基因工程的應用?
基因工程的應用
基因工程應用舉例
1.與醫藥衛生
(1)生產基因工程藥品
①優點:高質量、低成本
②舉例:胰島素、干擾素、乙肝疫苗等60多種
(2)基因診斷
①含義:用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑑定被檢測標本上的遺傳信息,達到檢測疾病的目的。
②舉例:用DNA探針檢測出肝炎患者的病毒,為診斷提供了一種快速簡便方法。
③成果:已能夠檢測出腸道病毒、單純皰疹病毒等多種病毒;在診斷遺傳病方面發展尤為迅速;在腫瘤診斷中的應用取得重要成果。
(3)基因治療
①含義:把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中,達到治療疾病的目的。
②舉例:半乳糖血症(病因、研究成果)
③發展前景:許多遺傳病及疑難病症將被人類征服。
2.與農牧業、食品工業
(1)農業:培育高產、優質或具特殊用途的動植物新品種。
(2)畜牧養殖業:培育體型巨大(如超級小鼠、超級綿羊、超級魚等)、品質優良(如具有抗病能力、高產仔率、高產奶率和高質量的皮毛等)的轉基因動物;利用外源基因在哺乳動物體內的表達獲得人類所需要的各種物質,如激素、抗體及酶類等。
(3)食品工業:為人類開闢新的食物來源。
3.與環境保護
(1)用於環境監測:用DNA探針可檢測飲水中病毒的含量
①方法:使用一個特定的DNA片段製成探針,與被檢測的病毒DNA雜交,從而把病毒檢測出來。
②特點:快速、靈敏
(2)用於被汙染環境的淨化:分解石油的“超級細菌”;“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細菌;能夠淨化鎘汙染的植物;構建新的殺蟲劑;回收、利用工業廢物等
至於最新的研究很難找,這裡是一些國家的最新研究進展:
英國:早在20世紀80年代中期,英國就有了第一家生物科技企業,是歐洲國家中發展最早的。如今它已擁有560家生物技術公司,歐洲70家上市的生物技術公司中,英國佔了一半。 德國:德國政府認識到,生物科技將是保持德國未來經濟競爭力的關鍵,於是在1993年通過立法,簡化生物技術企業的審批手續,並且撥款1.5億馬克,成立了3個生物技術研究中心。此外,政府還計劃在未來5年中斥資12億馬克,用於人類基因組計劃的研究。1999年德國研究人員申請的生物技術專利已經佔到了歐洲的14%。 法國:法國政府在過去10年中用於生物技術的資金已經增加了10倍,其中最典型的項目就是1998年在巴黎附近成立的號稱“基因谷”的科技園區,這裡聚集著法國最有潛力的新興生物技術公司。另外20個法國城市也準備仿照“基因谷”建立自己的生物科技園區。 西班牙:馬爾製藥公司是該國生物科技企業的代表,該公司專門從海洋生物中尋找抗癌物質。其中最具開發價值的是ET-743盯這是一種從加勒比海和地中海的海底噴出物中提取的紅色抗癌藥物。ET-743計劃於2002年在歐洲註冊生產,將用於治療骨癌、皮膚癌、卵巢癌、乳腺癌等多種常見癌症。 印度:印度政府資助全國50多家研究中心來收集人類基因組數據。由於獨特的“種姓製度”和一些偏僻部落的內部通婚習俗,印度人口的基因庫是全世界保存得最完整的,這對於科學家尋找遺傳疾病的病理和治療方法來說是個非常寶貴的資料庫。但印度的私營生物技術企業還處於起步階段。 日本:日本政府已經計劃將明年用於生物技術研究的經費增加23%。一傢俬營企業還成立了“龍基因中心”,它將是亞洲最大的基因組研究機構。 新加坡:新加坡宣佈了一項耗資6000萬美元的基因技術研究項目,研究疾病如何對亞洲人和白種人產生不同影響。該計劃重點分析......
基因工程的主要應用在哪些方面
農牧業、食品工業
運用基因工程技術,不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種,還可以培養出具有特殊用途的動、植物。
1.轉基因魚
生長快、耐不良環境、肉質好的轉基因魚(中國)。
2.轉基因牛
乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷)。
3.轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒
4.轉魚抗寒基因的番茄
5.轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯
6.不會引起過敏的轉基因大豆
7.超級動物
導入貯藏蛋白基因的超級羊和超級小鼠
8.特殊動物
導入人基因具特殊用途的豬和小鼠
9.抗蟲棉
蘇雲金芽胞桿菌可合成毒蛋白殺死棉鈴蟲,把這部分基因導入棉花的離體細胞中,再組織培養就可獲得抗蟲棉。
環境保護
基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環境中的病毒、細菌等汙染。
利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏地反映環境汙染的情況,卻不易因環境汙染而大量死亡,甚至還可以吸收和轉化汙染物。
基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種汙染環境的物質(通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類,用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬,分解DDT等毒害物質。)
醫學
基因作為機體內的遺傳單位,不僅可以決定我們的相貌、高矮,而且它的異常會不可避免地導致各種疾病的出現。某些缺陷基因可能會遺傳給後代,有些則不能。基因治療的提出最初是針對單基因缺陷的遺傳疾病,目的在於有一個正常的基因來代替缺陷基因或者來補救缺陷基因的致病因素。
用基因治病是把功能基因導入病人體內使之表達,並因表達產物——蛋白質發揮了功能使疾病得以治療。基因治療的結果就像給基因做了一次手術,治病治根,所以有人又把它形容為“分子外科”。
我們可以將基因治療分為性細胞基因和體細胞基因治療兩種類型。性細胞基因治療是在患者的性細胞中進行操作,使其後代從此再不會得這種遺傳疾病。體細胞基因治療是當前基因治療研究的主流。但其不足之處也很明顯,它並沒前改變病人已有單個或多個基因缺陷的遺傳背景,以致在其後代的子孫中必然還會有人要患這一疾病。
無論哪一種基因治療,處於初期的臨床試驗階段,均沒有穩定的療效和完全的安全性,這是當前基因治療的研究現狀。
可以說,在沒有完全解釋人類基因組的運轉機制、充分了解基因調控機制和疾病的分子機理之前進行基因治療是相當危險的。增強基因治療的安全性,提高臨床試驗的嚴密性及合理性尤為重要。儘管基因治療仍有許多障礙有待克服,但總的趨勢是令人鼓舞的。據統計,截止1998年底,世界範圍內已有373個臨床法案被實施,累計3134人接受了基因轉移試驗,充分顯示了其巨大的開發潛力及應用前景。正如基因治療的奠基者們當初所預言的那樣,基因治療的出現將推動新世紀醫學的革命性變化。
醫藥衛生
1.基因工程藥品的生產:
許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限,其價格往往十分昂貴。
微生物生長迅速,容易控制,適於大規模工業化生產。若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內,讓它們產生相應的藥物,不但能解決產量問題,還能大大降低生產成本。
⑴基因工程胰島素
胰島素是治療糖尿病的特效藥,長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素,其產量之低和價格之高可想而知。
將合成的胰島素基因導入大腸桿菌,每2000L培養液就能產生100g胰島素!大規模工業化生產不但解決了這種比黃金還貴的藥品產量......
基因工程應用舉例
1.與醫藥衛生
(1)生產基因工程藥品
①優點:高質量、低成本
②舉例:胰島素、干擾素、乙肝疫苗等60多種
(2)基因診斷
①含義:用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑑定被檢測標本上的遺傳信息,達到檢測疾病的目的。
②舉例:用DNA探針檢測出肝炎患者的病毒,為診斷提供了一種快速簡便方法。
③成果:已能夠檢測出腸道病毒、單純皰疹病毒等多種病毒;在診斷遺傳病方叮發展尤為迅速;在腫瘤診斷中的應用取得重要成果。
(3)基因治療
①含義:把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中,達到治療疾病的目的。
②舉例:半乳糖血症(病因、研究成果)
③發展前景:許多遺傳病及疑難病症將被人類征服。
2.與農牧業、食品工業
(1)農業:培育高產、優質或具特殊用途的動植物新品種。
(2)畜牧養殖業:培育體型巨大(如超級小鼠、超級綿羊、超級魚等)、品質優良(如具有抗病能力、高產仔率、高產奶率和高質量的皮毛等)的轉基因動物;利用外源基因在哺乳動物體內的表達獲得人類所需要的各種物質,如激素、抗體及酶類等。
(3)食品工業:為人類開闢新的食物來源。
3.與環境保護
(1)用於環境監測:用DNA探針可檢測飲水中病毒的含量
①方法:使用一個特定的DNA片段製成探針,與被檢測的病毒DNA雜交,從而把病毒檢測出來。
②特點:快速、靈敏
(2)用於被汙染環境的淨化:分解石油的“超級細菌”;“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細菌;能夠淨化鎘汙染的植物;構建新的殺蟲劑;回收、利用工業廢物等。
基因工程的主要應用在哪些方面?
植物:總的來說,有兩方面,提高耽逆性(比如抗病、蟲、抗自然災害等),提高植物品質(比如讓作物高產、讓水果更甜、讓水果變成不同的顏色等等)
微生物:發酵或者利用基因工程改良菌種,生產藥物。
動物基因工程:主要用於提高動物生長速度、改善畜產品的品質、生產藥物和用轉基因動物作器官移植的供體。
還有:基因工程製藥、基因治療、
論述植物基因工程的應用
1)高產、穩產和具優良品質的品種
用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質含量。如“向日葵豆”植株。
2)抗逆性品種
將細菌的抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽鹼、抗乾旱、抗高溫等抗性基因轉移到作物體內,將從根本上改變作物的特性。如轉基因抗蟲棉。
(從雜草控制、抗蟲、抗病毒、品質改良、生物固氮和抗寒等方面論述了植物基因工程在農業中的具體應用。通過基因工程獲得的植物已開始在農業生產上大面積推廣應用 ,並取得了較好的經濟效益、社會效益和環境效益 ,在解決人類所面臨的資源短缺、環境惡化、效益衰退三大難題中顯示出越來越重要的作用 ,為農業的持續、穩定發展提供了強有力的保障。www.cnki.com.cn/...07.htm)
基因工程有那些應用成果?
1)植物基因工程成果:抗蟲轉基因植物(抗蟲棉是轉入Bt毒蛋白基因培育的) 抗病轉基因植物(病毒外殼蛋白基因、病毒複製酶基因) 抗逆轉基因植物(生物的抗性基因)轉基因改良植物(營養價值、實用價值、觀賞價值) (2)動物基因工程成果:提高動物生長速度(外源生長激素基因) 改善畜產品的品質 轉基因動物生產藥物(牛、山羊等動物乳腺生物反應器中表達了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素、α-抗胰蛋白酶) 轉基因動物作器官移植的供體(導入調節因子,抑制抗原決定基因表達或除去抗原決定基因培育沒有免疫排斥反應的轉基因克隆器官) 基因工程藥物(利用轉基因工程菌生產細胞因子、抗體、疫苗等)
基因工程可以應用於哪些領域
農牧業、食品工業 運用基因工程技術,不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種,還可以培養出具有特殊用途的動、植物。 1.轉基因魚 生長快、耐不良環境、肉質好的轉基因魚(中國)。 2.轉基因牛 乳汁中含有人生長激素的轉基因牛