基因工程技术论文篇二

基因工程技术对社会发展的影响

[摘要]基因工程技术也称为DNA重组技术，是现代生物工程技术的核心。基因工程应用范围十分的广泛，应用于微生物、医学、农业、工业等领域。随着基因工程的发展，对人类社会进步起到很大的作用，了解掌握基因工程对于现代科技时代是很必要的。本文主要介绍基因工程的研究及主要的应用领域医学和农业，然后再介绍其对社会发展的影响。

(资料图片)

[关键词]基因工程;研究现状;应用领域;影响

基因工程是利用重组技术，在体外对目的基因进行构建，再导入细胞内，使重组细胞在细胞内表达，产生人类需要的基因产物，或者改造、创造新特性的产品。基因工程是在生物化学、分子生物学和分子遗传学等学科的研究成果基础上逐步发展起来的。基因工程问世以来，发展非常的迅速，还发展了一系列的基因工程技术操作，如：DNA重组技术、PCR技术等。科学工作者十分的重视基础研究，包括构建一系列的克隆载体和相应的表达系统，构建不同物种的基因文库和cDNA文库，开发新的工具酶等，各个方面都取得了丰硕的研究成果，使基因工程技术不断的趋向成熟。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产业成为21世纪的主导产业之一[1]。基因工程研究及应用涉及医学、农业工业等许多领域。基因工程技术的发展带来两个领域的革命性变化，分别是医学和农业这两个领域。

一、基因工程技术在医学领域的研究及应用

1.基因治疗

基因治疗是指通过操作遗产物质来干预疾病的发生、发展和进程，包括替代或纠正人自身基因结构或功能上的错乱，杀灭病变的细胞或增强机体清除病变细胞的能力等，从而达到致病的目的[2]。基因治疗是随着基因重组技术的成熟而发展起来的，现今是生物医学发展的里程碑之一。

1990年美国NIH的French Anderson 博士开始世界第一个基因治疗临床试验，用ADA(腺苷酸脱氨酶)基因治疗以为ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的四岁女孩，并获得了初步成功[3]，目前该女孩跟常人一样正常生活，这成功范例促使世界各国都掀起了基因治疗的热潮。2004年1月深圳赛百诺基因技术有限公司将世界上第一个基因治疗产品重组人p53抗癌注射液正式推向市场，这是全球基因治疗产业发展的里程碑。[4]目前利用基因对恶性肿瘤，糖尿病、心脑血管病和艾滋病等疾病进行治疗已取得重大进展。

RNA干扰技术在基因治疗具有很大作用。RNA干扰技术是利用人工方法向宿主中引入沉默诱导因子，达到降解靶基因转录的目的[5]。目前，利用RNA干扰技术针对肿瘤治疗的药物已经产生，临床上的研究也在不断的进行。现在RNA干扰技术很成熟的应用于研究特定基因领域，这项技术在医学、药学等领域有着重要的作用。另外锌指核酸酶技术也已在人类基因治疗中得到应用，锌指核酸酶技术是一种心性的基因高效靶向修饰和调控技术。锌指核酸酶技术在构建各种人类疾病动物模型、 研究人类疾病发病机理和治疗人类遗传疾病方面将体现出极大的应用价值[6]。

2.基因工程制药

近些年来，基因技术的发展为医药工业发展开辟广阔的前景，以DNA重组技术为基础的基因工程技术改造和替代传统医药工业技术已成为重要的发展方向[7]。通过DNA重组生产以前因源材料或制造技术等问题不能生产的药物，如：疫苗、抗体等。

基因工程疫苗 使用DNA重组技术克隆并表达保护性抗原基因，利用表达的病原的保护性抗原制成疫苗。包括：基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗和蛋白质工程疫苗。目前，乙型肝炎病毒、麻疹、狂犬病病毒、霍乱和大肠杆菌等疫苗研究已经有很大的进步[7]。

基因工程抗体 DNA重组技术与抗体基因结构功能的研究相结合，根据人们的意图在基因水平上对抗体分子进行分割、拼接及修饰，或者人工合成导入受体表达产生新型基因工程抗体，应用于诊断和治疗性抗体。基因工程抗体改造有：鼠单克隆抗体的人源化、制备双特异性抗体、制备完全人源性抗体、表达单链抗体和制备抗体融合蛋白[8]。目前构建成功的用于抗肿瘤的有ScFv(CD3)-64、抗上皮，17-1A的ScFv、抗地高辛ScFv(Dig)-ScFv(erbB-2)，Fab(HSV-2)-SpA抗体融合蛋白和T细胞激活抗体OKT3相结合，构成双特异性复合抗体可有效降低HSV-2病毒的产。在转基因烟草中表达了乙肝表面抗原，可在小鼠体内引起免疫反应。另外，具有抗凝血、抗血小板功能的基因工程抗体药物在心脑血管疾病的治疗中起着重要的作用[9]。

二、基因工程技术在农业领域的研究及应用

农业和人们的日常生活关系非常的密切，农业的发展促进人类社会的发展。许多科学工作者从事农业方面的研究。

利用基因工程技术，通过对植物基因进行改造，修饰加工，增强了植物对细菌、真菌病的抗性。生物防治虫害是一项重要的工作。在防虫害方面，科学研究已经有的一些成果。研究发现，苏云杆菌中的毒蛋白(结晶蛋白)对害虫有毒害作用，可以利用这些杆菌来控制害虫。可以通过克隆这些蛋白的基因，将这些基因导入植物细胞中，是基因在植物中表达，从而获得抗虫的转基因植物。目前，苏云孢杆菌基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、玉米和棉花等多种植物。通过科学家的研究，利用转基因技术已经成功的生产抗冻、抗旱、抗除草剂等植物。

随着人类社会的进步，科技的发展，人类向大自然排放了越来越多的有害和难降解物质。这些物质严重破坏了环境和危害人的健康。利用基因工程技术提高微生物净化环境是现代生物技术用于环境治理的一项关键技术。基因工程给农业发展带来的巨大的经济效益。转基因技术提高作物产量、改善作物品质、增强抗逆性、抗病性的能力。

农田长期的使用过量的农药，已经严重的破坏了生态环境的平衡，破坏了土壤水质，农药残留有毒物质于植物中，给人类带来潜在的危害。消除农药化肥的危害，保护环境是当今重要及迫切解决的问题。 　　微生物在物质循环中起着很重要的作用。科学家利用基因工程技术对微生物进行改造，构建高效的基因工程菌可以显著提高农药降解效率。目前，已经开发出净化农药(如DDT)、降解水中染料以及环境中有机现已开发出有机氯苯类和氯酚类、 多氯联苯的基因工程菌。Home等人通过研究大肠杆菌重组的DH10B表达产物O pd A和OPH(有机磷水解酶 )对几种农药的酶解动力学比较，发现O pd A能作用更多底物的类似物，降解范围更广[10]。利用基因工程技术制作微生物农药，减少化学农药的使用，减少环境的污染。

三、基因工程技术给人类带来的影响

基因工程是一把“双刃剑”，给人类带来利益的同时，我们也不能忽视它潜在的危害。基因工程技术的发展，给科学家研究带来新的方向，新的研究水平。从细胞、分子水平到基因水平。人类对生命的研究更加的详细，了解更加的深入。

基因工程技术的发展对医学和农业两个领域带来很大的影响。基因工程技术促进了医学科学研究的发展。基因工程技术给科学对肿瘤、病毒、等难解决的人类疾病的研究带来新的手段与方法，同时在人类疾病的研究，诊断、治疗等方面有革命性推动作用。一、解决了常规方法不能生产或生产成本昂贵药品的生产技术问题，开发了一大批特效药物，如胰岛素、干扰素等等，这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性等严重威胁人类健康的疑难病症，而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品;二、是研制出了一些灵敏度高、性能专一、实用性强的临床诊断新设备，如体外诊断试剂、免疫诊断试剂盒等，并找到了某些疑难病症的发病原理和医治的崭新方法;农业领域里利用生物工程技术，科学家研制了许多抗病虫害、抗逆性等优良性状的生物，提高作物的产量，解决的世界人口粮食短缺的问题。

基因工程技术给人类带来利益的同时，也给人类带来的一定的隐患。转基因食品安全性的问题是人们一直非常关注个问题。转基因食品目前虽然没有发现对人类有什么危害，但是原有基因进行部分修饰后，也有可能存在着隐患，转基因食品如果有过敏性，则转基因食品就会有安全性问题。利用基因工程改造生物有可能打乱自然界的生态环境的平衡，破坏生态环境。转基因技术还有可能会导致基因污染，有可能危害原植物的遗传。基因工程技术同时带来伦理道德的影响，克隆技术如果应用到人身，打破以往生育模式，则存在人类伦理道德的问题。

四、结语

转基因技术生产的食品是否对人来带来影响，这需要实验和时间来验证。我们要以一个平衡心来对待转基因食品。在发展转基因技术的同时不能忽视其技术可能给人类带来的危害。我们要利用好转基因技术。基因工程技术给人类带来的很大的革命性作用，但是我们要理性的的看待，并不断的探索，寻找新的技术，方法，给人类带来更大的进步，促进社会的发展。

[参考文献]

[1]王娇.基因工程技术的现状和前景发展.河南化工 2010-04.

[2]邓鸿新，田聆，魏于全.基因治疗的发展现状、问题和展望.生命科学.(2005)03-0196-04.

[3]W F Anderson，R M Blaese ，K Culver，et al.The ADA human gene therapy clinical protocol：points to consider response with clinical protocol.Human Gene Therapy ， 1990，1：331-362.

[4]S Pearson，H Jia，K Kandachi.China approves first gene therapy.Nature Biotechnology，2004，22(1)：3-4.

[5]董丽，郭惠珊.RNA沉默―植物基因组免疫的安全防线.生物工程学报.2012，28(5)：521-530.

[6]李战伟，王令，任刚，王昕，张智英.锌指核酸酶技术在基因治疗中的应用研究进展.西北农业科技大学学报.2011-06 0055-06.

[7]瞿礼嘉，顾红雅，胡平等.现代生物技术导论[M] 北京，高等教育出版社，1998.

[8]张雪洪，张惟杰，基因工程抗体融合蛋白的构建，生物工程进展，2001-04.

[9]张莹，何金生，洪涛，重组抗体药物研究进展及应用，中国生物工程杂志，2009，29(8)：102-106

[10]卢大鹏，基因工程技术在农业环境保护中的应用，现代农业科学，(2009)05-0186-02

(作者单位：华中师范大学生命科学学院 湖北武汉)

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目前，基因工程已经被广泛应用于农业、畜牧业、医药及环保等领域。下面是小编整理了基因工程技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

基因工程技术论文篇一

基因工程技术的应用

摘要：20世纪70年代，人类建立了DNA重组技术，基因工程从此得到迅速发展。目前，基因工程已经被广泛应用于农业、畜牧业、医药及环保等领域。本文简单介绍基因工程在这些领域的发展与应用。

关键词：基因工程 DNA重组应用 发展现状

沃森(Waston)和克里克(Crick)在1953年提出DAN的双螺旋模型，奠定了基因工程的理论基础。20世纪70年代发展起来的DNA重组技术，促进了基因工程的迅速发展。通过基因工程，人类可以按照自己的意愿，利用DNA的重组技术在体外对基因进行改造和重组，最后将重组后的基因导入受体细胞内，从而按照人类的意愿改造生物的遗传信息。基因工程目前已被广泛地应用于农业、畜牧业、医药及环保等领域。

1.基因工程在农业上的应用

传统育种主要是通过有性杂交产生变异，可通过选择固定优良变异，在提高作物产量、提高作物的抗逆性等方面做出重要贡献。但是，传统育种方法只能近缘杂交，不能远缘杂交，因此可利用的资源越来越少，传统育种面临着越来越大的挑战。基因工程克服了传统方法不能远缘杂交的问题，在育种方面贡献巨大。人类可以通过植物基因工程技术，培育出符合人们需要的、具有更高价值的作物[1-2]。

基因工程在农业上的应用可谓硕果累累，基因工程可提高农作物的抗逆能力(如抗病、抗虫、抗干旱、抗除草剂等)、改良农作物的品质以及可利用植物生产药物等。提高抗逆性的原理是：从某些生物中分离出具有抗病、杀虫活性、抗干旱、抗除草剂的基因，并将其导入作物中并表达，使其具有抗逆性。荷兰和以色列两国的科学家从草莓细胞线粒体中提取一种酶基因，将其导入拟南芥菜中，使转基因拟南芥菜产生两种能吸引害虫天敌的化合物，从而达到杀虫的目的。西红柿很容易腐烂，运输和储藏很不方便，因此都是在西红柿未完全成熟时就摘取下来，在运输过程中再催熟，降低了西红柿的口感。而利用基因工程技术培育出来的西红柿不易腐烂，便于贮藏和运输，允许西红柿完全成熟后再摘取，销售时仍能拥有良好的口感。

2.基因工程在畜牧业上的应用

随着基因工程技术的发展，人们不断培育出生长速度更快、体型更大、产量更高、更具观赏性以及抗疾病能力更强的家畜家禽品种[3]。1982年科学家利用基因工程技术将大白鼠的生长激素基因导入到小白鼠的受精卵内，培育出体型比正常白鼠大的“大白鼠”。同样地，科学家又将牛的生长激素基因导入小白鼠的受精卵内，得到了体型超大的“超级小白鼠”。此后，人类不断培养出转基因猪、鱼、牛、羊、兔等等。基因工程为畜牧业的发展做出重要的贡献。(1)通过基因工程，人类可以对家畜家禽的性别进行预选。这对于产奶和产蛋的家畜家禽来说非常重要，因为这些只由雌性动物来完成。(2)通过基因工程，人类可以改良动物的品质。例如转基因羊的净毛平均产量要比一般的绵羊高出62%，而通过基因工程技术，用高产奶的优质奶牛的细胞，可以培育出大量高产奶的奶牛，大幅度提高畜牧业的经济效益。(3)通过基因工程，人类可以培养出抗病能力强的动物品种。在家畜家禽的饲养过程，常遇到“瘟疫”，出现家畜家禽大面积死亡，给畜牧业带来重大损失。通过向家畜家禽移植抗病毒基因，可显著提高它们的抗病能力，避免经济损失。(4)通过转基因工程，可以培育出更具观赏性的动物。例如像老鼠一样大的兔子，像猫一样大的迷你型小马。同时，有些昆虫在夜里能发出迷人的荧光，通过基因工程技术，可以将这些昆虫的发光基因导入鱼内，从而培育出极具观赏性的“荧光鱼”。

3.基因工程技术在医药领域的应用

基因工程在制药领域拥有独一无二的优势。例如，胰岛素是治疗糖尿病的特效药，在基因工程胰岛素之前，它只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，而100 kg的胰腺只能提取4-5克的胰岛素，因此其价格极高。通过基因工程细菌发酵法生产胰岛素[4]，具有经济、简单和易操作等优点。将事先重组好的胰岛素基因植入大肠杆菌，每2000 L大肠杆菌培养液中就能生产出100 g的胰岛素。通过基因工程细菌发酵法可大批量生产胰岛素，大幅度降低其价格。干扰素在治疗病毒感染方面可谓是“万能灵药”，以往都是从人的血液中提取，300000 L血液才能提取1克的干扰素，因此极其昂贵。我国利用基因工程技术生产出干扰素α-2b，其具有抗病毒、抑制肿瘤细胞增生提高人体免疫功能的作用，被公认为肿瘤生物治疗的首选药物。

此外，基因工程还可应用于疫苗的研发和生产。其原理是利用基因工程技术分离出病原中的保护性抗原基因，将其导入原核或真核系统中并表达，制成疫苗。基因工程疫苗不同于传统方法制备的疫苗，由于它只含有致病细菌或病毒的抗原，因此更安全有效。

4.基因工程在环保上的应用：

随着工业的发展，地球的自清洁能力已经远远跟不上人类排放污染物的速度。近年来，人类对自身生存环境越来越重视，环境保护不断被提起。但是，迫于人口以及经济发展的压力，人类还是有意或无意地污染地球环境。墨西哥石油泄露事件以及我国的渤海石油泄露事件对环境造成严重的影响。原来金黄色的沙滩被黑色的石油所覆盖，许多海鸟因羽毛被石油粘结在一起坠落在海水中溺亡。此外，这些泄露的石油还会覆盖在海水表面，使许多海洋生物找不到食物而饿死。大自然降解石油的速度非常缓慢，因为普通的细菌只能降解石油中的某种烃类。而基因工程培育的“超级细菌”则可以分解石油中的大部分烃类。通过将这些“超级细菌”种植在沙滩上，就能达到有效降解石油的目的。同时，基因工程培育的部分“超级细菌”还可以吞食并转化高毒性的汞和镉等生金属。

5.基因工程是一把“双刃剑”

综上所述，基因工程为人类做出重要的贡献。但是，人们要清醒地认识到，基因工程是一把“双刃剑”，用得好可以造福人类，用不好则会伤害人类，甚至造成灾难性后果。同时，基因工程技术的安全性还没有完全得到证实，基因工程技术的推广面临着越来越大的挑战。

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