转基因技术目前主要应用于什么领域?(转基因和杂交技术的区别是什么?)
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转基因技术目前主要应用于什么领域?
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答:目前,转基因技术广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。
转基因技术的第一个浪潮是医药转基因技术,如应用转基因技术生产重组疫苗、抑生长素、胰岛素、干扰素、人生长激素等。
转基因技术在工业中的应用主要包括纤维素的开发利用、食品工业和新型抗生素的生产等,在食品工业方面,又主要有利用转基因技术及产品用于乳制品发酵、单细胞蛋白质及酿酒工业等。
转基因技术的第二个浪潮发生在农业领域,包括农业转基因动物、植物及微生物的培育,特别是转基因作物发展速度最快,培育了一批具有抗虫、抗病、耐除草剂等性状的转基因作物,目前转基因技术正在朝着改善农艺性状如光合效率、肥料利用效率、抗旱耐盐和改善品质等方向发展。
此外,转基因技术还可用于环境保护,如污染物的生物降解;用于能源生产,如利用转基因生物发酵酒精;用于新材料领域,如利用转基因生物生产高价值的工业品等。
转基因和杂交技术的区别是什么?
首先获得需要待转生物个体的基因片段,有时会经过加工修饰,放入特殊的载体(这些载体通常都是一些病毒改造的),然后注射到表达的个体中,病毒载体就会将这个基因片段随机插入到被注射个体的基因组中,引起被注射生物体的性状可遗传的改变(能够正常遗传的几率是很低的)。不知道这样可以不
1、受体不同
杂交技术是两条单链DNA或RNA的碱基配对。
转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中。
2、技术不同
杂交技术分很多种,最初的一种是孟德尔发现的,利用豌豆之间不同的性状进行杂交,从而找到遗传的规律。
转基因技术按照对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术和微生物基因重组技术。
3、危害程度不同
杂交技术是没有危害性的。
转基因技术的危害未知。
扩展资料杂交技术在水稻的应用
杂交水稻的成功解决了中国十几亿人口的吃饭问题,中国是一个农业大国,但也是一个人口大国,杂交水稻的成功使有限的耕地养活了庞大的人口,解决了最基本的温饱问题。
杂交水稻不仅使我国的粮食增产,还被广泛应用于世界上许多国家,比如印度,伊朗,菲律宾,孟加拉,巴基斯坦等国都引进了杂交水稻。它是一项造福于世界人民的方法。
作为发明杂水稻的人,袁隆平在2006年4月当选美国科学院外籍院士被誉为“杂交水稻之父”。国际水稻研究所所长、印度前农业部长斯瓦米纳森博士高度评价说:“我们把袁隆平先生称为‘杂交水稻之父’,因为他的成就不仅是中国的骄傲,也是世界的骄傲,他的成就给人类带来了福音。”
百度百科-杂交技术
百度百科-转基因技术
转基因可以应用在哪些领域
1基因工程用于生产蛋白质类药物治疗糖尿病的胰岛素,是一种51个氨基酸残基组成的蛋白质,1982年美国EliLilly公司推出基因工程制造的人胰岛素,商品名为(Humulin)。传统的生产方法是从牛的胰脏中提取。每1000磅牛胰脏,才能得到10克胰岛素。通过基因工程方法,把编码胰岛素的基因送到大肠杆菌细胞中去,造出能生产胰岛素的工程菌;从200升发酵液就可得到10克胰岛素。干扰素具有广谱抗病毒的效能,是一种治疗乙肝的有效药物,国际上批准治疗丙型病毒性肝炎的药物只有它。但是,通常情况下人体内干扰素基因处于"睡眠"状态,因而血中一般测不到干扰素。只有在发生病毒感染或受到干扰素诱导物的诱导时,人体内的干扰素基因才会"苏醒",开始产生干扰素,但其数量微乎其微。即使经过诱导,从人血中提取1mg干扰素,需要人血8000ml,其成本高得惊人。据计算:要获取1磅(453g)纯干扰素,其成本高达200亿美元。使大多数病人没有使用干扰素的能力。1980年后,干扰素与乙肝疫苗一样,采用基因工程进行生产,其基本原理及操作流程与乙肝疫苗十分类似。现在要获取1磅(453g)纯干扰素,其成本不到1亿美元。从人血中分离纯化治疗一个肝炎病人的费用高达二三万美元,用基因工程技术生产干扰素治疗一个肝炎病人大约只需二三百美元。基因工程生产出来的大量干扰素,是基因工程药物对人类的又一重大贡献。生产基因工程药物的基本方法是,将目的基因用DNA重组的方法连接在体载体上,然后将载体导入靶细胞(微生物,哺乳动物细胞或人体组织靶细胞),使目的基因在靶细胞中得到表达,最后将表达的目的蛋白质提纯及作成制剂,从而成为蛋白类药或疫苗。若目的基因直接在人体组织靶细胞内表达,就成为基因治疗。目前用基因工程生产的蛋白质药物已达数十种,许多以前本不可能大量生产的生长因子,凝血因子等蛋白质药物,现在用基因工程法便可能大量生产。已有50多种基因工程药物上市,近千种处于研发状态。每年平均有3-4个新药或疫苗问世,开发成功的约五十个药品已广泛应用于治疗癌症、肝炎、发育不良、糖尿病、囊纤维变性和一些遗传病上,在很多领域特别是疑难病症上,起到了传统化学药物难以达到的作用。2基因工程用于疫苗生产常用的制备疫苗的方法,一种是弱毒活疫苗,一种是死疫苗。两种疫苗各有自身的弱点。活疫苗隐含着感染的危险性。死疫苗免疫活性不高,需加大注射量或多次接种。利用基因工程制备重组亚基疫苗,可以克服上述缺点,亚基疫苗指只含有病原物的一个或几个抗原成分,不含病原物遗传信息。重组亚基疫苗就是用基因工程方法,把编码抗原蛋白质的基因重组到载体上去,再送入细菌细胞或其他细胞中区大量生产。这样得到的亚基疫苗往往效价很高,但决无感染毒性等危险。在酵母中表达乙型肝炎表面抗原HBsAg产量可达每升25mg,已于1984年问世。以乙型病毒性肝炎(以下简称乙肝)疫苗为例,像其它蛋白质一样,乙肝表面抗原(HBSAg)的产生也受DNA调控。长期以来,医学工作者在防治乙肝方面做了大量工作,但曾一度陷于困境。乙肝病毒(HBV)主要由两部分组成,内部为DNA,外部有一层外壳蛋白质,称为HBSAg。把一定量的HBSAg注射入人体,就使机体产生对HBV抗衡的抗体。机体依靠这种抗体,可以清除入侵机体内的HBV。过去,乙肝疫苗的来源,主要是从HBV携带者的血液中分离出来的HBSAg,这种血液是不安全的,可能混有其他病原体[其他型的肝炎病毒,特别是艾滋病病毒(HIV)]的污染。此外,血液来源也是极有限的,使乙肝疫苗的供应犹如杯水车薪,远不能满足需要。基因工程疫苗解决了这一难题。利用基因剪切技术,用一种"基因剪刀"将调控HBSAg的那段DNA剪裁下来,装到一个表达载体中,所谓表达载体,是因为它可以把这段DNA的功能发挥出来;再把这种表达载体转移到受体细胞内,如大肠杆菌或酵母菌等;最后再通过这些大肠杆菌或酵母菌的快速繁殖,生产出大量我们所需要的HBSAg(乙肝疫苗)。3基因工程用于基因治疗人体基因的缺失,导致一些遗传疾病,应用基因工程技术使缺失的基因归还人体,达到治疗的目的,已成为基因工程在医学方面应用的又一重要内容。
转基因技术(应用与争议)
转基因技术,又称基因工程技术,是一种通过人为干预改变生物体基因组的技术。它通过将不同物种的基因导入目标生物体中,实现对生物体性状的改良。转基因技术的应用非常广泛,涉及农业、医学、工业等多个领域。然而,这项技术也引发了很多争议。
转基因技术的操作步骤
转基因技术的操作步骤主要包括基因克隆、基因导入、基因表达和基因检测等环节。
基因克隆
基因克隆是转基因技术的第一步,它通过将目标基因从供体生物体中分离出来,得到目标基因的DNA序列。这一步通常使用PCR(聚合酶链式反应)技术,将目标基因扩增到足够多的数量。
基因导入
基因导入是转基因技术的核心步骤,它将目标基因导入到目标生物体的染色体中。常用的基因导入方法有基因枪法、农杆菌介导法和电穿孔法等。基因导入后,目标基因将与目标生物体的自身基因共存,对生物体的性状产生影响。
基因表达
基因表达是指目标基因在目标生物体中被转录和翻译成蛋白质的过程。转基因技术可以使目标基因在目标生物体中得到高水平的表达,从而实现对生物体性状的改良。
基因检测
基因检测是对转基因生物体进行基因组分析和鉴定的过程。通过基因检测,可以确定转基因生物体是否成功导入目标基因,并对其基因组进行全面的分析和鉴定。
转基因技术的应用
转基因技术在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用。
农业领域
转基因技术在农业领域的应用主要包括作物转基因和畜禽转基因。作物转基因可以使植物具有抗虫、抗病、耐旱等性状,提高作物产量和品质。畜禽转基因可以改良畜禽的生长速度、抗病能力和产量等特性,提高畜禽养殖的效益。
医学领域
转基因技术在医学领域的应用主要包括基因治疗和基因诊断。基因治疗可以通过导入正常基因或修复异常基因,治疗一些遗传性疾病和其他疾病。基因诊断可以通过检测人体中的基因变异,预测疾病的风险和诊断疾病。
工业领域
转基因技术在工业领域的应用主要包括生物制药和生物能源。生物制药利用转基因生物体表达和产生药物,提高药物的产量和纯度。生物能源利用转基因微生物或植物合成生物燃料,替代传统的化石燃料,减少对环境的污染。
转基因技术的争议
尽管转基因技术有着广泛的应用前景,但它也引发了很多争议。
食品安全问题
转基因食品的安全性一直是争议的焦点。一些人担心转基因食品可能对人体健康造成潜在的风险,如引发过敏反应、对抗生素产生抗药性等。然而,科学研究表明,经过严格的安全评估和监管,转基因食品与传统食品在安全性上没有明显差异。
生态环境风险
转基因作物的种植可能对生态环境造成影响。一些人担心转基因作物可能对非目标生物产生毒性或抗性,破坏生态平衡。然而,科学研究表明,经过严格的环境风险评估和监管,转基因作物的种植对环境的影响较小。
知识产权和经济利益
转基因技术涉及大量的专利和知识产权,导致少数公司垄断了转基因技术的应用和经济利益。这引发了对转基因技术的经济公平性和社会公正性的争议。
关于基因工程的发展、现状、应用的论文!
基因工程技术的现状和前景发展
摘要从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。
关键词基因工程技术;前景;现状
一、基因工程应用于植物方面
农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。
由于植物病毒分子生物学的发展,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)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。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、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。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,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。
随着生活水平的提高,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,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的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,培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的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。
二、基因工程应用于医药方面
目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一,发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。
目前,应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。
三、基因工程应用于环保方面
工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力,已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接,转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”,用之清除石油污染,在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完,而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫,而对人畜无害,不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因,并赋予表达产物以新的功能,创造出全新的微生物,如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来,再利用基因重组技术在体外加工重组,最后导入合适的载体,就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株,从而大大地提高降解效率。
四、前景展望
由于基因工程运用DNA分子重组技术,能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家,更应当加速发展,切不可坐失良机。
但是,任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有,克隆技术如果不加限制,任其自由发展,最终有可能导致人类的毁灭。还有,尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害,但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物,需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样,是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,但常规育种是通过自然选择,而且是近缘杂交,适者生存下来,不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围,人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境,还缺乏知识和经验,按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以,我们要在抓住机遇,大力发展基因工程技术的同时,需要严格管理,充分重视转基因生物的安全性。
参考文献
[1]楼士林,杨盛昌,龙敏南,等基因工程[M]北京:科学出版社,2002
[2]李庆军,董艳桐,施冰植物抗虫基因的研究进展[J]林业科技,2002,27(2):22 26
这还有一篇>
转基因技术在生活中的应用都有哪些?
医学中转基因技术的应用范围很广。动物转基因技术可以创造诊断和治疗人类疾病的动物模型,可克服单纯依靠自然突变体的局限。
工业领域的应用主要指在食品工业中的应用,主要包括:对工业发酵食品菌种如酵母菌和乳酸菌的改良;生产食品添加剂和加工助剂;制造有益于人类健康的保健成分或有效因子,携带不同目的基因的转基因动植物可以成为人类治疗各种疑难杂症的资源丰富的药库。
技术原理:
转基因技术是利用现代生物技术,将人们期望的目标基因,经过人工分离、重组后,导入并整合到生物体的基因组中,从而改善生物原有的性状或赋予其新的优良性状。
除了转入新的外源基因外,还可以通过转基因技术对生物体基因的加工、敲除、屏蔽等方法改变生物体的遗传特性,获得人们希望得到的性状。这一技术的主要过程包括外源基因的克隆、表达载体构建、遗传转化体系的建立、遗传转化体的筛选、遗传稳定性分析和回交转育等。
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