浅论基因工程

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1、浅论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。基因工程前景广阔，各国科学家都在加紧研究。我们国家的基因工程研究，与国外相比，虽起步较晚，但也获得了较大的发展，取得了一定的科研成果。例如，已经研制成功和正在研制的基因工程产品就有儿十种，有些已经投产并开始使

2、用，如基因工程a-干扰素，基因工程乙型肝炎疫苗等等。总之，基因工程及应用给传统生物技术带来了彻底的革新，而且其应用范围仍然在不断加深、扩大，前景是十分诱人的。它等待着我们这一代青少年，去探索，去实践，从而取得更大的成功。【关键词】基因工程技术；前景；现状目录、学科概况二.学科起源四、基因工程的应用现状及前景分析六、我国基因技术前景发展•参考文献一、学科概况基因工程大脑彩虹图基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋口质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程(geneticenginee

3、ring)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细_胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取岀来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得廻逊的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。二、学科起源《基因样本》基因工程是在分子生物学和分子遗传学综

4、合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般來说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质一DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DA分子连接起來,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中〃安家落户〃，进行正常复制和表达，从而获得新妞的一种崭新的育种技术。这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源楼_酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种

5、生物的基因放置到新的生物屮，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品〃拷贝〃出大量的DNA,而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”(gcrmlincthcrEipy),通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。随着DNA的内部结构和遗

6、传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计岀新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成

7、新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。基本操作步骤这个过程即为体外重组DNA的过程。首先选择冃的基因所适合的运载工具,如质粒、病毒等，然后用同一种限制酶分别切割运载体和目的基因，使其产生相同的黏性末端，再加入适量的DNA连接酶,在生物体外将目的基因的DNA与运载体的DNA结合起来，形成重组DNA（或重组质粒）将重组的DNA朵合分子，借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径，转移到选定的生物体细胞中，使重组的DNA在受体细胞中复

8、制、转录、翻译得以表达。把目的基因装在运载体上并通过运载体将目的基因运到受体细胞的这一过程，在一般情况下，转化成功率仅为百分之一。为此遗传理匝们创造了低温条件下用氯化钙处理受体细胞和增加重组DNA浓度的办法来提高转化率。采用氯化钙化处理后，能增大受体细胞的细胞壁透性，从而使杂种DNA分子更容易进入。另外也可用基因枪法、激光微束穿孔法、显微注射法等方法直接将目的基因转入受体细胞（如受精卵