【全国百强校】四川省绵阳中学高三生物复习素材：基因工程及其应用

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基因工程及其应用 一、基因工程的含义：“种瓜得瓜，种豆得豆；龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞。”众所周知，基因是造成这些遗传规律的幕后功臣。基因是DNA分子上具有遗传功能的片段，它控制生物的代谢和发育，并把遗传信息传递给下一代。‎ 基因工程又称基因操作、基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，特别是运用DNA 重组技术，将生物基因组的结构或组成在体内或者体外进行人为修饰、改造或重新组合，然后通过载体把新的DNA分子转入另一种生物的细胞中，以改变生物原有的遗传特性，从而获得目的基因产物或新的生物种类。基因工程打破常规，把不同种类生物的基因组合到一起，形成新的生物类型，实现了人类长期以来渴望定向改变生物性状，培育新物种的愿望。‎ 二、现代基因工程的应用及对现代生活所产生的影响：基因工程自20世纪70年代初诞生以来，发展突飞猛进。它可以按照人们的主观愿望直接控制基因，打破了不同物种间在亿万年中形成的天然屏障。人们可以将一些不同种类生物的基因组合到一起，创造出自然界中并不存在的新生物类型。基因工程各项技术的应用，使生命科学的研究发生了前所未有的变化，在工业、农牧业、医药卫生、环境保护等各方面都有着不可限量的发展前景。‎ ‎1、在工业中的应用：基因工程在工业上的应用，主要体现在医药工业和食品工业上。基因工程制药 开创了制药工业的新纪元，解决了许多疾病问题，基因工程可以生产出大量廉价优质的新药物、抗病毒疫苗和诊断试剂，基因工程生产出的药物为治疗各种疾病提供了有效的手段。在食品工业上，提高了人们对食品中微量元素的吸收和农作物抗病虫害的性能；生产食品酶试剂；改良了食品工业用菌数及其性能和食品加工性能；用来生产保健品和特殊食品。基因工程是工业发展进程中不可或缺的一部分，起着巨大的作用。 ‎ ‎2、在农业中的应用：培育优良品种是农作物稳定增产的重要因素，利用基因工程可以将带有作物优良性状的基因“裁剪下来，拼接起来”，植入受体的细胞中，使受体作物具有优良性状，成为优质作物新品种。‎ 基因工程培育出了能防虫害和防腐烂的作物，提高了农作物的产量。一些小麦和大豆通过转基因，具有了抗化学除草剂的特性；给水稻添加基因，生产人体需要的β ‎-胡萝卜素；从耐盐植物中成功克隆出耐盐的基因，为盐碱地利用和海水灌溉提供了依据。基因工程育种有着目的性强、速度快、产量高、质量优和遗传性稳定等特点，它定向改造生物性状，将引发一次新的农业革命。 ‎ ‎3、在医药卫生中的应用：利用基因工程技术，我们可以生产自然界中难以得到的蛋白质。1982年，首例基因工程产品-人胰岛素投放市场，为人类的健康带来了福音。之后，出现了更多的基因工程产品和蛋白质药物，如人生长激素、干扰素、白细胞介素-2、乙肝疫苗等，令患者看到了生的希望。1999年，中国第一头携带人血清蛋白基因的转基因牛被培育出来。利用基因工程技术，科学家还从转基因羊奶中提取出了一种治疗心脏病的药物tPA。基因工程技术为人类的健康长寿做出了巨大贡献。‎ ‎4、在环境保护中的应用：基因工程还被应用到环境保护中，基因工程成为变废为宝，除害兴利的重要技术手段。利用转基因微生物，可以吸收环境中的重金属，降解有毒有害化合物，处理工业废水；‎ 科学家把不同的降解基因转移到同一菌株中，创造出具有多种降解能力的“超级微生物”-“超级细菌”，可以降解各种工业污染物；通过基因工程培育对贵重金属具有亲和力的菌株，可用来回收贵重金属；培养具有浸矿能力的细菌来开采铜矿和铀矿等不久也将成为现实。‎ 三、基因工程引发的争议及解决对策：自20世纪后半期，伴随着基因工程出现的生物技术，为解决人类面临的疾病、灾害和饥饿等提供了有力的帮助。但生物技术的发展并非总是乐观的，自身的潜在危险和不可预料的结局，引起了颇多的争议。转基因技术同其他科学技术一样,闪烁着科技“双刃剑”的光芒，在给人类社会带来福利的同时,也引发了社会对其涉及的经济、政治、法律、环境、健康和伦理道德等问题的广泛关注和争议。人们目前已经认识到转基因产品的失控和滥用,可能会给人类赖以生存和发展的自然生态环境造成灾难性的后果。中国作为转基因产品的生产大国之一,更应趋利避害，广泛借鉴国外先进的管理经验,既不能像有些国家那样对转基因产品拒不接受,又要使之在科学规范的轨道上得到有效的控制,有序的发展。因此，建立和完善中国转基因产品法律制度,具有深远的历史意义和现实意义,对我国转基因产业的顺利发展起着重要的保障作用。‎ 解决基因工程所引发的问题，需要从以下几个方面做到：完善转基因产品生物安全监督的管理体制；完善转基因产品的“标识制度”；完善转基因产品生物安全评价体系；完善进口转基因产品的安全审批制度；完善我国转基因的法律制度：‎ ‎1)完善我国转基因产品法律法规体系；‎ ‎2)建立转基因产品风险评估技术体系的立法；‎ ‎3)立法改良安全性检测的措施。‎ 四、结语：从古至今，人们对于事物的争议都是不可避免的。只要我们努力趋利避害，科学技术总会朝着人们期望的的方向继续发展，我相信，在不久的将来，基因工程技术将帮助解决更多阻碍人类发展的食物、安全、健康、医药、能源、环境保护等问题，最终推动全世界人类的发展。‎