基因工程的现状与发展.doc

基因工程的发展与应用
随着时代的发展，基因工程这个词在人们的日常生活中已经不再陌生，各类转基因产品陆陆续续出现在市场上。基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。
随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，生物学家设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。渴望按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，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”。
根据时势，我们总结下科学家在基因工程方面的最新尝试
项目最新尝试目的光合作用利用基因工程技术提高二磷酸核酮糖羧化酶的羧化酶活性，降低加氧酶活性增加植物对二氧化碳的固定效率，提高栽培作物的光合作用效率生物固氮利用基因工程技术把固氮菌的固氮基因导入非豆科作物的细胞中培育出具有固氮能力的非豆科农作物生物反应器利用基因工程技术把相应基因导入栽培植物和饲养动物的细胞中生产蛋白质药物或疫苗很显然，虽然基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了飞跃的成功，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。
现在我们来看看基因工程在工业方面的发展与应用1、环保工业随着化学工业的迅速发展,产生了为数众多的化合物。其中不少都是能持久存在的有毒物质，这些物质的存在对人们所处的环境造成了极大的威胁。基因工程技术则有望解决这一难题。科学家通过DNA重组技术得到分解性能较高的工程菌种和具有特殊降解功能的菌株，从而大大提高有机物的降解效率，同时也扩大了可降解的污染物种类。例如,马里兰大学的Copppella博士等将在研究对硫磷降解时得到的水解酶基因转化到Strepomyceslividans中,最后得到的转化菌株能稳定地水解硫磷,此菌株发酵液可用在农药厂的废水处理中。2、食品工业和酶制剂工业基因工程在工业方面的应用具有代表性的是在食品发酵工业中的应用。例如，在酱油制造过程中，可通过克隆米曲霉中的木聚糖酶基因，用反义RNA技术抑制该酶的表达所构建的工程菌株可以酿造出颜色浅、口味淡的酱油。在奶制品生产中，通过转基因技术将外源DNA导入乳酸菌中可以提高其在发酵过程中的稳定性，提高营养价值并缩短生产周期。3、农业方面的应用（1）种植业基因工程在农业上应用的领域也十分广阔。有人估计，到本世纪末，每年上市的植物基因工程产品的价值，相当于医药产品的十倍。基因工程在农业方面的应用主要表现在两个方面。第一、通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。例如，因番茄、香蕉、菠菜等果蔬在贮存和运输过程中容易腐烂，就此，科学家们通过转基因技术改良果蔬的遗传特性，生产出转基因延熟番茄等一系列营养价值高，耐贮藏的果蔬。应用基因工程技术还可以使粮食中的蛋白质含量提高．美国威斯康星大学的研究人员将菜豆储藏蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植株。如果以此作为技术基础，把大豆蛋白的基因转移到水稻、小麦等粮食作物中，就可以提高这些作物的蛋白质含量，改善它们的品质。植物光合作用效率的高低决定了其产量的多少，英国剑桥的植物育种所研究了如何转移叶绿体基因，将其中的高光效基因转移到另一品种中去，以增加其光合效率，从而能产生更多的粮食．第二、用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作物新品种。植物的抗逆性包括抗虫、抗病毒、抗细菌和真菌、抗除草剂、抗非生物胁迫（如抗寒、抗旱、抗盐、抗碱、抗热、抗涝）等多方面。例如，自1986年美国把烟草花叶病毒的外壳蛋白基因转移到番茄体内，培育出抗烟草花叶病毒的番茄植株后，抗黄瓜叶病毒的转基因植株。陆续培育成功。在1993年，中国农业科学院的科学家成功地将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因转入棉花，培育成了抗棉铃虫的转基因抗虫棉。植物的抗逆性还表现在抗寒上，科学家目前已成功地将北冰洋比目鱼的抗冻基因导入草莓中，并在美国上市销售。科学家还发现了一种与合成脯氨酸有关的基因，将其转入固氮菌后，后者获得了既固氮又抗盐的能力，从而有助于植物的生长。（2）养殖业现代养殖业的发展需要大量的动物优良品种，常规育种技术往往需大量的种群和漫长的时间，而转基因技术的应用具有独特的优势，转基因家畜的实验首先是从兔、猪