基因工程的利与弊

基因工程的利与弊篇1

　　计科07-2 李进龙 08073381 基因工程对治疗遗传病的意义

　　基因工程（genetic engineering)就是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。这一技术现被用于众多领域，其中以医疗为主，主要用于遗传病，肿瘤和传染病等方面，并已获得重大成就，至今为止基因治疗方案以逾百种，现就其对治疗遗传病方面的突出成就进行分析。

　　所谓遗传病，是指遗传物质发生改变或者由致病基因所控制的疾病，通常具有垂直传递和终身性的特征。因此，遗传病具有由亲代向后代传递的特点。这种传递不仅是指疾病的传递，最根本的是指致病基因的传递。所以，遗传病的发病表现出一定的家族性。父母的生殖细胞(精子和卵细胞)里携带的致病基因，通过生殖传给子女并引起发病，而且这些子女结婚后还可能把致病基因传给下一代。而基因治疗有以下几种策略：1.基因置换（gene replacement）：基因置换就是用正常的基因原位替换病变细胞内的致病基因，使细胞内的DNA完全恢复正常状态。2.基因修复（gene correction）：基因修复是指将致病

　　基因的突变碱基序列纠正，而正常部分予以保留。3.基因修饰（gene augmentation）又称基因增补，将目的基因导入病变细胞或其它细胞，目的基因的表达产物能修饰缺陷细胞的功能或使原有的某些功能得以加强。4.基因失活（gene inactivation）：利用反义技术能特异地封闭基因表达特性，抑制一些有害基因的表达，已达到治疗疾病的目的。如利用反义RNA、核酶或肽核酸等抑制一些癌基因的表达，抑制肿瘤细胞的增殖，诱导肿瘤细胞的分化。用此技术还可封闭肿瘤细胞的耐药基因的表达，增加化疗效果。5.免疫调节（immune adjustment）：将抗体、抗原或细胞因子的基因导入疾人体内，改变病人免疫状态，达到预防和治疗疾病的目的。如将白细胞介素-2导入肿瘤病人体内，提高病人IL-2的水平，激活体内免疫系统的抗肿瘤活性，达到防治肿瘤复发的目的。6.其它：增加肿瘤细胞对放疗或化疗的敏感性：采用给予前体药物的方法减少化疗药物对正常细胞的损用力。如向肿瘤细胞中导入单纯疱疹病毒胸苷激酶基因，然后给予病人无毒性GCV药物，由于只有含HSV-TK基因的细胞才能将CGV转化成有毒的药物。而基因工程技术利用限制性内切酶的“刀子”和DNA连接酶之“胶水”，“引进”优秀基因，切除劣制基因，按人的意愿改造遗传特性，治愈遗传病。

　　综述所述：基因工程对治疗遗传病的意义在于首先，它有可能成为征服遗传病最有效的武器。目前已发现各种基因病3000种，过去对这些病束手无策，而利用基因疗法有可能根治。例如，有种疾病叫莱斯克·奈汉综合症。这种病人思想迟钝，大脑麻痹，经查明是

　　由于病人体内缺少一种叫HPRT的基因。1984年美国的研究人员把人工合成的 HPRT基因，引进病人骨髓干细胞内获得了成功；还有一种叫β－地中海贫血症的遗传病，也是基因的问题，造成血红蛋白β肽链合成减少。美国加利福尼亚大学的研究人员，将正常基因引进到两名病人的细胞内也获得成功。从而，为人类征服各种基因病开创了道路。许多科学家还认为，癌症也是致癌基因受到某些环境因素刺激而导致的恶作剧。基因工程为人类彻底征服万恶的癌魔也带来了曙光！基因工程更深远的意义，在于它为未来提高人类的遗传素质，作出难以估量的贡献。人们总有一天，能集人类遗传信息之精华，重组最优秀的人体遗传物质，培养出具有特殊天赋，健康、聪明、活泼的后代，使优生学不断产生质的飞跃。

基因工程的利与弊篇2

　　基因工程的利与弊 刘建

　　20101103805 内蒙古师范大学生命科学与技术学院 生物科学（汉班）

　　呼和浩特

　　010022

　　摘要

　　基因工程对于人类的利弊一直是个争议的问题，主要是这项技术创造出原本自然界不存在的重组基因。但它为医药界带来新希望，在农业上提高产量改良作物，也可对环境污染、能源危机提供解决之道，甚至可用在犯罪案件的侦查。但它亦引起很大的忧虑与关切。当此科技由严谨的实验室转移至大规模医药应用或商业生产时，我们如何评估它的安全性？此项技术是否可能因为人为失控，反而危害人类健康并破坏大自然生态平衡？

　　关键词：基因工程

　　转基因

　　道德伦理

　　正文

　　生物学家早在一百多年前就知道，生物的表征遗传自其亲代。生物细胞的细胞核，含有染色体，其组成分为DNA。DNA含有四种碱基--腺嘌呤（adenine，），胸腺嘧啶（thymine，），胞嘧啶（cytosine，）和鸟嘌呤（guanine，（它们分别简称A、T、C、G）。这些碱基在DNA中看似杂乱无章，但它们的排列顺序，正代表遗传讯息。每三个碱基代表一种胺基酸的密码。基因就是这些遗传密码的组合，亦即代表蛋白质的胺基酸序列。每个基因含有启动控制区，以调控基因的表达。

　　基因工程技术（基因工程是一项很精密的尖端生物技术。可以把某一生物的基因转殖送入另一种细胞中，甚至可把细菌、动植物的基因互换。当某一基因进入另一种细胞，就会改变这个细胞的某种功能。）在医药及农业上应用广泛。这项尖端科技加上最近突破性的生殖科技，却引发人们极大的隐忧及争论。

　　观点：辨证地看待基因工程的利与弊 基因工程对当今社会的发展功不可没。

　　一、基因工程是在对促进生物学的发展具有重要意义

　　基因工程是在分子生物学、分子遗传学、微生物学、细胞工程等学科发展和研究成果的基础上诞生的，反过来也可促进现代生物学的发展。生物界是通过长期的进化发展而来的，因而通过基因工程手段，不仅可以阐明生命发生的现象和规律，揭示重要基因功能以及重要性状形成的分子机制，还能模拟自然界生物进化历程，更进一步丰富和完善生物进化的理论，促进生物学研究的全面发展。

　　二、基因工程在社会各个方面广泛应用

　　医药业，可生产重要药品，很大限度地降低生产成本；治疗过去人们认为难以治愈的遗传疾病和各类部分疾病，解除人类病痛烦恼，提高人体健康水平和人均寿命。

　　基因工程同时有望解决粮食危机和温室效应之类的环境污染问题。（1）基因工程用来筛检及治疗遗传疾病。

　　遗传疾病乃是由于父或母带有致病基因。基因筛检法可以快速诊

　　断出该类基因；基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有某种遗传疾病，这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎，早至只有两天，尚在八个细胞阶段。试管胚胎就是其中的一个例子。做法是将其中之一个细胞取出，抽取DNA，侦测其基因是否正常，再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。胎儿性别同时也可测知。（2）基因治疗法——遗传病人的福音

　　目前医学界正在临床试验多种遗传病的基因治疗法。最早采用基因治疗的是一种先天免疫缺乏症，又称气泡男孩症（bubble-boy disease），患病婴幼童因为腺脱胺（adenosine deaminase）基因有缺陷，骨髓不能制造正常白血球发挥免疫功能，必须生活在与外界完全隔离的空气罩内。最新的治疗法是由病人骨髓分离出白血球的干细胞，把正常的酵素基因接在经过改造不具毒性的反录病毒（retrovirus），藉此病毒送入白血球干细胞，再将干细胞送回病人体内，则病人可产生健康的白血球获得免疫功能。这项临床试验，在美国的女病童证明很成功。（3）转基因农业时代的到来

　　由于基因工程突破了不同物种间基因难以交流这一天然障碍，所以应用基因工程，通过跨物种的基因交流实现物种的定向遗传改良或创造新物种，对自然环境及人类生活各个方面产生广泛而深刻的影响。

　　在育种方面，它可应用于植物抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等抗性遗传改良以及培育高产量和高品质的动植物品种。目前全世界正重视发展永续性农业（sustainable agriculture），希望农业除了具有经济效益，还要生生不息，不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。

　　（4）农林渔牧的应用——生态环保

　　目前全世界正重视发展永续性农业（sustainable agriculture），希望农业除了具有经济效益，还要生生不息，不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。

　　（注：基因工程的应用并不只有以上部分，我只对以上部分发表个人观点。）

　　金无足赤的基因工程

　　每一项科学技术都有他们的利与弊。在利用各项技术的同时我们应该衡量一下他们的弊，用最正确，对于大自然最和谐的方法去应用每一项科学技术。

　　目前有大部分人还不愿意吃转基因食品，但转基因食品已无处不在，我们无法预测这项技术所带来的灾难性后果，但我们清楚这种毁坏将是不可逆的。1998年，美国媒体报导了对英国罗伊特研究

　　所普斯陶教授的专访，他警告人们关注未充分证明其安全性就已经推广的转基因食品，经过试验：用转基因土豆喂老鼠后，老鼠发生器官生长异常，体重和器官重量减轻，并且免疫系统遭到破坏。1998年8月，英国教授普兹泰发现，老鼠食用了转基因土豆之后免疫系统遭到破坏；美国也有一些害虫的天敌因转基因植物致死的报导；2005年5月22日，英国《独立报》又披露了知名生物技术公司“孟山都”的一份报告，以转基因食品喂养的老鼠出现器官变异和血液成份改变的现象。这些消息在带给全世界震惊的同时，也使更多的人怀疑食用转基因原料制成食品的安全性。

　　安全性问题

　　（1），未进行较长时间的安全性试验：基因化食品改变了我们所食用食品的自然属性，它所使用的生物物质不是人类食品安全提供的部份，未进行长时间的安全试验，没有人知道这类食品是安全的。

　　（2），产生毒素：基因化食品能产生不可预见的生物突变，会在食品中产生较高水平和新的毒素。Losey，J。E。等（1999）报导，在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后，普累克西普斑蝶食用叶片就少，长得慢，4天的幼虫的死亡率44%。而对照组（饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片）无一死亡。转基因作物产生的杀虫毒素可由根部渗入周围，但尚不清楚会产生何种影响。

　　（3），过敏或变态反应：基因技术会在食品中产生不能预见的和未知的变态反应原。据报告，对巴西坚果产生过敏的主体也会对用

　　该坚果基因工程化而得到的大豆产生过敏。科学家把巴西胡桃的特性移植到黄豆上去，结果却使一些对胡桃过敏的人在摄取黄豆时有过敏的可能。植物凝血素（Lectin）对有些害虫来说是有毒的，转基因食品不得含有此类有毒物质。

　　（4），减少食品的营养价值或降解食品中重要的成份：基因化的目的是去除或灭活人们认为不需要的物质，这些物质可能是未知的，但它是基本的。比如它有自然的抑制癌症的能力（Pariza，M。W。，1990）。美国的研究资料表明，在具有抗除草剂基因的大豆中，异黄酮类激素等防癌的成份减少了。基因化食品的虚假新鲜感迷惑消费者。具有芳香、有光泽的红色蕃茄能贮藏几周，但营养价值较低。消费者在购买水果或蔬菜时，仅依靠外观和质地，因此，不能准确判定该产品的真实质量。营养物质在环境中自然循环受到转基因微生物的干扰。

　　（5），产生抗菌素耐药性细菌：基因技术采用耐抗菌素（如抗卡那霉素、氨苄青霉素、新霉素、链霉素等）基因来标识转基因化的农作物，这就意味着农作物带有耐抗菌素的基因。这些基因通过细菌而影响我们。英国的研究显示，转基因作物中的突变基因可能会进入到生物有机体，突变的基因如跨越种群和转移至细菌，其结果可能会导致新的疾病。虽然这种机会可能性很小，但如出现无法治疗的并广泛传播的对生命造成严重威胁的疾病时，其后果不堪设想。荷兰科学家发表在《新科学家》杂志的试验结果称，设计一人造胃，对人消化转基因食物的过程进行模拟，发现DNA滞留在肠内，同时一些转基

　　因细菌能够把自己的抗生素抗性基因转移给人造胃的细菌。如果类似结果发生在人和动物体内，就可能培养出功效最强的、抗菌素也无法杀死的超级细菌。英国新食品和工艺顾问委员会就禁止一种用抗氨苄青霉素基因作标识的转基因改良玉米趋势饲喂牛，因其中含有的DNA仍保持原样，并有可能加速对抗菌素的抗药性。

　　（6），产生的问题不能进行追踪：若不进行标识，我们的公共卫生当局就无力因出现问题发现其来源，潜在性的危害值得怀疑。

　　（7），副作用能杀害人体：Mayeno，A。N。等（1994）报告，发生一种新的，不明原因的病症，主要表现为嗜酸性肌痛。临床表现有麻痹、神经问题、痛性肿胀、皮肤发痒、心脏出现问题，记忆缺乏、头痛、光敏、消瘦（Brenneman，D。E。等，1993；Love，L。A。等，1993）。后查明系日本一公司生的基因化工程细菌产生的色氨酸所致。食用者在3个月后发病，导致37人死亡，1500人体部份麻痹，5000多人发生偶尔性无力。据测定，含量为0.1%便可杀死人体。

　　（8）转基因植物对农田生态系统(Agro-ecosystem)的影响： 1.增加杀虫剂的使用 2.抗性的选择和转运到可兼容的其它植物中 3.产生新的农田杂草基因流和杂交 4.转基因植物自身变为杂草插入性状的竞争 5.产生新的病毒

　　（9）伦理道德问题

　　人类在基因领域已经取得了巨大的进步，并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是，在很长一段时间内，人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。这有两方面的问题。一方面，在改造自然和征服自然的哲学观下，基因工程引发了许多生态问题，特别是极大影响了生物多样性，而生物多样性正是自然可持续发展的基础。另一方面，基因工程引发了许多社会伦理问题。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来，这一问题日益突出了，而与这一进程相比，人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。

　　基因伦理学就其内容看，可有两方面的内容，一方面是生态伦理学，一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾；就基因的社会伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。

　　生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束，主要是出于生物多样性的考虑。近些年来，植物基因的研究取得了长足进步，这些进步推动了一系列农业革命，而尤以粮食革命为重。但是，这种以植物基因优化为基础的革命，却导致了物种多样性的破坏。比如，它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是，化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用，但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如，试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础，这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说，雄性数量不需要很多，但雌性数量却举足轻重，根据自然法则，雄雌出生概率大致相当，因此，如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但

　　这样一来，势必造成种群雄雌比例的失衡，从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时，问题更大。前段时间关于克隆技术的讨论表明，基因的克隆技术一旦用于人类，可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。

　　随着基因技术的发展，“天才论”、“血统论”有可能死灰复燃。“天才论”、“血统论”的问题在哲学史上由来已久，柏拉图在《理想国》中，就曾以金银铜等为血统论的合理性做了说明，这也在很长时期内存在于人类社会的历史中，而且至今存在于不同的人种间。但类似凡高、爱因斯坦等许多已被证明的“天才”，在基因上可能恰恰是有缺陷的。事实上，基因技术本身也很难造成各方面能力均衡的所谓什么方面都正常的人。

　　【结语】

　　不久的将来，基因工程技术仍只限于转殖少数的基因，如此培育出来的生物仍将是我们熟悉的生物。但是有很多疾病及生物特征是由多数基因决定的，而且基因常常不是独立行使功能，它们会受环境的影响。譬如一组基因会造成某人罹患气喘，但症状受生活的环境影响很大。一个人罹患糖尿病的机率，也与环境因子（饮食条件）息息相关。一个天才钢琴家的音乐天赋包括听力及灵敏的双手巧妙地配合，这跟他的遗传基因、童年音乐的启发、生活环境等都有关连。所以我们在还未了解基因与环境因子的互动关系前，还不能奢望创造出具有超高智商的人，或是利用基因筛检法筛选出具有特殊天赋的孩子。

　　21世纪是基因工程技术蓬勃发展的时代，基因工程的兴起是生

　　物革命的必然结果，尽管基因工程的隐忧及争论众说纷纭，但其给人带来的好处是显而易见的。希望随着生物界的不断发展，使基因工程的安全性得到保证，让人们在生活的各个方面都能感受基因工程给人类带来的利益。

　　【参考文献】：1.陈宏。2004.基因工程原理与应用。北京：中国农业出版社

　　2.陈君石。闻芝梅。2003.转基因食品--基础知识及安全性。北京：人民卫生出版社

　　3.关海宁。徐桂花。转基因食品的安全性评价与展望。食品研究与开发，(27)4：172-175

　　4.胡银岗。2006.植物基因工程。杨凌。西北农林科技大学出版社

　　5.刘祥林。聂刘旺。2005.基因工程。北京：科学出版社

　　6.陆德如。陈永青。2002.基因工程。北京：化学工业出版社

　　7.王关林。方宏筠。2002.植物基因工程。北京：科学出版社

　　8.吴建平。2005.简明基因工程与应用。北京：科学出版社

　　9.杨汝德。2003.基因工程。广州：华南理工大学出版社

　　10.张惠展。2005.基因工程。上海：华东理工大学出版社

基因工程的利与弊篇3

　　基因工程的原理： 基因工程又称基因拼接技术和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，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

　　操作方法是：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。

　　例如：将大鼠的生长激素基因导入小鼠受精卵。首先在大鼠的体细胞中提取染色体，分离目标基因。用限制性核酸内切酶处理载体，再将载体与基因片段连接(这里用到DNA连接酶)。通过显微注射的方法将这些重组基因注入小鼠的受精卵内，最后让这些受精卵生长发育。结果小鼠生出几只带有大鼠生长激素基因的小鼠，这些小鼠的生长速度非常快，其个体是同窝其他小鼠的1.8倍，成为“巨型小鼠”。

　　基因工程中的载体常选取大肠杆菌的环状DNA，用到的工具酶有限制性内切酶、DNA连接酶，其次还得用到DNA聚合酶。限制性核酸内切酶，用来切割目的基因和载体，主要是2型酶；DNA连接酶，用来连接目的基因和载体，有两类，连接平末端的和粘性末端的，若末端不相同连不起来的话，还得用DNA聚合酶来加片段，如加CCC-和GGG-，再用连接平末端的连接酶来连接。

　　将目的基因导入受体细胞的方法有：

　　植物常用的是农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物和裸子植物的受伤部位。农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中，并且可以通过减数分裂稳定的遗传给后代。基因枪法基本原理是通过动力系统将带有基因的金属颗粒（金粒或钨粒），将DNA吸附在表面，以一定的速度射进植物细胞，从而实现稳定转化的目的。花粉管通道法则是在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。

　　动物则是利用显微注射，或者灭活的病毒转导。显微注射相信大家已经在上面的例子中已经有所了解。灭活的病毒一般可以用于动物细胞的融合，在细胞分裂的一定阶段利用灭活的病毒将不同源的动物细胞进行融合，从而实现基因重组的目的。

　　基因工程的应用领域：

　　基因工程主要有三大领域的应用，分别是遗传育种、疾病治疗、环境保护。

　　一、基因工程与遗传育种。

　　1、转基因植物。

　　传统的育种方法有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种。与传统的育种方法相比，基因工程育种的优势在于目的性强，育种周期短，克服远缘杂交不亲和障碍。我们所熟知的转基因植物有抗虫转基因植物，如转基因抗棉铃虫品种。抗病转基因植物，如抗病毒转基因甜椒。其他抗逆转基因植物，如转鱼抗寒基因的番茄。利用转基因改良植物的品性，如矮杆抗倒伏小麦。利用转基因提高农作物产量，如转基因大豆。

　　2、转基因动物。

　　提高动物的生长速度，如将人的生长激素基因注射到小白鼠的受精卵中，得到超级小鼠。用于改良蓄产品品质，如乳汁中含有人生长激素的转基因牛。用于提高抗病能力，如将正常人的免疫基因转到到免疫缺陷病人的体内表达，以治疗免疫缺陷病。用于生产药用蛋白，如利用转基因大肠杆菌生产胰岛素。用转基因动物做器官移植供体，如诱导人的细胞向人的耳朵方向发育，在将这些细胞放在小白鼠身上培养成人的外耳廓。

　　二、基因工程与疾病治疗。

　　1.基因工程药物。许多药物的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制，产量十分有限，价格更是昂贵。利用基因工程技术就能很好的解决这一问题。微生物生长繁殖迅速，容易控制，适用于大规模的工业生产，将生物合成相应药物的基因导入微生物细胞内表达，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低成本，让广大群众能看得起病。例如：传统的生产胰岛素、干扰素的方法是直接从生物组织、细胞或血液中提取。产量小，方法复杂，难以大规模生产。现在用基因工程制造“工程菌”，可以高质量、低沉本、大量的生产胰岛素干扰素。基因工程药物在疾病防御方面也起到了极大的作用，如利用基因工程生产乙肝病毒疫苗。

　　基因工程药物除了可以从转基因细菌途径获得，还可以从转基因动物身上获得。如利用转基因奶牛生产生长激素。这些生长激素蕴藏在奶牛的乳汁里，我们只需挤出乳汁即可。2.基因诊断和基因治疗。基因诊断也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基因，从而对特定的疾病进行诊断。基因探针的制备要用放射性同位素(如³²P)、荧光分子等标记DNA分子。然后利用DNA分子杂交原理，同源的DNA则会相结合。例如：病毒性肝炎分为很多种，甲肝、乙肝、丙肝等。我们提取不同病毒的基因，制作成基因探针，然后从病人身上提取病毒的基因，与各类探针混合。相应的病毒基因就会和相应的探针相结合，这样我们就能快速的检验是哪种类型的肝炎。

　　基因治疗，一般是向目标细胞引入正常功能基因，以纠正或补偿基因的缺陷。包括体外基因治疗和体内基因治疗。例：治疗腺苷酸脱氢酶基因缺陷造成的重度免疫缺陷。

　　三、基因工程与环境保护。

　　如：利用基因工程培育“超级细菌”分解石油。用基因工程培养出“吞噬”汞和降解土壤中的DDT的细菌，以及能够净化镉污染的植物。生产基因工程聚羟基烷脂，用于制造生物可降解塑料。

　　基因工程可能对人类社会造成的诸多影响： 基因工程是把双刃剑，在给人类带来众多福利的同时也带来了许多显性的以及潜在的危害。

　　基因工程对人类有利方面在上文中已经详细的阐述过，这里我们着重了解基因工程的负面影响。

　　国内外学者对转基因技术的负面影响作了大量研究，出现了许多相关报道，如英国的权威科学杂志《自然》刊登了美国康奈尔大学副教授约翰•罗西的一篇论文，可推测BT转基因玉米花粉中含有毒素，引起世界震惊。另据报道，英国伦理和毒性中心的实验报告说，与一般大豆相比，耐除草剂的转基因大豆中，防癌的成分异黄酮减少了。与普通大豆相比，两种转基因大豆中的异黄酮成分减少了12％～14％。

　　1.可能危害有益昆虫类群

　　大量转基因农作物转入了Bt毒蛋白基因作为其抗虫的外源基因，虽然其表达产物Bt毒蛋白对人类无害，但若是以农作物为食的害虫消失殆尽，以这些害虫为食的益虫也将遭受灭顶之灾了。长期大面积种植这种作物可能会对有益昆虫类群造成难以挽回的危害，一旦这种现象发生，不仅会对农业造成危害，也将是对生态环境的沉重打击。

　　2.可能导致土壤肥力下降和化肥的滥用

　　大量种植以抗杂草基因作为外源基因的转基因作物，要是田间无杂草的生长枯萎腐烂，长此以往会使土壤中自然的腐殖质逐渐消耗殆尽，使土壤本身的肥力下降，为了保证产量，农民不得不大量使用化肥，从而导致土壤结构的改变，土质的恶化以及环境（主要是水）的污染。

　　3.转基因食品的其他安全性问题

　　食用转基因食物，有可能被转基因DNA侵入人体细胞，产生病原病毒。同时，转基因DNA有可能插入人体细胞的基因组，由于插入位点的随机性，可能造成有害和致死效应，包括癌症。

　　基因多样性是最难控制的，转基因技术是否对人类所处的生态环境，食物链等形成间接的影响也确实应该引起人们的注意。从营养成分的基因改良角度考虑，转基因食品的氨基酸、碳水化合物、脂肪以及其它微量成分的种类及构成高分子物质的排列顺序有所变化，天然毒素的含量也可能发生变化，因此必须对转基因食品与常规食品的关键成分进行实质等同性鉴定，来判定其是否可以安全食用。

　　21世纪是生物技术蓬勃发展的时代，基因工程的兴起是生物技术革命的必然结果，尽管基因工程给人带来的利弊尚不明确，但其给人带来的好处是显而易见的。希望随着基因工程的不断发展，使转基因的安全性能得到保证，人们能更好、更安全的利用基因工程带。

基因工程的利与弊篇4

　　宁波大学科学技术学院考核答题纸

　　（2011--2012学年第 学期）

　　课号：：EK5G04A00

　　课程名称：现代生物技术概论

　　阅卷教师：

　　班级：10级生物工程

　　学号：104177306

　　姓名：郭兆峰

　　成绩：

　　基因工程

　　摘要：基因工程是20世纪70年代在分子遗传学、细胞生物学基础上发展起来的，是一种可以按照人们的意愿设计、改造和组建生物品种的新技术。包括它通过基因操作，将目的基因活DNA片段与合适的载体连接转入目标生物细胞，通过复制、转录、翻译外源目的基因以及蛋白质的活性表达，使转基因生物获得新的遗传性状。

　　关键词：生物技术；基因工程

　　一、基因工程的诞生：

　　从20世纪40年代开始，受分子生物学、分子遗传学发展的影响，基因分子生物学取得巨大进步，为基因工程的诞生奠定了基础。现在人们公认的诞生日期是1973年，其中现代分子生物学领域上的三大发现及技术上的三大发明起了决定性作用。

　　理论上的三大发现包括：第一，20世纪40年代，Avery 在美国的一次学术会上报道了肺炎球菌的转化，证明了遗传信息的携带者是DNA而不是蛋白质；第二，1953年，Watson 和 Crick 提出的DNA分子的双螺旋结构以及半保留复制机理，解决了基因的自我复制和传递问题；第三，20世纪50年代末的“中心法则”，60年代由Monod 和 Jacob 提出的操纵分子学说，并成功的由一批科学家破译了遗传密码从而阐明了遗传信息的流向和表达问题。

　　以上问题的解决使得人们自主改造生物遗传性状从理论上成为现实。

　　技术上的三大发明：第一，1967年发现的DNA连接酶，以及1979年发现的具有更高活性的T4 DNA连接酶。在1970年Smith和 Wilcox从流感嗜血杆菌中分离并纯化的限制性核酸内切酶HindⅡ和1972年发现的EcoRⅠ核酸内切酶。后来发现的大量的限制性核酸内切酶。第二，一些病毒、质粒和噬菌体等载体技术的发现使把目的基因的导入更加容易。第三，DNA分子序列分析及琼脂糖凝胶电泳、Southern杂交技术的发展使得基因工程的诞生越来越近。1973年，斯坦福大学将抗四环素质粒和抗新霉素的质粒用限制性内切酶切割并连接成重组质粒导入到大肠杆菌中是基因工程诞生的标志。

　　二、基因工程有几个重要特征：（1）、打破了物种的界限，实现跨物种的基因转移；（2）、通过已知功能基因的遗传转化，进行物种的定向改良；（3）、创造出自然界中本来不存在的物种。

　　三、基因工程技术流程包括：（1）、目的基因克隆，即从特定生物基因组和cDNA中分离提纯和扩大繁殖目的基因；（2）、选择合适的载体，并对载体DNA进行克隆；（3）、将目的基因与载体宁波大学科学技术学院考核答题纸

　　连接；（4）、将重组DNA导入到大肠杆菌或酵母菌体内培养；（5）、利用载体上的标记基因进行筛选，获得转目的基因的细胞或植株。

　　四、基因工程的应用：

　　（1）基因工程应用于农业生产方面：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。

　　（2）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，发展前景广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和核苷酸药物等。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。

　　（3）基因工程应用于环保方面：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，而天然菌株需要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。

　　五、基因工程的安全性问题：

　　自基因工程诞生以来，基因工程的安全性问题就受到人们极大的关注，关于重组DNA潜在的危险性问题的争论，在基因工程还处于酝酿阶段的时候就已经开始。争论的焦点是担心基因工程宁波大学科学技术学院考核答题纸

　　成绩：的杂种生物会从实验室溢出，在自然界造成难以抑制的灾难，有害的杂种菌或病毒与化学物质不同，它们会在自然界不断繁殖，造成的危害更大。

　　在1975年2月，美国国立卫生研究院（NIH）在加利福尼亚州的Asilomar 会议中心内，160名来自美国和16个国家的专家学者对重组DNA的危害辩论，虽然与会代表分歧挺大，但最后也达成了一些重要的共识，在1976年6月23日美国NIH制定并公布了《重组DNA研究准则》。为了避免可能造成的危害，除了规定禁止若干类型的重组DNA实验外，还制定了许多具体的规定条文。

　　六、基因工程的前景展望：基因工程技术是继工业革命、信息革命之后 对人类社会产生深远影响的一场革命。它在基因制药、基因诊断、基因治疗、基因芯片和基因克隆等技术方面取得的革命性成果，将极大地改变人类生命和生活面貌。

　　参考文献：

　　1、基因工程/楼士林，杨盛昌，龙敏南等主编。—北京：科学出版社，2002

　　2、基因工程技术/钟卫鸿主编。—北京：化学工业出版社，2007.6

　　3、基因工程/何水林主编。—北京：科学出版社，2008

　　4、基因工程原理与技术/刘志国主编。—2版。—北京：化学工业出版社，2010，12

　　5、基因工程：原理、方法与应用/徐煜泉等编著。—北京：北京大学出版社，2008.12

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