同发展的。

生物类论文:基因工程的利与弊

基因工程的利与弊 刘建20101103805 内蒙古师范大学生命科学与技术学院生物科学(汉班) 呼和浩特010022 摘要 基因工程对于人类的利弊一直是个争议的问题,主要是这项技术创造出原本自然界不存在的重组基因。但它为医药界带来新希望,在农业上提高产量改良作物,也可对环境污染、能源危机提供解决之道,甚至可用在犯罪案件的侦查。但它亦引起很大的忧虑与关切。当此科技由严谨的实验室转移至大规模医药应用或商业生产时,我们如何评估它的安全性?此项技术是否可能因为人为失控,反而危害人类健康并破坏大自然生态平衡? 关键词:基因工程转基因道德伦理 正文 生物学家早在一百多年前就知道,生物的表征遗传自其亲代。生物细胞的细胞核,含有染色体,其组成分为DNA。DNA含有四种碱基--腺嘌呤(adenine,),胸腺嘧啶(thymine,),胞嘧啶(cytosine,)和鸟嘌呤(guanine,(它们分别简称A、T、C、G)。这些碱基在DNA 中看似杂乱无章,但它们的排列顺序,正代表遗传讯息。每三个碱基代表一种胺基酸的密码。基因就是这些遗传密码的组合,亦即代表蛋白质的胺基酸序列。每个基因含有启动控制区,以调控基因的表达。

基因工程技术(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。)在医药及农业上应用广泛。这项尖端科技加上最近突破性的生 殖科技,却引发人们极大的隐忧及争论。 观点:辨证地看待基因工程的利与弊 基因工程对当今社会的发展功不可没。 一、基因工程是在对促进生物学的发展具有重要意义 基因工程是在分子生物学、分子遗传学、微生物学、细胞工程等学科发展和研究成果的基础上诞生的,反过来也可促进现代生物学的发展。生物界是通过长期的进化发展而来的,因而通过基因工程手段,不仅可以阐明生命发生的现象和规律,揭示重要基因功能以及重要性状形成的分子机制,还能模拟自然界生物进化历程,更进一步丰富和完善生物进化的理论,促进生物学研究的全面发展。 二、基因工程在社会各个方面广泛应用 医药业,可生产重要药品,很大限度地降低生产成本;治疗过去人们认为难以治愈的遗传疾病和各类部分疾病,解除人类病痛烦恼,提高人体健康水平和人均寿命。 基因工程同时有望解决粮食危机和温室效应之类的环境污染问题。 (1)基因工程用来筛检及治疗遗传疾病。 遗传疾病乃是由于父或母带有致病基因。基因筛检法可以快速诊

基因工程技术的现状和前景发展

基因工程技术的现状和前景发展 摘要 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来,导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因,成功地导入到马铃薯中,培育出高蛋白马铃薯品种,其蛋白质含量接近大豆,**提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。 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的产业之一,发展前景非常广阔。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。它们对预防人类的肿瘤、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。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。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。目前,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。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面

分子生物学与基因工程结课论文-Real-TimePCR在分子生物学中的应用讲义

《分子生物学与基因工程》 结课论文 Real-Time PCR在分子生物学中的应用 姓名: 学号: 院系: 班级: 任课教师: 二零一二年十二月

Real-Time PCR在分子生物学中的应用 东北农业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150030 摘要:聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)可对特定基因进行扩增,因此被广泛应用于分子生物学领域中获取特定基因或基因片段。定量PCR已经从基于凝胶的低通量分析发展到高通量的荧光分析技术,即实时定量PCR(real-time quantitative PCR)。该技术实现了PCR从定性到定量的飞跃,且与常规PCR相比,它具有特异性强、灵敏度高、重复性好、定量准确、速度快、全封闭反应等特点,目前实时定量PCR作为一个极有效的实验方法,已被广泛地应用于分子生物学研究的各个领域,成为了分子生物学研究中的重要工具。 关键词:实时定量PCR;基因扩增;分子生物学 1971年Khorana等最早提出PCR理论:―DNA变性解链后与相应引物杂交,用DNA聚合酶延伸引物,重复该过程便可克隆tRNA 基因‖。因当时基因序列分析方法尚未成熟、热稳定DNA聚合酶还未发现及寡聚核苷酸引物合成仍处于手工和半自动阶段,核酸体外扩增设想似乎不切实际,且Smith等已发现了DNA限制性内切酶,使体外克隆基因成为可能,Khorana 等的早期设想被忽视。1985年Mullis等用大肠杆菌DNA聚合酶ⅠKlenow片段体外扩增哺乳动物单拷贝基因成功以及1988年Saiki等将耐热DNA聚合酶(Taq酶)引入PCR ,使扩增反应的特异性和效率大大提高,并简化了操作程序,最终实现了DNA扩增的自动化,迅速推动了PCR的应用和普及。 自从PCR技术问世便很快成为科研、临床诊断的热点技术。但是传统PCR技术在应用中一是不能准确定量,二是容易交叉污染,产生假阳性。直到1996年由美国Applied Biosystems公司推出的实时荧光定量PCR技术,上述问题才得到较好的解决[1]。实时荧光定量PCR(real-time fluoro-genetic quantitative PCR,FQ-PCR)是通过对PCR扩增反应中每一个循环产物荧光信号的实时检测从而实现对起始模板定量及定性的分析。在实时荧光定量PCR反应中,引入了一种荧光化学物质,随着PCR反应的进行,PCR反应产物不断累计,荧光信号强度也等比例增加。每经过一个循环,收集一个荧光强度信号,这样就可以通过荧光强度变化监测产物量的变化,从而得到一条荧光扩增曲线图。该技术不仅实现了对DNA模板的定量,而且具有灵敏度高、特异性和可靠性强、能实现多重反应、自动化程度高、无污染性、具实时性和准确性等特点,目前已广泛应用于分子生物学研究和医学研究等领域[2]。

6.2基因工程及其应用 教学设计案例.doc

6.2基因工程及其应用教学设计案例 基因工程及其应用 --案例 一、教学目标的确定 课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是:"关注转基因生物和转基因食品的安全性",这也是本节要达成的主要教学目标。课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容,考虑到本章教材知识体系的完整性,以及学生达成上述目标所需要的知识基础,本节还将"简述基因工程的基本原理","举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用"作为教学目标。 二、--思路 第一课时--流程图如下。 第二课时--流程图 如下。 三、教学实施的程序 教师组织引导 学生活动 教学意图 教师通过图 片和音像资料展示基因工程产品,如种子、水果、疫苗或药物等,

引入课题。教师利用"问题探讨",提出问题,组织学生讨论、交流看法。 ·为什么能把一种生物的基因"嫁接"到另一种生物上? ·推测这种"嫁接"怎样才能实现? ·这种"嫁接"对品种的改良有什么意义? 教师小结:从杂交育种的局限性切入,人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。说明本节教学目标。 教师肯定学生合理的想法,引发思考。 "你的想法很好,可是用什么样的方法才能实现你的设想呢?" 教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具:剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生:"你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作,其难度会有多大吗?" 以ecor i为例,构建重组dna分子模型,体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。教师交代清楚ecor i是已发现的500多种限制性内切酶中的一种,它是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割dna分子的酶。它的特殊性在于,它在dna 分子内部"下剪刀",专门识别dna分子中含有的"gaattc"这样的

基因工程的应用论

大于利。 设计意图:训练学生的思维能力,口语表达能力,培养学生合作意识。有利于增加学生和学生之间、学生与老师之间的交流,取长补短,共同提高。 a、评选一位最佳辩手; b、教师评述本场辩论赛。设计意图:鼓励辩手,肯定辩手们的努力 总结:大家看待转基因生物与食品问题,一方面要看到它有利一面,另一方面尽可能避免有害的一面。身为现代公民,应该时刻关注科学技术的发展和影响。 1、基因工程中涉及很多抽象的分子生物学的技术,运用分歩动画演示、DNA的剪切和拼接的模拟实验,让学生对整个基因工程操作过程形成正确认识很有必要; 2、以学生辩论赛的形式普及转基因生物与食品利与弊问题,学生的个人能力也得到了提高,主要有几点: ①有利于参赛选手能力的提高。首先,在赛前准备时,学生会通过多种途径查找材料,学会了多角度思考问;学生查找信息的能力,思维的深刻性、论证性和敏捷性都得到了提高;其次,语言表达更具艺术性。第三,知识结构更完备。 ②有利于班级凝聚力的增强。辩论不仅是个人才华的展示,一个优秀的团体能够脱颖而出离不开四人小团体的默契,更离不开大集体班级同学的支持。比赛让他们走得更近,更像一家人;

③有利于增加学生和学生之间、学生与老师之间的交流。辩论赛不仅设有陈述观点环节、提问应答环节、自由辩论环节、总结称词环节,还设有观众互动环节。在辩论赛中,辩手与辩手之间、观众与辩手之间、观众与观众之间、评委与辩手之间,大家相互交流,取長补短,共同提高; 3、课堂教学的设计思路,教材内容的适当调整,教学手段的多样化等方面体现了特色创新教育、体现了素质教育,在教学过程中从多个角度渗透德育教育; 4、在课堂中,可以感受到学生辩论的激情,正反方都踊跃表达自己的观点。同时,也能了解学生的思维与知识面与老师不同的地方,在整个辩论过程中,老师也了解了不少关于转基因生物与食品出现是利大于弊,还是弊大于利的知识,增长了见识,更进一步了解了转基因生物和转基因食品的安全性问题,课堂要组织有序,紧张活泼,有张有弛,能够做到教学相长、师生受益,教学效果较显著。

基因工程的现状与发展趋势

题目:基因工程的现状与发展趋势专业:13食品科学与工程 学号:132701105 姓名:盛英奇 日期:2015/7/1

【摘要】从20世纪70 年代初发展起来的基因工程技术,经过40多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。生物学成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 【关键词】基因工程技术;应用;前景;现状 一、墓因工程的原理及研究内容 基因工程是人们在揭示生命之谜的过程中建立起来的。早在300多年前,人们就发现,世界上生物尽管种类繁多,千姿百态,但都是细胞(如肉眼看不见的细菌等微生物)或者是由细胞构成的(如现存的200多万种多细胞动植物)。人们还发现,生物有遗传和变异的特征,遗传保证了生物种类的延续不断,变异则赋予生物种的进化,保证生物种类对环境的适应。而生物的所有特性及遗传变异都是由生物体细胞内的遗传物质所决定的,这种遗传物质就是被科学家称之为脱氧核糖核酸(简称DNA)的大分子物质,一般位于生物的细胞核内。DNA是由许多核昔酸连接而成的高分子化合物,如把DNA比喻成长链条,核昔酸就是组成这链条的一个个环节。生物细胞核内的DNA分子是由两条成对的多核昔酸长链互相缠人类开始学会干预生物的变异,即通过杂交、筛选等方式改变生物物种的某些特性,使之有利于人类,如水稻、小麦等作物的育种,家禽家畜优良品系的培育等,它是通过动植物父、母本交配繁殖时,生殖细胞内DNA上相应性状基因互相间可能出现的交换来实现的,这种交换的概率是人们不能控制的,所以选种的过程较为缓慢,需几年乃至几十年的时间,而且亲缘关系相差较远的生物种之间很难杂交。而本世纪}o年代初诞生的基因工程,则是按照人类的需要,从某种生物体的基因组中,分离出带有目的基因(即所需基因)的DNA片段,运用重组DNA技术,对这些DNA片段进行体外操作,把不同来源的基因按照设计的蓝图,重新构成新的基因组(即重组体),再将重组DNA分子插入到原先没有这类DNA 片段的受体细胞(亦称宿主细胞)的DNA上,并使其不仅能“安家落户”,而且能“传种接代”,即能准确地把该外源基因的遗传特性在新的细胞(宿主细胞)里增殖和表达出来。就像一台机器上的零部件拆下来安装到另一台机器上。在生物体中,这种生命零件就是基因。因为用的是工程技术的方法原理,故称基因工程,亦叫遗传工程。用这种方法所形成的杂种DNA分子与神话中的那种狮首、羊身、

基因工程课程(设计)

山东农业大学 基因工程课程设计 题目: 姓名:学号: 年级:专业: 指导教师: 山东农业大学生命科学学院 二○年月日

说明 一.课程设计的目的 课程设计是培养学生综合运用所学知识与技能,初步训练学生获得分析和解决实际问题的能力的实践性教学环节之一;是生物技术专业学生在毕业论文前进行了一次综合训练。通过本课程设计培养学生运用所学知识设计课题的能力,为毕业论文的开展,及今后从事教学、科研工作打下坚实基础奠定基础。 二、课程设计的要求 1、提出与基因工程有关的课程设计题目。命题要求既有代表性,又有实际意义的。 2、设计应包括以下几个部分构成: (1)研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践 上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过,但缺乏研究,现在可以在理论上做些探讨,说明其对科学发展的意义。 (2)国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后,对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述,只对本 人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述,并提出自 己对一些问题的看法。 (3)课题研究(或设计)方案:包括研究内容、研究方法和技术路线。研究 内容要重点突出;研究方法要具有科学性、先进性;技术路线要清晰。 (4)研究(设计)的预期结果和创新性。 3、格式要求 (1)表格内容,字号用小4号,中文字体用仿宋,英文字体用Times New Roman; (3)正文字数不少于4000字。

一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义)

二、文献综述内容(在充分收集研究主题相关资料的基础上,分析国内外研究现状,提出问题,找到研究主题的切入点,附主要参考文献)

基因工程的前景与应用论文

基因工程的前景与应用 张峻辉 11512991104 摘要: 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、食品、环保等许多领域。 关键词: 基因工程技术;前景;应用 一、基因工程的应用 综述基因工程技术在改善食品原料品质、改良食品工业用菌种和食品加工性能、生产酶制剂和保健食品方面的应用,同时对转基因食品及其安全性问题进行了总结归纳,最后对基因工程技术在食品中的发展前景进行展望。 以DNA重组为核心内容的基因工程技术是一种新兴的现代生物技术。利用基因工程技术不但可以提高食品的营养价值,去除食物原料中的有害成分,同时还可以通过对农作物品种改良,减少种植过程中农药、化肥等化学品的使用量。目前,经基因工程改造的产品已在农业、医药、环保等领域占据了重要的地位,特别是在农业中越来越显示了它的优越性和发展前景。 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。 由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。 二、基因工程的前景和展望 由于基因工程运用DNA分子重组技术,能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家,更应当加速发展,切不可坐失良机。 但是,任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有,克隆技术如果不加限制,任其自由发展,最终有可能导致人类的毁灭。还有,尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害,但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物,需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样,是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,但常规育种是通过自然选择,而且是近缘杂交,适者生存下来,不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围,人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境,还缺乏知识和经验,按目前的科学水平还不能

最新-基因工程的成果和发展前景 精品

基因工程的成果与发展前景 班级姓名 一、选择题 1、“工程菌”是指( ) A 人工创造的细菌 B 自然环境中的特殊细菌 C 通过基因工程,含有外源基因并得以高效表达的菌类细胞株系 D 能为人类的生物工程提供有用基因的菌类细胞株系 2、下列与基因诊断有关的一组物质是( ) A 蛋白质、核酸 B 放射性同位素、蛋白质 C 荧光分子、核酸 D 放射性同位素、糖类 3、下列关于基因治疗的说法中正确的是( ) A 工艺间单、容易操作 B 生产量大,价格较低 C 所生产的胰岛素可以口服 D 所生产的胰岛素疗效大大提高 4、下列关于基因工程的说法中,正确的是( ) A 基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的 B 目前基因工程所有的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的 C 基因工程能使科学家打破物种界限,定向改造生物性状 D 只要检测出受体细胞中含有的基因,那么目的基因一定能成功进行表达 5、在基因诊断技术中所用探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素,后者的作用是( ) A 为形成杂交DNA分子提供能量 B 引起探针DNA产生不定向的基因突变 C 作为探针DNA的示踪元素 D 增加探针DNA的分子量 6、1976年,科学家用基因工程的方法创造出一种能分解石油的“超级细菌”。下列关于此种细菌的说法中正确的是( ) A 与一般细菌相比它体积特别巨大 B 它是现在唯一能分解石油的细菌 C 它同时能分解石油中的四种烃类 D 与一般细菌相比,它繁殖速度极快 7、下列哪一组生物是通过遗传工程方法培育成功的?( ) A 向日葵豆与无籽西瓜 B 超级小鼠与克隆羊 C 超级绵羊与无籽西瓜 D 超级鱼与抗虫棉 8、下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育农作物的新的优良品种。( ) A 基因工程技术 B 诱变育种技术 C 杂交育种技术 D 组织培养技术 9、1982年,美国科学家将人的生长素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠的受精卵中得到了体型巨大的“超级小鼠”。此项研究遵循的原理是( ) A DNA---RNA---蛋白质 B RNA---DNA---蛋白质 C DNA---蛋白质---RNA D RNA---蛋白质---DNA 10、科学家将DNA连接酶基因大量注入牛的受精卵细胞中,结果在该受精卵发育成雌牛后,从其乳汁中获得了大量的DNA连接酶,在该牛乳腺细胞中,与DNA连接酶的合成和分泌直接有关的细胞器是( ) A 线粒体、高尔基体 B 核糖体、高尔基体 C 核糖体、内质网 D 内质网、线粒体

基因工程论文.doc

国内外转基因食品的安全性评价及展望 摘要:转基因食品与普通食品的重要差异在于前者含有采用DNA重组技术导入的外源基因。近年来随着转基因作物商业化进程的加快,转基因食品的安全性引起了人们越来越多关注。本文综述了转基因食品的发展现状和类型,扼要介绍了转基因食品安全性问题以及引起的争论,并讨论了转基因食品的发展前景。 关键词:转基因食品;安全性评价;前景 用遗传工程的方法,即用一种叫做限制性内切酶充当“手术刀”,将生物细胞内的螺旋状 DNA(脱氧核糖核酸—动植物的遗传物质)分子切开,选取所需要的一段基因(生物体遗传的基本单位,存在于细胞染色体内DNA分子上),与其它相关的基因重新组合,就像电影编辑把不同的影片片断剪接在一起一样;经过重新组合的基因要借助于另外的一些方法送回生物体内发挥作用。用这种方法把一种植物、动物或微生物的基因植入到另一种植物、动物或微生物的DNA中,接受方由此而获得了一种它所不能自然拥有的由转入基因带来的新特性,所以称之为转基因植物、动物或微生物[1]。用转基因植物、动物或微生物为原料(全部或部分)生产制造的食品叫转基因食品。转基因食品(Genetically modified foods)上市已有几个年头,但最近,对其安全性的辩论愈演愈烈,闹得整个世界沸沸扬扬,各国政府也纷纷采取措施,限制转基因食品上市。而随转基因食的不断增加,其安全性也引起广泛的关注,成为科学界讨论的热点[2]。 1 转基因食品概述 1.1 转基因食品的现状 世界上第一个商品化的转基因食品是1994年美国政府批准的转基因延熟西红柿。西红柿这种既可当蔬菜又可当水果的作物,受到东西方人民的喜爱,遗憾的是它不易贮藏和运输。美国科学家首先将一种能抑制西红柿体内软化酶的基因移植到西红柿细胞内,培育成了耐贮转基因延熟西红柿,它的生长期比普通西红柿长一周,可一直长到变红至成熟,达到必要的糖分和酸度再采摘。这样西红柿可被运输到美国各地而不腐烂。现在美国是世界上最大转基因作物的生产国和出口国,大约有30多种转基因农作物的种子已经获准在美国播种,包括玉米、大豆、油菜和棉花等。目前,美国有800万hm2的农田种植着转基因“Bt”玉米(Bt

基因工程论文转基因论文

基因工程论文转基因论文: 植物抗病基因工程研究进展 摘要随着植物抗病基因的分离,植物抗病机制的分子生物学和植物抗病基因工程取得了重大研究进展。该文就植物抗病基因工程的原理、目的基因、转化方法等进行综述,并对植物抗病基因工程的应用前景做了展望。 关键词植物;抗病基因;基因工程;原理;目的基因;转化方法;前景 中图分类号S432.23;Q78文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)16-0053-02 Advancesinthe ResearchofPlant DiseaseResistanceGeneticEngineering HE Ming (Research and Development Center for Fine Chemicals of Guizhou University,Guiyang Guizhou 550025) AbstractWith the isolation of plant disease resistance genes in recent years,it made significant progress that molecular biology of plant disease resistance mechanisms and genetic engineering of plant disease resistance.The principle,targeting

genes,transformation methods and view of application prospect of plant disease resistance genetic engineering were summarized. Key words plant;disease resistance genes;genetic engineering;principle;targeting genes;transformaion methed;view of application prospect 随着世界人口的迅速增长,粮食问题已成为人类生存的关键问题。有专家预测,到2050年,全球人口总数将膨胀至90亿[1]。剧增的人口将给为人类提供粮食的农业生产带来严峻的挑战。众多学者为提高作物产量作了许多努力,也取得了很大成果。但是,长期以来,因病菌侵染而造成的作物产量损失也是巨大的。当前,防治病害的主要策略是改进栽培措施和施用化学杀菌剂。但这只能从一定程度上控制病害的流行而不能从根本上解决问题,而且化学药剂所带来的环境污染和病原抗药性生理小种的形成等问题也给病害防治造成了更大的障碍。 自上世纪90年代以来,分子生物学理论和技术的不断发展完善,使人们能够从分子水平上研究植物与病原菌的相互作用机制,植物基因工程的兴起更是为病害的控制提供了更广泛的选择余地。基因工程被认为是一项能为人类提供以食用动物为基础的健康和充足粮食途径的关键技术,在应用中扮演着重要角色。在植物抗病基因工程的研究历程中,以植物抗病毒基因工程开展最早[2],发展也最为迅速,部分

基因工程论文 (2)

基因工程技术的应用现状 摘要:基因工程作为一门理论性与实践性较强的学科,其方法与技术已经渗透到现代生命科学的各个分支领域,成为生命科学的一门核心技术。基因工程包含许多独特的实验方法和技术,不仅内容丰富,涉及面广,实用性也强。基因工程是通过DNA 重组技术, 获得具有特殊生物遗传性状和功能的遗传工具生物体, 基因工程技术广泛应用于农业、医学、食品工业等。本文就基因工程的应用现状综合阐述。 关键词:基因工程应用现状 前言: 基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状[1]。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。 1.基因工程 1.1 概念 基因工程( 又称DNA 重组技术、基因重组技术) , 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。 1.2 基因工程研究内容 (1) 从复杂的生物有机体基因组中, 经过酶切消化或PCR 扩增等步骤, 分离出带有目的基因的DNA 片段。 (2) 在体外, 将带有目的基因的外源DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择记号的载体分子上, 形成重组DNA分子。 (3)重组DNA 分子转移到适当的受体细胞, 并与之一起增殖。 (4) 从大量的细胞繁殖群体中, 筛选出获得了重组DNA 分子的受体细胞克隆。 (5) 从这些筛选出来受体细胞克隆, 提取出已经得到扩增的目的基因, 供进一步分析研究使用。 (6) 将目的基因克隆到表达载体上,导入寄主细胞, 使之在新的遗传背景下实现功能表达, 产生出人类所需要的物质。 2.基因工程的应用现状

基因工程在农业中的应用与发展前景

(一)基因工程的定义、诞生及重大发现 基因工程是利用人工的方法将DNA在体外进行切割,再和一定的载体拼接重组,获得重组的DNA分子,然后导入宿主细胞或者个体,使受体生物的遗传特性得到修饰或改变的过程。 基因工程的正式诞生是以斯坦福大学的Cohen等人于1973年建立的基因工程的基本模式为标志。Cohen的实验向人们证实,基因工程很容易打破不同的物种之间的界限,可以依据人们的目的和意愿定向地改造生物的遗传特性,甚至创造新的生命类型,因此把这一年定为基因工程诞生元年。基因工程得以诞生完全依赖于分子生物学、分子遗传学、微生物学等多学科研究的一系列重大突破,概括起来,从20世纪40年代开始,在现代分子生物学研究领域中,理论上的三大发现和技术上的三大发现对基因工程的诞生起到了决定性作用。 基因工程理论上的三大发现: (1)1928年,英国医生格里菲斯发现了生物主要的遗传物质是DNA (2)1953年,沃森和克里克明确了DNA的双螺旋结构和半保留复制的机制 (3)1961年,以莱文伯格为代表的一批科学家,经过大量的实验,1966年全部破译了64个密码,编排了一本遗传密码字典。 基因工程技术上的三大发现: (1)DNA分子的体外切割和连接。 (2)利用载体携带DNA片段 (3)大肠埃希菌转化体系的建立 (二)园艺基因工程的介绍 园艺基因工程具有的特点:1、植物细胞具有全能性2、园艺植物遗传资源丰富3、植物细胞具有细胞壁4、染色体基因组庞大而且往往是多倍体。 园艺基因工程主要包括:目的基因的克隆、表达载体的构建、目的基因的植物细胞的遗传转化、细胞培养及蜘蛛再生、转化植株的筛选与鉴定等。 园艺基因工程的研究与发展的领域:1、花卉基因工程2、果树基因工程3、蔬菜基因工程4、药用植物基因工程 -----------------------文献 (三)基因工程在农业中应用实例 随着人口的不断增加,在世界上不少地方视频的供给都成了大问题。生物工程技术的应用为最终解决了这一问题提供了有效的途径。科学家利用基因工程可培育出具备抗寒、抗旱、抗盐碱、抗病等特性的品种,使得适合农作物生长的范围大大增加。 (1)提高植物固氮能力和光合效率 科学家发现了一种与合成脯氨酸有关的基因,将其转入固氮菌后,后者获得了即固氮又抗盐的能力,从而有助于植物的生长。植物光合作用效率的高低决定了其产量的多少,英国剑桥的植物育种所研究了如何转移叶绿体基因,将其中的高光效基因转移到另一种品种中去,以增强其光和效率,从而能产生更多的粮食。根瘤菌可帮助豆科植物固定、吸收和利用空气中游离的氮,科学家们曾把肺炎克氏杆菌的孤单基因转入大肠杆菌,是大肠杆菌也能直接利用空气中的氮。日本已成功将固氮基因转入到水稻根系微生物中,这种微生物可向水稻提供1/5的需氮量,因而可减少氮肥的使用量。 (2)提高粮食蛋白质含量 应用基因工程技术还可以使粮食中的蛋白质含量提高。美国威斯康星大学的研究人员从菜豆中提取了储藏蛋白质基因,并将其转移到向日葵中后,表达了该基因美国明尼苏达大学也进行了类似的研究,他们把玉米醇溶蛋白基因转移到了向日葵根部的细胞中。这些实验

动物基因工程课程论文

青岛农业大学 动物基因工程课程论文 题目:转基因动物生物反应器的构建及应用 姓名: 学院:动物科技学院 专业: 班级: 学号: 任课教师:闵令江 二〇一一年十月二十三日

转基因动物反应器的构建与应用 兽医专业刘朝霞 任课教师指导老师:闵令江 摘要:21世纪是生命科学突飞猛进的时代,生命科学在人类生活中占有极为重要的位置。一是生命科学的发展促进了其他学科的发展;二是生命科学发展带动的产业将推动世纪经济的发展近年来生物学和分子生物学取得的显著进展终于使这种幻想成为现实。基因工程应用技术之一的基因重组,可用于对不同生物遗传物质的体外人工剪切、组合、拼接,使遗传物质重新组合,然后,通过载体,如微生物、病毒等转入微生物或细胞内,进行"无性繁殖",并使所需基因在细胞内表达出来,产生人类所需的物质或创造新的物种。根据目的蛋白表达部位的不同可分为乳腺生物反应器、血液生物反应器、卵生物反应器、尿生物反应器、精囊腺生物反应器、唾液腺生物反应器等。 关键词:转基因分子生物学生物反应器

Transfers animals biological reactor construction and application Student maioring in:Veterinary professional name:liuzhaoxia Tutor name:minlingjiang Abstract:21 century is the life science by leaps and bounds times, life science in human life has very important position. One is the development of life science promoted the development of other disciplines; 2 it is life science development of industry will push to drive the development of the economy of the century in recent years in biology and molecular biology significant progress finally make this fantasy become a reality. Genetic engineering application of the technology of genetic restructuring, which can be used on different biological genetic material of in vitro artificial shear, combined, joining together, make new combination of genetic material, and then, through the carrier, such as microorganisms, virus into the microbial or within cells, for "asexual reproduction", and make required in a cell gene expression, produce human needs corporeal or create new species.According to the purpose of protein expression can be divided into different parts of the mammary gland bioreactor, blood bioreactor, eggs bioreactor, urine biological reactor, the seminal vesicle gland bioreactor, salivary gland bioreactor, etc. Keywords: Genetically modified Molecular biology Biological reactor

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