基因工程的现状与发展趋势样本

题目：基因工程现状与发展趋势专业：13食品科学与工程

学号：

姓名：盛英奇

日期：/7/1

【摘要】从20世纪70 年代初发展起来基因工程技术，通过40近年来进步与发展，已成为生物技术核心内容。生物学成为21世纪最重要学科，基因工程及有关领域产业将成为21世纪主导产业之一。基因工程研究和应用范畴涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。

【核心词】基因工程技术；应用；前景；现状

一、墓因工程原理及研究内容

基因工程是人们在揭示生命之谜过程中建立起来。早在300近年前，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(如肉眼看不见细菌等微生物)或者是由细胞构成(如现存200多万种多细胞动植物)。人们还发现，生物有遗传和变异特性，遗传保证了生物种类延续不断，变异则赋予生物种进化，保证生物种类对环境适应。而生物所有特性及遗传变异都是由生物体细胞内遗传物质所决定，这种遗传物质就是被科学家称之为脱氧核糖核酸(简称DNA)大分子物质，普通位于生物细胞核内。DNA是由许多核昔酸连接而成高分子化合物，如把DNA比喻成长链条，核昔酸就是构成这链条一种个环节。生物细胞核内DNA 分子是由两条成对多核昔酸长链互相缠人类开始学会干预生物变异，即通过杂交、筛选等方式变化生物物种某些特性，使之有助于人类，如水稻、小麦等作物育种，家禽家畜优良品系哺育等，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也许浮现互换来实现，这种互换概率是人们不能控制，因此选种过程较为缓慢，需几年乃至几十年时间，并且亲缘关系相差较远生物种之间很难杂交。而本世纪}o年代初诞生基因工程，则是按照人类需要，从某种生物体基因组中，分离出带有目基因(即所需基因)DNA片段，运用重组DNA技术，对这些DNA片段进行体外操作，把不同来源基因按照设计蓝图，重新构成新基因组(即重组体)，再将重组DNA分子插入到原先没有此类DNA片段受体细胞(亦称宿主细胞)DNA上，并使其不但能“安家落户”，并且能“传种接

代”，即能精确地把该外源基因遗传特性在新细胞(宿主细胞)里增殖和表达出来。就像一台机器上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。由于用是工程技术办法原理，故称基因工程，亦叫遗传工程。用这种办法所形成杂种DNA分子与神话中那种狮首、羊身、蛇尾怪物颇为相似。

由于细胞很小，DNA分子更小，肉眼主线不也许看见，也无法用手或机械工具操作，为此科学家创造了许多特殊技术和工具，尚有操作办法和程序，这些都是基因再程研究内容，这些工作都非常复杂而艰巨。

二、基因工程应用于植物方面

农业领域是当前转基因技术应用最为广泛领域之一。农作物生物技术目是提高作物产量，改进品质，增强作物抗逆性、抗病虫害能力。基因工程在这些领域已获得了令人瞩目成就。由于植物病毒分子生物学发展，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)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症状，通过导人植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒能力，已用各种植物病毒进行了实验。在运用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病抗性方面，也已获得很大进展。植物对逆境抗性始终是植物生物学家关怀问题。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、耐旱和耐冷转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地鱼体内有某些特殊蛋白可以抑制冰晶增长，从而免受低温冻害并正常地生活在寒冷极地中。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，当前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平提高，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，运用基因工程可以有效地改进植物品质，并且越来越多基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年运用基因工程改良作物品质也获得了不少进展，如美国国际植物研究所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，哺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普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状改良上也作了大量研究。此外，大豆转基因技术应用领域十分广泛,重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各种毒素基因Benedict 等。以为虽Bt 基因已转到大豆植物中，但表达量低抗虫效果不抱负。从植物中分离出昆虫蛋白酶抑制基因，广泛应用是豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTi))。对于许多给农业生产导致重大经济损失害虫都具备抗性，由于CpTi 作用部位是酶活中心，因此CpTi所介导抗性是比较稳定Parrott[4]。报道已将CpTi 转入大豆携有CpTi 抗虫基因愈伤组织，已获得正进一步鉴定雷勃钧等[5]应用花粉管通道法将种内种间属间外源总DNA 成功导入受体大豆植株并获得某些有价值遗传变异徐香玲等[6]用质粒做介导已将PKT54B7C5质粒上Btk-内毒素蛋白基因导入东北大豆黑农37黑农39等品种大豆抗虫基因已获得某些可喜进展抗除草剂大豆已被美国批准进入市场近年来转基因大豆层出不穷转基因大豆面积在全球转基因作物面积中高居榜首。当前大豆基因组研究突飞猛进随着更高信息量分子标记技术应用和发展基因组内缺少大量遗传多态性限制将被克服大量基因及各种性状QTLs 准拟定位将分子标记辅助育种推向应用基因克隆也已实行对于转基因作物对人及动物带来毒副作用国内已建立了对转基因作物进行安全性评价专门机构——农业生物基因工程安全委员会并颁布了有关管理条例使转基因作物安全管理制度化在饱和遗传图谱和分子标记基本上,特别是QTLs 分了标记基因定位,使操作单个QTL 成为也许育种者可从单个主基因或单个QTL 直接选取许多抗性基因被克隆转基因大豆数量也逐年增多，年占主导地位转基因大豆为全球转基因作物58%且均为抗除草剂大豆转基因大豆在年达到2580 万公顷种植面积位居各类转基因作物之首[25]油分含量高蛋白含量高品质好营养丰富抗性强等性状将是大豆转基因研究方向因而转基因研究应从单基因转化面向量基因转化向发展国内应加强国际间合伙,充分运用国内资源