全日制本科生课程论文
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题目：对基因工程及转基因技术的认识和看法
学院：生命科学学院
课程名称：基因工程原理与方法 2012级
学生姓名：赵秋毅学号：20120513133
指导教师：王林玲职称：副教授
2015年 6月 20 日
对基因工程及转基因技术的认识和看法
生命科学学院生物科学（师范）专业 2012级赵秋毅
指导教师王林玲
摘要：基因工程作为一项综合性生物技术已经成为了现代生物技术的核心和基础，并且已经广泛渗透到其他学科领域，深刻影响着整个生命的研究与发展，成为当今科学领域最具影响力的技术之一。但是关于基因工程和转基因技术，仍然具有很多的争议，本文努力从中立的角度来说明基因工程与转基因技术的现状及优缺点，并对基因工程的发展做出展望。
关键词：基因工程现状优缺点前景
1 基因工程是什么
1.1基因工程的定义
基因克隆（genecloning）与基因工程（geneticengineering）：在分子生物学上，人们把将外源DNA插入具有复制能力的载体DNA中，转入宿主细胞，使之得以永久保存和复制这种过程称为基因克隆。基因工程或重组DNA技术则侧重于验证上述过程所获得遗传物质新组合在宿主细胞内的表达与功能鉴定。[1]然而这个定义并不很完善。在查阅了一些资料以后，加上自己对基因工程原理及方法这门课的自我认识，综合而言，基因工程是指：利用重组技术，在体外通过人工剪切和拼接等方法，对各种生物的基因（核酸）进行改造和重新组合，然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖，使重组基因在细胞内表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造、创新新的生物类型。[2]
1.2基因工程的基本步骤：
基因工程技术自诞生以来已经取得了巨大的成就，特别是一些现代技术和先进仪器的不断涌现，进一步推动了基因工程技术的发展，但一个完整的、用于生产目的基因的基因工程
技术程序包括的基本步骤有几下几个方面：
1.2.1上游技术
①采用各种方法从复杂的生物体基因组中分离获得带有目的基因的DNA片段；
②在体外将带有目的基因的外源DNA片段连接到具有自我复制功能及筛选标记的载体分子上，构建成重组DNA分子；
③将重组DNA分子专一到宿主细胞，并随宿主细胞的繁殖而扩增；
④从细胞繁殖群体中筛选出获得了重组DNA的受体细胞克隆；
⑤从筛选出来的受体细胞中提取已经得到扩增的目的基因，以做进一步的分析鉴定；
1.2.2下游技术
⑥将目的基因克隆到合适的表达载体上，导入宿主细胞，构件成高效、稳定的具有功能性表达能力的基因工程细胞，或转基因生物体系；
⑦利用工程技术大规模培养上述的基因工程细胞，获得大量的外源基因表达产物，或选育和建立转基因新品系；
⑧工程细胞表达产物的分离纯化，并最后获得所需的基因工程产品，或实验研究及推广应用转基因新品系。[2][3]
2 基因工程技术的研究现状及应用
2.1医药卫生领域中的应用
基因药物的开发：自1982年利用基因克隆和基因重组技术生产的第一个基因工程药物——重组人胰岛素在美国上市以来，我国基因药物的开发也势头迅猛，目前已有20种基因药物和疫苗投放市场，100种以上的产品处于实验室阶段、临床前试验或临床阶段的研究和开发。基因组药物是指利用基因序列数据，经生物信息学分析、高通量基因表达、高通量功能筛选和体内外药效研究得到的新药候选物。这种新药开发模式直接从致病基因找出药靶，通过功能研究和药物筛选缩短了新药开发的时间，使其变为主动、明确的过程，彻底改变了传统研究开发的被动模式。
2.1.1.1抗生素类
传统的抗生素类药物是通过微生物发酵或化学合成手段实现的，其生产效率低，成本较高，不适合大规模生产。利用基因技术可以实现对生产抗生素类药物菌种的基因改造，使生产菌种的活性增强，生产产品的目的性增强、表达水平提高，从而在降低生产水平的前提下大量生产抗生素类药物。例如，我国王以光利用基因工程（基因重组技术）改造了螺旋霉素产生菌，大大提高了丙酰螺旋霉素的产量。
2.1.1.2活性多肽类
活性多肽类在人体内的含量比较低，但是，其却在人体代谢过程中发挥着重要的调节作用，比如激素等。这些物质同样可以作为医学药物来治疗有关物质失衡（过多或过少）所造成的各类疾病。这类物质通常产于各类动物的脏器，成本较高，生产也比较复杂，无法大批量生产。但是，基因工程的诞生为其实施提供了一定的可能性，通过基因重组技术可以使某些微生物产生特定的活性多肽类物质。例如，可以将胰岛基因导入大肠杆菌中，由大肠杆菌生产胰岛素；也可以将生长基因导入酵母菌中，量化生产生长基因，将生长素用于临床治疗。
2.1.1.3 除了上述两种基因工程药物之外，还有细胞免疫调节因子、疫苗和基因治疗产品等多种基因工程药物。这些药物都极大地弥补了制药领域的不足，给人们的健康带来了巨大的帮助。[4]
2.2基因工程在农业中的应用
植物基因工程应用于农业生产是农业生物技术领域中研究和开发最为活跃的部分，应用基因工程技术将目的基因导入动植物体内，对家畜、家禽和农作物等进行品种改良已取得了可喜进展，尤其在农作物转基因育种方面所取得的成就，更为引人注目。
2.2.1 抗病毒的植物基因工程
利用转基因育种技术可以把抗病毒基因导入植物体，现已成功地培育出抗病毒的烟草、马铃薯、苜蓿以及一些蔬菜。此外，人们还利用病毒的卫星RNA、反义RNA、运动蛋白基因及植物自身的抗病毒基因对植物进行转化，也取得了一定的成效。美国科学家最新还发现了1种可以抗多种病毒的基因，将这种新基因导入烟草、黄瓜、苜蓿和花生等作物后，植株都表现出不同的抗病能力。
2.2.2抗虫的植物基因工程
生物防治害虫的工作已经开展多年，主要是利用苏云金杆菌中的毒蛋白(结晶蛋白)对害
虫有毒害作用，使用这些杆菌来控制害虫。现在，人们可以通过克隆这些毒蛋白的基因(Bt 基因)，并把这些基因转移到植物细胞中，从而获得能抗虫的转基因植物。目前，Bt基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、水稻、玉米及棉花等多种植物。
2.2.3抗除草剂的植物基因工程
资料表明，每年杂草造成的经济损失占农作物总产值的10%～20%左右，尽管除草剂的使用，对大规模机械化耕作，减少劳力开支和提高产量有极为重要的作用，但一般除草剂的选择性较差，即除了杀草以外，还会将作物杀死。现在利用生物技术，将能抵抗除草剂的基因转移到植物中，获得抗除草剂植物，如美国的孟山都公司将除草剂草甘磷的靶酶(EPSPS)的cDNA克隆转入油菜，使其抗性提高了4倍。目前，已获得的抗除草剂作物有大豆、棉花、玉米、水稻和甜菜等20多种。
2.2.4改善植物品质的植物基因工程
这方面工作主要是通过基因转移改变植物中氨基酸或脂肪的含量等品质特性，如最近加拿大Suskatoon国家研究委员会和植物生物技术研究所(PBL)的研究者们，通过遗传操作能使油菜种子的油产量提高到25%，这是一个非常大的突破，它能帮助人类解决诸如种子油的含量及成分等许多问题。[5]
2.3基因工程在食品中的应用
运用基因工程技术对动物、植物、微生物的基因进行改良，不仅可以为食品工业提供营养丰富的动植物原材料、性能优良的微生物菌种以及高活而价格便宜的酶制剂，而且还可以赋予食品多种功能、优化生产工艺和开发新型功能性食品。基因工程正在使食品业发生着深刻的变革。
2.3.1改良食品原料品质和加工性能。
在植物食品品质的改良上，基因工程技术得到了广泛的应用，并取得了丰硕的成果。主要集中于改良蛋白质、碳水化合物及油脂等食品原料的产量和质量。
2.3.2改良果蔬采收后品质增加其储藏保鲜性能
随着对番茄、香蕉、苹果、菠菜等果蔬成熟及软化机理的深入研究和基因工程技术的迅速发展，使通过基因工程的方法直接生产耐储藏果蔬成为可能。事实上，现在无论在国外还是国内都已经有了商品化的转基因番茄。促进果实和器官衰老是乙烯最主要的生理功能。在
果实中乙烯生物合成的关键酶主要是乙烯的直接前体1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶（ACC合成酶）和ACC氧化酶。在果实成熟中这两种酶的活力明显增加，导致乙烯产生急剧上升，促进果实成熟。在对这两种酶基因克隆成功的基础上，可以利用反义基因技术抑制这两种基因的表达，从而达到延缓果实成熟，延长保质期的目的。利用反义RNA技术抑制酶活力已有许多成功的例子，其中最为成功的就是延缓成熟和软化的反义RNA转基因番茄。Hamilton等于1990年首次构建了ACC氧化酶反义RNA转基因番茄，在纯合的转基因番茄果实中，乙烯的合成被抑制了97％，从而使果实的成熟延迟，储藏期延长。导入ACC合成酶反义基因的番茄也得到了类似的结果。转基因番茄的乙烯合成也被抑制了99.5％，果实中不出现呼吸跃变，叶绿素降解和番茄红素合成也都被抑制。果实不能自然成熟，不变红，不变软，只有用外源乙烯处理6d后才能使转基因番茄恢复正常成熟。因此，利用反义基因技术可以成功的培育耐储藏果蔬。目前，有关的研究正在继续进行，并已扩大到了草莓、梨、香蕉、芒果、甜瓜、桃、西瓜、哈蜜瓜等，所用的目的基因包括与细胞壁代谢有关的多聚半乳糖醛酸酶（PG)、纤维素酶和果胶甲脂酶基因。反义PG转基因番茄还具有更强的抗机械损伤和真菌侵染能力，且有更高的果酱产率。
2.3.3开发新型功能性食品。
利用基因工程技术可以研制特种保健食品的有效成分。例如将一种有助于心脏病患者血液凝结溶血作用的酶基因克隆至羊或牛中，便可以在羊乳或牛乳中产生这种酶。1997年9月上海医学遗传所与复旦大学合作的转基因羊的乳汁中含有人的凝血因子，为通过动物大量廉价生产人类的新型功能性食品和药品迈出了重要的一步。[6]
3基因工程技术的优势分析
基因工程技术，从其诞生之时起，就一直吸引着人类的极大关注，作为一项新技术，它有着无可比拟的优势。
3.1高效、经济的特点
基因工程技术能够突破自然的生殖隔离，按人类的需要设计和改造生物的结构和功能，制造出生产能力强大和满足特殊需要的优良的动物、植物和微生物品种。在相同投入的情况
下，它能够大幅度提高产品产量和产品的品质;在低投入的情况下，它能够高效地生产特殊的商品。
如将人的胰岛素基因转入到大肠杆菌中，大肠杆菌就可以高效和大规模的生产药用的胰岛素;将人的干扰素基因、抗凝血因子基因转入到奶牛中，则一头奶牛就可有相当于一个大型的生产干扰素、凝血因子等珍贵药品的工厂；应用传统技术方法提取生长激素抑制素1mg需要用10万只羊的下丘脑，而应用基因工程只需10mg大肠杆菌培养液，其价格约为0.3美元/mg。
而且生物具有的遗传性使外源基因只要进入了受体细胞的基因组中就可以遗传给后代，一旦得到了优良的生物品种，就可持久地使用、基因工程的高效性和经济性是传统产业工程难以比拟的。
3.2清洁、低耗和可持续发展的特点
传统产业不断大量的消耗地球上已有的资源，又不断产生有害的废物污染人类生存的生态环境、基因工程所利用的原料是可再生及可循环使用的生物量，主要的生产环节是在活的生物体或活的细胞内完成。因此，现代基因工程不需消耗大量的不可再生的资源，也不会或极少会产生对生命有害的废物。如豆科植物能利用共生的根瘤菌来固氮，因此，种豆科植物不需要使用氮肥。现在，科学家正在研究，将根瘤菌的固氮基因转入到非豆科植物如水稻、玉米或小麦的细胞中去，并已取得重要的进展，成功后，高消耗和高污染的氮肥厂将在世界上消失。用基因工程培养出的转基因微生物还可以直接消除环境中的污染物，清洁环境。
3.3在疾病的诊断和治疗中的优势：
3.3.1基因诊断
基因诊断较传统的诊断更有预见性和准确性。它可以在毫无临床表现的情况下，通过个人的基因组与正常基因组的对照，发现人的某些基因缺陷，从而得知以后有患某种疾病的倾向，并可以采取措施尽量避免有害刺激，使该疾病的发病时间推迟，或减轻临床症状，甚至通过切断外因而杜绝其发生。[7]
基因诊断已广泛应用于遗传病、肿瘤、心血管疾病、感染性疾病等重大疾病，除在早诊早治、疗效判断、鉴别诊断、分型分期、估计预后中发挥作用外，在判断器官移植组织配型和法医学等方面均起着重要作用。
3.3.2基因治疗
现代医学对于遗传性疾病、心、脑血管疾病、肿瘤、某些神经系统疾病及感染性疾病仍缺乏有效的防治措施。而基因治疗则可以从基因水平上对以上疾病予以纠正，使其获得根治，即获得通常我们所说的“治本”的效果。[8]
3.4在农业和食品中的优势
近年来，基因工程技术在农作物品种改良方面的应用取得了丰硕的成果，并产生了深远的社会影响。利用基因工程技术可以提高作物产量，改善改良作物品质，增强作物抗逆性和抗病虫害的能力，大大减少农作物种植过程中的农药使用量，利用基因工程技术可以在不经过复杂加工处理的情况下，提高食品的营养价值、去除食品中有害的化学成份、减少加工污染。因此，大力发展基因工程技术在农业与食品工业中的应用，必将有力地促进绿色食品产业的发展，缓解日益矛盾的人口给养问题。
3.5在环境保护方面的优势
工业发展带来了诸多环境问题，大量的合成有机化合物进入环境，其中很大部分难于生物降解或降解缓慢，如多氯联苯、多氯烃类化合物，其水溶性差，难以生物降解，致使在环境中的持留时间长达数年甚至数十年。基因工程为改变细胞内的关键酶或酶系统提供了可能，从而可以提高微生物的降解速率，拓宽底物的专一性范围，维持低浓度下的代谢活性，改善有机污染物降解过程中的生物催化稳定性等。[9]
4基因工程技术的不足之处
基因工程技术是一项正在蓬勃发展的技术，而且已经取得了许多重要的应用成果。但是我们必须清醒地看到，基因工程技术决不是一项已经成熟了的技术，而是一项还很粗糙和原始、在许多方面尚需要完善和改进的技术。
4.1在技术方面存在着一定的不确定性和盲目性：
首先，目前的基因工程在技术上存在着不确定性，主要表现在两个方面：一是技术方面的不确定性、如目标基因插入到宿主的染色体上，若插入到染色体的沉默区，则目标基因不能表达; 或者由于目标基因插入到宿主染色体的基因中，破坏了这个基因的结构，造成宿主
的插入突变，也会降低宿主生物的生存能力。要做到目标基因在宿主染色体上的目标位点定点整合，尚有待于人类对基因和基因组结构的深入了解。二是由于对不同生物的生理特性的了解不很深入，当我们欲将某一种生物的目标基因转移到另一种生物中去时，在大多数情况下，我们并不清楚这个目标基因在宿主中是否能够产生应有的生理功能。如我们将鱼类抗冻蛋白转移到不抗寒的罗非鱼等热带鱼中，虽然抗冻蛋白基因得到了表达，但并没有使受体鱼产生预期的抗寒效果。
第二，目前我们所进行的基因工程只能对简单的、单基因控制的性状进行设计和改造，操作的对象还仅限于一些比较简单的单因子基因，如已有数十年研究基础的单因子生长激素基因等。但生物的绝大部分的重要性状都不是单个基因控制的，而是由多个基因共同控制的。对这些多基因控制的性状，现有的基因工程技术几乎仍是束手无策。
第三，我们对活的生物体基因表达调控的机制还知之甚少，有关的知识仅限于对启动子和增强子的了解，并且是很不全面的了解，对生物体整体的调节的复杂性的认识还刚刚开始，在这种知识背景下进行的基因工程往往带有极大的盲目性，效果也往往是事倍功半。
4.2在安全性方面存在着不确定性
基因工程的安全性包括两个方面，一是基因工程产品的消费安全问题，二是转基因生物的生态安全问题。
有人担心，转基因动物和植物中由于有外源细菌或取自一些带有病毒、细菌等动、植物的基因，可能引发食用者生出一些不知名的疾病。人们的这种担心并不只是因为对新生事物的不理解而发生的。1998年，英国一位生物学家进行了一项实验，他将人工导入了细菌杀虫基因的转基因马铃薯与普通马铃薯分别喂养小鼠。结果发现，用转基因马铃薯喂养的小鼠肝脏及其他的器官发生了病变和损伤，而用普通马铃薯喂养的对照组小鼠没有出现前者的病变。当然，这可能只是转基因食物的一个特别例子，没有普遍意义。
但是，这一实验确实说明了在现阶段，人类所掌握的基因工程技术其实还很粗糙和原始。目前用转基因技术生产出来的食品因其成分的某些改变是否对人类的健康产生不良影响，尚还需要实验和时间来验证。
基因工程技术潜在的更大危险还在于我们没有充分地把握控制基因重组后的结果。对这种非自然的基因转移对整个生命系统可能产生的长期影响和后果，大多是人类现有的知识所
根本无法预料和评估的。基因工程的研究和发展带来的直接社会效果即近程社会效应或许可以较明确的预测，但因果链中远离要考虑其效果的事件一端的后果，也就是事件后果的后果，后果的后果之后果等等，即远程社会效应或社会后果却带有更多的概然性和不可预见性，以及更小的确定性，也许会带来人们不可想象的事情，例如基因工程如何改变人类的进化方向，改变人性，如何影响我们原有的家庭模式、社会结构，究竟是利大于弊还是得不偿失呢？当然人类的智力是有限的，对于基因工程的不可预见性科学家、社会学家一直在研究分析，提出了各种假说来面对未知的将来。[9]
4.3基因歧视令人担忧
从基因的角度来说，所有的人都不是十全十美的，任何人身上都带有或多或少的某些基因缺陷，随着人们对这些基因缺陷的了解和掌握，可能造成人们在就业、社会保险等方面的不公平待遇。因此，还需要建立相应的社会机制，加强基因保密，基因检查的结果只能告诉个人或者他的直系亲属，在这些方面仍有许多问题需要探索。[8]
5联合国有关组织意见
联合国许多组织对转基因生物的安全性问题进行深入调查分析，发表过许多意见和建议。其客观性、严谨性和权威性是其他任何专家学者和组织提供的资讯所无法比拟的。
5.1基本态度
联合国FAO（粮食与农业组织）和WHO（世界卫生组织）等组织对农业生物技术革命的基本态度是支持，认为食用当前市场上的转基因食品未发现对人体健康存在负面作用。FAO和WHO等多年来在积极探讨和建立转基因食品的安全评估原则和操作流程的同时，也在积极发展转基因生物对环境影响的评估策略。这些约束性或非约束性的议定书或意见书不仅对各国政府制定相关政策具有指导意义，对公众正确认识现代生物技术革命的许多争端问题也极有参考价值。
5.2 FAO和WHO的看法
提出转基因食物安全性评估的原则与操作流程。就转基因生物的环境和人体健康安全性评估方面，一个很重要的原则就是逐例进行。不能认为一种或几种转基因生物通过了安全评
估，其他转基因生物也必然或推理是安全的。特别强调所有的转基因食物都应进行过敏原性分析，但也承认目前对食物过敏原分析存在诸多困难，还有待完善。FAO和WHO专家委员会认为，在引入任何一种转基因作物到农业生态系统中，必须逐例评估其对环境的影响。专家强调应加强研究转基因作物对生物多样性和作物起源中心的可能影响。[10]
5.3《卡塔赫纳生物安全议定书》
《卡塔赫纳生物安全议定书》是有关转基因生物安全性方面第一部也是至今唯一的一部具有法律效力的国际法。它的的基本思想是“预先防范原则”，该原则的实现是通过为越境转移的活的修饰生物建立“提前知情协议”程序，以解决对环境具有不利影响或不能确定是否有不利影响的活的修饰生物越境运输、转移、处理和使用的安全操作问题。
6 基因工程与转基因技术展望
6.1基因工程的发展前景
尽管遭到广泛争议和部分人群的激烈反对，但从发展趋势和生产需求上看，农业的基因革命将会不断发展和深入，这一点似乎已被绝大多数人所承认。人类没有理由拒绝和抛弃凝聚着自己高度智慧的科学成就。唯一明智之举是趋利避害，从中受益。
6.2知识的空缺
任何新技术和新发明，均存在改进、提高和完善的过程。技术的不完善是与人类当时的知识空缺有关。了解我们知识的空缺才能知道如何去添补，进而改进我们的技术。在转基因技术方面，联合国粮农组织曾经做过归纳，主要有以下几方面：
①涉及原生遗传资源潜在作用方面的基本数据
②种植转基因作物对环境造成变化的分析技术，特别是热带地区
③预测长期效应的方法学
④地表和地下生态系统良好功能的指标
⑤对杂草和天然植物产生选择压的资料
⑥在热带和温带生态系统中害虫抗性的进化
⑦引入转基因作物地区的生态系统资料
⑧应用转基因作物的风险评估标准和生态学预测
⑨下一代转基因作物产品及其品质的信息。[10]
6.3总结
回顾基因工程快速发展的几十年，基因工程所取得的多项成就令人兴奋不已。随着科学的全面飞速发展，基因组计划的完成，生物体秘密的全面揭开，基因工程技术必将会有极大的突破，成为21 世纪科学技术发展的主导力量，对人类的生活将产生极其深远的影响。[11] 从以上分析我们可以看出，基因工程技术如同其他的科学技术一样，也是一把“双刃剑”，其发展和使用既有造福于人类社会的一面，也有可能危害于人类社会的一面。因此，对基因技术的研究和开发也必须进行辩证地分析和认识，对其可能出现的负面影响，要及早认识，并通过建立有效的社会制约机制对其进行限制，做好防患于未然的工作，以保证基因技术向着有利于人类社会的方向发展。
参考文献：
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生物制药工艺学习题集 第一章生物药物概述 一、填空： 1、我国药物的三大药源指的是____________ 、___________ 2、现代生物药物已形成四大类型，包括__________________ 3、请写出下列药物英文的中文全称：IFN ( In terfero n ) _________________________________ 、IL(lnterleukin) 、CSF( Colony Stimulating Factor) 、EPO (Erythropoietin ) _________________________________ 、EGF ( Epidermal Growth Factor ) _______________ 、NGF ( Nerve Growth Factor ) ________________________ 、rhGH (Recomb inant Huma n Growth Hormone ) ______________________________________ 、Ins (Insulin ) __________ 、HCG ( Human Choriogonadotrophin ) ______________________ 、LH _______________ 、SOD _____________ 、tPA _____________________ 4、常用的3-内酰胺类抗生素有____________________ 、 _____________ ;氨基糖苷类抗生素 有___________ ;大环内酯类抗生素有________________ ;四环类抗生素有 _______________ ;多肽类抗生素有_____________ ;多烯类抗生素有_______________ ; 蒽环类抗生素有______________ 5、嵌合抗体是指用__________________ 替换___________________ ,保留___________________ ; 人源化抗体是指抗体可变区中仅______________________ 为鼠源，其___________________ 及恒定区均来自人源。
抗SARS病毒药物研究及进展 摘要 2002年冬到2003年春有一种冠状病毒肆虐全球，这种严重急性呼吸综合征（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS，传染性非典型肺炎）的元凶就是SARS病毒。严重急性呼吸综合征(SARS)的爆发是对人类健康的严重威胁。在抗SARS冠状病毒(SARS-CoV)的小分子化合物和疫苗尚未面市之前，在已经注册上市的抗病毒药物中寻找对SARS-CoV有效的药物不失为一条捷径。近年来随着对SARS病毒的研究和在动物免疫中的实验，抗SARS病毒药物层出不穷，本文主要对SARS病毒和抗SARS病毒药物状况做一个综述。 关键词 SARS；抗病毒药物；冠状病毒；传染病； 前言 2002年底，中国广东等地出现了多例原因不明的、危机生命的呼吸系统疾病。随后，越南，加拿大和香港等地也先后报道了类似病例。世界卫生组织将此类疾病命名为“严重急性呼吸道综合症”（SARS）。随后世界各国的实验室都致力于发现这种疾病的病原体。曾经有人在对SARS的前期研究中，猜测其为细菌性病原体，最终香港大学于2003年3月22日宣布分离出一种未知的冠状病毒，到此为止才确定了其本质。研究与开发防治SARS的有效药物毫无疑问是对医药界提出的挑战。经过科研工作者的不懈努力，最终合成了若干种抗SARS病毒药物。在临床上此类药物的治疗效果突出，最后，人类宣布战胜SARS病毒。虽然目前此种冠状病毒已经被控制，但是对好多人来说仍然心有余悸。这需要对该病毒不断研究，彻底了解其感染机制，以便研究出更适合此类病毒的药物。相信在不久的将来，会有更多的研究人员会加入到此抗病毒药物研制的行列中，使冠状 病毒不在成为人类的威胁。 正文 冠状病毒粒子呈不规则 形状，直径约60-220nm。病毒 粒子外包着脂肪膜，膜表面有 三种糖蛋白：刺突糖蛋白（S，
生物技术专业综述 作为生物技术专业的一名学生，我认为我们应该知道以下内容，以方便我们更好的了解我们所学的内容，这将对我们以后的学习以及就业都有帮助。 我们所学的主要课程：微生物学、细胞生物学、生物化学、遗传学、学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。 生物技术的定义：应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等。 生物技术的发展：生物技术是全球发展最快的高技术之一。70年代发明了重组DNA技术和杂交瘤技术。80年代建立了细胞大规模培养转基因技术，现代生物技术（基因工程）制药开始于八十年代初，特别是发明了pcr技术，使现代生物技术的发展突飞猛进，90年代，随着人类基因组计划以及重要农作物和微生物基因组计划的是害死和信息技术的渗透，相继发展起了功能基因组学，生物信息学，组合化学，生物芯片技术以及一系列的自动化分析测试和药物筛选技术和装备。目前，各种新兴的生物技术已被广泛地应用于医疗，农业，生物加工，资源开发利用，环境保护，并对制药业等产业的发展产生了深刻的影响。近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等，其中，基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）就是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。 目前，有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药产业的重大变革，生物制药也得以迅速发展。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程，其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术，
基因工程药物发展进程 药剂3班张楠 07106330 学习了药学分子生物学后，我对基因工程药物产生了浓厚的兴趣，通过生物化学和分子生物学的学习以及课下翻阅相关资料，让我对基因工程药物有了新的认识： 1 基因工程药物 基因工程药物是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物。在医学和兽医学中应用正逐步推广。 以乙型病毒性肝炎（以下简称乙肝）疫苗为例，像其他蛋白质一样，乙肝表面抗原（HBSAg）的产生也受DNA调控。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）。 目前有很多基因工程对人类的贡献典例。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，远不能满足全国的需要。基因工程疫苗解决了这一难题。与上述的血源乙肝疫苗相比，基因工程生产的乙肝疫苗，取材方便，利用的是资源丰富的大肠杆菌或酵母菌，它们有极强的繁殖能力，并借助于高科技手段，可以大规模生产出质量好、纯度高、免疫原性好、价格便宜的药物。在小孩出生后，按计划实施新生儿到六个月龄内先后注射三次乙肝疫苗的免疫程序，就可获得终身免疫，免受乙型肝炎之害。正是基于1996年我国已有能力生产大量的基因工程乙肝疫苗，我国才有信心遏制这一威胁人类健康最严重、流行最广泛的病种。这是基因工程药物对人类的贡献典例之一。 基因工程药物另一个重要应用就是干扰素的生产。当人或动物受到某种病毒感染时，体内会产生一种物质，它会阻止或干扰人体再次受到病毒感染，故人们把此种物质称为干扰素（Interfero,简称IFN），是1957年英国科学家多萨克斯（Lossaacs）和林德曼（Lindenmann）在研究流感病毒干扰现象时发现的。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
第2课时基因工程的原理和技术 知识内容要求考情解读 基因工程的原 理和技术 b 1.简述基因工程的原理。 2.概述基因工程基本操作的几个步 骤。 一、基因工程的原理 1．基本原理 让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定和高效地表达。 2．变异类型 基因工程属于可遗传变异中的基因重组。 归纳总结(1)在基因工程中，不同DNA链的断裂和连接产生DNA片段的交换和重新组合，形成了新的DNA分子，在这个操作中交换了DNA片段，故属于基因重组。 (2)基因工程中的基因重组不同于减数分裂过程中的基因重组。前者属于无性生殖中的重组，并发生在不同种生物间，打破了物种间的界线，可以定向地改造生物的遗传特性，此操作均在细胞外进行。 例1科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的内吞作用进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体上，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程属于( ) A．基因突变B．基因重组 C．基因互换D．染色体畸变 答案 B 解析基因突变是基因内部结构的改变；染色体畸变是以染色体作为研究对象，探讨染色体结构和数目的变化；基因工程是将外源基因导入受体细胞，得到人们所需要的产物，属于基因重组。 例2下列叙述符合基因工程基本原理的是( ) A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因 B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株 C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株 D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上 答案 B 解析基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基
1、DNA载体经HindⅢ切割后产生粘性末端，能发生载体自连，影响载体与外源DNA的连接效率，常用的防止载体自连的方法有碱性磷酸酶处理使5’磷酸基团羟基化。 2、切口平移是指在DNA聚合酶Ⅰ的作用下，使5’磷酸基团带上放射性标记。 在酶切缓冲液中，一般需加入BSA，请问加入BSA的作用是提高蛋白质浓度防止酶失活。 3、下列哪一种酶作用时需要引物（B）反转录酶在作用时需要DNA聚合酶，而后者需要引物A、末端转移酶B、反转录酶C、DNA 连接酶D、限制酶 4、下列DNA片段，最可能含有SstI 酶切位点的是（A） ＡGGAGAGCCTCT ＢGAGCACA TCT ＣCCCTGTGGGA ＤA TCCTACATG ＥAACCTTGGAA DNA连接酶的作用特点有哪些？ 1、DNA 3’端有游离的-OH，5’端有一个磷酸基团（P） 2、需要能量、Mg2+ 3、被连接的DNA链必须是双螺旋的一部分 4、只封闭双螺旋DNA骨架上的nick 大肠杆菌DNA聚合酶I有哪些不同的酶活力特性，各有何利用价值。 1、5’—3’聚合酶活性：以DNA为模板利用四种dNTP合成DNA链 2、3’—5’外切酶活性：主要起校对作用 3、5’—3’外切酶活性：从5’端降解DNA分子 何谓Star activity？简述Star activity 的影响因素及克服方法？ 限制性内切酶的识别和酶切活性一般在一定的温度、离子强度、pH等条件下才表现最佳切割能力和位点的专一性。当条件改变时，许多酶的识别位点会改变，导致识别与切割序列的非特异性，称为星号（*）活性。 （1）高甘油含量（>5％, v／v）； （2）限制性内切核酸酶用量过高（>100U／ugDNA）； （3）低离子浓度（<25 mmol／L）； （4）高pH（8.0以上）； （5）含有机溶剂，如DMSO（二甲基亚砜），乙醇等； （6）有非Mg2+的二价阳离子存在（如Mn2+，Cu2+，Co2+，Zn2+等）。 举例说明在基因工程中修饰性工具酶具有的重要用途 1、末端转移酶：同聚物加尾克隆DNA片段，再生酶切位点便于回收克隆片段，标记DNA 片段的3’末端 2、多核苷酸激酶：催化5’羟基末端磷酸化便于DNA分子连接标记DNA或RNA的5’段 3、碱性磷酸酶：去除DNA或RNA分子的5’末端磷酸基团，防止线性化的载体分子自我连接；与多核苷酸激酶共同作用，标记DNA5’末端 用 T4 phage DNA polymerase 可进行末端标记，试简述其原理？ 用3’—5’外切酶活性作用于所有末端形式的3’端制造出3’隐蔽端，再利用它的5’—3’聚合酶活性补平，并加入放射性标记的32P-dNTP。标记的dNTP逐渐取代被删除掉的原有的核苷酸，因此叫做取代合成。 1、下列哪种克隆载体对外源DNA 的装载量最大（B） A、粘粒 B、酵母人工染色体（Y AC) C、质粒 D、λ噬菌体
间充质干细胞在医学中的应用文献综述 学院：生命科学学院 年级：2011 姓名：张胜男
前言:干细胞是具有增殖分化潜能的一种细胞,人体200多种细胞均起源于一个全能干细 胞---受精卵,出生后的机体生存也依赖于不同组织中的干细胞,进行自我更新和损伤修复.追溯到1895年人类第一次临床应用骨髓移植治疗肿瘤疾病,干细胞在临床上的应用已有100多年的历史,间充质干细胞是干细胞家族的重要成员.随着人类技术的发展,人类具备了从成体组织中提取间充质干细胞的能力,并可以在体外进行大量的细胞扩增培养,但是间充质干细胞临床试验研究所面临的基础理论、实验技术、行业法规，法律伦理等问题，使其在真正走向临床应用的道路还很艰难，这条路上还有多少障碍？还有多远？需要的不仅仅是生命科学领域研究人员的努力，也需要相关管理部门同行！ 正文： 1间充质干细胞 间充质干细胞英文缩写MSC，存在于多种组织中。 1.1间充质干细胞的发现过程 间充质干细胞最早在骨髓中发现，随后还发现存在于人体发生、发育过程的许多种组织中。目前, 我们能够从骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等组织以及羊水、脐带血中分离和制备间充质干细胞，使用得最多的是骨髓来源的间充质干细胞。 2006年，我国在胎盘和脐带组织中分离出间充质干细胞，这种胎盘和脐带来源的间充质干细胞有可能成为骨髓间充质干细胞的理想替代物，并具有更大的应用潜能。 鉴于间充质干细胞具有多向分化潜能、能支持造血和促进造血干细胞植入、调节免疫以及分离培养操作简便等特点，正日益受到人们的关注。随着间充质干细胞及其相关技术的日益成熟，临床研究已经在许多国家开展。作为种子细胞, 临床上主要用于治疗机体无法自然修复的组织细胞和器官损伤的多种难治性疾病；作为免疫调节细胞，治疗免疫排斥和自身免疫性疾病。 最初的临床研究是1995年由Lazarus等人进行的，他们收集缓解期血液肿瘤患者的自体MSC，在体外扩增培养4~7周，然后再静脉注射入患者体内，患者被分为3组，分别给予不同剂量的MSC，注射后没有观察到毒副作用，提示MSC 用于移植治疗安全可靠。随后自体MSC的临床报道逐渐增多，病种涉及放疗及化疗后造血重建、移植物抗宿主病（GVHD）、心脏系统疾病等，在这些报道中均证明临床经静脉输注安全可靠。 然而自体间充质干细胞的应用过程中逐渐暴露了不便之处：例如扩增能力个体差异很大；潜在的肿瘤细胞污染风险；培养需要一定的时间，不能及时适应病情的需要等。这些制约了自体间充质干细胞的使用。间充质干细胞给未来的再生医学带来了新希望, 对间充质干细胞更深入的研究和临床应用必将在不远的将来造福人类。其中，胎盘和脐带来源的间充质干细胞具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、取材方便、无道德伦理问题的限制、易于工业化制备等特征，有可能成为最具临床应用前景的多能干细胞。 1.2 间充质干细胞的生物学特性 间充质干细胞具有其独特的生物学特性
基因工程期末论文
动物基因工程疫苗的研究进展 摘要：原核生物分子遗传学和DNA重组技术的日新月异，不仅在动植物、农作物的高产、优质、抗逆性上的选育，而且在生产新型药物、疫苗、和基因治疗等研究上做出了贡献，促进了技术的发展和完善。动物基因工程疫苗的发展就是其中之一，本文将就基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗、抗独特型疫苗等技术发展方向及进展情况作以综述。 关键字：动物；基因工程；疫苗；研究进展 疫苗发展已将近有200多年的历史，在动物传染病防控中起着非常重要的作用。然而由于一些病原微生物所具有的特殊性质，导致安全疫苗研制困难重重。随着基因工程的出现，它极大地开阔了人们的视野，促进了动物疫苗类生物制品的飞速发展。基因工程疫苗是指利用分子生物学方法对病原微生物的基因组进行改造，分离出病原的保护性抗原，降低其致病性，提高免疫原性，或者将病原微生物基因组中的一个或多个对防病、治病有用的基因克隆到无毒的原核或真核表达载体上制成的疫苗。接种于动物，使其具有免疫力和对感染性疾病的抵抗力，从而达到防控疾病的目的，提高其成活率及保证健康。按照疫苗的构成和研发方法大致分为传统疫苗和基因工程疫苗或新型 疫苗。 一传统疫苗 传统疫苗, 即利用病变组织, 鸡胚或细胞增殖病毒来制备灭活 疫苗和人工驯化弱毒疫苗，用培养基培养完整的细菌制备灭活疫苗和人工驯化弱毒疫苗。在过去动物传染病的预防和控制中发挥了重要作
用，解决了生产中的许多燃眉之急，但这两种疫苗均存在一定程度的缺陷。灭活疫苗生产成本高，免疫保护期短，而且需要反复多次接种；人工驯化弱毒苗尽管诱发的免疫保护优于灭活苗，但存在毒力回复。而且传统疫苗的研制和生产主要是通过改变培养条件, 或在不同寄 主动物上传代使致病微生物毒性减弱, 或通过物理、化学方法将其灭活来完成的。随着人类知识的不断进步, 传统疫苗的局限性也日益显露出来:(l) 动物和人类的病毒需要在动物细胞中培养, 这使得疫苗生产的成本很高; (2) 疫苗中的致病物质在疫苗生产过程中有可能 没有完全杀死或充分减毒, 这会导致疫苗中含有强毒性致病物质, 进而使得疾病在更大的范围内传播; (3) 减毒菌株有可能会发生突变;(4) 有些疾病(例如艾滋病)用传统的疫苗防治收效甚微。。因此，世界各国学者都致力于研制更安全、高效、廉价的新型疫苗。随着分子遗传学、分子生物学和基因工程技术的快速发展，新一代动物传染病疫苗——基因工程疫苗也应运而生。 二基因工程疫苗 与传统疫苗相比，基因工程疫苗具有安全性好、生产成本低、可以大规模廉价生产、利用活载体可以制成多价联合疫苗、热稳定性好、易于区分免疫动物和自然感染动物等优点。因为基因工程疫苗除去病原体的无效和致病成分，只保留能引起免疫保护作用的成分；检测原始病毒中含有而基因工程疫苗中没有的病毒蛋白的抗体就可以方便地从免疫物中区分出原始毒感染者，防治尚无疫苗的疾病。目前基因工程疫苗根据其研制的技术路线和疫苗的组成不同，可分为五大
论文撰写规范（暂行） 学位论文（设计说明书）是学生在教师的指导下经过调查研究、科学实验或工程设计，对所取得成果的科学表述，是学生毕业及学位资格认定的重要依据。其撰写在参照国家、各专业部门制订的有关标准及语法规范的同时，应遵照如下规范： 1．论文结构及写作要求 论文（设计说明书）应包括封面、目录、题目、中文摘要与关键词、英文题目、英文摘要与关键词、正文、参考文献、致谢和附录等部分。 1.1 目录 目录独立成页，包括论文中全部章、节的标题及页码。 1.2 题目 题目应该简短、明确、有概括性。论文题目一般中文字数不超过25个字，外文题目不超过15个实词，不使用标点符号，中外文题名应一致。标题中尽量不用英文缩写词，必须采用时，应使用本行业通用缩写词。 1.3 摘要与关键词 1.3.1 摘要 摘要是对论文（设计说明书）内容不加注释和评论的简短陈述，要求扼要说明研究工作的目的、主要材料和方法、研究结果、结论、科学意义或应用价值等，是一篇具有独立性和完整性的短文。摘要中不宜使用公式、图表以及非公知公用的符号和术语，不标注引用文献编号。中文摘要一般为300字左右。 1.3.2 关键词 关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条（参照相应的技术术语标准），一般列3～8个，按词条的外延层次从大到小排列，应在摘要中出现。中英文关键词应一一对应。 1.4 论文正文 论文正文包括前言、论文主体及结论等部分。 1.4.1 前言 前言应综合评述前人工作，说明论文工作的选题目的、背景和意义、国内外文献综述以及论文所要研究的主要内容。对所研究问题的认识，以及提出问题。 1.4.2 论文主体 论文主体是论文的主要部分，应该结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。 1.4.3 结论（结果与分析） 结论是对整个论文主要成果的归纳，应突出论文（设计）的创新点，以简练的文字对论文的主要工作进行评价。若不可能作出应有的结论，则进行必要的讨论。可以在结论或讨论中提出建议、研究设想及尚待解决的问题等等。结论作为单独一章排列，不加章号。 1.5 参考文献 参考文献反映论文的取材来源、材料的广博程度。论文中引用的文献应以近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献为主。应是作者亲自阅读或引用过的，不应转录他人文后的文献。 1.6 致谢 向给予指导、合作、支持及协助完成研究工作的单位、组织或个人致谢，内容应简洁明了、实事求是，避免俗套。
基因工程与生物药物 姓名：李华龙 班级：生物制药1301 学号：1302150003
摘要 自1972 年DNA重组技术诞生以来,生命科学进入了一个崭新的发展时期。以基因工程为核心的现代生物技术已应用到农业、医药、轻工、化工、环境等各个领域。它与微电子技术、新材料和新能源技术一起,并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱, 而利用基因工程技术开发新型生物药物更是当前最活跃和发展迅猛的领域[ 1]。从1982年美国Lilly 公司首先将重组人胰岛素投放市场,标志着世界第一个基因工程药物的诞生。基因工程制药作为一个新兴行业得到各国政府的大力支持, 各国都积极研究和开发各种基因工程药物,并取得了丰硕成果。本文通过对基因工程药物的开发、应用和研究方法等研究进展进行综述。Abstract Since 1972, DNA recombinant technology was born, life science has entered a new period of development.Gene engineering as the core of modern biotechnology has been applied to agriculture, medicine, light industry, chemical industry, environment and other fields . It and microelectronic technology, new materials and new energy technologies together, tied for the four future beneficial to the people's livelihood the big pillar of science and technology, and using genetic engineering technology to develop new biological drugs is the most active and rapidly developing field. From the United States in 1982 Lilly's first recombinant human insulin on the market, marking the birth of the world's first gene engineering medicine. Genetic engineering pharmaceutical as an emerging industry has received great support from governments the countries are actively research and development of various genetic engineering drugs, and achieved fruitful results. In this paper, through the development of gene engineering medicine, research and Application Research progress is reviewed in this paper. 关键词 基因工程、生物药物、研究进展、应用 Genetic engineering、biological medicine、research progress,、application
口腔鳞癌组织中肿瘤转移相关基因1（MTA1） 一、选择原因及应用 口腔鳞癌组织中肿瘤转移相关基因1（MTA1）在蛋白和mRNA的表达水平，揭示其与口腔鳞癌（OSCC）发生、发展的关系。方法采用免疫组织化学法和原位杂交技术检测46例OSCC标本、15例口腔黏膜白斑与20例正常口腔黏膜标本中MTAl 基因的表达水平，并分析其与OSCC临床病理学参数的关系。结果MTA1蛋白和MTA1mRNA在OSCC组织中的表达水平显著高于口腔黏膜白斑和正常口腔黏膜（P 〈0．05），口腔黏膜白斑中MTA1蛋白和MTA1mRNA表达水平显著高于口腔正常黏膜（P〈0．01），MTA1蛋白和MTA1mRNA表达与肿瘤浸润深度和淋巴结转移密切相关（P〈0．05）。结论MTA1基因在蛋白和mRNA的表达水平在OSCC发生、发展及浸润转移过程中起一定促进作用，有望成为判断OSCC预后及选择治疗方案的一个新肿瘤标志物。 二、2查阅NCBI得到MTA1相关信息并获得目的基因PREDICTED: Gorilla gorilla gorilla metastasis associated 1 (MTA1), mRNA NCBI Reference Sequence: XM_004055801.1 FASTA Graphics LOCUS XM_004055801 2872 bp mRNA linear PRI 03-DEC-2012 DEFINITION PREDICTED: Gorilla gorilla gorilla metastasis associated 1 (MTA1), mRNA. ACCESSION XM_004055801 VERSION XM_004055801.1 GI:426378238 KEYWORDS . SOURCE Gorilla gorilla gorilla (western lowland gorilla) ORGANISM Gorilla gorilla gorilla Eukaryota; Metazoa; Chordata; Craniata; Vertebrata; Euteleostomi; Mammalia; Eutheria; Euarchontoglires; Primates; Haplorrhini; Catarrhini; Hominidae; Gorilla. COMMENT MODEL REFSEQ: This record is predicted by automated computational
关于环境保护的文献综述 摘要：随着人口、工农业生产和科学技术的飞速发展 ,环境和环境问题已越来越引起人们的普遍关注和重视。面对世界范围内的环境危机的严峻挑战 ,开展并加强环境保护工作已迫在眉睫。本文主要介绍了以现代微生物选育及培养技术和新型高效生物反应器为基础的环境生物技术在水污染治理、城市垃圾填埋、工农业污染源等方面的应用，最后还讨论了环境生物技术的应用及发展前景。 关键词：环境生物技术；污染治理；城市垃圾填埋；废水；应用前景；MBR技术；环境保护 前言 环境生物技术(EnvironmentalBiotechnology) 是指直接或间接利用生物的生理活动 ,建立降低或消除污染物的生产工艺 ,或能够高效地净化被污染的环境以及将污染物转化为资源的人工技术，是现代生物技术与环境科学结合产生的一门新兴交叉学科, 是从传统的废水生物处理技术起始, 通过应用现代微生物选育和培养技术和新型高效生物反应器, 而逐步发展起来的一种经济效益和环境效益俱佳的、解决当前日益严重的包括水污染在内的“三废”问题的最有效手段之一。 通常，日常生活中较普遍的污染源就是“三废”。“三废”指的是废水、废气和固体废弃物，这三大污染源严重污染了人类的生存环境。将环境生物技术应用于“三废”问题的治理 ,主要是指利用微生物原理将污染物质进行生物降解和生物转化 ,从而提高环境质量 ,达到环境污染治理的目的。 环境生物技术的起源可以追溯到一百多年前的活性污泥工艺的发展 ,其理论和实用技术在此一百多年来不断发展和进步 ,并得到广泛应用 ,对控制环境污染和改善环境质量起到了重要作用。而从全世界范围来看,环境污染至今还没有得到有效控制,特别是对发展中国家而言。在我国,随着经济的迅猛发展 ,环境污染现状也依然严峻 ,并有加剧的趋势，近年来 ,我国的环境污染治理力度不断加大 ,进入了一个新的高速发展时期 ,对环境污染治理新技术的要求也日益迫切。随着现代生物技术的发展 ,尤其是现代分子生物学技术的出现 ,为环境科学的发展带来了新的机遇。现代环境生物技术就是在这一形势下形成的。它是现代生物技术在环境科学领域中的应用 ,是现代生物技术与环境科学紧密结合而形成的新兴交叉学科 ,是一种经济效益和环境效益俱佳的、解决复杂环境污染问题的有效手段 ,是当代环境科学研究发展的主导方向之一。 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展，尤其是基因工程、
微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工102 学号：1014200044
摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝
（0589）《基因工程》网上作业题及答案 1：第一次作业 2：第二次作业 3：第三次作业 4：第四次作业 5：第五次作业 1：[论述题] 一、名词解释 1、限制性核酸内切酶； 2、基因文库； 3、cDNA文库； 4、RFLP； 5、核酸探针； 6、转录 二、简答题 1、试回答影响限制性内切核酸酶切割效率的因素？ 2、何为载体？一个理想的载体应具备那些特点？ 3、什么叫基因工程（Gene Engineering），试从理论和技术两个方面谈谈Gene Engineering 诞生的基础？ 4、抗性基因是目前使用的最广泛的选择标记，常用的抗生素抗性有哪几种？并举两例说明其原理？ 5、Y AC 载体具有什么样的功能性元件？为什么它在克隆大片段时具有很大的优越性？ 三、论述题 1、分析比较琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳的异同点？ 参考答案： 一、名词解释 1、DNA重组：是指用酶学方法将不同来源的DNA进行切割、连接，组成一个新的DNA 分子的过程。 2、克隆：原指一个亲本细胞经无性繁殖产生无数个相同细胞的子代群体的过程。 3、DNA克隆：是指将重组DNA分子导入到合适的受体细胞中，使其扩增和繁殖，以获得大量的相同的DNA分子，又称分子克隆或基因克隆。 4、目的基因：要分离和克隆的相应基因常称为目的基因。因目的基因片段需插入载体，导入宿主细胞内进行复制或表达，所以对宿主细胞DNA而言，又称它为外源性基因或外源性DNA。 5、基因载体：能够携带外源DNA进入受体细胞内进行复制或表达的DNA分子，被称为基因载体。
6、质粒：是独立于细菌染色体之外，能自主复制的共价闭合环状双链DNA。 二、简答题 1、答： （1）限制性核酸内切酶：识别并特异切割DNA碱基序列；（2）DNA polⅠ：催化缺口平移，制备高比度DNA探针；（3）Klenow片段：合成cDNA第二条链，补齐或标记双链DNA3′端；（4）TaqDNA聚合酶：DNA体外扩增(PCR)；（5）逆转录酶：催化合成cDNA；(6) T4DNA 聚合酶：聚合补平或标记DNA平末端或3′凹端等；（7）DNA连接酶：催化2条DNA链之间形成磷酸二酯键；（8）大肠杆菌DNA连接酶：应用于黏端DNA或切口间连接；（9）T4DNA连接酶：应用于黏性或平末端DNA的连接；（10）末端脱氧核苷酸转移酶：给载体或cDNA加上互补的同聚尾、加标记物；（11）碱性磷酸酶：防止载体自身连接、32P标记5′端；（12）T4多核苷酸激酶：5′端磷酸化、5′端标记放射性核素。 2、答： （1）分离制备目的基因――“分”；（2）切割目的基因和载体――“切”；（3）目的基因与载体的连接――“接”；（4）将重组DNA导入宿主细胞――“转”；（5）筛选并鉴定含重组DNA分子的受体细胞克隆――“筛”；（6）克隆基因在受体细胞内进行复制或表达――“表”。 3、答： （1）制备基因组文库；（2）构建cDNA文库；（3）PCR扩增目的基因；（4）人工合成DNA技术。 4、答： ⑴黏性末端连接：将靶基因片段和载体DNA经相同的限制酶分别切割，使它们两端产生相同的黏性末端。然后经黏性末端碱基配对，再经DNA连接酶作用，共价连接成新的重组DNA分子；⑵平头末端连接：将平末端的DNA分子在T4DNA连接酶催化下，使DNA分子的3′OH和5′P进行共价结合；⑶人工接头法：是指利用人工接头加在平端DNA 片段的两端，然后用相应限制酶切割人工接头以产生黏性末端，再与带相同黏性末端的载体相连；⑷同源多聚尾连接法：在末端脱氧核苷酸转移酶催化下，在线型载体分子的两端加上单一核苷酸如dG组成的多聚尾；而在目的DNA分子的两端加上dC尾，两者混合退火，然后经DNA聚合酶Ⅰ或Klenow填补裂口处缺失的核苷酸，再通过DNA连接酶修复成环状的双链DNA。
细胞工程在生物工程中的应用 摘要 生物工程包括五大工程，即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。 关键词：细胞工程；生物技术；应用；培养 1.引言 所谓细胞工程，是指以细胞为基本单位进行培养、增殖或按照人们的意愿改造细胞的某些生物学特性，从而创造新的生物和物种，以获得具有经济价值的生物产品。细胞工程根据研究材料的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。动物细胞工程和植物细胞工程均主要由两部分构成。其一是上游工程，包含细胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。第二则是下游工程，是将已转化的细胞应用到生产实践中去，以生产生物产品的过程。其中细胞培养是细胞工程的技术基础。细胞培养技术也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术。不论对于整个生物工程技术，还是其中之一的细胞工程技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程。 动物细胞工程主要技术设计细胞融合、细胞拆合、染色体导入和基因转移这四方面，是从细胞水平、核质水平、染色体水平以及基因水平这四个不同层次来改造细胞。植物细胞工程是以细胞的全能性和体细胞分裂的均等性作为理论依据，在细胞水平上对植物进行操作的育种新技术。 2.动物细胞工程在生物技术中的应用 2.1动物细胞工程的概念 动物细胞工程（animal cell engineering）是以动物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作，使细胞产生某些人们所需要的生物学特性，从而改良品质，加速繁殖动物个体或获得有用品系的技术。其应用学科：细胞生物学（一级学科）；细胞培养与细胞工程（二级学科）。
基因工程药物发展的历史及启示 吴岚晓1,郭坤元1,秦 煜2 (11第一军医大学珠江医院血液科,广东广州510282;21第一军医大学南方医院创伤骨科,广东广州510282) 摘要:基因工程诞生20余年,运用于医药行业,研制和开发基因工程药物,已取得长足进展。迄今为止,已有近100 个基因工程新药上市,并有数百种正在研制和开发中。可以预计,基因工程药物的发展具有无比强大的生命力。 就基因工程药物发展史进行概述,会从中得到许多启示。 关键词:基因工程;药物;科学;技术 中图分类号:R-02 文献标识码:A 文章编号:1002-0772(2002)12-0011-03 Developing History and the E nlightenment of G enetic E ngineering Drug W U L an-xiao,GUO Kun-yuan,QIN Y u (1.Depart ment of Hem atology,Zhujiang Hospital,First Military Medical U niversity,Guangz hou510282,China;2. N anf ang Hospital,First Military U niversity,Guangz hou510282,China) Abstract:G enetic engineering has made remarkable development in the area of drug production and research since it ap2 peared twenty years ago.More than100new geneitc engineering drugs have been used in clinic,and more drug-projects are undergoing.It can be predicted that genetic engineering drug will make more and more influence in people’s life.A perspective view about genetic engineering drug developing history was made in this article and some philosophic opinions inspired from it were discussed. K ey Words:genetic engineering;drug;science;technology 1 基因工程原理和技术 基因工程是在分子水平上人工改造生物遗传性,创造世间新的生物物种技术,亦称DNA重组或分子克隆,包括基因和载体的制备、切割和连接,重组DNA的转移、表达及产物分离等。基因的制备方法有,多聚酶链反应、互补文库、基因组文库、染色体DNA的酶切分离、酶合成法和化学合成法等,迄今为止,已制备人胰岛素、人尿激酶、人生长激素、人α-干扰素及生长因子等多种药物的基因。载体是能将外源性目的基因运输至宿主细胞的小分子DNA,目前大抵有细菌质粒、嗜菌体DNA及病毒DNA构建人工载体,如pBR322、Charon系列、Cos2 mid、反转录病毒、腺病毒及其相关病毒的DNA,此外,尚有酵母人工染色体DNA,及哺乳动物人工染色体DNA等。载体和含目的基因的DNA分别经限制性内切酶切割后,两者混合通过连接酶连接构成重组DNA,经转化、转导、转染、激光打孔、微注射或基因枪等技术,可转移至宿主内,获得基因工程细胞,后者经培养和表达,即可产生相应的基因工程药物。近年来还发现不用载体也不重组,将编码完整的DNA片段或mRNA直接注射内实现完全表达,表明非重组DNA和mRNA可被细胞直接吸收和表达,既简化了基因操作程序,也修正了基因工程基本概念,又促进了基因工程药物的发展,同时还为基因治疗提供了新理论和新途径。 2 基因工程药物发展的历史 应用基因工程技术,研制和开发的药物称为基因工程药物。它是通过重组DNA技术将治疗疾病的蛋白质、肽类激素、酶、核酸和其他药物基因转移至宿主细胞进行繁殖和表达,最终获得相应药物。包括蛋白质类生物大分子、初级代谢产物,如苯丙氨酸及丝氨酸等以及次生代谢产物抗生素等。自20世纪70年代初基因工程药物诞生以来,基因工程药物发展十分迅速。 ? 1 1 ? 医学与哲学2002年12月第23卷第12期总第259期