基因工程的现状与发展趋势.doc

题目：基因工程的现状与发展趋势
专业：13食品科学与工程
学号：132701105
姓名：盛英奇
日期：2015/7/1
【摘要】从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过40多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。生物学成为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。
【关键词】基因工程技术；应用;前景；现状
一、墓因工程的原理及研究内容
基因工程是人们在揭示生命之谜的过程中建立起来的。早在300多年前，人们就发现，世界上生物尽管种类繁多,千姿百态，但都是细胞(如肉眼看不见的细菌等微生物）或者是由细胞构成的(如现存的200多万种多细胞动植物)。人们还发现，生物有遗传和变异的特征,遗传保证了生物种类的延续不断，变异则赋予生物种的进化,保证生物种类对环境的适应.而生物的所有特性及遗传变异都是由生物体细胞内的遗传物质所决定的,这种遗传物质就是被科学家称之为脱氧核糖核酸(简称DNA)的大分子物质,一般位于生物的细胞核内。DNA是由许多核昔酸连接而成的高分子化合物，如把DNA比喻成长链条，核昔酸就是组成这链条的一个个环节。生物细胞核内的DNA分子是由两条成对的多核昔酸长链互相缠人类开始学会干预生物的变异，即通过杂交、筛选等方式改变生物物种的某些特性，使之有利于人类，如水稻、小麦等作物的育种，家禽家畜优良品系的培育等,它是通过动植物父、母本交配繁殖时,生殖细胞内DNA上相应性状基因互相间可能出现的交换来实现的，这种交换的概率是人们不能控制的,所以选种的过程较为缓慢，需几年乃至几十年的时间,而且亲缘关系相差较远的生物种之间很难杂交。而本世纪}o年代初诞生的基因工程，则是按照人类的需要，从某种生物体的基因组中，分离出带有目的基因(即所需基因)的DNA片段，运用重组DNA技术,对这些DNA片段进行体外操作，把不同来源的基因按照设计的蓝图，重新构成新的基因组(即重组体）,再将重组DNA分子插入到原先没有这类DNA片段的受体细胞（亦称宿主细胞）的DNA上，并使其不仅能“安家落户”，而且能“传种接代”，即能准确地把该外源基因的遗传特性在新的细胞(宿主细胞)里增殖和表达出来.就像一台机器上的零部件拆下来安装到另一台机器上。在生物体中，这种生命零件就是基因。因为用的是工程技术的方法原理,故称基因工程，亦叫遗传工程。用这种方法所形成的杂种DNA分子与神话中的那种狮首、羊身、蛇尾的怪物颇为相似。
由于细胞很小，DNA分子更小，肉眼根本不可能看见，也无法用手或机械
工具操作，为此科学家发明了许多特殊的技术和工具，还有操作方法和程序，这
些都是基因再程研究的内容，这些工作都非常复杂而艰巨.
二、基因工程应用于植物方面
农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一.农作物生物技术的目是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒（TMV)的外壳蛋白基因导人烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导人植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种（系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要.科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中.随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状.实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中,培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，大大提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。另外，大豆转基因技术应用领域十分广泛，主要应用在抗除草剂改良大豆品质抗病虫及抗逆境等方面.从1981年Whitely克隆了Bt(苏云金芽孢杆菌)毒白基因crylA（b)以来,人们已从Bt中克隆出50多个毒素基因Benedict等。认为虽Bt基因已转到大豆植物中，但表达量低抗虫效果不理想。从植物中分离出的昆虫的蛋白酶抑制基因，广泛应用的是豆