第一篇：基因工程論文

基因工程科技又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)，以下是小編為大家準(zhǔn)備的基因工程論文，希望對(duì)大家有幫助!基因工程論文：淺談基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘要:基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上已經(jīng)被十分廣泛地應(yīng)用?；蚣夹g(shù)的突破,使科學(xué)家們得以傳統(tǒng)育種專家難以想象的方式,改良動(dòng)植物,大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞:基因;應(yīng)用

基因在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,但其中的道理未必廣為人知。那么所謂基因到底是什么呢?它是控制生物性狀的基本單位,記錄著生物生殖繁衍的遺傳信息。并且通過(guò)修改基因能改變一個(gè)有機(jī)體的部分或全部特征。它的作用主要是以轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因克隆技為核心。通過(guò)它們改良動(dòng)植物的品種,從而大大提高經(jīng)濟(jì)效益。那么下面我們就談?wù)勊鼈兪窃鯓訛槿祟惙?wù)的呢?

一、轉(zhuǎn)基因技術(shù)

轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是按照人們預(yù)先設(shè)計(jì)的生物藍(lán)圖,把所需要的基因從一種生物的細(xì)胞提取出來(lái),在體外進(jìn)行“外科手術(shù)”,然后把所需要的基因?qū)肓硪环N生物的細(xì)胞中,從而有目的地改造生物的遺傳特性,創(chuàng)造出符合人類需要的新品種。轉(zhuǎn)基因技術(shù)能培養(yǎng)出多種快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)基因魚(yú)、轉(zhuǎn)基因羊、產(chǎn)奶量高的轉(zhuǎn)基因牛等,還能培育出抗旱、抗?jié)?、抗鹽堿、抗枯萎病和抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物,還培育出抗蟲(chóng)作物,科學(xué)家將殺蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)后,植物體內(nèi)就能合成霉素蛋白,產(chǎn)生這種霉素蛋白基因的作物有煙草、馬鈴薯、番茄、棉花和水稻等,其中效益最大的是抗蟲(chóng)棉。

二、基因克隆技術(shù)

“多莉的誕生”意味著人類可以利用動(dòng)物的一個(gè)組織細(xì)胞,像翻錄磁帶或復(fù)印文件一樣,大量生產(chǎn)出相同的生命體。利用它可以拯救瀕臨滅跡的物種,或是復(fù)制一些優(yōu)良品種等等。然而在進(jìn)一步細(xì)想克隆,卻也著實(shí)讓人深慮。首先,若是無(wú)節(jié)制地“復(fù)制”某種物種,就會(huì)打破自然界的生態(tài)平衡,破壞優(yōu)勝劣汰的自然法則,給自然界帶來(lái)了混亂。其次,從理論上說(shuō)“克隆”哺乳動(dòng)物的成功,即為“克隆”人類準(zhǔn)備了前提條件,再經(jīng)過(guò)技術(shù)的不斷改善,毫無(wú)疑問(wèn),不久以后就能“克隆”出人。對(duì)此杭州大學(xué)生命科學(xué)院院長(zhǎng)、浙江省生物工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)黃純農(nóng)教授認(rèn)為,不必過(guò)分擔(dān)心。他說(shuō),當(dāng)前“克隆”技術(shù)還有完善的過(guò)程,暫時(shí)達(dá)不到大量“復(fù)制”人的地步。再者各地已相繼制定了法令,為“克隆”人進(jìn)行限制。當(dāng)然,“克隆”技術(shù)的產(chǎn)生,歸根到底是利大于弊,它將被廣泛應(yīng)用于人類,前景燦爛,方興未艾?？茖W(xué)的進(jìn)步和人的觀念的變化,是無(wú)法阻止的。

三、應(yīng)用基因技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

從前面可以看出,基因技術(shù)的突破,是科學(xué)家得以用傳統(tǒng)育種專家難以想象的方式改良動(dòng)植物品種,其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。第一,可降低生產(chǎn)成本。一個(gè)品種的基因加入另一種基因,會(huì)使該品種特性發(fā)生變化,具備原品種所不具備的因子,從而增強(qiáng)了抗病、抗雜草或抗蟲(chóng)害能力。由此可減少植物農(nóng)藥和除草劑的用量,降低種植成本。并且動(dòng)物死亡率明顯降低,從而提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。第二,可提高動(dòng)植物產(chǎn)量。一種動(dòng)植物的基因改良后,更容易適應(yīng)環(huán)境,能更有效抵御各種災(zāi)害的襲擊,并使產(chǎn)量更高。第三,轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使開(kāi)發(fā)動(dòng)植物的時(shí)間大為縮短。利用傳統(tǒng)的育種方法,需要七、八年時(shí)間才能培育出一個(gè)新的品種,而基因工程技術(shù)培育出一種全新的動(dòng)植物品種,時(shí)間可縮短一半。因此,有專家認(rèn)為,不出多少年,轉(zhuǎn)基因技術(shù)將改變世界。第四,轉(zhuǎn)基因技術(shù)還可根據(jù)人們的需要,賦予農(nóng)作物新的特性。例如可以使農(nóng)作物自己釋放出殺蟲(chóng)劑,可以使農(nóng)作物在旱地或鹽堿地上生長(zhǎng),或者生產(chǎn)出營(yíng)養(yǎng)更為豐富的食品。科學(xué)家還利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),開(kāi)發(fā)能夠生產(chǎn)防病的疫苗和食品的農(nóng)作物。

總之,基因技術(shù)雖然說(shuō)是有利,也有弊,但是畢竟利大于弊,因此被廣泛應(yīng)用。并且科學(xué)家們還在繼續(xù)深入研究它,努力更好地、更多地、更快地為人民服務(wù)。我們大家也要爭(zhēng)取加入其中啊。

第二篇：基因工程論文

基因工程論文

一． 定義

基因工程（genetic engineering）又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)，是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，將不同來(lái)源的基因按預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建雜種DNA分子，然后導(dǎo)入活細(xì)胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品?；蚬こ碳夹g(shù)為基因的結(jié)構(gòu)和功能的研究提供了有力的手段

二，基本操作步驟：

1．提取目的基因：一條是從供體，的DNA中直接分離基因；另一條是人工合成基因（1）直接分離基因：最常用的方法是“鳥(niǎo)槍法”，又叫“散彈射擊法”。鳥(niǎo)槍法的具體做法是：用限制酶將供體細(xì)胞中的DNA切成許多片段，將這些片段分別載入運(yùn)載體，然后通過(guò)運(yùn)載體分別轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞，讓供體細(xì)胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分別在各個(gè)受體細(xì)胞中大量復(fù)制（在遺傳學(xué)中叫做擴(kuò)增），從中找出含有目的基因的細(xì)胞，再用一定的方法把帶有目的基因的DNA片段分離出來(lái)。

（2）工合成基因的方法主要有兩條。一條途徑是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模版，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需要的基因。另一條途徑是根據(jù)已知的蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)出相應(yīng)的信使RNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，推測(cè)出它的基因的核苷酸序列，再通過(guò)化學(xué)方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。

2.目的基因與載體結(jié)合：將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的過(guò)程，實(shí)際上是不同來(lái)源的DNA重新組合的過(guò)程。

3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：目的基因的片段與運(yùn)載體在生物體外連接形成重組DNA分子后，下一步是將重組DNA分子引入受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增。

4.目的基因檢測(cè)與表達(dá)：在全部的受體細(xì)胞中，真正能夠攝入重組DNA分子的受體細(xì)胞是很少的。必須通過(guò)一定的手段對(duì)受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因進(jìn)行檢測(cè)。重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后，受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀，才能說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程。

三．基因工程應(yīng)用：

1．與醫(yī)藥衛(wèi)生

（1）生產(chǎn)基因工程藥品（2）基因診斷（3）基因治療

2．與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)

（1）農(nóng)業(yè)：培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或具特殊用途的動(dòng)植物新品種。

（2）畜牧養(yǎng)殖業(yè)：培育體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物；利用外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)獲得人類所需要的各種物質(zhì)，如激素、抗體及酶類等。（3）食品工業(yè)：為人類開(kāi)辟新的食物來(lái)源。

3．與環(huán)境保護(hù)

（1）用于環(huán)境監(jiān)測(cè)：用DNA探針可檢測(cè)飲水中病毒的含量

（2）用于被污染環(huán)境的凈化：分解石油的“超級(jí)細(xì)菌”；“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細(xì)菌；能夠凈化鎘污染的植物；構(gòu)建新的殺蟲(chóng)劑；回收、利用工業(yè)廢物等。

生物081 馬明臣 0802030119

第三篇：基因工程論文

淺談基因工程的應(yīng)用

及發(fā)展前景

姓名：**** 課堂編號(hào)：*** 學(xué)號(hào)：******** 專業(yè)年級(jí)：******** 指導(dǎo)老師：*** 摘要：20世紀(jì)70年代以來(lái)基因工程技術(shù)在世界范圍內(nèi)迅速興起，為揭開(kāi)生命世界的奧秘打開(kāi)了一條通道，它被人們寄予著緩解饑餓與貧困的期待，也凝聚這人們改善生活質(zhì)量，提高生活水平的美好憧憬，這就是基因工程賴以存在與發(fā)展的意義所在。

關(guān)鍵詞：基因工程 農(nóng)業(yè) 醫(yī)學(xué) 環(huán)保 前景

Abstract：70 years since the 20th century，genetic engineering technology in the world is rising rapidly，to uncover the mysteries of life and the world opens up a channel，it is the people sent to the expectations of hunger and poverty relief，but also unite the people improve their quality of life，improve living standards good vision，and this is genetic engineering which the meaning of existence and development.基因工程，又稱DNA 重組技術(shù)，是指在基因水平上，以人工的方法取得目的基因，在體外重組于載體上，形成重組DNA分子，然后將重組DNA 分子轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，從而產(chǎn)生人們所需要的目的基因的產(chǎn)物?；蚬こ碳夹g(shù)打破了天然物種屏障，人們可以按照主觀愿望，將來(lái)自不同生物體的DNA 片段組合到一起，并獲得新的表達(dá)產(chǎn)物。

基因工程技術(shù)的不斷發(fā)展使其在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等方面取得了廣泛的應(yīng)用，帶來(lái)了巨大的科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益?；蚬こ掏ㄟ^(guò)基因重組實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的改良，例如獲得殺蟲(chóng)或抗病活性，產(chǎn)生更多的代謝產(chǎn)物，或產(chǎn)生新型代謝產(chǎn)物等。通過(guò)基因工程技術(shù)產(chǎn)生的基因工程體一般可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)或社會(huì)效益，或具有明顯的產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)或社會(huì)效益的潛力。以下通過(guò)基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和環(huán)保三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明基因工程的應(yīng)用及發(fā)展前景?；蚬こ逃糜谵r(nóng)業(yè)方面

農(nóng)業(yè)是目前基因工程技術(shù)引用最廣泛的領(lǐng)域之一，農(nóng)作物生物技術(shù)的目的是提高作物產(chǎn)量，改善品質(zhì)，增強(qiáng)作物抗逆性、抗病蟲(chóng)害的能力。基因工程在這些領(lǐng)域已取得了令人矚目的成就。由于植物病毒分子生物學(xué)的發(fā)展，植物抗病基因工程也也已全面展開(kāi)。例如：中國(guó)科學(xué)院把抗病毒基因轉(zhuǎn)到了水稻的細(xì)胞里，由此培育出的植株可以抵抗水稻常見(jiàn)的一些病害，并能穩(wěn)定遺傳抗蟲(chóng)。同時(shí)，植物基因工程技術(shù)的興起為創(chuàng)造植物雄性不育系提供了新的策略和可能[1]。人們采用特異性啟動(dòng)子與RNA酶基因構(gòu)建嵌合基因這一策略來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造雄性不育系。事實(shí)證明，這在煙草、油菜、小麥、水稻和一些果樹(shù)雨中中取得了成功。

另一方面，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也為農(nóng)業(yè)創(chuàng)造高質(zhì)量、高產(chǎn)量的新品種。轉(zhuǎn)基因技術(shù)能培養(yǎng)出多種快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)基因魚(yú)、轉(zhuǎn)基因羊、產(chǎn)奶量高的轉(zhuǎn)基因牛等[2]。隨著生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的口味、口感、營(yíng)養(yǎng)成分、欣賞價(jià)值等品質(zhì)性狀。實(shí)踐證明，利用基因工程可以很好地改善植物的品質(zhì)，在人們的不斷努力下，越來(lái)越多的基因工程農(nóng)業(yè)產(chǎn)品進(jìn)入了市場(chǎng)，利用基因工程改良作物品質(zhì)也取得了不少進(jìn)展，如美國(guó)Florida Gainesville大學(xué)的科學(xué)家將外源高分子量面筋蛋白基因?qū)肫胀ㄐ←溨?，獲得了含量更多的高分子量面筋蛋白質(zhì)的小麥，這樣的小麥面筋蛋白具有良好的延伸性和彈性[3]?；蚬こ逃糜卺t(yī)學(xué)方面

目前，以基因工程藥物為主導(dǎo)的基因工程應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)展前景非常廣闊?；蚬こ趟幬镏饕?xì)胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸藥物等。它們對(duì)預(yù)防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內(nèi)的各種傳染病、類風(fēng)濕疾病等有重要作用。在很多領(lǐng)域特別是疑難病癥上，基因工程工程藥物起到了傳統(tǒng)化學(xué)藥物難以達(dá)到的作用。我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用安福隆治療慢性乙型病毒性肝炎患者45 例，第1個(gè)月每天肌肉注射1 次安福隆500 萬(wàn)u，后改為隔天肌肉注射1次，療程為6個(gè)月；與給予甘利欣、維生素C等保肝藥物治療的對(duì)照組47例進(jìn)行了比較。結(jié)果治療組肝功能復(fù)常率、HBVDNA 陰轉(zhuǎn)率、HBeAg 陰轉(zhuǎn)率、HBeAb 陽(yáng)轉(zhuǎn)率均明顯高于對(duì)照組并有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。該臨床研究證明安福隆治療慢性乙型病毒性肝炎療效確切[4]。

同時(shí)了，基因工程的發(fā)展使得基因診斷得到廣泛的應(yīng)用。一些遺傳病和癌癥的發(fā)病與基因的突變有關(guān)，在基因水平可以做出正確的診斷。常用的方法有DNA分子雜交，檢測(cè)基因的缺失、重排、基因拷貝數(shù)擴(kuò)增等。在多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)發(fā)明后，使基因診斷方法趨于簡(jiǎn)便。可以不必做DNA分子雜交，而直接從擴(kuò)增的DNA分子做酶切分析。有的不需做酶切而從擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度就可作為找診斷指標(biāo)。用PCR法擴(kuò)增片段做RFLP分析，又成俄日擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性——AmpFLP [5]。

基因工程用于環(huán)保方面

工業(yè)發(fā)展以及其它人為因素造成的環(huán)境污染已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了自然界微生物的凈化能力，已成為人們十分關(guān)注的問(wèn)題?；蚬こ碳夹g(shù)可提高微生物凈化環(huán)境的能力。美國(guó)利用DNA重組技術(shù)把降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴、脂肪烴的4種菌體基因鏈接，轉(zhuǎn)移到某一菌體中構(gòu)建出可同時(shí)降解4種有機(jī)物的超級(jí)細(xì)菌，用之清除石油污染，在數(shù)小時(shí)內(nèi)可將水上浮油中的2 /3烴類降解完，而天然菌株需1年之久。90年代后期問(wèn)世的DNA改組技術(shù)可以創(chuàng)新基因，并賦予表達(dá)產(chǎn)物以新的功能，創(chuàng)造出全新的微生物，如可將降解某一污染物的不同細(xì)菌的基因通過(guò)PCR技術(shù)全部克隆出來(lái)，再利用基因重組技術(shù)在體外加工重組，最后導(dǎo)入合適的載體，就有可能產(chǎn)生一種或幾種具有非凡降解能力的超級(jí)菌株，從而大大地提高降解效率。

生物柴油作為一種新型可再生能源，其生產(chǎn)原料主要為含油植物，如大豆、油菜、棕櫚和蓖麻等。此外，將含油微藻作為生物柴油原料，也在逐漸成為一個(gè)新的研究領(lǐng)域。用微藻生產(chǎn)生物柴油具有更多優(yōu)勢(shì)，科學(xué)家利用小球藻生產(chǎn)的生物柴油，不僅具有傳統(tǒng)化石柴油相當(dāng)?shù)拿芏取⒄扯群蜔嶂?，而且具有更低的冷濾點(diǎn)和良好的發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)性能[6]。

目前國(guó)外已有許多公司開(kāi)始利用基因工程研究生物柴油及其他生物燃料，圣地亞哥藍(lán)寶石能源生物科技公司稱，他們有望在2011年前銷售由藻類生產(chǎn)出的“汽油”；科羅拉多州的Solix 生物燃料公司的第一個(gè)試點(diǎn)工廠，計(jì)劃于今年夏天正式投產(chǎn)營(yíng)運(yùn)[7]。鑒于基因工程所開(kāi)發(fā)的生物燃料是能源發(fā)展的大勢(shì)所趨，致力于開(kāi)發(fā)并大量生產(chǎn)生物燃料的公司，最后獲得的不僅僅是可觀的利潤(rùn)，他們還將創(chuàng)造歷史。基因工程的發(fā)展前景

由于基因工程運(yùn)用DNA分子重組技術(shù)，能夠按照人們預(yù)先的設(shè)計(jì)創(chuàng)造出許多新的遺傳結(jié)合體，具有新奇遺傳性狀的新型產(chǎn)物，增強(qiáng)了人們改造動(dòng)植物的主觀能動(dòng)性、預(yù)見(jiàn)性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動(dòng)作用，對(duì)人口素質(zhì)、環(huán)境保護(hù)等作出具大貢獻(xiàn)。所以，各國(guó)政府及一些大公司都十分重視基因工程技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)應(yīng)用，搶奪這一高科技制高點(diǎn)。其應(yīng)用前景十分廣闊。我國(guó)基因工程技術(shù)尚落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，更應(yīng)當(dāng)加速發(fā)展，切不可坐失良機(jī)。

但是，任何科學(xué)技術(shù)都是一把雙刃劍，在給人類帶來(lái)利益的同時(shí)，也會(huì)給人類帶來(lái)一定的災(zāi)難。比如基因藥物，它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等，甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造；還有，克隆技術(shù)如果不加限制，任其自由發(fā)展，最終有可能導(dǎo)致人類的毀滅?；蚬こ踢@一生物技術(shù)最大的特征就在于它與人類的生命健康和生活質(zhì)量息息相關(guān)，而且這種相關(guān)性要強(qiáng)于其他任何科學(xué)技術(shù)。在解決這些倫理問(wèn)題之前，我們必須要先確立解決這些倫理問(wèn)題的基本思路。只有把基本思路規(guī)劃好，才能有針對(duì)性的解決問(wèn)題，避免走彎路。解決基因工程倫理問(wèn)題的基本思路可以概括為四個(gè)基本原則，即不傷害原則、有利原則、尊重原則以及公正原則[8]。

還有，盡管目前的轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物還未發(fā)現(xiàn)對(duì)人類有什么危害，但不等于說(shuō)轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物就是十分安全的，畢竟這些東西還是新生事物，需要實(shí)踐慢慢地檢驗(yàn)。轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)繁殖生長(zhǎng)的品種一樣，是在原有品種的基礎(chǔ)上對(duì)其部分性狀進(jìn)行修飾或增加新性狀，或消除原來(lái)的不利性狀，但常規(guī)育種是通過(guò)自然選擇，而且是近緣雜交，適者生存下來(lái)，不適者被淘汰掉。而轉(zhuǎn)基因生物遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了近緣的范圍，人們對(duì)可能出現(xiàn)的新組合、新性狀會(huì)不會(huì)影響人類健康和環(huán)境，還缺乏知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，按目前的科學(xué)水平還不能完全精確地預(yù)測(cè)。所以，我們要在抓住機(jī)遇，大力發(fā)展基因工程技術(shù)的同時(shí)，需要嚴(yán)格管理，充分重視轉(zhuǎn)基因生物的安全性。

基因工程技術(shù)還在發(fā)展階段，它的許多用途和功能仍有待我們?nèi)グl(fā)掘，趨利避害是我們發(fā)展基因工程技術(shù)的基本原則，讓基因工程技術(shù)成為社會(huì)發(fā)展與人們生活水平提高的福音。

參考文獻(xiàn)：

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第四篇：基因工程論文

學(xué)號(hào)：13054107

基因工程結(jié)課論文

靶向MRP1基因pRNAT-H1.1/shuttle-RFP重組質(zhì)粒表達(dá)載體構(gòu)建

院（系）名

稱： 理學(xué)院 專業(yè)

名

稱： 生物科學(xué) 學(xué)

生

姓名： 姜己玉 所

在班

級(jí)： 13-1

目錄

摘要............................................................................................................................................2 第一章 緒論..............................................................3 1..1RNAi的研究進(jìn)展....................................................3 1.1.1RNAi的分子作用機(jī)制...........................................3 1.1.2 RNAi 的特點(diǎn)..................................................3 1.1.3 siRNA簡(jiǎn)介.........................................................3 1.1.4 s iRNA 的設(shè)計(jì)原則..........................................3 1.2 用于 RNA i 的載體....................................................4 1.2.1 載體的選擇..................................................4 1.2.2 質(zhì)粒人工構(gòu)建的目的.................................................4 1.3 MRP1 的研究進(jìn)展......................................................4 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法.....................................................5 2.1 實(shí)驗(yàn)材料.............................................................5 2.1.1 宿主菌.............................................................5 2.1.3 載體通用引物................................................5 2.1.5 主要儀器..........................................................5 2.2 試驗(yàn)方法.........................................................5 2.2.1 shRNA 的設(shè)計(jì)與退火..................................................5 2.2.2 合成干涉片段的退火..........................................6 2.2.3 重組載體的構(gòu)建..............................................6 2.2.4 菌落PCR初步篩選陽(yáng)性重組子..................................7 2.2.5 測(cè)序鑒定重組載體...............................................7 第三章 結(jié)果與分析.........................................................8 3.1 質(zhì)粒經(jīng)HindⅢ和BamHI雙酶切后膠回收結(jié)果...........................8 3.1.1 質(zhì)粒經(jīng)HindⅢ和BamHI雙酶切后結(jié)果.............................8 3.1.2 目的片段的回收................................................8 3.2 重組質(zhì)粒的菌落PCR...................................................8 3.3 重組質(zhì)粒大量提取......................................................8 3.4 重組質(zhì)粒測(cè)序結(jié)果.................................................8 參考文獻(xiàn)..................................................................9

摘 要

癌癥嚴(yán)重威脅著人類的健康，其發(fā)病率呈上升趨勢(shì)?；熥鳛槠涑Ｒ?guī)臨床治療手段，在癌癥治療中具有手術(shù)和放射治療不能替代的作用。腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性（multidrug resistance, MDR）是導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞化療失敗的主要原因。腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生多藥耐藥的原因較為復(fù)雜，多藥耐藥相關(guān)蛋白1（Multidrug Resistance-associated Protein 1，MRP1）的過(guò)度表達(dá)是導(dǎo)致其產(chǎn)生多藥耐藥的主要原因之一。RNA干擾(RNA interference，RNAi)是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的能快速、高效、特異的沉默目的基因表達(dá)的技術(shù)，如能通過(guò)RNAi技術(shù)沉默MDR1基因，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性將為改善癌癥病人的化療效果奠定基礎(chǔ)。

目的：本課題選用pRNAT-H1.1/shuttle-RFP表達(dá)穿梭載體。構(gòu)建針對(duì)mrp1 mRNA的RNA干擾表達(dá)載體。

方法：將預(yù)先根據(jù)MRP1基因序列設(shè)計(jì)合成的編碼siRNA的cDNA序列與pRNAT-H1.1/shuttle-RFP質(zhì)粒載體連接，構(gòu)建靶向mrp1 siRNA重組質(zhì)粒。將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化E.coli DH5α后大量提取重組質(zhì)粒，經(jīng)菌落 PCR和 DNA測(cè)序分析檢測(cè)重組載體構(gòu)建結(jié)果。

結(jié)果：成功構(gòu)建靶向MRP1基因pRNAT-H1.1/shuttle-RFP重組質(zhì)粒表達(dá)載體。為下一步抑制mrp1基因在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：RNA干擾；MRP1；pRNAT-H1.1/shuttle-RFP質(zhì)粒；穿梭載體

第1章 緒 論

1.1 RNAi的研究進(jìn)展

RNA干擾(RNA interference , RNAi)是由雙鏈RNA分子介導(dǎo)的序列特異性轉(zhuǎn)錄后基因沉默過(guò)程，為一種雙鏈RNA分子在mRNA 水平上關(guān)閉相關(guān)基因表達(dá)的過(guò)程，是一項(xiàng)新興的基因阻斷技術(shù)。RNAi有望成為分析人類基因組功能的有力工具，在腫瘤病因、免疫機(jī)制及治療等方面的研究上有廣闊的發(fā)展前景。

1.1.1 RNAi的分子作用機(jī)制

RNAi的作用機(jī)制在眾多學(xué)者的努力研究下日漸明朗。不同生物體內(nèi)的RNA干擾作用機(jī)制也各有不同，但是主要可以分為兩種類型：特異效應(yīng)作用機(jī)制與非特異效應(yīng)作用機(jī)制。特異性效應(yīng)一般發(fā)生在短雙鏈RNA（21～23nt）上，非特異性效應(yīng)發(fā)生于長(zhǎng)雙鏈RNA（30nt以上）。

1.1.2 RNAi的特點(diǎn)

RNAi具有高效性，也就是說(shuō)與細(xì)胞內(nèi)的mRNA的量相比，注入細(xì)胞內(nèi)的siRNA的量要少得多。但由于循環(huán)放大機(jī)制的存在，仍可以有效地阻斷目的基因的表達(dá)；同時(shí)，RNAi也具有高特異性，小干擾RNA由dsRNA降解得到的，除在序列識(shí)別中不起主要作用的正義鏈3′端的兩個(gè)堿基以外，其余堿基均為必需。

1.1.3 siRNA簡(jiǎn)介

RNA干擾作用是通過(guò)siRNA（small interfering RNA，siRNA）這類小RNA分子作為較穩(wěn)定的中間介質(zhì)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)對(duì)植物的研究證明，雙鏈RNA復(fù)合體降解為35nt左右的小RNA分子后通過(guò)序列互補(bǔ)與mRNA結(jié)合，進(jìn)而降解mRNA。

1.1.4 siRNA的設(shè)計(jì)原則

RNAi 作用的成功與否，關(guān)鍵在于siRNA序列的結(jié)構(gòu)，不同結(jié)構(gòu)的siRNA序列沉默基因的效率差別很大，2001年，Elbashir S M等[應(yīng)用化學(xué)合成法合成了siRNA，并發(fā)現(xiàn)可以誘導(dǎo)哺乳動(dòng)物發(fā)生RNAi，他們進(jìn)而據(jù)此提出了siRNA 設(shè)計(jì)方法：1)從起始密碼下游50~100nt開(kāi)始搜索siRNA以避免出現(xiàn)于5′或3′端的UTRs 的蛋白結(jié)合位點(diǎn)，；

2)搜索5′AA(N19)UU序列，如果沒(méi)有相應(yīng)序列，可以選擇5′AA(N21)或5′NA(N21)；3)G/C含量在32%~79%之間[16]； 4)要確定siRNA對(duì)靶基因的特異性，可以利用Blast軟件在基因組中進(jìn)行比對(duì)，；5)設(shè)置在基因組中無(wú)對(duì)應(yīng)序列的siRNA的對(duì)照siRNA。但是，Elbashir S M等的設(shè)計(jì)方法siRNA 篩選效率仍然很低，要更好的掌握RNAi。

1.2 用于RNAi的載體

基因工程中，攜帶目的基因進(jìn)入宿主細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增和表達(dá)的工具，稱為載體。是指能夠運(yùn)載外源DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞，具有自我復(fù)制能力，使外源DNA片段在受體細(xì)胞中得到擴(kuò)增和表達(dá)，不被受體細(xì)胞的酶系統(tǒng)所破壞的一類DNA分子。載體具有以下的功能：（1）運(yùn)送外源基因高效轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞；（2）為外源基因提供復(fù)制能力或整合能力；（3）為外源基因的擴(kuò)增或表達(dá)提供必要的條件。

1.2.1載體的選擇

質(zhì)粒是為一種1-200kb不等的雙鏈、閉環(huán)的DNA分子。是染色體外穩(wěn)定遺傳，并能以超螺旋狀態(tài)存在于宿主細(xì)胞中的因子。RNA干擾實(shí)驗(yàn)通常選用質(zhì)粒作為載體。質(zhì)粒載體是為適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室操作在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上人工構(gòu)建的。但是，天然質(zhì)粒的缺點(diǎn)是分子量大，拷貝數(shù)低，所以為使分子量盡可能減少，必須去掉大部分的非必需序列，以便于基因工程操作。

1.2.2 質(zhì)粒人工構(gòu)建的目的

天然存在的野生型質(zhì)粒由于分子量大、拷貝數(shù)低、單一酶切位點(diǎn)少、遺傳標(biāo)記不理想等缺陷，因而不適合用作基因工程的載體，必須對(duì)之進(jìn)行改造構(gòu)建

1.3 MRP1的研究進(jìn)展

MRP1的底物 直接通過(guò)細(xì)胞毒性分析和底物刺激的ATP酶測(cè)量進(jìn)行識(shí)別MRP1的底物的，底物是由大量的多樣化的疏水復(fù)合物，有機(jī)陰離子結(jié)合物以及陰離子非結(jié)合性底物所組成。典型的結(jié)合型底物包括：谷胱甘肽，葡糖醛酸和硫酸鹽結(jié)合物，MRP1的組織分布 MRP1在體內(nèi)的表達(dá)可以說(shuō)是無(wú)所不在。

第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

2.1.1 宿主菌

E.coli DH5α：為感受態(tài)宿主菌由北京鼎國(guó)生物技術(shù)有限責(zé)任公司提供。

2.1.2 質(zhì)粒載體

pRNAT-H1.1/shuttle-RFP質(zhì)粒。pRNAT-H1.1/shuttle-RFP質(zhì)粒特性如下：pRNAT-H1.1/shuttle 是一種腺病毒siRNA穿梭質(zhì)粒，shRNA的表達(dá)由人的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子H1 Promoter啟動(dòng)，H1啟動(dòng)子屬于PolⅢ啟動(dòng)子，該啟動(dòng)子總在其下游的固定距離開(kāi)始轉(zhuǎn)錄合成RNA，轉(zhuǎn)錄過(guò)程遇到4~5個(gè)連續(xù)的U即終止，非常精確；同時(shí)CMV Promoter為真核生物啟動(dòng)子，可在該質(zhì)粒中高效啟動(dòng)紅色熒光蛋白的表達(dá)；MCS為多克隆位點(diǎn)。

2.1.3 載體通用引物

正向引物（M13）：5′-GTTTTCCCAGTCACGAC-3′ 反向引物（Rev）：5′-GAGTTAGCTCACTCATTAGGC-3′

2.1.4 主要試劑、具酶及儀器

質(zhì)?？焖偬崛≡噭┖?，Sanprep柱式DNA膠回收試劑盒，10×PCR buffer，dNTP，Marker(1kb,100bp)，Goldview DNA染料，EDTA Bio Basic Inc 溶菌酶，LiCl Amresco RNase Sigma bacto-typtone Bio Basic Inc bacto-yeast extract Bio Basic Inc PEG8000，HindⅢ NEB，BamHI NEB，T4DNA連接酶 NEB，Taq酶，微量振蕩器（MM-2型），微量振蕩器（MM-2型），恒溫空氣搖床，電子天平，紫外分析儀（ZF型），低溫離心機(jī)（SK18），低溫離心機(jī)（SK18），PCR儀（9600型），ABI 恒溫磁力攪拌器（2003-16），恒溫水浴鍋，自動(dòng)雙重純水儀

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 shRNA的設(shè)計(jì)與退火

根據(jù)siRNA設(shè)計(jì)原則[34]，根據(jù)MRP1靶序列，設(shè)計(jì)合成四對(duì)互補(bǔ)反向重復(fù)脫氧核糖核酸序列，中間間隔9nt莖環(huán)序列(TTCAAGAGA)，5′端帶有BamHⅠ酶切位點(diǎn)，3′端帶有HindⅢ酶切位點(diǎn)，用BLAST進(jìn)行同源性分析，確定與其他基因無(wú)同源性。shRNA的 5

DNA模板由上海生工合成，單鏈干涉片段退火后形成雙鏈。根據(jù)2個(gè)靶序列設(shè)計(jì)的2對(duì)DNA干涉片段mrp1-1，mrp1-2。

2.2.2 合成干涉片段的退火

合成片段的退火體系：各管混勻后90℃保溫3分鐘，37℃保溫1h，再取5μL退火溶液加45μL 滅菌雙蒸水混勻，使干涉片段終濃度為8ng/μL。

2.2.3 重組載體的構(gòu)建

（1）將含有pRNAT-H1.1/shuttle-RFP質(zhì)粒的大腸桿菌接種入盛有200mL LB培養(yǎng)基（含2μg/mL氨芐青霉素）的500mL三角瓶中，置37℃振蕩培養(yǎng)過(guò)夜（置搖床中160r/min）。（2）實(shí)驗(yàn)前預(yù)先配制溶液Ⅱ，溶菌酶。預(yù)冷溶菌酶、溶液Ⅰ和溶液Ⅲ。取出菌懸液，觀察菌體生長(zhǎng)狀況，將菌懸液分裝于兩個(gè)250ml離心桶中，調(diào)平。預(yù)冷離心機(jī)至4℃，4℃下8000r/min離心5min，棄上清，得菌體。（3）加預(yù)冷的溶液Ⅰ50ml于每離心桶，混勻，洗滌沉淀。8000r/min離心5min，棄上清，得沉淀。此步驟的目的為出去培養(yǎng)基，以獲得更純的細(xì)菌沉淀物。（4）用17ml溶液Ⅰ吹散重懸細(xì)菌沉淀物，加3ml新配制的溶菌酶溶液，溫和混勻，室溫放置10min，裂解大腸桿菌。（5）加40ml新配制的溶液Ⅱ，以使菌體破碎，釋放質(zhì)粒DNA等內(nèi)容物。緩慢顛倒數(shù)次，防止破壞基因組DNA，室溫放置3min。（6）加30ml預(yù)冷的溶液Ⅲ，緩慢顛倒數(shù)次，防止SDS破壞基因組DNA，冰浴放置15min。4℃下以10000r/min離心10min，然后將上清液全部倒入新離心桶中。（7）將上清液在4℃下以10000r/min離心10min，然后將上清液經(jīng)8層紗布過(guò)濾至新離心桶中。（8）加0.6倍體積（約54ml）的異丙醇，充分混勻，室溫放置15min，以沉淀核酸。8000r/min離心15min，小心倒掉上清，敞開(kāi)瓶口倒置于紙巾上，使殘余上清液流盡，晾干。（9）加15ml水再加15ml LiCl（預(yù)冷）混勻，靜置沉淀15min，4℃下10000r/min離心15min，以出去蛋白質(zhì)和RNA。（10）倒上清于新的離心桶中，加30ml異丙醇，劇烈震蕩，靜置沉淀15min，在4℃下以10000r/min離心15min。再次沉淀核酸。（11）棄上清，得到沉淀的核酸。敞開(kāi)瓶口倒置于紙巾上使殘余上清液流盡。（12）用70%乙醇洗滌沉淀，4℃下以10000r/min離心5min，棄去乙醇，離心桶敞口倒置于紙巾上，使乙醇揮發(fā)殆盡。此步驟可以沉淀DNA。（13）加2ml無(wú)菌水溶解沉淀，將液體吸到10ml離心管中，再吸2ml ddH2O沖洗瓶壁，隨后將洗液加到同一10ml離心管中，隨后加100μl RNaseA，37℃，水浴30min。以使RNA徹底分解。（14）加等體積含13％（w/v）聚乙二醇（PEG 8000）的1.6mol/L NaCl,充分混合，用微量離心機(jī)于4℃以12000轉(zhuǎn)/分，離心15分鐘，以回收質(zhì)粒DNA。（15）沉淀用3ml70%乙醇重懸清洗，以除去PEG，12000r/min離心8min。（16）重復(fù)上步操作，將離心管倒扣于紙巾上10min，加1ml H2O溶解，用等體積酚/氯仿/異戊醇再抽提一次蛋白質(zhì)，室溫下8000r/miin離心10min。（17）小心吸上清與另一離心管中，加2倍體積的預(yù)冷無(wú)水乙醇，再加0.1體積的NaAC（3mol，pH5.2），冰上沉淀20min，4℃下10000r/min離心15min，使DNA沉淀出來(lái)。（18）去上清加入3ml 70%乙醇重懸清洗，10000r/min 離心15min，晾干，用500μl無(wú)菌水溶解沉淀。

2.2.4菌落PCR初步篩選陽(yáng)性重組子

滅菌牙簽挑取LB篩選平板上圓滑單菌落，先在預(yù)先分隔并標(biāo)記的另一LB平皿上劃板，然后點(diǎn)入制備好的PCR反應(yīng)混合液，開(kāi)始擴(kuò)增。PCR反應(yīng)條件為：94℃預(yù)變性2分鐘；94℃ 變性30s，55℃ 退火30s，72℃ 延伸45s，共35個(gè)循環(huán)；72℃ 延伸1分鐘，4℃保存，1.2％瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物。劃板的平皿于37℃培養(yǎng)12-16h。

2.2.5 測(cè)序鑒定重組載體

將小提鑒定結(jié)果正確的質(zhì)粒送交上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限司，以載體反向引物為測(cè)序引物。將經(jīng)鑒定后未發(fā)生突變的H1.1-

1、H1.1-2靶向MRP1基因siRNA重組質(zhì)粒的宿主菌搖瓶擴(kuò)大培養(yǎng)后，進(jìn)行質(zhì)粒大量提取,方法如2.1.2.3.1所述。

第3章 結(jié)果與分析

3.1 質(zhì)粒經(jīng)HindⅢ和BamHI雙酶切后膠回收結(jié)果

3.1.1 質(zhì)粒經(jīng)HindⅢ和BamHI雙酶切后結(jié)果

pRNAT-H1.1/shuttle-RFP質(zhì)粒經(jīng)HindⅢ和BamHI雙酶切，結(jié)果顯示單酶切產(chǎn)物大小約為6200bp，雙酶切產(chǎn)物略小于單酶切產(chǎn)物，與預(yù)期結(jié)果相符。

3.1.2 目的片段的回收

目的片段回收 ,結(jié)果顯示回收產(chǎn)物大小約為6Kb，與預(yù)期結(jié)果相符。

3.2 重組載體的菌落PCR 重組載體菌落 PCR電泳，結(jié)果顯示PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,電泳分析發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性產(chǎn)物可以擴(kuò)增出560bp大小的條帶，假陽(yáng)性產(chǎn)物不能擴(kuò)增出560bp大小的條帶,與預(yù)期結(jié)果相符，可以初步篩選出陽(yáng)性產(chǎn)物。

3.3 重組質(zhì)粒大量提取

重組質(zhì)粒大量提取后的電泳，結(jié)果顯示pRNAT-H1.1/shuttle-RFP 重組質(zhì)粒大小約為6.2kb，與預(yù)期結(jié)果相符。

重組質(zhì)粒大提并稀釋50倍以后在紫外分光光度儀Genespec上測(cè)其OD值。

3.4 重組質(zhì)粒測(cè)序結(jié)果

pRNAT-H1.1/shuttle-RFP重組質(zhì)粒測(cè)序鑒定，結(jié)果顯示重組質(zhì)粒的堿基序列與預(yù)期結(jié)果一致，未發(fā)生堿基突變，說(shuō)明pRNAT-H1.1/shuttle-RFP重組質(zhì)粒構(gòu)建成功。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：基因工程論文

淮陰工學(xué)院生物課程論文 引言（或緒論）

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基因工程也稱遺傳工程，它主要是指通過(guò)DNA重組技術(shù)，對(duì)生物特定的基因進(jìn)行復(fù)制（克隆）、改造（修飾、重組）或人工合成新的基因，以達(dá)到改造生物性狀乃至創(chuàng)造新的物種的目的?；蚬こ叹褪窃诨蛩剑ǚ肿铀剑┥蠈?duì)生命體的操作?；蚣夹g(shù)將可能給人類在疾病防治、健康保健直至延年益壽方面帶來(lái)的革命性變化勾起了人們對(duì)未來(lái)美好生活的無(wú)限憧憬。

1.1 基因工程應(yīng)用于植物方面

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域是目前轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域之一。農(nóng)作物生物技術(shù)的目的是提高作物產(chǎn)量改善品質(zhì),增強(qiáng)作物抗逆性、抗病蟲(chóng)害的能力?；蚬こ淘谶@些領(lǐng)域已取得了令人矚目的成就。由植物病毒分子生物學(xué)的發(fā)展,植物抗病基因工程也也已全面展開(kāi)。自從發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒(TMV)的外殼蛋白基因?qū)霟煵葜?在轉(zhuǎn)基因植株上明顯延遲發(fā)病時(shí)間或減輕病害的癥狀,通過(guò)導(dǎo)入植物病毒外殼蛋白來(lái)提高植物抗病毒的能力,已用多種植物病毒進(jìn)行了試驗(yàn)。在利用基因工程手段增強(qiáng)植物對(duì)細(xì)菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大進(jìn)展。植物對(duì)逆境的抗性一直是植物生物學(xué)家關(guān)心的問(wèn)題。由于植物生理學(xué)家、遺傳學(xué)家和分子生物學(xué)家協(xié)同作戰(zhàn),耐澇、耐鹽堿、耐旱和耐冷的轉(zhuǎn)基因作物新品種(系)也已獲得成功。植物的抗寒性對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育尤為重要。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)極地的魚(yú)體內(nèi)有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增長(zhǎng),從而免受低溫的凍害并正常地生活在寒冷的極地中。將這種抗凍蛋白基因從魚(yú)基因組中分離出來(lái),導(dǎo)入植物體可獲得轉(zhuǎn)基因植物,目前這種基因已被轉(zhuǎn)入番茄和黃瓜中。隨著生活水平的提高,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注口味、口感、營(yíng)養(yǎng)成分、欣賞價(jià)值等品質(zhì)性狀。實(shí)踐證明,利用基因工程可以有效地改善植物的品質(zhì),而且越來(lái)越多的基因工程植物進(jìn)入了商品生產(chǎn)領(lǐng)域,近幾年利用基因工程改良作物品質(zhì)也取得了不少進(jìn)展,如美國(guó)國(guó)際植物研究所的科學(xué)家們從大豆中獲取蛋白質(zhì)合成基因,成功地導(dǎo)入到馬鈴薯中,培育出高蛋白馬鈴薯品種,其蛋白質(zhì)含量近大豆,大大提高了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,得到了農(nóng)場(chǎng)主及消費(fèi)者的普遍歡迎。在花色、花香、花姿等性狀的改良上也作了大量的研究。

1.2 基因工程應(yīng)用于醫(yī)藥方面

目前,以基因工程藥物為主導(dǎo)的基因工程應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,發(fā)展前景非常廣闊?；蚬こ趟幬镏饕?xì)胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核 淮陰工學(xué)院生物課程論文

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甘酸藥物等。它們對(duì)預(yù)防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內(nèi)的各種傳染病、類風(fēng)濕疾病等有重要作用。在很多領(lǐng)域特別是疑難病癥上,基因工程工程藥物起到了傳統(tǒng)化學(xué)藥物難以達(dá)到的作用。我最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術(shù)研制成的多功能細(xì)胞因子,在臨床上已用于治療白血病、乙肝、丙肝、多發(fā)性硬化癥和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等多種疾病。目前,應(yīng)用基因工程研制的艾病疫苗已完成中試,并進(jìn)入臨床驗(yàn)證階段;專門用于治療腫瘤的“腫瘤基因?qū)棥币矊⒃诓痪猛瓿裳兄?它可有目的地尋找并殺死腫瘤,將使癌癥的治愈成為可能。由中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)三國(guó)科學(xué)家及中外六家研究機(jī)構(gòu)參與研制的專門用于治療乙肝、慢遷肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的體細(xì)胞基因生物注射劑,最終解決了從剪切、分離到吞食肝細(xì)胞內(nèi)肝炎病毒,修復(fù)、促進(jìn)肝細(xì)胞再生的全過(guò)程。經(jīng)4年臨床試驗(yàn)已在全國(guó)面向肝炎患者。此項(xiàng)基因?qū)W研究成果在國(guó)際治肝領(lǐng)域中,是繼干擾素等藥物之后的一項(xiàng)具有革命性轉(zhuǎn)變的重大醫(yī)學(xué)成果。

1.3 基因工程應(yīng)用于環(huán)保方面

工業(yè)發(fā)展以及其它人為因素造成的環(huán)境污染已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了自然界微生物的凈化能力,已成為人們十分關(guān)注的問(wèn)題。基因工程技術(shù)可提高微生物凈化環(huán)境的能力。美國(guó)利用DNA重組技術(shù)把降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴、脂肪烴的4種菌體基因鏈接,轉(zhuǎn)移到某一菌體中構(gòu)建出可同時(shí)降解4種有機(jī)物的“超級(jí)細(xì)菌”,用之清除石油污染,在數(shù)小時(shí)內(nèi)可將水上浮油中的2 /3烴類降解完,而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢桿菌、且表達(dá)成功。它能釘死蚊蟲(chóng)與害蟲(chóng),而對(duì)人畜無(wú)害,不污染環(huán)境?，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)出的基因工程菌有凈化農(nóng)藥的DDT的細(xì)菌、降解水中的染料、環(huán)境中有機(jī)氯苯類和氯酚類、多氯聯(lián)苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸藥的工程菌及用于吸附無(wú)機(jī)有毒化合物(鉛、汞、鎘等)的基因工程菌及植物等。90年代后期問(wèn)世的DNA改組技術(shù)可以創(chuàng)新基因,并賦予表達(dá)產(chǎn)物以新的功能,創(chuàng)造出全新的微生物,如可將降解某一污染物的不同細(xì)菌的基因通過(guò)PCR技術(shù)全部克隆出來(lái),再利用基因重組技術(shù)在體外加工重組,最后導(dǎo)入合適的載體,就有可能產(chǎn)生一種或幾種具有非凡降解能力的超級(jí)菌株,從而大大地提高降解效率?；蚬こ檀嬖诘臓?zhēng)議

目前普遍的看法是，人類在基因技術(shù)如何影響人類社會(huì)傳統(tǒng)倫理道德方面的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于對(duì)基因技術(shù)本身的研究。塞萊拉基因公司老板文特爾就曾鄭重指出，人類 淮陰工學(xué)院生物課程論文

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基因圖譜雖然由人類各國(guó)共享，但決不能濫用。我認(rèn)為所有的科學(xué)創(chuàng)造、發(fā)明都應(yīng)該以改善人類生活為目的，基因工程方面的研究也如此。我們應(yīng)鼓勵(lì)基因科學(xué)的深入發(fā)展，國(guó)家也應(yīng)該加大投入。但是克隆人以及一些武器發(fā)展方面的問(wèn)題，就要靠社會(huì)的約束和管理，要靠人類自己的抉擇，畢竟科學(xué)都是有正反兩面性的。就基因工程技術(shù)本身而言，也存在著不少爭(zhēng)議，不得不讓人重視。

2.1 對(duì)遺傳工程的生物能否給予專利保護(hù)

就像過(guò)去歐洲圈占無(wú)生命的公有資源土地一樣，“圈地運(yùn)動(dòng)”同樣存于今天：美國(guó)一家公司用一種植物為原料制成抗癌物質(zhì)，賺取上億美元,而這一植物的自然資源地的人們卻沒(méi)有拿到一分錢補(bǔ)償，這時(shí)就涉 及到生物遺傳資源能否擁有私有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問(wèn)題。

2.2 要不要反對(duì)生物剽竊

不少發(fā)展中國(guó)家擁有原始遺傳資源，而發(fā)達(dá)國(guó)家卻擁有生物技術(shù)革命的手段，可以把基因庫(kù)資源變成商品。印度有一種訥木樹(shù)，一家西方公司從其中分離出有效成份，申請(qǐng)和獲得多項(xiàng)訥木提取液生產(chǎn)工藝的專利，這種被生物資源地稱之為“生物剽竊”的做法是否妥當(dāng)。

2.3 人類能否成為知識(shí)產(chǎn)權(quán)

美國(guó)衛(wèi)生研究院從巴拿馬婦女血液中分離一種病毒，可以生成研究艾滋病和白血病的抗體，并申請(qǐng)專利；印度近親結(jié)婚多，成為國(guó)際基因勘察目標(biāo)，對(duì)遺傳缺陷和遺傳基因感興趣的“基因獵手”們蜂擁而至。這些做法在世界上正受到強(qiáng)烈的抵制，1994 年，40 多個(gè)國(guó)家的婦女反對(duì)美國(guó)公司申請(qǐng)和獲得乳腺癌基因的專利，因?yàn)檫@些基因是自然產(chǎn)物，不是人類發(fā)明，不應(yīng)成為知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

2.4 基因工程會(huì)不會(huì)給地球帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境后果

基因可以隨著技術(shù)的發(fā)展和人類的應(yīng)用而產(chǎn)生流動(dòng)，這種“基因流”就帶來(lái)“遺傳污染”。比如消化木質(zhì)素的遺傳工程酶對(duì)造紙業(yè)有極大的價(jià)值，可一旦這種細(xì)菌進(jìn)入森林，則導(dǎo)致森林毀滅。更可怕的是基因武器，故意釋放危險(xiǎn)的遺傳工程病毒，造成世界污染。

2.5 遺傳工程使動(dòng)物受難

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中插入突變基因的小鼠，常常發(fā)生沒(méi)有后腿、面裂、腦缺，世界動(dòng)物 淮陰工學(xué)院生物課程論文

保護(hù)協(xié)會(huì)對(duì)這些實(shí)驗(yàn)一直都持反對(duì)態(tài)度。

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2.6 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的爭(zhēng)論

有兩種意見(jiàn)：一種是稱贊轉(zhuǎn)基因動(dòng)物突破傳統(tǒng)技術(shù)，產(chǎn)生全新的生物，帶來(lái)無(wú)限商機(jī)，是一個(gè)進(jìn)化的表現(xiàn)，是一個(gè)革命；另一種理論表示這在道德上違反了生物類群的遺傳本質(zhì)，對(duì)進(jìn)化歷史和傳統(tǒng)飼養(yǎng)的徹底背離。

2.7 遺傳工程食品會(huì)不會(huì)危及人類健康

致敏性生物基因的遺傳工程食品會(huì)引發(fā)人群嚴(yán)重變態(tài)反應(yīng)。

2.8 遺傳工程動(dòng)物器官移植的新憂慮

這項(xiàng)技術(shù)可能導(dǎo)致動(dòng)物跨種系傳播，造成全球擴(kuò)散，比如艾滋病。人類很久以來(lái)所追求和艱難保存的個(gè)人和公共的安全，可能在追求完美自身的遺傳改造過(guò)程中不可逆地喪失。在這種情況下，生物技術(shù)雖然有一個(gè)清楚的開(kāi)端，目前卻沒(méi)有一個(gè)清楚的結(jié)尾。對(duì)于這些爭(zhēng)議，作為科技界，應(yīng)該在保持清醒頭腦和良知的同時(shí)做出認(rèn)真選擇，讓基因工程趨利避害，真正為社會(huì)和人類服務(wù)。轉(zhuǎn)基因食品的隱患

雖然轉(zhuǎn)基因食品研究歷史只有短短幾十年，但其提高產(chǎn)量、增強(qiáng)自身抗病抗蟲(chóng)等優(yōu)點(diǎn)較為明顯，另一方面，其潛在的風(fēng)險(xiǎn)，如過(guò)敏性、毒性及對(duì)環(huán)境影響也令世人關(guān)注。

3.1 毒性問(wèn)題

一些研究學(xué)者認(rèn)為，對(duì)于基因的人工提煉和添加，可能在達(dá)到某些人們想達(dá)到的效果的同時(shí)，也增加和積聚了食物中原有的微量毒素。

3.2 過(guò)敏反應(yīng)問(wèn)題

對(duì)于一種食物過(guò)敏的人有時(shí)還會(huì)對(duì)一種以前他們不過(guò)敏的食物產(chǎn)生過(guò)敏，比如：科學(xué)家將玉米的某一段基因加入到核桃、小麥和貝類動(dòng)物的基因中，蛋白質(zhì)也隨基因加了進(jìn)去，那么，以前吃玉米過(guò)敏的人就可能對(duì)這些核桃、小麥和貝類食品過(guò)敏。

3.3 營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題

科學(xué)家們認(rèn)為外來(lái)基因會(huì)以一種人們目前還不甚了解的方式破壞食物中的營(yíng)養(yǎng)成分。淮陰工學(xué)院生物課程論文

3.4 對(duì)抗生素的抵抗作用

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當(dāng)科學(xué)家把一個(gè)外來(lái)基因加入到植物或細(xì)菌中去，這個(gè)基因會(huì)與別的基因連接在一起。人們?cè)诜昧诉@種改良食物后，食物會(huì)在人體內(nèi)將抗藥性基因傳給致病的細(xì)菌，使人體產(chǎn)生抗藥性。

3.5 對(duì)環(huán)境的威脅

在許多基因改良品種中包含有從桿菌中提取出來(lái)的細(xì)菌基因，這種基因會(huì)產(chǎn)生一種對(duì)昆蟲(chóng)和害蟲(chóng)有毒的蛋白質(zhì)。在一次實(shí)驗(yàn)室研究中，一種蝴蝶的幼蟲(chóng)在吃了含桿菌基因的馬利筋屬植物的花粉之后，產(chǎn)生了死亡或不正常發(fā)育的現(xiàn)象，這引起了生態(tài)學(xué)家們的另一種擔(dān)心，那些不在改良范圍之內(nèi)的其它物種有可能成為改良物種的受害者?；搓幑W(xué)院生物課程論文

結(jié)

論

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生物技術(shù)是20世紀(jì)末期在現(xiàn)代分子生物學(xué)等生命科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興技術(shù)領(lǐng)域，目前人們常說(shuō)的生物技術(shù)一般指基因工程技術(shù)，是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心。利用基因工程技術(shù)改變基因組構(gòu)成而形成的動(dòng)植物、微生物及其產(chǎn)品被稱為轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品。由于基因工程技術(shù)在生產(chǎn)上的應(yīng)用打破了無(wú)中間天然雜交的屏障，不同物種間的遺傳物質(zhì)可以互相交流，因此人們有理由相信這種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用會(huì)對(duì)人類、動(dòng)植物、微生物及其生態(tài)環(huán)境構(gòu)成危險(xiǎn)或潛在風(fēng)險(xiǎn)，即生物安全。所以,我們要在抓住機(jī)遇,大力發(fā)展基因工程技術(shù)的同時(shí),需要嚴(yán)格管理,充分重視轉(zhuǎn)基因生物的安全性。淮陰工學(xué)院生物課程論文

參 考 文 獻(xiàn)

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共 7 頁(yè) 樓士林,楊盛昌,龍敏南,等.基因工程[M ].北京:科學(xué)出版社,2002.李慶軍,董艷桐,施冰.植物抗蟲(chóng)基因的研究進(jìn)展[ J ].林業(yè)科技, 2002, 27 3 吳乃虎，基因工程原理.北京：科學(xué)出版社，1998 4 張慧展，基因工程.上海：華東理工大學(xué)出版社，2005