生物基因工程論文

1、生物研究性學習結題論文課題名稱利用基因工程開發(fā)生產(chǎn)新一代產(chǎn)品學生姓名計朝暉、程遂、賽國杰、王沛君、賈璐、雷宗衡年級、班級高二班指導教師雷濤時間2012年1月31日【摘要】基因工程是20世紀生命科學領域中最偉大的成就，開辟了生命科學的新 紀元。基因工程技術將有力地促進社會經(jīng)濟的發(fā)展，實現(xiàn)人的自由，滿足人類多方 面的需要?！娟P鍵詞】基因工程；原則；應用一、基因工程的基本定義基因工程是按著人們的科研或生產(chǎn)需要，在分子水平上，用人工方法提取或合成不同生物的遺傳物質，在體外切割，拼接形成重組DNA,然后將重組DNA與載體的遺傳物質重新組合，再將其引入到?jīng)]有該DNA片段的受體細胞中，進行復制和 表達，生產(chǎn)

2、出符合人類需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出生物的新性狀，并使之穩(wěn)定地遺傳給下 一代。按目的基因的克隆和表達系統(tǒng)，分為原核生物基因工程、酵母基因工程、植 物基因工程和動物基因工程?；蚬こ叹哂袕V泛的應用價值，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥 衛(wèi)生事業(yè)開辟了新的應用途徑，也為遺傳病的診斷和治療提供了有效方法。二、發(fā)展的主要原則1、人本原則人本原則要求人們在研制、發(fā)展基因工程技術的過程中，要有意識地實現(xiàn)人、 社會、自然的整體和諧，關注人類本身的持續(xù)生存和健康發(fā)展。人類與其他生物、 非生物環(huán)境之間的和諧是人類社會持存的原初條件和人類文明得以延續(xù)的基本保 障。社會層面中政治、經(jīng)濟、文化和教育環(huán)境等之間的和諧是基因工程技術發(fā)展的 現(xiàn)

3、實社會條件。實現(xiàn)人的健康發(fā)展和社會價值是基因工程技術發(fā)展的歸宿。堅持以 人為本，關心人的價值、尊嚴、平等、自由和全面發(fā)展，應該始終成為基因工程技 術發(fā)展的首要目標。2、技術與倫理觀念協(xié)同原則基因工程技術已經(jīng)成為推動經(jīng)濟社會發(fā)展的重要動因，其迅猛發(fā)展必然會影響 到人類社會固有的觀念。伴隨著包括基因工程技術在內(nèi)的現(xiàn)代生物技術的發(fā)展和應 用，人類社會無論從制度方面還是物質方面都已經(jīng)發(fā)生了很大的變革。由人類社會 歷史實踐孵化產(chǎn)生出來的倫理觀念同樣要適應新情況和新變化，以嶄新的姿態(tài)解決 新問題。我們在利用基因工程技術改造物質世界的同時，也要分析和改造我們自己的精 神世界，從而實現(xiàn)兩個世界的和諧統(tǒng)一。在現(xiàn)

4、代生物技術的輝煌與其人文憂患并存 的時代，基因工程技術視野與人文價值視野需要很好地對接，技術的發(fā)展與倫理觀 念所展現(xiàn)的高度應該是一致的，技術與倫理觀念應該是協(xié)同發(fā)展的。3、非功利性原則這項原則要求人們對待基因工程技術的發(fā)展，要適當?shù)爻焦膽B(tài)并堅決反 對任何不切合實際的急功近利。它還要求人們謹慎地對待基因工程技術，采取與傳 統(tǒng)技術不同的運作方式，在確保安全性的基礎上，有選擇、有限度地加以利用。例 如，由于一般藥物的安全性或毒性試驗對基因藥物不一定適用，加上種屬差異性， 基因工程藥物對人的藥理學活性在動物身上就不大可能得到完全、正確的反應。這 樣在進行安全性試驗和臨床應用時，就要求有不同于傳統(tǒng)

5、的毒性試驗項目、方法、 判斷標準以及防范措施。另外，由于轉基因農(nóng)作物相對于生態(tài)系統(tǒng)來講屬于“外來 物種”，必須對其從實驗室走向大田試驗的各個環(huán)節(jié)中間試驗階段、環(huán)境釋放階段、生產(chǎn)性試驗階段進行嚴格的實時監(jiān)控，并且在其大田種植后也要繼續(xù)依照新的標準 采取分階段的安全性評價。反之，對基因工程技術過分的功利心態(tài)則可能無視這項 技術的特殊性、不確定性以及可能存在的風險，導致這項技術的誤用和濫用。三、基因工程的應用1、基因工程在工業(yè)方面的應用(1)環(huán)保工業(yè)隨著化學工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了為數(shù)眾多的化合物。其中不少都是能持久存 在的有毒物質，這些物質的存在對人們所處的環(huán)境造成了極大的威脅?；蚬こ碳?術則有望

6、解決這一難題。科學家通過DNA重組技術得到分解性能較高的工程菌種和 具有特殊降解功能的菌株，從而大大提高有機物的降解效率，同時也擴大了可降解 的污染物種類?；蚬こ痰姆椒梢杂糜诃h(huán)境監(jiān)測。 據(jù)報道，用DNA探針可以檢測飲用水中病 毒的含量。還有一些科學家正努力通過基因重組構建新的殺蟲劑，以取代生產(chǎn)過程 中耗能多，又易造成環(huán)境污染的農(nóng)藥，并試圖通過基因工程的方法回收和利用工業(yè) 廢物。凡此種種，都是一些可望取得成功和發(fā)展前景十分光明的研究課題。(2)食品工業(yè)和酶制劑工業(yè)基因工程在工業(yè)方面的應用具有代表性的是在食品發(fā)酵工業(yè)中的應用。例如， 在醬油制造過程中，可通過克隆米曲霉中的木聚糖酶基因， 用反義

7、RNA技術抑制該 酶的表達所構建的工程菌株可以釀造出顏色淺、口味淡的醬油。在奶制品生產(chǎn)中， 通過轉基因技術將外源DNA導入乳酸菌中可以提高其在發(fā)酵過程中的穩(wěn)定性， 提高 營養(yǎng)價值并縮短生產(chǎn)周期。2、農(nóng)業(yè)方面的應用(1)種植業(yè)基因工程在農(nóng)業(yè)上應用的領域也十分廣闊?；蚬こ淘谵r(nóng)業(yè)方面的應用主要表 現(xiàn)在兩個方面。第一、通過基因工程技術獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質的農(nóng)作物。 第二、用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作物新品種。(2)養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展需要大量的動物優(yōu)良品種，常規(guī)育種技術往往需大量的種群 和漫長的時間，而轉基因技術的應用具有獨特的優(yōu)勢，轉基因家畜的實驗首先是從 兔、豬、綿羊開始的

8、，目前轉基因牛、豬、兔和羊均已問世。含有人生長激素基因 的轉基因豬生長周期明顯縮短，飼料利用率及瘦肉比大幅度提高。3、基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領域的應用目前，基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領域的應用非常廣泛，主要包括以下兩個方面：(1)基因工程藥物用基因工程方法制造的“工程菌”，可以高效率地生產(chǎn)出各種高質量、低成本的藥品。例如，頭抱菌素類抗生素中最重要的是中間 7ACA,最近國外報導采用基 因工程技術將編碼a酶(?；D移酶)的基因直接轉入頭抱菌素C的產(chǎn)生菌株中,使其發(fā)酵時直接一步產(chǎn)生7ACA利用轉基因動物-乳腺生物反應器來生產(chǎn)基因藥物 是一種全新的生產(chǎn)模式，與以往的制藥技術相比，具有不可比擬的優(yōu)越性。應用轉基因

9、植物生產(chǎn)基因工程疫苗同樣也有著極好的前景。與傳統(tǒng)疫苗相比，這種疫苗生產(chǎn)成本顯著降低、比傳統(tǒng)免疫途徑更有效、比傳統(tǒng)的免疫途徑更安全、 易儲存和分發(fā)，不需要冷藏設備。此外轉基因植物生產(chǎn)的口服疫苗，不僅提供了疫 苗而且提供了營養(yǎng)；特別是香蕉一類水果作轉基因口服疫苗大為廣大兒童所喜歡。(2)基因工程在醫(yī)學臨床上的應用基因工程在醫(yī)學臨床上應用主要包括基因診斷和基因治療。它們?yōu)槿祟惣皶r， 有效治療惡性月中瘤和心血管等重大疾病和防治肝炎，艾滋病大規(guī)模流行帶來希望 基因診斷技術在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展得尤為迅速。目前人們已經(jīng)可以對幾十種遺傳病進行產(chǎn)前診斷。例如，用 B-珠蛋白的DNA探針可以檢測出鐮刀狀細胞貧血 癥，用苯丙氨酸羥化酶基因探針可以檢測出苯丙酮尿癥。止匕外，基因診斷技術在月中 瘤診斷中的應用也取得了重要成果，例如，用白血病患者細胞中分離出的癌基因制 備的DNA探針，可以用來檢測白血病?；蛑委熓前呀】档耐庠?/p>