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1、基因工程的发展前景及应用学院：生科院班级：104姓名：沈劲松学号：10243336等级：摘要：介绍了植物基因工程和动物基因工程的研究内容。植物基因工程在抗病虫害方面和动物基因在基因疫苗、基因治疗和治疗的方法、基因的调控、基因调控的研究方法关键词：基因工程基因疫苗抗病虫1.1基因工程基因工程（geneticengineering）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，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了
2、有力的手段。1.1.2基因工程的前景基因工程师指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的生物类型和生物产品。现状:基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的40年间得到飞速的发展，目前已成为生物开心的核心技术。基因工程在实际应用领域——农牧业，工业，环境，能源和医药卫生等。前景：植物：抗虫转基因，抗病转基因等植物动物：用于提高动物生长速度，改善产品的品质，药物（单克隆抗体等）1.1.3植物基因工程的含义及研究的主要内容植物基因工程是指植物在植物学领域的基因，其只要研究的对象是植物。植物基因的研究始于20世纪70年代
3、，在基因突变和有性杂交研究的基础上拓宽植物可利用的基因库，进行基因转移，采用分子生物学和基因工程技术将外源基因有目的有计划的插入整合到事先准备好的受体植物中，使其在后一植株中得以遗传和表达，从而使受体植物获得新的性状，培养出优良品种。植物基因工程不断发展，目前以形成了一套较为成熟的植物基因转化技术，构成了植物基因工程的研究内容，主要内容包括一下几个方面：⑴目的基因的获取，供植物基因转化的基因可以来自植物本身，也可以来自微生物和动物，少数还可以人工合成，通常以来自植物本身为主，它有一些常用的技术：①PCR技术②转做子示踪技术③基因组相减技术④染色体步查技术⑵目的基因的修饰⑶目的基因的转化到植物
4、受体细胞的方法：①将目的基因与运载体结合，实际上不同来源的DNA重组过程②直接转移法。聚乙二醇、多聚赖氨酸、多聚鸟氨酸等，尤其是聚乙二醇是常采用的协助基因转移的聚合物。点击法、基因枪法是常用的方法。此外，还有激光法、微束穿孔法、显微注射法、脂质介导法等。⑷植物转化细胞的筛选和转基因植物细胞的组织培养。目前，转化细胞与未转化细胞的区分及未转化细胞的淘汰常采用抗生素抗性基因和抗除草剂基因。即筛选标记基因和筛选试剂，为了实现有效的转化必须依据转化材料和方法选择合适的抗性基因和筛选试剂。⑸目的基因的表达和鉴定。1.1.2植物基因工程在抗病虫害方面的应用据不完全统计,全世界农作物每年因病虫害造成的损失
5、约占其总产量的37%,其中13%是由虫害引起的。植物虫害使全世界每年大约损失数千亿美元,美国在小菜蛾的防治上所耗费用达10亿美元,作物产量损失为4000多万T,我国因虫害每年造成田间作物减产水稻达10%,小麦近20%,棉花则达30%以上。目前,对农作物病虫害的防治主要依赖化学药物。化学药物对害虫的防治起到重要的作用,同时也有成本高、污染环境、易残留、会毒害有益的昆虫及害虫的天敌等弊端。基因工程的发展为培育抗病虫的作物提供了新的手段。利用基因工程手段培育抗病虫害作物品种可克服常规育种的不足:(1)它不仅利用存在于植物中的抗病虫基因,还可以利用某些动物、微生物中的抗性基因,将其重组到植物染色体上
6、,并使之在植物体内特定地遗传及表达,从而产生抗病虫害性状,因此基因资源非常丰富。(2)培育出的抗病虫新品种可控制任何时期植物任何部位发生的病虫害。(3)育种周期短、成本低。(4)利用基因工程培育抗病虫作物品种还具有不污染环境及抗病虫物质不易被环境因素所破坏的优点。目前,人们已发现并分离到了许多有用的抗虫基因,有的抗虫基因已导入植物体内而获得了转基因抗虫植物,有的转基因抗虫作物进入了大田试验,展现出了美好的应用前景,转抗虫基因的烟草、棉花在一些国家已进入商品化生产。已克隆得到的抗虫基因根据它们的来源可分为三类:第一类是从细菌中分离出来的抗虫基因,主要是苏云金杆菌杀虫结晶蛋白(Bt)基因;第二类
7、是从植物组织中分离出的抗虫基因,主要为蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、外源凝集索基因等,其中应用最广泛的是豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTi);第三类是从动物体内分离的毒素基因,主要有蝎毒素基因和蜘蛛毒素基因等。1987年比利时的Vacek研究小组、美国Monsanto公司Fischhoff等人报道了首例有关转Bt基因烟草和番茄的研究结果,此后Bt基因相继被转入到棉花、水稻、玉米、苹果和核桃等农作物中,是目
