基因工程技術論文

　　目前，基因工程已經被廣泛應用於農業、畜牧業、醫藥及環保等領域。下面是小編整理了，有興趣的親可以來閱讀一下!

　　篇一

　　基因工程技術的應用

　　摘要：20世紀70年代，人類建立了DNA重組技術，基因工程從此得到迅速發展。目前，基因工程已經被廣泛應用於農業、畜牧業、醫藥及環保等領域。本文簡單介紹基因工程在這些領域的發展與應用。

　　關鍵詞：基因工程 DNA重組應用 發展現狀

　　沃森***Waston***和克里克***Crick***在1953年提出DAN的雙螺旋模型，奠定了基因工程的理論基礎。20世紀70年代發展起來的DNA重組技術，促進了基因工程的迅速發展。通過基因工程，人類可以按照自己的意願，利用DNA的重組技術在體外對基因進行改造和重組，最後將重組後的基因匯入受體細胞內，從而按照人類的意願改造生物的遺傳資訊。基因工程目前已被廣泛地應用於農業、畜牧業、醫藥及環保等領域。

　　1.基因工程在農業上的應用

　　傳統育種主要是通過有性雜交產生變異，可通過選擇固定優良變異，在提高作物產量、提高作物的抗逆性等方面做出重要貢獻。但是，傳統育種方法只能近緣雜交，不能遠緣雜交，因此可利用的資源越來越少，傳統育種面臨著越來越大的挑戰。基因工程克服了傳統方法不能遠緣雜交的問題，在育種方面貢獻巨大。人類可以通過植物基因工程技術，培育出符合人們需要的、具有更高價值的作物[1-2]。

　　基因工程在農業上的應用可謂碩果累累，基因工程可提高農作物的抗逆能力***如抗病、抗蟲、抗乾旱、抗除草劑等***、改良農作物的品質以及可利用植物生產藥物等。提高抗逆性的原理是：從某些生物中分離出具有抗病、殺蟲活性、抗乾旱、抗除草劑的基因，並將其匯入作物中並表達，使其具有抗逆性。荷蘭和以色列兩國的科學家從草莓細胞線粒體中提取一種酶基因，將其匯入擬南芥菜中，使轉基因擬南芥菜產生兩種能吸引害蟲天敵的化合物，從而達到殺蟲的目的。西紅柿很容易腐爛，運輸和儲藏很不方便，因此都是在西紅柿未完全成熟時就摘取下來，在運輸過程中再催熟，降低了西紅柿的口感。而利用基因工程技術培育出來的西紅柿不易腐爛，便於貯藏和運輸，允許西紅柿完全成熟後再摘取，銷售時仍能擁有良好的口感。

　　2.基因工程在畜牧業上的應用

　　隨著基因工程技術的發展，人們不斷培育出生長速度更快、體型更大、產量更高、更具觀賞性以及抗疾病能力更強的家畜家禽品種[3]。1982年科學家利用基因工程技術將大白鼠的生長激素基因匯入到小白鼠的受精卵內，培育出體型比正常白鼠大的“大白鼠”。同樣地，科學家又將牛的生長激素基因匯入小白鼠的受精卵內，得到了體型超大的“超級小白鼠”。此後，人類不斷培養出轉基因豬、魚、牛、羊、兔等等。基因工程為畜牧業的發展做出重要的貢獻。***1***通過基因工程，人類可以對家畜家禽的性別進行預選。這對於產奶和產蛋的家畜家禽來說非常重要，因為這些只由雌性動物來完成。***2***通過基因工程，人類可以改良動物的品質。例如轉基因羊的淨毛平均產量要比一般的綿羊高出62%，而通過基因工程技術，用高產奶的優質奶牛的細胞，可以培育出大量高產奶的奶牛，大幅度提高畜牧業的經濟效益。***3***通過基因工程，人類可以培養出抗病能力強的動物品種。在家畜家禽的飼養過程，常遇到“瘟疫”，出現家畜家禽大面積死亡，給畜牧業帶來重大損失。通過向家畜家禽移植抗病毒基因，可顯著提高它們的抗病能力，避免經濟損失。***4***通過轉基因工程，可以培育出更具觀賞性的動物。例如像老鼠一樣大的兔子，像貓一樣大的迷你型小馬。同時，有些昆蟲在夜裡能發出迷人的熒光，通過基因工程技術，可以將這些昆蟲的發光基因匯入魚內，從而培育出極具觀賞性的“熒光魚”。

　　3.基因工程技術在醫藥領域的應用

　　基因工程在製藥領域擁有獨一無二的優勢。例如，胰島素是治療糖尿病的特效藥，在基因工程胰島素之前，它只能從豬、牛等動物的胰腺中提取，而100 kg的胰腺只能提取4-5克的胰島素，因此其價格極高。通過基因工程細菌發酵法生產胰島素[4]，具有經濟、簡單和易操作等優點。將事先重組好的胰島素基因植入大腸桿菌，每2000 L大腸桿菌培養液中就能生產出100 g的胰島素。通過基因工程細菌發酵法可大批量生產胰島素，大幅度降低其價格。干擾素在治療病毒感染方面可謂是“萬能靈藥”，以往都是從人的血液中提取，300000 L血液才能提取1克的干擾素，因此極其昂貴。我國利用基因工程技術生產出干擾素α-2b，其具有抗病毒、抑制腫瘤細胞增生提高人體免疫功能的作用，被公認為腫瘤生物治療的首選藥物。

　　此外，基因工程還可應用於疫苗的研發和生產。其原理是利用基因工程技術分離出病原中的保護性抗原基因，將其匯入原核或真核系統中並表達，製成疫苗。基因工程疫苗不同於傳統方法制備的疫苗，由於它只含有致病細菌或病毒的抗原，因此更安全有效。

　　4.基因工程在環保上的應用：

　　隨著工業的發展，地球的自清潔能力已經遠遠跟不上人類排放汙染物的速度。近年來，人類對自身生存環境越來越重視，環境保護不斷被提起。但是，迫於人口以及經濟發展的壓力，人類還是有意或無意地汙染地球環境。墨西哥石油洩露事件以及我國的渤海石油洩露事件對環境造成嚴重的影響。原來金黃色的沙灘被黑色的石油所覆蓋，許多海鳥因羽毛被石油粘結在一起墜落在海水中溺亡。此外，這些洩露的石油還會覆蓋在海水錶面，使許多海洋生物找不到食物而餓死。大自然降解石油的速度非常緩慢，因為普通的細菌只能降解石油中的某種烴類。而基因工程培育的“超級細菌”則可以分解石油中的大部分烴類。通過將這些“超級細菌”種植在沙灘上，就能達到有效降解石油的目的。同時，基因工程培育的部分“超級細菌”還可以吞食並轉化高毒性的汞和鎘等生金屬。

　　5.基因工程是一把“雙刃劍”

　　綜上所述，基因工程為人類做出重要的貢獻。但是，人們要清醒地認識到，基因工程是一把“雙刃劍”，用得好可以造福人類，用不好則會傷害人類，甚至造成災難性後果。同時，基因工程技術的安全性還沒有完全得到證實，基因工程技術的推廣面臨著越來越大的挑戰。

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