文档介绍：生物研究性学****课题
基因工程的利与弊
多巴高级中学2013届高二(8)班
生物专题学****课题组
指导老师:
生物技术在许多领域正在发挥越来越重要的作用:遗传工程产品在农业领域无孔不入,遗传工程作物开始在美国农业中占有重要位置;生物技术在医学领域取得显著进展,已有一些遗传工程药物取代了常规药物,医学界在几方面从基因研究中获利;克隆技术的进展为拯救濒危物种及探索多种人类疾病的治疗方法提供了前所未有的机会。目前研究人员正准备将生物技术推进到更富挑幻灯战性的领域。但近来警惕遗传学家的行为的声音越来越受到重视。
引言
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。是指按照人们的意愿,在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入到受体细胞里,定向地改造生物的遗传性状,产生出人类需要的基因产物。
什么叫基因工程?
基因工程的概念
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程(ic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。
甲生物
乙生物
取出优秀基因
“剪切” “拼接”
新类型
表达
新的生物产品
基因敲除技术
转基因技术
生物
新类型
敲除不利基因
新的生物产品
基因工程的原理
因工程技术所应用的原理就是用生物体当中所提取的酶,来在一种动植物,甚至是原生动物,或者原核动物的DNA分子当中剪切下一段我们想要的,用的基因,然后再把它转嫁到另一种生物体当中去。例如:现在的医用疫苗的培养,人工用酵母菌去合成胰岛素,和转基因动植物的出现。这些无不使我们的生活变得更加舒适,并且在工农业,医学上都起到了举足轻重的作用。我们把北海鱼的抗寒耐冻基因转嫁到小麦当中,我们就可以得到抗寒耐冻的新型小麦,这与传统的生物杂交育种相比更加精准地选择了生物的基因以及其表现性状。与此同时,还极大地缩减了研究的时间。用基因工程技术去制造疫苗,合***体所需要的激素,给很多的病患者带来了福音。
迄今为止,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,并取得了成功。事实上,所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因,细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前,是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点:支持者认为,转基因的农产品更容易生长,也含有更多的营养(甚至药物),有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病;而反对者则认为,在农产品中引入新的基因会产生副作用,尤其是会破坏环境。
诚然,仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知,但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏,许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟,胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病,也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代,但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如,运用此技术,可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子,然后再通过骨髓移植来治愈患儿。
1、基因工程与作物育种
基因工程的应用
转基因西红柿
转基因驱蚊草
转入荧光素酶蛋白基因的发荧光烟草
蓝色妖姬
转基因超级小鼠
能发荧光的热带斑马鱼