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1、基因工程技术的应用现状摘要: 基因工程是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中,成为生命科学的一门核心技术,在现代生活中发挥着越来越重要的作用。基因工程内容丰富,涉及面广,实用性强，它通过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
2、效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今,仅有30年的历史,。然而,基因工程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。基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化，其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。一、基因工程基因工程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。二、基因工程的广泛应用2.1在农业上的应用2.1.1抗除草剂的植物基因工程调查表明,每年杂草造成的经济损失占农作物总产值的10%-20%左右。除草剂对大规
3、模机械化耕作,减少劳力开支和提高产量有极为重要的作用,但其选择性较差,将农作物与杂草一同杀死。利用基因工程技术,将能抵抗除草剂的基因转移到植物中,获得抗除草剂的植物,如美国将除草剂草甘磷的靶酶(EPSPS)cDNA克隆转入油菜,。目前,已获得的抗除草剂作物有大豆、棉花、玉米、水稻和甜菜等20多种。2.1.2抗虫的植物基因工程生物防治害虫的工作已经开展多年,主要是利用苏云金杆菌中的毒蛋白(结晶蛋白)对害虫有毒害作用,使用这些杆菌来控制害虫。现在,人们可以通过克隆这些毒蛋白的基因(Bt基因)并把这些基因转移到植物细胞中,从而获得能抗虫的转基因植物。目前,Bt基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、水
4、稻、玉米及棉花等多种植物中。2.1.3动物转基因育种动物基因工程研究主要集中在改良家畜、家禽的经济性状和通过转基因动物进行药物或蛋白质的生产等方面,目前已取得了显著的成就,5先后培育出转基因猪、羊、牛和鱼等。随着动物基因工程技术的逐渐成熟和转人体血红蛋白的基因猪、转人体血清蛋白的基因山羊等的问世,不仅能生产出大量人类所需的血红蛋白、白蛋白等药物而且为动物育种开辟了一条全新的途径。2.3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。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基
5、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2.4基因工程在制药技术的应用基因工程技术在医药工业中最重要的应用是新药的研究、开发、生产和改造传统药物。目前，通过基因工程技术已经能够获得以前由于材料来源困难或制造技术问题无法生产的药物，主要有生理活性物质、抗体、疫苗3大类2.4.1生理活性物质的生产利用基因工程技术已能够生产激素类药物、细胞因子类药物、重组溶血栓类药物等。如胰岛素、重组人生长激素、
6、重组人促卵泡激素、干扰素、集落刺激因子、白细胞介素、肿瘤坏死因子、趋化因子、转化生长因子B、生长因子、重组链激酶及重组组织型纤维酶原激活剂等。2.4.2抗体的生产基因工程抗体又称重组抗体，是指利用重组DNA及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配，经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子，被广泛应用于疾病的临床诊断、预防和治疗及基础理论研究等领域。自从基因工程抗体技术诞生以来，它的发展经历了好几阶段。主要包括完整的抗体分子、抗体可变区Fv、单链抗体ScFv、抗原结合片段Fab以及其它为改善抗体药物的某些性质而产生的各种抗体衍生物。1984年，Morrison等人将鼠单
7、抗可变区与人IgG恒定区在基因水平上连接在一起，成功构建了第一个基因工程抗体。此后，各种基因工程抗体大量涌现。它们已用于肿瘤、病毒病、自身免疫病、哮喘及心血管疾病等的治疗，如用于治疗B细胞淋巴瘤的抗CD20嵌合抗体Rituximab，用于治疗自身免疫病的抗TNF-α单抗Infliximab。52.4.3疫苗的生产基因工程疫苗是将病原体的编码保护性抗原的基因片段克隆入表达载体,用以转染细胞或真核细胞微生物及原核细胞微生物后得到的产物或
