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基因工程的论文

2023-04-06 08:52:19 收藏本文 下载本文

“glenlau”通过精心收集,向本站投稿了14篇基因工程的论文,以下是小编收集整理后的基因工程的论文,仅供参考,欢迎大家阅读。

基因工程的论文

篇1:基因工程论文

基因工程论文

基因工程论文:浅谈基因工程在农业生产中的应用

摘要:基因工程在农业生产上已经被十分广泛地应用。基因技术的突破,使科学家们得以传统育种专家难以想象的方式,改良动植物,大大提高了经济效益。

关键词:基因;应用

基因在农业生产上的应用已经非常广泛,但其中的道理未必广为人知。那么所谓基因到底是什么呢?它是控制生物性状的基本单位,记录着生物生殖繁衍的遗传信息。并且通过修改基因能改变一个有机体的部分或全部特征。它的作用主要是以转基因技术和基因克隆技为核心。通过它们改良动植物的品种,从而大大提高经济效益。那么下面我们就谈谈它们是怎样为人类服务的呢?

一、转基因技术

转基因技术就是按照人们预先设计的生物蓝图,把所需要的基因从一种生物的细胞提取出来,在体外进行“外科手术”,然后把所需要的基因导入另一种生物的细胞中,从而有目的地改造生物的遗传特性,创造出符合人类需要的新品种。转基因技术能培养出多种快速生长的转基因鱼、转基因羊、产奶量高的转基因牛等,还能培育出抗旱、抗涝、抗盐碱、抗枯萎病和抗除草剂的转基因作物,还培育出抗虫作物,科学家将杀虫基因转入植物体内后,植物体内就能合成霉素蛋白,产生这种霉素蛋白基因的作物有烟草、马铃薯、番茄、棉花和水稻等,其中效益最大的是抗虫棉。

二、基因克隆技术

“多莉的诞生”意味着人类可以利用动物的一个组织细胞,像翻录磁带或复印文件一样,大量生产出相同的生命体。利用它可以拯救濒临灭迹的物种,或是复制一些优良品种等等。然而在进一步细想克隆,却也着实让人深虑。首先,若是无节制地“复制”某种物种,就会打破自然界的生态平衡,破坏优胜劣汰的自然法则,给自然界带来了混乱。其次,从理论上说“克隆”哺乳动物的成功,即为“克隆”人类准备了前提条件,再经过技术的不断改善,毫无疑问,不久以后就能“克隆”出人。对此杭州大学生命科学院院长、浙江省生物工程学会副理事长黄纯农教授认为,不必过分担心。他说,当前“克隆”技术还有完善的过程,暂时达不到大量“复制”人的地步。再者各地已相继制定了法令,为“克隆”人进行限制。当然,“克隆”技术的.产生,归根到底是利大于弊,它将被广泛应用于人类,前景灿烂,方兴未艾。科学的进步和人的观念的变化,是无法阻止的。

三、应用基因技术的优点

从前面可以看出,基因技术的突破,是科学家得以用传统育种专家难以想象的方式改良动植物品种,其优点是显而易见的。第一,可降低生产成本。一个品种的基因加入另一种基因,会使该品种特性发生变化,具备原品种所不具备的因子,从而增强了抗病、抗杂草或抗虫害能力。由此可减少植物农药和除草剂的用量,降低种植成本。并且动物死亡率明显降低,从而提高养殖业的经济效益。第二,可提高动植物产量。一种动植物的基因改良后,更容易适应环境,能更有效抵御各种灾害的袭击,并使产量更高。第三,转基因技术可以使开发动植物的时间大为缩短。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品种,而基因工程技术培育出一种全新的动植物品种,时间可缩短一半。因此,有专家认为,不出多少年,转基因技术将改变世界。第四,转基因技术还可根据人们的需要,赋予农作物新的特性。例如可以使农作物自己释放出杀虫剂,可以使农作物在旱地或盐碱地上生长,或者生产出营养更为丰富的食品。科学家还利用转基因技术,开发能够生产防病的疫苗和食品的农作物。

总之,基因技术虽然说是有利,也有弊,但是毕竟利大于弊,因此被广泛应用。并且科学家们还在继续深入研究它,努力更好地、更多地、更快地为人民服务。我们大家也要争取加入其中啊。

篇2:基因工程的论文

摘要:综述转基因技能在进步农作物抗生物/非生物钳制中的才能,以及在改善农作物遗传质量等方面的效果,并提出了做好安全监管作业的建议,使转基因技能为人类带来更多福祉。

关键词:农作物;转基因技能;农业开展

农业转基因技能就是打破不同物种间天然杂交的屏障,将高产、抗钳制、高养分质量等已知功用的基因使用分子生物学技能搬运到意图农作物体内,使其在原有遗传基础上取得新的功用特性,来进步农作物的抗钳制才能或某种养分成分的含量,然后取得新的农作物品种,进一步能满意人类的需要。自从首例转基因作物于1983年面世以来,近年来农作物转基因已取得了蓬勃的开展,截止转基因农作物在全球栽培面积已达1.81亿hm2。现在转基因技能已渗透到农业生产的方方面面,如使用转基因技能进步植物的抗逆性、抗病虫灾等才能,关于农业转基因技能而言能够说已经进入以抢占技能制高点与经济增长点为目标的战略机遇期,已渗透到农业生产的方方面面。

1转基因技能促进作物抗病虫灾效果

经过分子生物学技能取得抗病虫灾基因再使用转基因技能导入到农作物的体内,使意图作物表现出相应的抗病虫灾的特性。早在19就从染病的家蚕体液中别离出一种对部分鳞翅目(Lepidoptera)昆虫幼虫具有毒杀效果的苏云金芽孢杆菌,即现在所说的Bt。Bt在芽胞构成过程中,可产生具有杀虫效果的晶体蛋白(即δ-内毒素,δ-endotoxins),将编码这种蛋白的基因转入农作物将对鳞翅目、双翅目、鞘翅目等多种昆虫的幼虫以及无脊椎动物有特异的毒杀效果,这是关于使用转基因技能来进步农作物抗病虫灾的最早来源。现在选用转基因技能来进步植物的抗病虫灾才能已延伸到了烟草、棉花及水稻当中,并取得了不错的成果,如英国已将豇豆种子中的胰蛋白酶按捺剂基因(即产物为胰蛋白酶按捺剂)转入烟草,经过引起多种昆虫消化不良,到达抗虫效果。使用转基因技能来进步农作物的抗病性源于1986年美国将烟草花叶病毒(TMV)的病毒外壳蛋白基因转入烟草,然后使转基因烟草及其后代表现出对TMV的抗性。现在主要选用反义RNA技能或转基因技能使农作物取得抗病性,现已经过分子生物学技能已克隆取得了多种与抗病的相关基因:如水稻矮缩病毒的外壳蛋白基因[1]、抗黄萎病的枯萎几丁质酶基因[2],研讨证实这些基因可直接或间接进步转基因系作物对病害钳制的耐受性。

2转基因技能进步植物抗非生物钳制效果

农作物在成长发育过程中不可避免地会受到外界环境的影响,如盐碱、旱高温、低温等非生物钳制。这些非生物钳制会引起作物体内发生一系列的生理生化反响,如常表现为植物成长代谢的可逆性按捺,但严重时则会导致整株植物死亡。近年来我国在耐盐基因工程研讨方面已取得了较大进展,已克隆到了山菠菜碱脱氢酶、脯氨酸合成酶等与耐盐相关的酶的基因,将这些基因转入作物体内,可进步植物细胞的渗透压,然后可增强作物的抗盐才能,现在经过遗传转化取得的耐盐转基因烟草、草莓和苜蓿等植物已进入田间试验阶段[3]。别的,经过转基因技能进步作物抗除草剂才能可直接节约经过化学方法来控制杂草的开支,据估计美国每年用在除草剂上的开支约为50亿美元。抗除草剂转基因作物的研讨和推行一直以来都是转基因范畴的研讨热门,现在全球已成功开发并商业化的'抗除草剂转基因作物主要有玉米、水稻、大豆、烟草、甜菜、棉花等,部分作物已开始大面积栽培,如玉米、大豆、棉花等。抗除草剂转基因作物在~间对全球转基因作物增长的贡献最大,占一切转基因作物栽培面积的69%。

3转基因技能改善作物遗传质量

优质农作物一直以来都是全人类寻求的目标,转基因技能能够协助人类将这一目标变为现实。经过转基因技能改善作物的遗传质量多数是将能合成特定产物的基因转入植物体内,使其种子或其他储藏器官如块茎、块根等中蛋白质含量、氨基酸组成、多糖化合物组成等得到改善。现在已开展了异源蛋白基因的搬运和表达、同源蛋白基因的过量表达以及添加游离的必需氨基酸的含量等改善作物蛋白质养分价值的分子生物学方法。如将高赖氨酸蛋白基因引进小麦能使其种子中蛋白质及其赖氨酸的比例都进步10%以上[4];将什曼原虫的蝶呤还原酶(PRT1)转入拟南芥和烟草中能在必定程度上进步植物叶酸的含量[5];华中农大和中科院植物研讨所已别离取得了延迟老练的转基因西红柿,储藏时间长达1~2个月,乃至80d以上[6],能降低西红柿在运送、储藏时的经济损失;别的现在已取得富含叶酸、维生素C和高花青素的西红柿等。

4结语

综上所述,转基因技能极大促进了农业生产的开展,为解决全球不断增长的粮食需求和保证农业可持续开展发挥了重要效果。由ISAAA的计算陈述可知,至经过栽培转基因作物添加的农作物产量价值达982亿美元,节约土地1.087亿hm2,杀虫剂使用削减4.73亿kg,有效维护了生态环境和生物多样性[7],所以很多学者宣布“回转误国”之声。本文经过分析转基因技能在农业生产中运用发现,转基因技能在作物改善上已表现出比惯例育种和诱变育种的优势,的确能够为人类创造更多收益。不过现在关于转基因农作物是否对人体存在损害依然没有一个清晰的答案,因而不能以偏概全对待转基因农作物。为了确保安全,可开发和应用安全符号基因以削减大众对抗性符号基因或许带来的潜在损害的担扰;一起要进一步开发新技能尽或许削减转基因技能所存在的不如意的当地,如可选用叶绿体基因工程,该技能在安全、高效转基因方面有突出表现[8-9],能将外源基因精确、高效地插入。现在叶绿体转基因已在拟南芥[10]、烟草[11]、马铃薯[12]等作物中取得了成功。当然在做好安全作业的一起,要分类别对待转基因技能。对能够显著进步作物优良遗传质量和农艺性状的、人类不需要直接食用的且已取得安全证书的转基因作物的栽培可扩大;而关于需要直接食用的转基因作物则应当审慎监管,毕竟转基因作物或许是一把双刃剑,在为大众带来巨大收益和回报的一起,也有或许对生命安全存在着潜在危险。为了让全球农业栽培者取得更大收益,转基因作物的开展和推行就要在相关部门的监管和支持下做到更透明可控,为社会开展和人类健康带来更大的福祉。

参考文献

[1]李胜,刘慧君,陈章良,等.水稻矮缩病毒外壳蛋白基因S8在昆虫细胞中的表达[J].微生物学报,,41(2):162-166.

[2]夏启玉,王宇光,孙建波,等.一株拮抗香蕉枯萎病的内生细菌的别离及其几丁质酶基因信号肽的分泌活性分析[J].我国生物工程杂志,,30(9):24-30.

[3]魏玉清,许兴.植物转基因技能及其应用[J].宁夏农林科技,(4):41-44.

[4]孙晓波,房瑞,余桂红,等.转高赖氨酸含量基因(Cflr)小麦植株的取得及种子中蛋白质和赖氨酸的含量分析[J].江苏农业学报,2010(16):1162-1169.

[5]鹿晔,刘晓宁,姜凌,等.过表达蝶呤还原酶PTR1基因促进植物叶酸合成的研讨[J].我国农业科技导报,(14):49-56.

[6]Herrera-EstrellaL,VandenBroeckG,MaenhantR,etal.Light-inducibleandchloroplast-associatedexpressionofachimaericgeneintroducedintoNicotianatobacumusingaTi-plasmidvector[J].Nature,1984,310:115-120.

[7]JamesC.Globalstatusofcommercializedbiotech/GMcrops:2012[J].InternationalServicefortheAcquisitionofAgri-biotechApplications,,ISAAABriefNo.44.

[8]StaubJM,CarciaB,GravesJG,etal.High-yieldproductionofahumantherapeuticproteinintobaccochloroplasts[J].NatBiotech,,18:333-338.

[9]黎昊雁,王玮.新一代转基因植物研讨进展[J].我国生物工程志,2003,23(6):22-26.

[10]SikdarSR,SerinoG,ChaudhuriS,MaligaP.Plastidtransformationinarabidopsisthaliana[J].PlantCellRep,1998,18:20-24.

[11]SvabZ,HajdukiewiczP,MaligaP.Stabletransformationofplastidsinhigherplants[J].ProcNatlAcadSciUSA,1990,87:8526-5830.

[12]SidorovVA,KastenD,PangSZ,etal.Stablechloroplasttransformationinpotato:useofgreenfluorescentproteinasaplastidmarker[J].PlantJ,,19(2):209-216.

篇3:基因工程相关研究参考论文

基因工程相关研究参考论文

首先获得需要生产的蛋白质药物的目的基因,然后选择合适的运载体(多以病毒)并与运载体结合形成重组DNA分子,再将重组DNA分子转入受体生物(动物或植物)内,从而得到生物反应器。

(3)实例:动物乳腺生物反应器。

操作大致过程为:获取目的基因→ 构建基因表达载体→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物(只有在产下的雌性个体中,转入的基因才能表达)。

因为动物所有的体细胞都是由受精卵发育成的,故其乳腺细胞中含有重组基因并进行选择性表达,产生出抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品。

4.蛋白质工程(prtein engineering)

(1)概念:利用基因工程的技术,对天然蛋白质进行改造,以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。

蛋白质工程可以创造新的、自然界不存在的蛋白质分子。

目前,蛋白质工程主要是改造现有的蛋白质,通过修改蛋白质中的氨基酸序列来改进蛋白质的结构和构象,提高蛋白质的活性、稳定性和产率。

也可以利用基因工程改造蛋白质。如下方法:

预期蛋白质功能→设计预期的.蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。

(2)与基因工程的关系

蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,是第二代基因工程。

基因工程的实质:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,产生本不能产生的蛋白质,从而产生新性状。原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。

蛋白质工程的目的:生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。

二、基因工程的未来

基因工程是一种新鲜的事物,也是一把“双刃剑”,人们对此会有不同的看法。只要科学地、合理地加以利用,相信基因工程一定会使我们的生活更美好。

纲举目张理清结构

基因工程的研究在动植物育种、人类疾病防治及生态保护方面取得了一定的成就,但科学家永不放弃研究,又致力于新的尝试,努力使基因工程为人类提供更大的帮助。

突破难点化解疑点

1.分析说明基因工程应用研究的实质。

探究发现:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以生产它本不能生产的蛋白质,进而表现出新的性状。

基因工程可以发生在不同植物之间、不同动物之间以及微生物与动植物之间。目的基因位于微生物体内,可以转基因至植物或动物体内,如植物的抗性基因大多于细菌或病毒;目的基因位于动物体内,如动物的生长激素基因、胰岛素基因等可转移至细菌中大量生产;当然在植物与植物之间、动物与动物之间更容易发生。

不同的生物甚至亲缘关系比较远的生物之所以能发生基因重组,是由于各种生物基因的结构基本相同,在遗传上共用一套遗传密码。

我的发现

2.蛋白质工程与基因工程有何关系?

探究发现:简单地讲,蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活力的作用机制之间的关系,利用基因工程的手段,按照人类自身的需要,定向地改造天然的蛋白质,甚至于创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程在诞生之日起就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内,并在其中进行表达,它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步根据分子设计的方案,通过对天然蛋白质的基因进行改造,来实现对其所编码的蛋白质的改造,它的产品已不再是天然的蛋白质,而是经过改造的,具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程自然选择而来的,而蛋白质工程对天然蛋白质的改造,好比是在实验室里加快了的进化过程,期望能更快、更有效地为人类的需要服务。

基因工程是遵循中心法则,从DNA→RNA→蛋白质→折叠产生功能,基本上是生产出自然界已有的蛋白质。

蛋白质工程是直接改造天然蛋白质或按照以下思路进行:确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列,可以创造自然界不存在的蛋白质。

篇4:基因工程的论文

有关基因工程的论文

有关基因工程的论文

摘要:综述转基因技术在提高农作物抗生物/非生物胁迫中的能力,以及在改良农作物遗传品质等方面的作用,并提出了做好安全监管工作的建议,使转基因技术为人类带来更多福祉。

关键词:农作物;转基因技术;农业发展

农业转基因技术就是打破不同物种间天然杂交的屏障,将高产、抗胁迫、高营养品质等已知功能的基因利用分子生物学技术转移到目的农作物体内,使其在原有遗传基础上获得新的功能特性,来提高农作物的抗胁迫能力或某种营养成分的含量,从而获得新的农作物品种,进一步能满足人类的需要。自从首例转基因作物于1983年问世以来,近年来农作物转基因已获得了蓬勃的发展,截止转基因农作物在全球种植面积已达1.81亿hm2。目前转基因技术已渗透到农业生产的方方面面,如利用转基因技术提高植物的抗逆性、抗病虫害等能力,对于农业转基因技术而言可以说已经进入以抢占技术制高点与经济增长点为目标的战略机遇期,已渗透到农业生产的方方面面。

1转基因技术促进作物抗病虫害作用

通过分子生物学技术获得抗病虫害基因再利用转基因技术导入到农作物的体内,使目的作物表现出相应的抗病虫害的特性。早在19就从染病的家蚕体液中分离出一种对部分鳞翅目(Lepidoptera)昆虫幼虫具有毒杀作用的苏云金芽孢杆菌,即现在所说的Bt。Bt在芽胞形成过程中,可产生具有杀虫作用的晶体蛋白(即δ-内毒素,δ-endotoxins),将编码这种蛋白的基因转入农作物将对鳞翅目、双翅目、鞘翅目等多种昆虫的幼虫以及无脊椎动物有特异的毒杀作用,这是关于利用转基因技术来提高农作物抗病虫害的最早起源。目前采用转基因技术来提高植物的抗病虫害能力已延伸到了烟草、棉花及水稻当中,并取得了不错的成果,如英国已将豇豆种子中的胰蛋白酶抑制剂基因(即产物为胰蛋白酶抑制剂)转入烟草,通过引起多种昆虫消化不良,达到抗虫作用。利用转基因技术来提高农作物的抗病性源于1986年美国将烟草花叶病毒(TMV)的病毒外壳蛋白基因转入烟草,从而使转基因烟草及其后代表现出对TMV的抗性。目前主要采用反义RNA技术或转基因技术使农作物获得抗病性,现已通过分子生物学技术已克隆获得了多种与抗病的.相关基因:如水稻矮缩病毒的外壳蛋白基因[1]、抗黄萎病的枯萎几丁质酶基因[2],研究证实这些基因可直接或间接提高转基因系作物对病害胁迫的耐受性。

2转基因技术提高植物抗非生物胁迫作用

农作物在生长发育过程中不可避免地会受到外界环境的影响,如盐碱、旱高温、低温等非生物胁迫。这些非生物胁迫会引起作物体内发生一系列的生理生化反应,如常表现为植物生长代谢的可逆性抑制,但严重时则会导致整株植物死亡。近年来我国在耐盐基因工程研究方面已取得了较大进展,已克隆到了山菠菜碱脱氢酶、脯氨酸合成酶等与耐盐相关的酶的基因,将这些基因转入作物体内,可提高植物细胞的渗透压,从而可增强作物的抗盐能力,目前通过遗传转化获得的耐盐转基因烟草、草莓和苜蓿等植物已进入田间试验阶段[3]。另外,通过转基因技术提高作物抗除草剂能力可直接节省通过化学方法来控制杂草的开支,据估计美国每年用在除草剂上的开支约为50亿美元。抗除草剂转基因作物的研究和推广一直以来都是转基因领域的研究热点,目前全球已成功开发并商业化的抗除草剂转基因作物主要有玉米、水稻、大豆、烟草、甜菜、棉花等,部分作物已开始大面积种植,如玉米、大豆、棉花等。抗除草剂转基因作物在~间对全球转基因作物增长的贡献最大,占所有转基因作物种植面积的69%。

3转基因技术改良作物遗传品质

优质农作物一直以来都是全人类追求的目标,转基因技术可以帮助人类将这一目标变为现实。通过转基因技术改良作物的遗传品质多数是将能合成特定产物的基因转入植物体内,使其种子或其他贮藏器官如块茎、块根等中蛋白质含量、氨基酸组成、多糖化合物组成等得到改进。目前已发展了异源蛋白基因的转移和表达、同源蛋白基因的过量表达以及增加游离的必需氨基酸的含量等改良作物蛋白质营养价值的分子生物学方法。如将高赖氨酸蛋白基因引入小麦能使其种子中蛋白质及其赖氨酸的比例都提高10%以上[4];将什曼原虫的蝶呤还原酶(PRT1)转入拟南芥和烟草中能在一定程度上提高植物叶酸的含量[5];华中农大和中科院植物研究所已分别获得了延迟成熟的转基因番茄,储藏时间长达1~2个月,甚至80d以上[6],能降低番茄在运输、储藏时的经济损失;另外目前已获得富含叶酸、维生素C和高花青素的西红柿等。

4结语

综上所述,转基因技术极大促进了农业生产的发展,为解决全球不断增长的粮食需求和保障农业可持续发展发挥了重要作用。由ISAAA的统计报告可知,至通过种植转基因作物增加的农作物产量价值达982亿美元,节省土地1.087亿hm2,杀虫剂使用减少4.73亿kg,有效保护了生态环境和生物多样性[7],所以众多学者发出“反转误国”之声。本文通过分析转基因技术在农业生产中运用发现,转基因技术在作物改良上已表现出比常规育种和诱变育种的优势,的确能够为人类创造更多收益。不过目前关于转基因农作物是否对人体存在危害仍然没有一个明确的答案,因此不能以偏概全对待转基因农作物。为了确保安全,可开发和应用安全标记基因以减少公众对抗性标记基因可能带来的潜在危害的担扰;同时要进一步开发新技术尽可能减少转基因技术所存在的不如意的地方,如可采用叶绿体基因工程,该技术在安全、高效转基因方面有突出表现[8-9],能将外源基因准确、高效地插入。目前叶绿体转基因已在拟南芥[10]、烟草[11]、马铃薯[12]等作物中获得了成功。当然在做好安全工作的同时,要分类别对待转基因技术。对能够显著提高作物优良遗传品质和农艺性状的、人类不需要直接食用的且已获得安全证书的转基因作物的种植可扩大;而对于需要直接食用的转基因作物则应当审慎监管,毕竟转基因作物可能是一把双刃剑,在为公众带来巨大收益和回报的同时,也有可能对生命安全存在着潜在危险。为了让全球农业种植者获得更大收益,转基因作物的发展和推广就要在相关部门的监管和支持下做到更透明可控,为社会发展和人类健康带来更大的福祉。

参考文献

[1]李胜,刘慧君,陈章良,等.水稻矮缩病毒外壳蛋白基因S8在昆虫细胞中的表达[J].微生物学报,,41(2):162-166.

[2]夏启玉,王宇光,孙建波,等.一株拮抗香蕉枯萎病的内生细菌的分离及其几丁质酶基因信号肽的分泌活性分析[J].中国生物工程杂志,,30(9):24-30.

[3]魏玉清,许兴.植物转基因技术及其应用[J].宁夏农林科技,(4):41-44.

[4]孙晓波,房瑞,余桂红,等.转高赖氨酸含量基因(Cflr)小麦植株的获得及种子中蛋白质和赖氨酸的含量分析[J].江苏农业学报,2010(16):1162-1169.

[5]鹿晔,刘晓宁,姜凌,等.过表达蝶呤还原酶PTR1基因促进植物叶酸合成的研究[J].中国农业科技导报,(14):49-56.

[6]Herrera-EstrellaL,VandenBroeckG,MaenhantR,etal.Light-inducibleandchloroplast-associatedexpressionofachimaericgeneintroducedintoNicotianatobacumusingaTi-plasmidvector[J].Nature,1984,310:115-120.

[7]JamesC.Globalstatusofcommercializedbiotech/GMcrops:2012[J].InternationalServicefortheAcquisitionofAgri-biotechApplications,,ISAAABriefNo.44.

[8]StaubJM,CarciaB,GravesJG,etal.High-yieldproductionofahumantherapeuticproteinintobaccochloroplasts[J].NatBiotech,,18:333-338.

[9]黎昊雁,王玮.新一代转基因植物研究进展[J].中国生物工程志,2003,23(6):22-26.

[10]SikdarSR,SerinoG,ChaudhuriS,MaligaP.Plastidtransformationinarabidopsisthaliana[J].PlantCellRep,1998,18:20-24.

[11]SvabZ,HajdukiewiczP,MaligaP.Stabletransformationofplastidsinhigherplants[J].ProcNatlAcadSciUSA,1990,87:8526-5830.

[12]SidorovVA,KastenD,PangSZ,etal.Stablechloroplasttransformationinpotato:useofgreenfluorescentproteinasaplastidmarker[J].PlantJ,,19(2):209-216.

篇5:基因工程的应用论文

基因工程的应用论文

知识目标:

①举例说出基因工程在农牧业、医药、环境保护等领域的应用;

②关注转基因生物和转基因食品的安全性;

2.能力目标:

①通过辩论前准备,提高搜集资料、筛选信息的能力;

②通过辩论,训练思维能力,口语表达能力,增强合作意识;

3.态度与情感价值观目标:

①了解目前转基因生物与转基因食品现状,同时客观对待基因工程技术及其产物;

②建立科学、严谨、为人类谋福利的主体科学思想;

③注重养成尊重他人、待人有礼的品德。

在例举基因工程各种应用的基础上,重点引导学生举行辩论赛的方式讨论基因工程应用的利与弊。布置学生搜集相关资料,采取思考、分析、想象、推断和辩论相结合的方法,探讨基因工程的利与弊。对于这个问题,教师不必刻意将学生的争论引向一致的结论,辩论的过程本身就是对学生思维的训练,能够给予学生不少启发。

最后,教师应该强调科学技术是一把双刃剑,既可以为人类造福,有可能造成一些负面影响,所以,大家在看待转基因生物与食品问题上,一方面我们要看到它有利的一面,另一方面尽可能地避免有害的一面。身为现代公民,应该时刻关注科学技术的发展和影响。

提问:什么是基因工程?

动画分i演示基因工程四步骤:

1、提取目的基因;

2、目的基因与运载体结合;

3、将目的基因导入受体细胞;

4、目的基因的检测与鉴定。

设计意图:复习所学内容,唤起学生记忆。理解,分析各步骤之间的关系。同时在脑海中形成完整的基因工程流程吸引学生注意力。

a、简要地介绍基因工程在农业、食品、医药、环境保护等领域的应用;

b、观看视频:市民对转基因生物和食品的态度,过渡到学生辩论;

c、学生辩论:转基因生物与食品出现是利大于弊,还是弊大于利。

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i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L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。

篇6:基因工程制药的研究论文

基因工程在生物制药领域的主要应用是基因工程制药。基因工程制药是指人们按照一定的医学目标,将特定的外源基因导入宿主的基因组成,由宿主产生特定蛋白药物的一种制药方式。

1基因操作技术

1.1基因大分子分离技术基因大分子分离技术实际上是指基因组DNA和质粒(plasmidDNA)的分离。基因组DNA分离的方法主要有PCR扩增技术、Southern杂交等。其中,基因文库是建立在DNA重组基础上的,它不同于基因克隆和基因库,主要是指将某种重组的DNA序列在某宿主体内进行克隆增值。质粒分离的方法主要包括酸酚法、质粒DNA释放法和去污裂解法等。质粒通常被用作基因工程中的表达载体或克隆载体。

1.2技术PCR技术是一种在细胞外模拟DNA复制过程的核酸扩增技术。PCR技术可以分为定量PCR技术和定性PCR技术。定量PCR技术是以实时PCR为代表,其基本原理是将荧光标记分子引入PCR反应体系中,以此实现对反应过程中每一时刻的荧光信号积累的实时检测,并计算PCR的产物量,或借助标准曲线法实现对初始模板量的计算。PCR技术分为反转录PCR、反向PCR、锚定PCR和多重PCR。反转录PCR(RT-PCR)是一种利用极少量的mRNA来构建庞大数量的cDNA文库的方法。

1.3基因芯片技术基因芯片实际上是生物芯片中的一种。该技术主要包括样品的制备、核酸方阵的构建和杂交、杂交图谱的检测和读出。根据用途的不同,又可以将基因芯片技术分为诊断芯片技术、测序芯片技术和表达谱芯片技术。其中,表达谱芯片技术作为一种应用最广泛的技术,它不仅可以用于药物的研究和筛选,还可以应用于分析基因的供能和探讨疾病的发生机制等方面。就该技术的具体应用而言,它主要包括以下两方面:①确定药靶基因。将正常的人体细胞与病变或异常的细胞作对比,并找出其中的差异,从而确定药靶基因。②实时监测药物治疗前后的基因状态。

检测基因表达有三方面的作用:①通过监测基因用药前后的基因表达状况,可以了解药物作用的机理及其对细胞的影响。②可以实现对药物毒理的研究。③有助于药物筛选。

1.4外源基因导入技术外源基因导入技术是将合成的新型基因导入宿主细胞中,然后通过基因在宿主体内的表达,由宿主产出有关的蛋白质药物。根据宿主细胞类型的不同,可以将基因的表达分为真核细胞表达系统和原核细胞表达系统。外源基因在宿主细胞内表达时,通常会将一个目的蛋白的基因与一个报告蛋白的基因相互融合,即形成融合蛋白,从而用于蛋白的纯化和检测。常用的报告蛋白有硫氧还蛋白、谷胱甘肽S-转移酶和β-半乳糖苷酶等。

2基因工程药物

2.1抗生素类传统的抗生素类药物是通过微生物发酵或化学合成手段实现的,其生产效率低,成本较高,不适合大规模生产。利用基因技术可以实现对生产抗生素类药物菌种的基因改造,使生产菌种的活性增强,生产产品的目的性增强、表达水平提高,从而在降低生产水平的前提下大量生产抗生素类药物。例如,我国王以光利用基因工程(基因重组技术)改造了螺旋霉素产生菌,大大提高了丙酰螺旋霉素的产量。

2.2活性多肽类活性多肽类在人体内的含量比较低,但是,其却在人体代谢过程中发挥着重要的调节作用,比如激素等。这些物质同样可以作为医学药物来治疗有关物质失衡(过多或过少)所造成的各类疾病。这类物质通常产于各类动物的脏器,成本较高,生产也比较复杂,无法大批量生产。但是,基因工程的诞生为其实施提供了一定的可能性,通过基因重组技术可以使某些微生物产生特定的活性多肽类物质。例如,可以将胰岛基因导入大肠杆菌中,由大肠杆菌生产胰岛素;也可以将生长基因导入酵母菌中,量化生产生长基因,将生长素用于临床治疗。

除了上述两种基因工程药物之外,还有细胞免疫调节因子、疫苗和基因治疗产品等多种基因工程药物。这些药物都极大地弥补了制药领域的不足,给人们的健康带来了巨大的帮助。

3结束语

综上所述,基因工程在生物制药领域发挥着至关重要的作用。它不仅可以为临床疾病的治疗提供大批量的生物药物,还可以有效地诊断和预防当下一些棘手的疾病,比如艾滋病、遗传病和癌症等。因此,为了促进我国生物制药领域的进一步发展,有关方面的研究人员要不断学习基因工程方面的知识,并要将其切实应用到生物制药中。

篇7:基因工程制药的研究论文

基因工程制药是随着DNA重组技术的发展而发展的。基因工程技术(Geneticengineering)是现代生物技术的核心,其快速发展,使得融入了包括医学、生物学、化学和物理学等多学科最新研究成果的生物制药也已成为近些年来发展虽快的高新技术产业之一。不断研制成功并投放市场的生物技术药品和诊断试剂在为人们诊病、治病的同时,更给人们带来了攻克和治愈各种疑难疾病的希望。基因工程制药已经成为利用现代生物技术生产的最重要的产品,并成为衡量一个国家现代生物技术发展水平的一个最重要的标志,生物制药已成为制药业中发展最快和技术含量最高的领域[1]。从1982年第一个新生物技术药物基因重组人胰岛素上市至今,生物制药产业只有20余年历史,约有100余种产品,但这些产品在治疗肾性贫血、白细胞减少、癌症、器官移植排斥、类风湿关节炎、糖尿病、矮小症、心肌梗死、乙肝、丙肝、多发性硬皮病、不孕症、粘多糖病、法布莱氏病、囊性纤维化、血友病、银屑病和脓毒症等,在很多领域特别是疑难病症上,起到了传统化学药物难以达到的作用。本文简要介绍以基因工程蛋白质药物为主的基因工程制药的概况。

1基因工程产业化过程中存在的问题

1.1重复投资,缺乏创新90年代以来涉及基因工程药物的企业大量涌起,但大多是仿制,很少拥有独立知识产权的药品。基因工程制药企业往往是多家生产一种产品,造成不良竞争,企业也得不到合理的利润,故对产品的研发投入更不上,很难进入良性发展轨道。

1.2开发能力落后我国在生物技术“上游”已与国外差距缩小,但“下游”技术仍有很大差距,如工艺设备、分析仪器主要依赖进口。又如高产率的分离纯化处理工艺,蛋白产品的稳定性及制剂的配方,高质量的控制鉴别和测试,执行GMP的操作规范等方法,都与国际水平存在差距。

1.3融资困难,资金不足基因工程制药产业是高科技产业,具有高投入,高风险的特点,目前其资金的主要来源还是银行贷款。这种单一的融资渠道,使的企业资金不足,很难拥有竞争力。

2增强生物基因制药产业价值的发展思路

通过上述分析,我们可以了解到,生物基因制药产业的产业链发展不完善,产业化水平较低。基于网络效应与互补性理论对生物基因制药产业的分析,本文提出以下增强生物基因制药产业价值的发展思路。

2.1加快技术创新与技术互补提高产业化水平由于一种生物基因药物的从研发到上市一般情况下需要5-的时间,而药品的专利期为,在基因药物的研发期间,需要投入大量的成本,而且成功率较小,风险较大,因此制药公司都努力使企业的研发成本降到最低,为了达到这种效果,制药公司可以和学校进行产学研结合,技术互补,联合协作,形成战略联盟,加快药物的开发进程,使药物尽快上市,实现产品价值。

2.2采取多种互补营销形式,做大企业规模目前生物基因制药企业大部分为中小型企业,生产规模和经济效益无法与国内外大公司抗衡,面对这种现状,要采取一定措施,进行优势资源互补,扶持现有优势企业做大做强。采取市场互补性营销方案,通过重点医药企业相互合作,实现市场的发展和繁荣。加大吸引外资力度,与国际跨国公司进行战略联盟,依靠其雄厚的资金和先进的管理经验,提升研发技术水平,提高产品质量和竞争力[2]。利用资源互补,加大对医药工业园的支持力度,吸引产业链中各环节强势企业进驻医药产业,调整生物基因制药产业结构,发挥医药工业园的聚集作用和集群效应,加速基因制药产业链的孵化与构建,以增强生物基因制药产业价值创造能力。

2.3加大R&D的投入,建立科研成果快速转化的机制是否具有研究、开发能力是衡量医药企业竞争力的重要因素。,药品知识产权保护是我们面临的严峻问题。因此,鼓励技术创新,加大R&D的投入,提高科研开发人员的积极性,建立一支具有较强实力的药物创新、研发队伍显得非常紧迫。在研发方面,应注重与世界各地的高科技人才的合作,借助外脑,进行虚拟研发;在政府的支持与投入下,与科研机构合作,扩大资金、技术实力,集中优势资源,建立多学科参与、多部门合作的创新体系;建立科研成果转化机制,缩短药品开发周期,提高开发效率,形成一种集产、学、研、商和风险投资为一体多赢的`研究与开发局面。美国、德国政府立法规定企业每年R&D投入不能低于年销售额的3%,且用于R&D的费用均免征税收[3]。我国也应颁布类似的法令和优惠政策,强制并鼓励企业创新。

2.4制定人才发展战略,加大人力资源的开发利用力度能否吸收和培养科技人才,推进企业的技术进步和产品升级,是企业保持核心竞争力并立于不败之地的关键。据报道,我国加入WTO后的第一个星期里,国外大型公司在北京中关村就挖走了大量国内企业优秀人才。现代市场的竞争,实质上是人才的竞争[4]。因此,企业必须树立以人为本、人才至上的观念,建立人才激励机制,制定人才发展战略,广招贤才,引进具有国际先进管理经验的人才和系列项目,以提高企业的核心竞争力。

2.5建立风险投资机制国外的大量实践证明,风险投资是解决高技术产品商品化、产业化过程中资金困难的有效途径。当前,我国应营造良好的国际风险投资环境,鼓励风险投资,吸收国外风险投资家进入我国市场,利用风险投资促进基因工程产业化发展,从而建立具有国际竞争力的企业集团。同时,我国应尽快建立适合我国高科技产业发展的融资体制,解决资金瓶颈问题,使我国的高科技产业发展步入快车道。

2.6加大对高新技术企业的优惠政策利用税收、信贷、土地资源等政策性优惠,提高企业的创新能力和规模化生产能力,提高其市场竞争力。加强对国家一类新药的市场保护机制,将国家一类新药自动列入国家基本用药目录,优先考虑国家一类新药的各地招标和进入地方/医保用药目录,为我国创新药品的市场发展提供较好的生存条件,鼓励企业的产品创新。

近两年,我国科技部生物工程中心组织力量对全国400多家单位和几十家生物技术企业做过一次调查,在咨询了300多位海内外专家的基础上,置定了21世纪初的生物技术发展战略。我国采取的措施主要是立足创新、集成应用、需求向导和重点突破的战略[5]。集成应用一方面集成现有成熟技术,另一方面是多学科、多领域的集成。要实现这一宏伟的战略目标,除制定具体对策外,要走官、产、学、研、资相结合的道路。先建小企业,慢慢发展壮大。力争在今后10到之内,我国生物技术产业的整体水平,尤其是基因制药水平能步入世界发达国家行列,而且生物技术产业能够成为国民经济的支柱产业之一。让我们共同努力,刻苦工作,迎接具有中国特色的生物技术产业的新纪元。

篇8:基因工程词汇

a

腺苷脱氨酶缺乏症 adenosine deaminase deficiency (ada)

腺病毒 adenovirus

alagille综合征 alagille syndrome

等位基因 allele

氨基酸 amino acids

动物模型 animal model

抗体 antibody

凋亡 apoptosis

路-巴综合征 ataxia-telangiectasia

常染色体显性 autosomal dominant

常染色体 autosome

b

细菌人工染色体 bacterial artificial chromosome (bac)

碱基对 base pair

先天缺陷 birth defect

骨髓移植 bone marrow transplantation

brca1/brca2

c

癌 cancer

后选基因 candidate gene

癌 carcinoma

cdna文库 cdna library

细胞 cell

染色体 chromosome

克隆 cloning

密码 codon

天生的 congenital

重叠群 contig

囊性纤维化 cystic fibrosis

细胞遗传图 cytogenetic map

d

缺失 deletion

脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid (dna)

糖尿病 diabetes mellitus

二倍体 diploid

dna复制 dna replication

dna测序 dna sequencing

显性的 dominant

双螺旋 double helix

复制 duplication

e

电泳 electrophoresis

ellis - van creveld syndrome

酶 enzyme

外显子 exon

f

家族性地中海热 familial mediterranean fever

荧光原位杂交 fluorescence in situ hybridization (fish)

脆性x染色体综合征 fragile x syndrome

g

基因 gene

基因扩增 gene amplification

基因表达 gene expression

基因图谱 gene mapping

基因库 gene pool

基因治疗 gene therapy

基因转移 gene transfer

遗传密码 genetic code (atgc)

遗传咨询 genetic counseling

遗传图 genetic map

遗传标记 genetic marker

遗传病筛查 genetic screening

基因组 genome

基因型 genotype

种系 germ line

h

单倍体 haploid

haploinsufficiency

造血干细胞 hematopoietic stem cell

血友病 hemophilia

杂合子 heterozygous

高度保守序列 highly conserved sequence

hirschsprung病 hirschsprung's disease

纯合子 homozygous

人工染色体 human artificial chromosome (hac)

人类基因组计划 human genome project

人类免疫缺陷病毒 human immunodeficiency virus (hiv)/

获得性免疫缺陷综合征 acquired immunodeficiency syndrome (aids)

huntington舞蹈病 huntington's disease

杂交 hybridization

i

免疫治疗 immunotherapy

原位杂交 in situ hybridization

继承的 inherited

插入 insertion

知识产权 intellectual property rights

k

敲除 knockout

l

白血病 leukemia

库 library

键、连接 linkage

部位、场所 locus

优势对数评分 lod score

淋巴细胞 lymphocyte

m

畸形 malformation

描图 mapping

标记 marker

黑色素瘤 melanoma

孟德尔 mendel, johann (gregor)

孟德尔遗传 mendelian inheritance

信使rna messenger rna (mrna)

[分裂]中期 metaphase

微阵技术 microarray technology

线立体dna mitochondrial dna

单体性 monosomy

小鼠模型 mouse model

多发性内分泌瘤病 multiple endocrine neoplasia, type 1 (men1)

突变 mutation

n

神经纤维瘤病 neurofibromatosis

尼曼-皮克病 niemann-pick disease, type c (npc)

non-directiveness

rna印记 northern blot

核苷酸 nucleotide

神经核 nucleus

o

寡核苷酸 oligo

癌基因 oncogene

p

parkinson病 parkinson's disease

专利权 patent

血系/谱系 pedigree

表型 phenotype

物理图谱 physical map

多指畸形/多趾畸形 polydactyly

聚合酶链反应 polymerase chain reaction (pcr)

多态性 polymorphism

定位克隆 positional cloning

原发性免疫缺陷 primary immunodeficiency

引物 primer

原核 pronucleus

前列腺癌 prostate cancer

蛋白 protein

r

隐性 recessive

逆转录病毒 retrovirus

核糖核酸 ribonucleic acid (rna)

核糖体 ribosome

risk communication

s

序列标记位点 sequence-tagged site (sts)

联合免疫缺陷 severe combined immunodeficiency (scid)

性染色体 sex chromosome

伴性的 sex-linked

体细胞 somatic cells

dna印记 southern blot

光谱核型 spectral karyotype (sky)

替代 substitution

自杀基因 suicide gene

综合征 syndrome

t

技术转让 technology transfer

转基因的 transgenic

易位 translocation

三体型 trisomy

肿瘤抑制基因 tumor suppressor gene

v

载体 vector

w

蛋白质印记 western blot

wolfram综合征 wolfram syndrome

y

酵母人工染色体 yeast artificial chromosome (yac)

篇9:克隆技术属于基因工程吗

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术。所谓基因工程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。

基因工程中的'DNA重组技术的表征为分子克隆或基因克隆。

篇10:基因工程及其应用 教案

基因工程及其应用 教案

【教学目标】 知识目标:1、简述基因工程的基本原理   2、理解基因工程中所需要的工具   3、了解基因工程的基本步骤 能力目标:通过简单的模型制作,理解基因工程中工具的使用,以及基因工程的方法。 情感目标:通过对基因工程工具与基本步骤的了解,引导学生感受科学家在分子水平上操作的.精确性与难度。 【教学重难点】基因工程的基本原理及工具 【课题导入】 图片展示基因工程的几个成果,并结合生活中听说过的一些实例,说明其实基因工程的某些成果就在我们身边。那么什么是基因工程? 一、基因工程的概念 阅读课本,找出基因工程的概念,并从中找出三个关键点:基因工程作用的对象(DNA分子)、场所(细胞外改造、细胞内表达)及结果(定向改造生物性状)。 采用类比的方法,引导学生认识到在基因工程中是需要一些工具的。 二、基因工程的工具 1、基因的剪刀――限制性核酸内切酶 特点:专一性(只识别特定的核苷酸序列,并在特定位点切割) 结果:产生粘性末端(说清楚什么是粘性末端) 2、基因的针线――DNA连接酶(强调连接酶连接的是脱氧核糖与磷酸基团之间的化学键) 发放卡纸,分组构建重组DNA模型 3、基因的运载体 说明运载体的特点及常用的运载体(尤其介绍质粒) 三、基因工程的基本步骤 引导学生看书、拼图,了解基因工程的基本步骤。 【板书设计】   6-2  基因工程及其应用 一、概念 对象:DNA分子 场所:细胞外改造、细胞内表达 结果:定向改造性状 二、工具 剪刀:限制酶 产生粘性末端 针线:DNA连接酶 运载体:质粒、病毒 三、基本步骤 1、提取 2、结合 3、导入 4、检测与鉴定    

篇11:基因工程疫苗研究进展

[摘要]近年来,基因工程及DNA重组技术发展迅速,应用基因工程方法开发新疫苗是解决传统疫苗诸多缺点的重要途径。基因工程疫苗主要有基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗等,本文拟就基因工程疫苗研究进展展开综述。

[关键词]基因工程疫苗 核酸疫苗 免疫

自Edward Jenne医生发明天花疫苗开始,已有几千种疫苗被开发出来,疫苗逐渐成为人类与疾病做斗争的重要武器之一。传统疫苗具有生产的成本高、疫苗中含强毒性致病物质、减毒株突变及部分疾病用传统的疫苗防治收效甚微等缺点。所以,研制更安全、更高效的疫苗十分必要。

DNA重组技术为新一代疫苗――基因工程疫苗的研制提供了全新的方法。基因工程疫苗是指应用DNA重组技术,通过基因组改造,降低病原微生物的致病性,提高免疫原性,进而达到防治传染病的目的。迄今为止,基因工程疫苗是最先进的疫苗,相比传统疫苗而言它有巨大的优势。

一、基因工程疫苗种类

应用基因工程技术开发的已经使用和正在研制的新型疫苗种类主要有基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗等。

(一)基因工程亚单位疫苗

该类疫苗仅包含病原体的抗原,不包含病原体的其他遗传信息。基因工程亚单位疫苗通过表达病毒的主要保护性抗原蛋白获得免疫原性,具有安全、便于规模化生产等优点。该类疫苗的制备步骤如下:

①了解编码具有免疫原活性的抗原蛋白对应的`基因信息。②从大肠埃希氏菌、酵母、转基因动植物等表达系统中选择最适表达载体。如:酵母表达系统已经大规模生产人用重组肝炎疫苗。基因工程亚单位疫苗可细分为:细菌性疾病、病毒性疾病和激素亚单位疫苗。

1.细菌性疾病亚单位疫苗

分离和鉴定致病菌主要免疫原和毒力因子是研究细菌性亚单位疫苗的基础,目前已研制出与炭疽、大肠杆菌病、牛布鲁氏菌病等对应的亚单位疫苗,均能对相应的疾病产生有效的保护作用。史百芬等发现RSVF蛋白亚单位疫苗(PFP-1)注射接种后接种者无呼吸道疾病加剧作用。

2.病毒性疾病亚单位疫苗

大多数病毒基因组已经被克隆和完全测序,因此病毒性亚单位疫苗的研制相对简单。现在病毒性疾病亚单位疫苗主要有口蹄疫、狂犬病、乙肝疫苗等。中国台湾省科学家研制的禽流感亚单位疫苗效力远比灭活疫苗高。祁贤等应用酵母系统表达生产鸡传染性腔上囊病病毒VP2亚单位疫苗,发现其可完全取代传统灭活疫苗。

3.激素亚单位疫苗

该疫苗是以生长抑制素为免疫原的一类疫苗。杜念兴等将大肠埃希氏菌中表达的生长抑制素基因与HbsAg基因融合,通过Vero细胞表达,结果发现表达产物具有良好的免疫原性。杜念兴等用SS基因疫苗免疫小鼠,发现口服型SS基因疫苗免疫小鼠后可在小肠表达HBsAg/SS融合蛋白,推测该基因疫苗刺激机体表达蛋白后能产生SS抗体。

(二)基因工程活载体疫苗

此类疫苗生产主要有两种方法,一是使非致病性微生物表达某种特定病原物的抗原决定簇基因,进而产生免疫原性,另一种是致病性微生物被修饰或去掉毒性基因,但仍保持免疫原性。活载体疫苗结合了活疫苗和死疫苗的共同优点,在免疫力上具有很大的优势,分复制性和基因突变活载体疫苗。

(三)核酸疫苗

核酸疫苗接种后,抗原合成、增加与病原自然感染十分相似;还具有免疫原性单一;易构建和制备,稳定性好,成本低廉,适于规模化生产等优点。

二、展望

疫苗开发具有安全性、有效性、价廉性、易推广性等特点。基因工程疫苗具有传统疫苗无可比拟的优点,是疫苗产品开发的主要方向。研制多联或多价疫苗是基因工程疫苗的主要发展方向。

【参考文献】

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[2]姜健,杨宝灵,李春斌.植物基因工程疫苗研究进展[J].大连民族学院学报,(1).

[3]王恩秀,陈伟华,杜念兴.生长抑素基因工程疫苗对大鼠生长及免疫的影响[J].中国兽医学报,(5).

[4]李轶女,胡英考,沈桂芳.转基因植物基因工程疫苗[J].生物技术通报,2002(2).

[5]史百芬.对RSV F蛋白亚单位疫苗(PFP-1)接种者的第二年监测:评价抗体持久性和可能的疾病加剧作用[J].国外医学・预防・诊断・治疗用生物制品分册,1995(1).

[6]刘学东,包振民,王志亮.禽流感病毒H5N1亚型基因工程疫苗设计、表达制备及动物实验研究[J].同济大学学报(医学版),(6).

[7]祁贤,汤奋扬,李亮等.新甲型H1N1流感病毒的早期分子特征[J].微生物学报,(4).

[8]刘永庆,刘文波,潘杰彦,杜念兴,陈溥言,赵国屏.生长抑素(SS)基因在pET-32表达系统中的高效表达[J].南京农业大学学报,(1).

[9]严婷,杜念兴,杨倩.口服生长抑素基因疫苗对小肠局部细胞免疫的影响[J].免疫学杂志,(S1).

[10]曾年华,王志斌,姜普林,张兆山,陈焕勇.产肠毒素大肠杆菌基因工程疫苗在小鼠中的免疫原性[J].解放军预防医学杂志,2006(4).

篇12:香蕉基因工程研究进展

香蕉基因工程研究进展

香蕉是世界上一种重要的作物.基因工程技术的发展为培育具有优良性状的香蕉品种提供了有效的手段.本文综述了近年来香蕉基因工程研究的最新进展,包括香蕉遗传转化受体系统的建立,香蕉作物中一些有益功能基因的.克隆以及香蕉遗传转化的最新科研成果.并对各种香蕉遗传转化受体系统和目前主要的香蕉遗传转化进行了客观评价,提出了香蕉遗传转化研究中存在的问题,最后对通过基因工程手段改良香蕉品种进行了展望.

作 者:黄永红 易干军 周碧容 曾继吾 吴元立 HUANG Yong-hong YI Gan-jun ZHOU Bi-rong ZENG Ji-wu WU Yuan-li  作者单位:广东省农业科学院果树研究所,广州,510640 刊 名:西北植物学报  ISTIC PKU英文刊名:ACTA BOTANICA BOREALI-OCCIDENTALIA SINICA 年,卷(期):2006 26(10) 分类号:Q789 Q949.71+8.22 关键词:香蕉   植株再生   基因克隆   遗传转化  

篇13:基因工程的名词解释

医药卫生

1.基因工程药品的生产:

许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。

微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。

⑴基因工程胰岛素

胰岛素是治疗糖尿病的特效药,长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素,其产量之低和价格之高可想而知。

将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌,每L培养液就能产生100g胰岛素!大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题,还使其价格降低了30%-50%!

⑵基因工程干扰素

干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”!过去从人血中提取,300L血才提取1mg!其“珍贵”程度自不用多说。

基因工程人干扰素α-2b(安达芬) 是中国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b,具有抗病毒,抑制肿瘤细胞增生,调节人体免疫功能的作用,广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗,是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。

⑶其它基因工程药物

人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产,均为解除人类的病苦,提高人类的健康水平发挥了重大的作用。

2.基因诊断与基因治疗:

基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。基该方法是:基因置换、基因修复、基因增补和基因失活等。

运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷,不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。

但基因治疗技术尚未成熟,未成熟的关键问题在于:①如何选择有效的治疗基因;②如何构建安全载体,病毒载体效率较高,但却有潜在的危险性;③如何定向导入靶细胞,并获得高表达。

SCID的基因工程治疗

重症联合免疫缺陷(SCID)患者缺乏正常的人体免疫功能,只要稍被细菌或者病毒感染,就会发病死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶(简称ADA)的基因(ada)发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。

基因工程的未来前景

科学界预言,21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预,要认识它,我们先从生物工程谈起:生物工程又称生物技术,是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术,利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工,提供大量有用产品的综合性工程技术。

生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品,例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料,还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。

生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造,利用生物生产人们想要的特殊产品。

美国的吉尔伯特是碱基排列分析法的创始人,他率先支持人类基因组工程 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,不就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗?这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同,它很像技术科学的工程设计,即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,就被称为“基因工程”,或者称之为“遗传工程”。人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图,或化学中的元素周期表;也有科学家把基因组图谱比作字典,但不论是从哪个角度去阐释,破解人类自身基因密码,以促进人类健康、预防疾病、延长寿命,其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后,破译人类和动植物的基因密码,为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。美国的贝克维兹正在观察器皿中的菌落,他曾对人类基因组工程提出警告。

科学研究证明,一些困扰人类健康的主要疾病,例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能,找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选,甚至基于已有的基因知识来设计新药,就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因,从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据,也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如,有同样生活习惯和生活环境的人,由于具有不同基因序列,对同一种病的易感性就大不一样。明显的例子有,同为吸烟人群,有人就易患肺癌,有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导,使其养成科学合理的生活习惯,最大可能地预防疾病。

篇14:基因工程的名词解释

基因工程的名词解释

基因工程(genetic engineering)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有力的手段。基因工程是生物工程的一个重要分支。

基因工程的生物应用

农牧业、食品工业

运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、植物。

1.转基因鱼

生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。

2.转基因牛

乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。

3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒

4.转鱼抗寒基因的番茄

5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯

6.不会引起过敏的转基因大豆

7.超级动物

导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠

8.特殊动物

导入人基因具特殊用途的猪和小鼠

9.抗虫棉

苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫 棉。

环境保护

基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。

利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况,却不易因环境污染而大量死亡,甚至还可以吸收和转化污染物。

基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质(通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类,用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。)

医学

基因作为机体内的遗传单位,不仅可以决定我们的相貌、高矮,而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病,目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。

用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。

我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作,使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显,它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景,以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。

无论哪一种基因治疗,处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的疗效和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。

可以说,在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性,提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。据统计,截止1998年底,世界范围内已有373个临床法案被实施,累计3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。

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