轉基因工程
轉基因工程
轉基因工程又叫重組DNA技術,重組是指在體外將分離到的或合成的目的基因(object gene),通過與質粒、病毒等載體(vector)重組連接,然後將其導入不含該基因的受體細胞(host cell),使受體細胞產生新的基因產物或獲得新的遺傳特性。
轉基因工程
小鼠試驗
轉基因動物的研究也是如火如荼,首先是在小鼠中獲得成功,現在研究集中在家禽家畜的品種改良方面,以期獲得快速生長、品質優良的家禽和家畜,還可以利用轉基因動物來生產藥物和觀賞,首個成功的轉基因動物:小鼠轉入了大鼠得生長激素基因,結果個頭比一般得要大一倍多,轉基因瘦肉型豬和高產的奶牛快速生長的魚也已進入實用階段,除了品種改良以外,轉基因動物也可以用來代替發酵罐生產珍貴的蛋白質,原理就是使外源基因在乳腺細胞中表達,再從乳汁中提取所需要的蛋白質,例如一頭綿羊一年可相當於一個一噸的發酵罐,還不需要水、電和一儀器設備等等。
抗蟲轉基因植物
全世界因為蟲害每年損失的占年產量的13%,因此抗蟲轉基因技術顯得尤為重要。從某些生物中分離出具有殺蟲活性的基因,將其導入作物中,使其具有抗蟲性。目前已經問世的又水稻、棉、玉米、馬鈴薯、番茄、大豆、蠶豆、煙草、蘋果、核桃等多種植物。
靈長類動物實驗
2001年1月11日,第一隻轉基因靈長類動物,也就是跟人類親緣關係最近的動物,轉基因猴安迪在美國出世,轉進去的基因綠色水母熒光蛋白基因,這個基因的產物能產生綠色熒光,因此安迪用特殊的儀器來看是全身能發出綠色的熒光的,這個基因沒有其他特殊功能,也沒有什麼危害,但仍然引起了很多人得恐慌,很多人就說了試驗品一開始是老鼠現在是猴子,那麼誰將會是下一個實驗品,可以說答案是非常清楚了!
醫療方面應用
基因工程在醫療方面的貢獻主要是生產基因工程藥物和基因治療,基因工程藥物是利用基因工程技術生產的藥物,很多種珍貴得藥物都是用這種辦法生產的,這裡只是列出了一小部分,其中胰島素是最早應用的基因工程藥物,轉基因疫苗是目前應用最廣泛。可以說基因工程製藥現在還是方興未艾,將來必將是大有前途可為 現在科學研究發現除了一些常見遺傳病以外,其他的如腫瘤、糖尿病、心腦血管疾病和老年痴獃肥胖等疾病也是和基因的錯誤表達或錯誤調控有關的。要想根治這些疾病還是要從基因水平上進行治療。也就是基因治療,基因治療是用正常的基因糾正錯誤的基因或者補償缺失的基因從而治癒疾病的方法。基因治療將會再醫學方面開闢嶄新的領域,尤其是隨著人類基因組計劃的完成和功能基因組計劃的開展,很多現在尚無有效治療手段的疾病渴望通過基因治療的方法治癒。
工程菌在環境工程中應用
利用基因工程技術可以將繁殖速度快和具有和超強分解能力的兩種細菌進行重組,從而生產出能快速分解污染物的超級菌,來治理環境。例如美國GE公司構造成功具有巨大分解能力的工程菌,用於清除石油污染,並獲專利。
剛才介紹的只是基因工程技術在一部分領域上的應用,在很多其他的領域中基因工程技術也有廣泛的應用,課堂上就不一一講述了。我們可以看到基因工程技術有巨大的應用前景,因此21世紀生物產業將是一個巨大的產業,有識之士呼籲21世紀有兩個支柱性產業信息產業和生物產業,我國已經失掉了信息產業的發展機遇,並為此付出了很大的代價,我們不能再失掉生物產業了,否則我們還要付出更大的代價,幸運的是我國在這方面起步並不低,技術方面,我國爭取到人類基因組測序的1%的任務,雖然只有百分之一,我們理所當然的享有百分之百的數據、信息和技術,而且有相關事務的發言權,而且利用這百分之一的機會,我們國家僅僅用了一年多一點的時間,從技術上就走過了其他國家近十年的的歷程,可以說我國的技術水平已經迅速趕上了發達國家,這是技術,資源方面我國有豐富的物種資源,這是任何其他國家所不能比的,因此我們相信只要我們年輕的一代努力,勇於大膽和創新,我國完全有能力再這個方面處於領先的地位。
然而,基因技術是把雙刃劍,它既能造福人類也能危害人類
轉基因食品的安全性問題
首先是轉基因食品的安全性問題,轉基因食品轉入的基因會不會更容易發生突變,會不會在生物體內發生漂移,甚至誘導原癌基因的表達,而且很多轉基因生物都是利用帶有抗性基因的載體轉化的,載體上的抗性基因會不會對人體產生不良作用等等,這些問題一直是阻礙轉基因生物推廣的原因。目前還沒證據表明,轉基因食品對人體有害。但轉基因食品上市時間太短,轉基因食品的安全性證實需要時間。我國對轉基因產品的政策:
·大力支持植物基因工程研究;·對轉基因食品不進行大力宣傳;加強審批和管理;·制定相關法律和規定;
·2002年3月我國規定轉基因食品要貼標籤。。
除此以外,基因工程帶來的另外一個負面影響也使人們感到憂慮,那就是基因武器.
軍事領域應用
正如許多其他高技術成果很快的被應用于軍事領域一樣,基因工程剛一問世,一些軍事大國便置《禁止生物武器公約》於不顧,競相投入大量經費和人力研究基因武器。所謂基因武器,就是採用基因工程技術,製造出的新一代的病毒和致病菌。一些具有強傳染性並且致命的細菌或病毒如霍亂、鼠疫和結核以及天花等都可能成為基因武器的首選材料,在此基礎上再經過基因工程的改造,將生產殺傷力更大、抵抗力更大、傳染性更強、使現在的偵檢消防治等方法幾乎全部失效的新型基因武器。據國外報刊披露,美國政府1年用於生物武器的研究經費約為20億美元。馬里蘭州的美國軍事醫學研究所實際上就是基因武器研究中心,據報道已經研究出了一些具有實戰價值的基因武器。俄羅斯也在研製將眼鏡蛇的蛇毒基因和流感病毒的基因重組,形成新流感病毒。如果有人感染了這種病毒,就不單純是感冒的問題了,攜帶的蛇毒基因就會要了人的命。更加恐怖的是,隨著人類基因組計劃的完成,一些國家利用研究成果,又試圖製造針對某個種族的種族武器。據英國報刊披露.以色列軍方正在研製一種專門對付阿拉伯人的基因武器,如果這種武器研究成功,它將殺人與無形。然而,值得寬慰的是,情報機構和軍方的科學家一致認為,這種武器在短期內還不會變為現實,迄今為止,人們還沒有掌握能對病毒或細菌進行處理,使其能夠區分不同人種的技術。因此對於“非典”是專門針對華人的基因武器的說法,現在普遍認為是言過其實了。但是假如隨著生物科學技術的進步,人們不僅僅破譯了人類的基因組,而且也洞悉了“生命秘訣”的全部細節之後,那麼在人們生活得到極大改善的同時,基因武器的惡夢也就可能悄悄變為現實。
轉基因就是通過生物技術,將某個基因從生物中分離出來,然後植入另一種生物體內,從而創造一種新的人工生物。例如,科學家認為北極魚體內某個基因有防凍作用,於是將它抽出,再植入蕃茄之內,製造新品種的耐寒蕃茄就是一種轉基因生物。含有轉基因生物成份的食品稱為轉基因食品。
目前,世界種植的主要轉基因農作物有4種:即玉米、棉花、大豆和油菜籽
轉基因食品比較多的是豆製品,利用轉基因大豆製成的。