动物转基因技术研究进展
姓名：赵亚光学号：11110910041
专业：生物科学班级：2011级二班
摘要：文章综述了目前使用的各种转基因动物技术——显微注射法、逆转录病毒法、核移植法、精子载体法、电击法、胚胎干细胞介导法和基因打靶技术,并简述了各种方法的优缺点。同时对转基因动物在提高生产性能、异种器官移植、基因治疗和生物反应器等方面的研究现状做了较系统的概述。并指出了目前存在的问题,对其前景进行了展望。
关键词：转基因动物;动物转基因技术；研究进展
动物转基因技术是将外源基因移入动物细胞并整合到基因组中, 从而使其得以表达，以获得人们所期望得到的产物（优良品种的动物、活性产物等）。自1982，Palmiter等把大鼠生长激素基因导入小鼠一个去核的未受精的成熟卵母细胞中融合并激活，然后将重组胚直接或进行体外培养发育到桑葚胚或囊胚后植入同步化的假孕动物的子宫中而获得超级巨鼠以来 ,世界各国科学家对转基因技术应用于动物生产的研究产生了极大的兴趣 ,并相继在兔、羊、猪、牛、鸡、鱼等动物上获得转基因成功。转基因动物研究是近年来生命科学中最热门、发展最快的领域之一,其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中。这项技术正在对动物生产产生一场新的革命,在提高生长速度、生产性能,改善产品品质、抗病育种、基因治疗等方面取得了可喜的进展,显示出诱人的应用前景。
1 动物转基因技术
转基因技术就是将外源基因或体外重组的基因转移到动物的受精卵内,使其在动物体内得到整合和表达 , 以产生具有新遗传特征或性状的转基因动物 ,并能将新的遗传信息稳定地遗传给后代 ,获得转基因系或转基因群体 ,或者是将外源基因在特定调控元件作用下在某些宿主组织中进行独立的复制 ,并在一定的时间内表达外源蛋白。前一种情况是一种永久表达 ,又称为整合表达 ,这种表达具有遗传性 ,对改变动物的性状具有重大意义;后一种情况是一种暂时性表达 ,不能遗传给后代 ,只在当代表达 ,这种表达为人和动物疾病进行基因治疗和基因预防奠定了理论基础。其中外源基因导入细胞的方法有：
1.1 显微注射法
这一方法是发展最早,目前应用最广泛和最为有效的动物转基因技术。其基本原理是:通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵的雄性原核中,利用受精卵繁殖过程中雌雄原核的融合和DNA的复制,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。1980年Gordon 将SV40的TK基因整合后的质粒以显微注射法注入小鼠受精卵原核中,首次成功地培育出转基因小鼠。随后利用该方法,转基因兔、猪、绵羊、鱼、牛和山羊也都相继获得成功,该方法的优点是基因导入可靠;缺点是成功率低。
1.2 扎刺法
扎刺法是先将胚胎放在含有目的基因的培养液里,然后用细针扎到细胞或细胞核里,针快速拔出,此时外源基因就进入细胞核,细胞膜结构的流动性随之而关闭,胚胎内进入的溶液很少。这种方法比显微注射快,对胚胎损害小,但转基因频率低。
1.3 核移植法
该方法首先将外源基因导入到供体细胞中,选择其中带有外源基因的细胞进行扩增,然后将这种细胞的细胞核导入一个去了核的未受精的成熟卵母细胞中融合并激活将重组胚胎直接或进行体外培养发育到桑葚胚或囊胚后植入同步化的假孕动物的输卵管。1997年世界上第一头体细胞克隆羊“多莉”(DOLIY)在英国罗斯林研究所诞生,就应用了该法。安晓荣等通过体细胞核移植技术制作了转基因绵羊。
1.4 逆转录病毒载体导入法
将目的基因重组到逆转录病毒载体上,包装成高滴度的病毒颗粒,人为感染着床前后的胚胎,也可直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目的,通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组DNA中去,使这种细胞具有新的遗传性。Haskell 等应用该方法制作了转基因牛。1974年Janenisch等将SV40DNA注入小鼠囊胚腔中获得转基因小鼠。此方法的优点在于:宿主范围广泛,基因整合率高。对于显微注射比较困难的禽类早期胚胎而言,是一种非常适用的方法,可以直接将载体病毒注射到未经孵化的鸡受精卵的卵黄中。其缺点是:载体病毒不能再结合用以产生新的有感染的病毒,包裹的核酸大小有限制,
不需要长末端重复子(LTRs)干扰可进行组织特异性表达,获得有感染多种宿主细胞的病毒。
1.5 电击法
电击法也叫电场转移基因法,其原理是外界的高电压脉冲可以改变细胞膜的结构,使膜产生可变性的电穿孔,从而使得一定大小的DNA分子通过细胞膜进入细胞核,并进一步整合到宿主DNA上。1992年,Lnoue等利用该方法在鱼类的转基因研究中获得成功。
1.6 性腺转基因方法
早期的动物转基因研究中,大量应用了利用逆转录病毒介导、显微注射、电穿孔、脂质体
介导、精子载体法等方法,这些方法需要复杂的操作仪器和胚胎体外培养等复杂的实验过程, 同时获得转基因动物的效率很低,一般不到10%。K i m e t a l根据精子作为外源基因载体转基因的原理,及一般细胞都能够吸收外源DNA的原理,把外源基因用脂质体转染精原细胞,再将被转染的精原细胞微注射到精原细胞被破坏的雄性动物的睾丸的曲精细管内,结果发现小鼠在康复后可以产生携带外源基因的精子。如果利用这样的小鼠对雌鼠交配，可以预期能够产生含有所转外源基因的转基因小鼠。沈新明等省略了对精原细胞转染外源基因并对曲精细胞移植转染细胞的步骤,直接用人巨细胞病毒启动子调控的增强型绿色荧光蛋白表达载体注射到小鼠的曲精细管内,最后通过与雌鼠交配,成功获得了表达绿色荧光蛋白的转基因仔鼠。Yuanetal报道通过向曲精细管内注射外源D N A,然后再结合对曲精细管电击或电穿孔处理,以使外源基因进入睾丸生精细胞。然后将这些处理的雄鼠与母鼠交配, 得到的小鼠中有一组的阳性检测率达25%。Sheneal.则将处理方法更为简化, 首先直接向雄兔睾丸内注射携带绿色荧光表达的外源DNA 及二甲基亚砜的介质，使DNA能够进入睾丸细胞和生精细胞。一个月后用处理的雄兔与雌兔交配，所产生后代的56%仔兔能高效地表达所导入的外源基因。这一转入外源基因的阳性率大大高于以往精子载体法或其他非定点转基因方法的结果。对应于在雄性动物的向睾丸注射外源基因,Yangetal.直接对小鼠的卵巢注射绿色荧光蛋白基因,也可以得到转基因小鼠, 并且检测后代的阳性率达54%, 并且发现获得的6 代以内的转基因小鼠都具有较好的遗传稳定性。用同样的方法制作转基因鸡的研究中,阳性率高达67.65%。由于通过性腺转基因操作简便、技术要求较低、难度较小,这种方法将成为一个制作转基因动物的方向,有可能用于如猪和牛这样的大动物的转基因。然而该方法制备转基因动物时,仍然存在外源基因随机整合进入与宿主基因组的问题,因此目前还无法利用此方法随意地获得理想的转基因动物。
1.7 定点制作转基因动物的方法
由于非定点转基因方法使外源基因随机整合到宿主细胞染色体上, 使得制作转基因动物带有很大的偶然性,外源基因的表达的可控性也较差。同时由于外源基因随机整合到宿主基因组,很可能破坏宿主基因的正常表达,将影响到宿主的发育和存活。因此新的定点整合转基因方法就应运而生了,一般通称为基因打靶( gene targeting) 。
基因打靶是在胚胎干细胞技术和同源重组技术基础上发展起来的可对基因组进行定点修饰的实验技术。基因打靶通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组、精细地定点修饰和改造基因D N A片段,具有位点专一性强和打靶后目的片段可以与染色体DNA共同稳定遗传的特点。Thomas and Capecch首先对小鼠ES细胞进行了基因打靶, 然后将此打靶的ES 细胞移植进入小鼠囊胚,将此重组胚胎移植进入代孕母鼠, 最后产出嵌合体仔鼠,通过相互交配获得基因敲除的纯合小鼠。基因打靶包括基因敲除( knock out) 和基因敲入( knock in) 技术。目前利用以上技术已经制备了大量基因敲除小鼠,在研究基因功能和疾病模型研究方面做出了贡献。相应地,外源基因也可以通过基因打靶转入小鼠基因组,并获得了通过基因敲入的转基因小鼠,实现了外源基因在宿主基因组的定点整合。
1.8 其它
除上述几种转基因方法外 ,为了某种特殊需要也探索一些其他方法 ,如激光导入法、受体介导的基因转移法、脂质体介导法、基因枪法等 ,但总体看来仍不十分理想 ,效率不高。
2转基因动物技术的应用现状
转基因动物是指通过转基因技术将外源基因导入动物生殖细胞,由此稳定整合到动物基因组,并能遗传给后代的动物。目前,转基因动物的研究主要包括三个方面:(1)利用转基因技术进行动物生产改良,培育新品种和提高生产性能,进行基因治疗。(2)利用转基因动物制造具有生物活性的产物,包括器官移植和生物反应器。(3)利用转基因动物确定研究手段,包括建立疾病模型和发育调控。
2.1 促进动物生长
常规育种改良畜禽品种进展较慢,而且有些种畜的生产性能已达到相当高的水平,很难获得较大的进展,利用转基因技术,将所需的优良基因直接转入待改良群体中,从而培育出具有优良品质的转基因品系。生长激素(GH)基因是转基因研究中运用最早的基因,1985年
Hammer,1989年Rexroad和1993年Pursel分别获得转人的生长激素释放因子(hGRF)的转基因小鼠、转基因母猪和转基因绵羊。提高了猪的生长速度和饲料利用效率,胴体脂肪率也明显下降。1994年,德国成功培育出转入生长素的转基因猪,使世界上出现了壮如小牛的“超级猪”。有不少研究发现,在提高动物生长速度的同时也带来了一些副作用,如在转GH基因动物中,死胎和畸形率较高,得关节炎、胃溃疡、肾病和繁殖力下降的转基因动物较多,这可能与转基因整合位点不当和GH表达水平失控有关。另外,对猪进行GH基因发现,较异原生长激素基因的猪生长速度快。
2.2 改善产品品质
外源基因不仅能在转基因动物中得到整合和表达,而且能获得组织特异性表达,因此,只要转入相关的基因,不仅可以提高乳、肉、蛋、皮毛等畜产品的产量,而且也可以改变畜产品质量,这是常规育种和突变方法所不能完成的。在改变产乳性状方面,主要以羊和奶牛为转基因对象。西方国家如英国、美国、法国、瑞士和荷兰都已相继开展研究,并取得了一定进展。Simious等首先用绵羊的β-乳球蛋白(BLG)基因产生了转基因小鼠并获得表达,其乳汁中所含的绵羊β-乳球蛋白的量要比正常绵羊乳汁高5倍。随后又用BLG-FIX(人凝血因子IX)和BLG-α1AT(人α1-抗胰蛋白酶)基因获得了转基因绵羊,并从其乳汁中测出了人凝血因子和人α-抗胰蛋白酶。Murray等将人乳溶菌酶基因导入小鼠获得了有活性的乳腺专一性表达,通过这一途径有可能实现对乳用家畜乳用成分的改良,乳汁成分中溶菌酶含量的提高,不仅可以减少乳畜乳房炎的发生,还能延长奶的保鲜期。
2.3 提高抗病性
与提高家畜生产性能和改善畜产品质量一样,利用转基因技术提高动物的抗病性具有十分乐观的应用前景。对一些种属特异性的疾病,如果可以从抗该病的动物体中克隆出有关的基因,并将其转移给易感动物品种,则有希望培育出抗该病的品系。此外,在对畜禽类病原体基因结构进行深入研究的基础上,可将病原体致病基因的反义基因导入畜禽细胞,使侵入畜禽机体的病原体所产生的mRNA不能表达,从而起到抗病作用。湖北省畜牧所与中国农科院兰州兽医所合作,将抗猪瘟病毒(HCV)的核酶基因导入猪体中,获得抗猪瘟病毒的转基因猪。
2.4 动物生物反应器
一般把目的基因在血液循环系统或乳腺中表达的转基因动物叫动物生物反应器,转基因最为诱人的前景是利用它生产人类所需的生物活性物质或药用珍稀蛋白,这已引起了国内外学者和开发商的高度重视。其中,通过动物乳腺生物反应器生产人类药用蛋白的研究已取得了初步成功。乳腺是一个外分泌器官,乳汁不进入体内循环,不会影响转基因动物本身的生理代谢反应,从转基因动物乳汁中获取的基因产物不但产量高,易提纯,而且表达的蛋白经过充分的修饰加工,具有稳定的生物活性。1991年英国科学家将人的α1-抗胰蛋白酶基因转入绵羊受精卵成功地获得了5只转基因绵羊,从绵羊乳中纯化的α1-抗胰蛋白酶与人血浆中的α1-抗胰蛋白酶具有相同的生物学活性。90年代,国家“863”计划已将转基因羊—乳腺生物反应器的研究列入重大项目,并取得了一系列可喜成果。中国科学院与扬州大学合作获得促红细胞生成素和人乙型肝炎表面抗原基因两乳腺表达的转基因山羊。1998年上海医学研究所与复旦大学遗传所合作获得表达人凝血因子Ⅸ转基因山羊。利用这一技术获得的人凝血因子Ⅸ可用于解除血友病患者的痛苦。
2.5 器官移植
器官移植按供体与受体遗体距离的远近可分为两种类型:相近种系和远离种系间异种器官移植。异种器官移植排异反应甚为迅速和剧烈,例如:异种移植的心脏在几分钟至几小时内即可被排斥而丧失功能。为了防止补体介导的异种移植后超级排异反应,近年来,国外学者提出了两条途径:一条途径是通过对受体动物循环血中的补体清除,使供体心脏不受补体的攻击。首先采用此法进行猪-猴心脏移植达到了延长心脏存活的目的。另一条途径是通过转基因技术,即通过克隆受体的补体调节蛋白基因并转移至供体动物基因组中,使之在供体心血管内上皮表达,采用这种转基因动物心脏进行异种移植后,就可避免超级排异反应的发生,其效果类似于同种心脏移植。
2.6 建立人类遗传疾病模型进行基因治疗
基因治疗主要是将正常的外源基因植入人体靶细胞以取代有缺陷的基因,恢复该基因的功能或提供一种新的治疗功能,以改善相关症状,达到治疗基因病的目的。最早的基因治疗可追溯到20世纪80年代初。80年代后期,从小鼠到灵长类等一系列动物基因转移研究模型获得成功。我国基因治疗研究始于80年代末,1987年成立了第一个进行基因治疗研究的实验室,短短几年内,已取得显著的成绩,首例基因治疗血友病患者获得成功(1991)。3存在问题及展望
动物转基因技术目前已取得较大进展,研究也不断深入,但仍然存在着许多急需解决的问题。
3.1 转基因动物的成活率低
转基因动物在获得生产性状提高的同时,也留下一些后遗症,如死胎和畸形率较高,患关节病、胃溃疡、肾病和生殖力丧失症的动物较为普遍。
3.2 理论基础积累不足和技术不完善
转基因动物研究存在理论基础积累不足和技术不完善等问题,使得转基因动物基因组存在随机整合、调节失调、遗传不稳定以至于表达效率不高等问题。
3.3 转基因动物生物反应器产品的安全性问题
这包括转基因动物的产物的分离和提纯,表达产物的结构和生物活性与人体蛋白的相似性的问题,只有从表达产物除去能引起人类变态反应的非人类蛋白,并且产品与人体蛋白有足够的相似性,才能应用于人类的健康事业。
转基因技术的诞生标志着人类在生命科学的发展史上进入一个崭新的阶段。转基因技术的发展不仅促进了其它学科的发展,而且带动的产业将推动世界经济的发展。研究最深入、应用最广泛的转基因动物生物反应器,已走向商业化应用阶段,展示了广阔的应用前景。据国外经济学家预计,大约10年后转基因动物生产的药品就会鼎足于世界市场,转基因动物生物反应器产业将成为最具高额利润的新型工业。虽然转基因技术还存在一定的局限性,但经过几十年的发展,转基因动物的研究取得了长足的进步,研究方法也日新月异,在各个领域展现出美好的前景。许多生物学家预言“21世纪将是人类向生物技术要粮食、要奶、肉、蛋的世纪”,利用转基因动物造福人类的前景无疑是光明而诱人的。
参考文献
[1] 孙含笑,陆大祥,等. 转基因技术理论与应用第一版〔M 〕. 郑州:河南医科大学出版社,2002 ,444～446， 61～63.
[2] 魏平华. 畜禽转基因研究进展 J〔〕. 中国畜牧杂志, 1993 ,29 (2) : 61~63.
[3] 张永玲. 转基因动物技术应用研究进展 .上海畜牧兽医通讯， 2007，5： 36-39.
[4] 梁海青,岳文斌等.动物转基因技术的研究和应用前景.动物医学进展,2003,24(6):127-128.
[5] 尹俊,王鸿利,等. 精子载体介导的人FV Ⅷ基因在转基因小鼠体内的表达. 中国医学论坛
报 ,2003 ,29( 1) :17 .
[6] 安晓荣,等. 体细胞核移植法生产绵羊转基因囊胚 J〔〕. 科学通报 , 2001 ,46 :810～813 .
[7] Tirlapr Uk . ,et al. Targeted transfection by femtosecond laser 〔J 〕.
Nature ,2002 ,418 :290～291 .
[8] Hammer RE. ,Prused V G. ,Rexord GE. ,et al. Production of trans genicrabbit s ,sheep
and pigs by microinjection J〔〕. Nature ,1985 ,315 : 680～683 .
[9] 庞有志,赵淑娟. 转基因技术与鸡的抗病育种 J〔〕. 中国兽医科技, 1999 , 3 :43～44.
基因技术的发展历程 2011级初等教育理科代林宏 [摘要]基因技术作为２１世纪生物科技的核心技术之一，通过操纵、改变DNA上基因的容易来改变生物属性和特点，包括胰岛素生物工程、干细胞技术、克隆技术等。基因科技术的每一次突破和发展对人类的生产生活都有着重要的影响。 [关键词] 基因技术；成就；发展历程； 基因技术是指通过操纵、改变（增加或减少)DNA上基因的容易来改变生物属性和特点，以达到有利于人类目的的生物科学技术。如把胰岛素基因置入大肠杆菌产生人类稀缺的胰岛素生物工程；干细胞技术，克隆技术等。这一系列的技术由基因到伟大的人类基因组计划以及后来的一系列生物高科技的发展有一个漫长的历程。 19世纪60-80年代间确定了细胞中的两种核算，脱氧核糖核算及核糖核酸；染色质，染色体等物质，对细胞结构有了基本的认识。 1909年，丹麦的约翰逊把遗传因子命名为“基因”。随后美国人摩尔根和他的学生发表了《遗传的物质基础》和《基因论》。证明了基因是染色体上的遗传单位。 1944年美国的艾弗里证明了遗传基因就在DNA上。剑桥大学的卡文迪许实验室里，沃森和克里克研究发现了DNA分子双螺旋结构，并在科学期刊《自然》上面发表了论文，这位之后的基因技术发展奠定了基础。 1956年，美国的肯恩伯格从大肠杆菌里分离出了一种催化核苷酸形成DNA 的酶－DNA聚合酶，作为DNA体外复制技术的起始。随后提出了中心法则、操纵子学说，并成功的破译了遗传密码，使生物学的发展进入了另一个阶段。 所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入了人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的豆和四分之一的玉米都是转基因的。 运用胚胎遗传病筛查技术可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。[1] 基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，二是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新性状，如抗虫西红柿，生长迅速的鲫鱼，转基因烟草等。1997
实践证明，利用重组DNA技术，可以对不同生物的基因进行新的组合，得到性状发生改变的新生物。这意味着人类可以根据自己的意愿设计新的生物，并把它构建出来。人的创造性有一次性得到生动的体现。从此，生物科学完全超越了经验科学的阶段，第一次具备了工程学科的性质，以至于我们今天把基于重组DNA技术的新的学科分支，称为目前众所周知的“基因工程”。 第一节基因工程的诞生与发展 一、基因工程的定义 基因工程（Gene engineering）原称遗传工程（Genetic engineering）。从狭义上讲，基因工程是指将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状甚至创造新的物种。因此，供体、受体和载体称为基因工程的三大要素，其中相对于受体而言，来自供体的基因属于外源基因。除了少数RNA病毒外，几乎所有生物的基因都存在于DNA结构中，而用于外源基因重组拼接的载体也都是DNA分子，因此基因工程亦称为重组DNA技术（DNA recombination technique）。另外，DNA重组分子大都需在受体细胞中复制扩增，故还可将基因工程表征为分子克隆或基因的无性繁殖（Molecular cloning）。 广义的基因工程定义为DNA重组技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是外源基因重组、克隆和表达的设计与构建（即狭义的基因工程）；而下游技术则涉及到含有重组外源基因的生物细胞（基因工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。因此，广义的基因工程概念更倾向于工程学的范畴。 二、基因工程诞生的理论基础 （一）DNA是遗传物质 1944年，Avery进行的肺炎双球菌转化实验，证明了基因的分子载体是DNA，而不是蛋白质；1952年，Alfred Hershy和Marsha Chase通过噬菌体转染实验证明了遗传物质是DNA。 （二）DNA双螺旋结构和半保留复制
自然辩证法 1. 国家和社会为什么要支持科学技术发展？大概有那些形式？ （2）创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力； （3）这是增强我国国际竞争力的客观需要。 创新型国家的发展道路中国的特定国情，决定了中国不能够选择资源型或者依赖型的发展模式，而必须要走创新型国家的发展道路。半个多世纪以来，世界上众多的国家都在各自不同的起点上探索实现工业化和现代化的道路，一些国家主要依靠自身丰富的自然资源来增加国民财富，像一些产油国家；还有一些国家主要依靠发达国家的资本、市场和技术，像一些拉美国家；再有 上，对外技术的依存度都在30%以下，在科技产出方面，这些国家获得的美国、欧洲和日本的发 2%以上。根据对国家的资料所做的分析，中国创新的综合指数大约在世界上排名第28位，处在中等偏下的水平。尽管我们国家距离创新型国家还存在着相当的差距，但是中国的特定的国情，决定了中国不能够选择资源型或者依赖型的发展模式，而必须要走创新型国家的发展道路。 第一，全面建设小康社会的目标决定了中国必须要走创新型国家的发展道路，满足全面建设小康社会的需求意味着我国必须保持从改革开放开始，直到2020年连续40年7%以上的经济高速 没有根本提高，科技进步的贡献率仍旧保持目前39%左右的水平，要实现翻两番的目标就要求我
水平，要达到翻两番的目标，科技进步的贡献率也必须要达到60%，也就是在目前的水平上，再增加20个百分点。只有这样，才能够实现建设小康社会所要求的经济增长的目标。 重要资源的占有量严重不足，生态环境脆弱，面临着日益严峻和紧迫的重大的瓶颈约束。国际的经验表明，只有依靠科学技术才是突破资源和环境瓶颈约束的惟一可行的途径。 第三，保证国防安全和经济安全决定了中国必须走创新国家的发展道路。在涉及国防安全和经济安全的关键领域，真正的核心技术是买不来的。如果我国不掌握更多的核心技术，不具备强大的创新能力，就很难在急剧变换的世界经济竞争的格局当中把握机遇，甚至有可能丧失我们的主动权。 2. 什么是科学中的归纳方法和演绎方法？各有什么局限？ 归纳是从个别到一般的推理方法，即从许多个别事实中概括出一般原理。例如，人们在实践中接触瓜、豆这类个别事物，然后在反复实践中，就会逐步认识到种瓜得瓜、种豆得豆的性质，从而积累了大量的经验，经过分析、推理，结果得出一个一般性的认识；一切生物都有遗传现象。这个过程就是一个归纳推理的过程。 演绎是从一般到个别的推理方法，即用已知的一般原理考察某一特殊的对象，推演出有关这个对象的结论。例如，一切生物都有遗传现象。从这个原则出发，就可以引伸出：人也是生物，所以子女象父母，也是一种遗传现象。这是由演绎推理而得出的一个结论。归纳和演绎这两种方法既互相区别、互相对立，又互相联系、互相补充，它们相互之间的辩证关系表现为：一方面，归纳是演绎的基础，没有归纳就没有演绎；另一方面，演绎是归纳的前导，没有演绎也就没有归纳。一切利学的真理都是归纳和演绎辩证统一的产物，离开演绎的归纳和离开归纳的演绎，都不能达到科学的真理。
学号 1234567 基因工程课程论文 （ 2013 届本科） 题目：基因工程技术发展历史、现状及前景 学院：农业与生物技术学院 班级：生物科学 091 班 作者姓名： X X X 指导教师： XXX 职称：教授 完成日期： 2013 年 3 月 16 日 二○一三年三月
基因工程技术发展历史、现状及前景 摘要：生物学已是现代最重要学科之一，而从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的发展与进步，已成为生物技术的核心。基因工程技术现应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等诸多领域。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程技术及相关领域将成为21世纪的主导产业之一。 关键词：基因工程技术、发展历史、现状、前景 引言 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为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，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞-DNA 的技术称为“基因系治疗”，通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 一、基因工程技术的发展历史 （一）基因工程发展简述 人类与动物的许多病害都是由单细胞原核生物——细菌引起的。在一段时间，细菌成为人类的第一大杀手，成千上万的生命被其感染吞噬。虽然青霉素以及磺胺类等搞菌药物的出现拯救了无数的生命，但是，好景不长，青霉素使用不到期10年，即在世界上20世纪50年代中期，就发现了严重的细菌抗药性，并且这种抗药性还具有“传染性”，也就是说，一种细菌的抗药性可以传给另一种细菌。
以自然辩证法的观点看待当下转基因食品问题 1 自然辩证法 自然辩证法是马克思主义哲学的一个组成部分，是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然、变革自然一般方法的科学，是马克思主义对人类在认识和变革自然过程中所取得的认识成果的概括和总结，并随着科学技术的发展和认识方式的进步而不断丰富和发展的理论体系。 自然辩证法以自然界和科学技术为对象，主要研究人与自然界的关系，并为解决人与自然界之间矛盾提供方法论指导，因此，自然辩证法作为一门独立的学科，相应地由辩证唯物主义自然观、科学技术方法论、科学技术观三个部分构成有严密逻辑关系的内容体系。 2 转基因技术及转基因食品 转基因技术（Genetically Modified，简称GM），是指运用科学手段，将基因片段转入特定生物中，并最终获取具有特定遗传性状个体的技术。 转基因技术的理论基础来源于分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的基因片段。基因片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有特定的遗传性状个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。 所谓转基因食品，就是通过基因工程技术将一种或几种外源性基因转移到某种特定的生物体中，并使其有效地表达出相应的产物（多肽或蛋白质），此过程叫转基因。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。 截至2013年，对转基因食品尚无明确分类，根据惯例按不同标准可进行不同分类。根据转基因食品来源的不同可分为植物性转基因食品，动物性转基因食品和微生物性转基因食品。根据转基因食品中是否含有转基因源为标准可分为三类。1.食品本身不含转基因的转基因食品，是指食品尽管来源于转基因生物，但其产品本身并不会有任何转移来的基因。2. 转基因食品中确实含有转基因成分，但在加工过程中其特性已发生了改变，转移来的活性的基因不复存在于转基因食品中的转基因食品。3.转基因食品中确实带有活性的基因成分，人们食用这种转基因生物或食品后，转移来的基因和生物本身固有的基因均会被人体消化吸收的转基因食品。 3 转基因食品名单公布 日前，人民日报公布转基因食品名单，指出农业部专家称截止目前，我国批准了转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜。证书的批准信息已经在农业部相关网站上公布（https://www.doczj.com/doc/d66407064.html,/ztzl/zjyqwgz/），各批次的批准情况都可以查询。而
转基因动物的应用前景 冯彦东，马小军，李越，马志辉，肖海元，马永刚，马聪 甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃兰州 (730070) 摘要：本文较为全面的综述了各种转基因动物技术的方法，以及提高转基因效率的方法；指出了目前研究中存在的问题，并对其发展前景进行了展望。 关键词：转基因动物、基因、方法、应用、前景 科学家预言，21世纪是生命科学的世纪，生物技术产业已成为科学家和企业家开发的热点。转基因动物技术是21世纪发展最为迅速的生物高新技术之一，是建立在细胞遗传学、分子遗传学、胚胎发育学和DNA重组技术基础之上的生物工程技术。转基因技术就是利用工程技术的实验手段将特定外源基因导入受体细胞中，由此整合到受体细胞的染色体上，并使外源基因得到表达和遗传的生物技术。携带外源基因并能表达和遗传的支物称为转基因动物。转基因技术是新兴的生物技术，具有广阔的应用前景。目前利用转基因技术获得的主要是粮食作物，其中转基因植物及产品已进入商品化生产阶段。转基因动物的研究尚处于实验室研究阶段，获得转基因动物技术难度较大。但它是一种通过对基因的操作，在RNA、蛋白质、形态学或生理学等水平直接观察基因在活体内的活动情况，并观察其表达产物所引起的表型效应的四维实验体系，其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中，既具有深远的理论价值，又有重大的应用价值。据统计，全球已有以转基因动物技术为核心的公司43家，并将成为21世纪生物技术领域的支柱产业。1998年全球动物生物技术产品总销售额估计为6.2亿美元，预计到2010年仅在农业领域总销售额将达到110亿美元，其中75亿美元来自转基因动物品种。而利用转基因动物制作生物反应器生产药品物和功能蛋白的销售市场预计可达500亿美元。毫无疑问，转基因动物正在改变着生物医药、农业生产、环境保护、生物材料，甚至是整个生命科学研究与发展面貌。利用转基因动物技术，既可加快家畜品种的改良速度，提高肉、奶、蛋的产量和品质，又可生产珍贵的药物蛋白，为大量患者造福。可以说转基因动物技术对于人们千百年来追求的丰衣足食，延年益寿两大目标都会做出具大的贡献。[1，2，3，4，5，6，7] 1 转基因动物的制作方法 1.1 显微注射法 是由美国人Gordon于1980年首次发明。显微注射法的制作过程是将SV40的TK基因整合的质粒以显微注射法注入到小鼠受精卵原核中,首次成功地培育出转基因小鼠。其基本原理是通过显微镜注射将外源基因直接注射到受精卵的雄原核内,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。其优点是直接对基因进行操作,整合率较高.缺点是技术难度高,成功率低。[3，8，15，18] 1.2 逆转录病毒传染法 此法的研究是1974年Janenissh等将SV40DNA注入小鼠囊胚腔中，获得转基因小鼠。其原理是利用逆转录病毒的LTRs区域具有的转录启动子活性这一特点，将外源基因连接到LTRs的下部进行重组后，再使之包装成为高滴度的病毒颗粒，直接感染受精卵或注入囊胚中，携带外源基因的反转录病毒DNA可以整合到宿主染色体上。逆转录病毒法的优点是操作简单，外源基因的整合率高，动物病毒所具有的启动子不但可以引发一些选择标记基因的表达，还能引发所导入的外源基因的表达，缺点是逆转录病毒载体容量有限，并且外源基因
作物转基因技术的研究进展 摘要：作为生物技术领域的前沿，转基因技术已在多种植物上取得重大进展。本文主要介绍了当前作物转基因技术的三大主流方法：农杆菌介导法、基因枪介导法和花粉管通道法，并阐述了这几种转基因技术在水稻、小麦、棉花、玉米、大豆，甘薯等几种主要农作物的应用进展状况。 关键词：转基因技术、农作物、应用 Genetically Modified---转基因，简称GM，是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，再从结果中进行数代的人工选育，从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。而其衍生出的转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的，即把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。 1983年比利时科学家Montagu 等人和美国Monsanto 公司Fraley等人分别将T- DNA上的致瘤基因切除并代之以外源基因,获得了世界上第一株转基因植株———转基因烟草。自此之后，作物转基因技术得到了迅速发展.截至目前,几乎所有的作物都开展了转基因研究,育种目标涉及到高产、优质、高效兼抗性及多用途等诸多方面.一批抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂等转基因作物已进入商品化生产阶段. 国际农业生物技术应用服务组织2 月13 日在京发布的1 份报告显示，全球27 个国 家超过1800 万农民，2013 年种植转基因作物，种植面积比2012 年增加了500 万公顷。此外，首个具有耐旱性状的转基因玉米杂交品种亦于2013 年在美国开始商业化。 据该报告显示，全球转基因作物的种植面积于转基因作物商业化的18 年中增加了100 倍以上，从1996 年的170 万公顷增加到2013 年的1.75 亿公顷，其中美国仍是全球转基因作物的领先生产者，种植面积达7010 万公顷，占全球种植面积的40%。国际农业生物技术应用服务组织创始人兼荣誉主席、本年度报告作者Clive James 表示，目前排名前10 位的国家种植转基因作物的面积均超过100 万公顷，这为将来转基因作物的多样化持续发展打下了广泛基础。在种植转基因作物的国家中，有19 个为发展中国家，8 个为发达国家；发展中国家的种植面积连续2 年超越发达国家。 目前，作物遗传转化的方法有农杆菌介导法、基因枪法、电激法、PEG 法、脂质体法、低能离子束法、超声波介导法、显微注射法、花粉管通道法等.但在当前作物基因工程研究中,主要采用农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法,这三种转基因技术也相对较为成熟. 一、农杆菌介导法 农杆菌介导法是指农杆菌侵染植物时，受到植物受伤后释放的酚类物质的刺激，活化质粒上Vir 区基因的表达，将质粒上的另一段DNA（T-DNA）共价整合到植物基因组上，在植物体内表达而改变植物的遗传特性。农杆菌介导法的转化效率受众多因素影响，如农杆菌侵染外植体的影响因素、外植体再生能力的内在因素和环境条件（pH、温度和光照条件）等[32]，此法具有流程简单、仪器设备便宜、拷贝数低[33]，且基因沉默少，转移的基因片段长等优点。 农杆菌介导法是获得第一个转基因植物的方法，迄今为止，农杆菌介导法获得的转基因植物占转基因植物总数85%，已成为植物基因转化首选方法。 二、基因枪介导法 基因枪法又称微弹轰击法，是将外源基因包裹在直径1~2 nm的钨或金颗粒表面，加速轰击植物外植体靶组织，穿过植物细胞壁和细胞膜而将外源基因带入植物细胞。因此，通过该方法进行DNA的转移过程不受外植体基因型的限制，可以将外源基因转移至几乎所有的植物细胞、组织器官和原生质体中。 最早的基因枪是由美国Cornel 大学的Sanford 等在1987 年研制成功的。目前基因枪介
应用自然辩证法分析转基因食品问题 摘要：转基因技术起始于20世纪70年代，转基因食品也随着科技的飞速发展渐渐走进了人类的生活[1]。利用转基因技术，提高粮食的生产能力，可以为人类带来巨大的经济效益和财富增长，但随之也带来了长时间的争议。本文就从自然辨证法的角度来谈一谈转基因食品所带来的潜在的利益与风险，使人们能从一个客观的、辩证的角度来了解转基因食品的利与弊，对转基因食品做出理性和客观的评价。 关键词：转基因食品；自然辩证法； 转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA 片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种[2]。 转基因的高速发展引起人们的关注，而一系列食品安全事件则引起人们对食品安全问题的担忧，因而对于转基因食品的安全性问题则成为制约转基因食品发展的关键因素周知，传统育种技术培育作物新品种花费时间长，耗费人力物力大，受亲本材料限制大等。而转基因技术不受种间隔离的限制，从而可以大规模地改变我们赖以生存的粮食作物的遗传性状，培育出前所未有的优良作物品种，赋予作物抵抗病虫害的本领，从而避免或减少农药的使用，改善人类生活质量和生态环境。然而，在赞其积极意义的同时，我们不能将对其过失的数落搁在一边。转基因物种的安全性不能和自然物种相比，因为自然状况下的生物变异所产生的新物种和新品种，经过千百年的繁殖生存，不断与自然环境协同调和，并已经与自然环境共存说明其与生态关系的协调[3]。转基因农业技术的出现至今不过几十年的时间，没有经过千百万年的自然检验，其生态、社会效应远没有完全显现出来，这种长期性决不是以几十年为期限的[4]。 1 转基因食品 1.1转基因食品的特性 1.1.1抗性 转基因作物的抗虫特性的实现是把一种土壤细菌“苏云金芽孢杆菌”的一段基因转入粮食种子中，使粮食作物在生长过程中产生一种有毒的Bt蛋白。虫子吃了这种蛋白以后，肠道就会溃烂，从而替代杀虫剂起到杀虫的作用[4]。另外具有抗除草剂特性的转Ht基因作物，把另一种特定土壤细菌“根癌农杆菌”中的一种合成酶的基因，转到粮食作物里面，替代原有的能被草甘瞵抑制的蛋白质合成酶，从而使这种作物对草甘膦除草剂产生抗性。 1.1.2成熟期的缩短或食品贮藏期延长 把两极地区深海鱼类的基因转入西红柿中，能够制造抗冻的转基因西红柿；或者向西红柿中转人抑制乙烯产生的反义基因，可以制造出耐储存的转基因西红柿。 1.1.3具有特殊免疫价值 食品疫苗是当前转基因食品生物技术研究的热点之一。食品疫苗就是将某些致病微生物的有关蛋白质(抗原)基因，通过转基因技术导入某些植物受体细胞中，并使其在受体植物细胞中得以表达。从而使受体植物成为具有抵抗相应疾病的疫苗。用转基因植物生产的疫苗保持了重组蛋白的理化特征和生物活性，可直接食用，也可提纯后做疫苗使用。例如:口服不耐热肠毒素转基因马铃薯后即可产生相应抗体。日前，此领域已获成功的还有狂犬病病毒、乙肝表面抗原、链球菌突受株表面蛋白等十多种转基因马铃薯、香蕉、番茄的食用疫苗。由于这些重组蛋白基因可以长期地贮存于转基因植物的种子中，有利于疫苗的保存、生产、运
农业转基因技术运用及发展/h1 -- -- 本站首页 免费课件 免费试题 整册教案 教育资讯 计划总结 英语角 幼儿教育 文书写作 海量教案 免费论文
网站地图设为首页收藏本站 语文科数学科英语科政治科物理科化学科地理科历史科生物科中考备战高考备战高考试题中考试题教学论文作文园地
教学论文 经济论文 理工论文 管理论文 法律论文 行政论文 艺术论文 医学论文 文史论文 农科论文 英语论文 课程改革 教育法规 教育管理 家长频道 您现在的位置：3edu教育网免费论文农科论文农科论文正文3edu教育网,百万资源,完全免费,无需注册,天天更新！
农业转基因技术运用及发展 我国是一个人口众多的农业大国,应用最新的科学技术迅速发展农业是一项十分紧迫的任务。生物技术是二十世纪七十年代发展起来的一门新兴学科,它包括四大技术:基因工程,细胞工程,酶工程和微生物工程。基因工程是生物工程中的后起之秀。1转基因技术在农业领域的发展概况自1953年英国科学家沃森和克里克提出了DNA的分子结构双螺旋模型以来,人们对遗传基因密码的了解有了突破性进展,现代生物技术在此基础上发展起来。此后,生物技术研究倍受青睐,得到了快速的发展。在短短的几十年时间里,应用范围已经涉及到农业,医药,环境,食品和化工等多个领域。目前世界上许多国家如美国,日本等一些发达国家早已在进行这方面的研究,并且取得了可喜的成果。美国等国家投资了上亿美元的资金对人类基因组进行研究,并于今年4月完成人类基因图谱,我们国家承担了全部工作的l%左右。我国的863计划,攀登计划等对动植物的转基因及水稻的基因组进行了研究。人类在生物基因工程研究领域已经取得了许多重大成果。19%年,中国水稻研究所以黄大年研究员为首的课题组,在世界上首次研究出了抗除草剂转基因杂交稻,为解决长期以来困扰杂交稻制种纯度问题提供了新方法。微生物农药因具有对环境和生态安全的突出优点而受到国内外高度重视。将毒蛋白抗虫基因和抗除草剂基因分别导人水稻,使得新种质不仅有显着的抗虫性,而且有较强的抗除草剂效果。控制谷蛋白产生的基因植人“越光”号水稻中,使它的谷蛋白含量减少了四分之三,大大提高了它在食用和造酒方面的质量。瑞士培育出能产生p一胡萝卜素的转基因水稻,在不久的将来,出现在餐桌上的米饭不是白色的而是金黄色的。全世界估计有24亿人口以大米为主食,还有上千万人因铁的摄人量不足而使智力和身体发育受到影响;因维生素A的摄人量不足而在少年时期就失明。并且受影响的人群无法通过食用蔬菜、水果和肉类补充主食中缺乏的铁和维生素。瑞士科学家把黄水仙等植物的基因植人水稻,从而提高大米的营养价值,
1.从各自所学的专业来谈为什么要学习自然辩证法，将对你的科学研究有何帮助？其意义 是什么？ 一为什么要学：数学作为一门自然科学与自然辩证法有着密切联系.自然辩证法为数学 理论提供世界观和方法论,而数学理论的研究和学习有利于自然辩证法的发展.作为数学教师,应掌握自然辩证法原理,并将其应用于教学.这样能使学生了解数学理论的发展规律,加深对数学知识的透彻理解,掌握数学学科的精髓,更能激起学生对数学产生浓厚的兴趣 二帮助：数学发展的历史表明，数学愈向前发展，数学探索的难度就愈大，就愈需要更 加准确的计算。更加精密的实验仪器和更加高超的哲学武器。进行创造性、探索性的数学研究工作，必须借助于辩证唯物主义哲学思维。唯物辩证法是人类认识世界的最高度的概括，但它并不能自动地解决具体的数学问题，这里关键是要真正通晓唯物辩证法，勇于实践、善于探索，解决数学中的疑难问题。只有这样，才能确保数学研究方向的正确性。用辩证唯物主义思想指导数学学习,有利于帮助提高辩证分析能力,理解数学系统关系的整体性。这种数学整体性的修养,有利于获得哲学观点和数学知识,同时,它也是发展思维结构整体性的基础。从事数学学习、研究与应用的人们应当成为辩证唯物主义者。数学作为人民生产活动知识的结晶,在人类历史上是一种起推动作用的力量,它在本质是同宗教蒙昧和唯心主义对立而同辩证唯物主义紧密相联的。它为现代科学技术的飞速发展提供了与日剧增的新材料,证明了辩证唯物主义哲学的正确数学是自然科学的一部分。数学工作者要想取得成功,首先必须自觉地学习和运用唯物辩证法这一锐利的思想武器,坚持唯物主义的理论,排除唯心主义和形而上学对数学研究的阻碍,在科学实践中捍卫和发展辩证唯物主义的哲学。当然,在这一过程中,也应划清一些界限:一是把数学性质的问题同哲学性质的问题区分开来,既要强调用唯物辩证法来指导,又不要搞“代替论”；二是要正确区分社会历史观与自然观,既要看到人们由于受社会的影响而存在唯心史观,又要看到大多数人在自己的数学研究中会自觉地存在唯物主义的倾向,努力把唯物辩证法这种高度科学的世界观和方法论运用到自己的数学研究中去,指导和推动科学技术的发展。 三意义：研究生的学习和本科生的学习有很大的不同。本科生更多的是学习书本上的知 识，主要是学习基本的、理论性的知识，这是为了打好基础为以后进一步的学习或是工作做准备。而研究生的学习则是把学习和实践有效地结合起来，用课堂上学习的理论知识指导实践，同时又反过来用实践的结果去检验书本上学到的知识。理论指导实践，实践检验理论，在学习过程中让动脑能力和动手能力同时得到锻炼。作为一名研究生，除了基本的学习能力外，还必须要拥有一定的动手能力。因此，为了成为一名合格的研究生，我们要把学习和实践很好地结合起来，锻炼自己具备独立进行科学研究的能力。而自然辩证法正是系统地介绍如何进行科学研究以及如何将自然科学的一般原理应用在科学研究过程中的一般方法。通过对自然辩证法的学习，使我们不再僵化思维，呆板地学习，而是用哲学的思想指导我们的学习和实践，有效地、合理地、巧妙地把自然科学的一般原理运用在我们的学习和实践过程当中。每一门科学都有一个哲学概括，自然科学的哲学概括就是自然辩证法，数学作为自然科学的一支，其罗辑的严密性、高度的抽象性、应用的广泛性, 决定了与哲学有着更为密切的联系科学技术是第一生产力，而数学作为科学技术中的重要代表，其发展进程即体现了社会的发展进程。 2.在近代自然科学产生阶段，人类在自然观和方法论方面有什么样的局限性？为什么会造 成这种情况？
转基因技术发展历史 １945年首次使用分子生物学这一术语,主要指针对生物大分子的化学与物理结构的研究。 生物学经历了一个漫长的研究历程,最早人们从研究动物与植物的形态、解剖与分类开始,以后进一步研究细胞学、遗传学、微生物学、生理学、生物化学,进入细胞水平的研究。到20世纪中叶以来,生物学以生物大分子为研究目标,分子生物学开始形成了独立的学科。 分子生物学就是针对所有生物学现象的分子基础进行研究。这一术语由Ｗiｌliａn Ａｓtｂuｒy于19４5年首次使用,主要指针对生物大分子的化学与物理结构的研究。 187１年,Miesｃher从死的白细胞核中分离出ＤＮA。 1871年,Mｉｅsｃher从死的白细胞核中分离出ＤNA。1928年,Grｉffith发现肺炎链球菌的无毒菌株与其被杀死的有毒菌株混合,即变成致病菌株。１9４4年Aver ｙ等发现从强致病力的S型肺炎链球菌中提取的ＤNA能使致病力弱的Ｒ型转化成Ｓ型。如果加入少量ＤNA酶,这种转化立即消失,但加入各种蛋白水解酶则不能改变这种变化。这一著名的实验证明了引起细菌遗传改变的物质为DNA。１94９年发现了了Chａｒgaff规律:G=C,A＝T;以及DNＡ具有典型的螺旋结构随着核酸化学研究的不断发展,1９49年Chaｒgａｆf从不同来源的DNA测定出4种核酸碱基(胸腺嘧啶T、胞嘧啶C、腺嘌呤A与鸟嘌呤G)中(Ａ+T)／(Ｇ+Ｃ)的比值随不同来源的ＤNA而有所不同,但鸟嘌呤的量与胞嘧啶的量总就是相等,腺嘌呤与胸腺嘧啶的量相等,即G=C,A＝T,这个规律称为。与此同时,Wilｌｋinｓ
及Franklin用X射线衍射技术测定了ＤＮA纤维的结构,表明了ＤＮA具有典型的螺旋结构,并由两条以上的多核苷酸链组成。 １953年,Ｗatｓoｎ与Cｒick提出了DNA双螺旋模型 1９5３年,Watｓｏｎ与Ｃrick提出了DNA双螺旋模型。该模型表明,DNA具有自身互补的结构,根据碱基配对原则,DＮA中贮存的遗传信息可以精确地进行复制。这一理论奠定了现代分子生物学的基础。 １970年Sｍｉth从大肠杆菌中分离出第一个限制性内切酶 于19７0年从大肠杆菌中分离出第一个能切割DNA的酶,它可以在DＮＡ核苷酸序列的专一性位点上切割ＤNA分子,这种酶被称为限制性内切酶,以后很多种限制性酶陆续被分离出来,目前已有数百种。 限制性内切酶的分离成功使得重组DNＡ成为可能。因为DNA就是一个长链的生物高分子,在研究DNA重组、表达质粒的构造即它的碱基序列分析之前需要将DＮＡ切割成为较短的片段,限制性内切酶这把?分子剪刀?正好可以实现这一功能。 197２年Ｂerg首次成功进行了重组DNＡ的克隆 而在此以前,科学家已经发现了细菌中存在的ＤNA连接酶。1972年Ｂerg首次将不同的DNA片段连接起来,并且将这个重组的DNA分子有效地插入到细菌细胞之中,重组的DNA进行繁殖,产生了重组ＤNＡ的克隆。Bｅrｇ就是重组DＮA或基因工程技术的创始人,并于１980年获得了诺贝尔奖。 重组ＤNA技术的出现奠定了现代转基因技术的基础。转基因技术的基本原理就就是在生物体中插入新的遗传物质。1９７３年,科学家在大肠杆菌中表达了一个来自沙门氏菌的基因,从而首次在科学界引发了关于转基因安全性的深入思考。
实用文档 2015-2016第一学期《自然辩证法》期末复习思考题 1、试述当代马克思主义自然观的三种形态的主要内容和特征，并阐述其对你的
实用文档 特 2、试分析科学技术的发展动力有哪些？它们是如何推动科学技术发展的？科学发展是内外动力共同作用的结果(1)科学发展的外部动力一方面表现在社会生产的需要推动了科
学研究成果的应用，另一方面表现在“资本主义生产第一次在相当大的程度上为自然科学创造了进行研究、观察、实验的物质手段”。科学发展的内部动力表现在科学实验水平的提高引发了科学内部科学理论本身的争论以及与科学实验发展的不平衡，从而迫切需要进一步完善科学理论。 (2)在纵向上，科学发展表现为渐进与飞跃的统一。科学发展的渐进形式就是科学进化的形式， 主要指在原有科学规范、框架之内科学理论的推广、局部新规律的发现，原有理论的局部修正和深化等。科学发展的飞跃形式就是科学革命形式，主要指科学基础规律的新发现，科学新的大综合，原有理论框架的突破，核心理论体系的建立等。在横向上，科学发展表现为分化与综合的统一。分化是指事物向不同的方向发展、变化，或统一的事物变成分裂的事物；综合则是指世纪以来，自然科学发展的突出特点就是在高不同种类、不同性质的事物组合在一起。20 实用文档 速分化的基础上的高度综合，当代产生的新兴学科大部分是边缘学科、交叉学科，它们都兼有分化和综合的双重功能。分析就是研究，综合就是创造。 在总体趋势上，科学发展表现为继承与创新的统一。 继承是科学技术发展中的量变，它可使科学知识延续、扩大和加深。科学是个开放系统，它在时间上有继承性，在空间上有积累性。只有继承已发现的科学事实、已有理论中的正确东西，科学才能发展，不断完善，继续前进。只有在继承的基础上进一步创新，才能使人类对自然的认识出现新的飞跃，引起科学发展中的质变。创新是继承的必然趋势和目的。(3)技术的发展由社会需要、技术目的以及科学进步等多种因素共同推动。 ①社会需求与技术发展水平之间的矛盾是技术发展的基本动力 任何技术，最早都源于人类的需要。正是为了生存发展的需要，人类起初模仿自然，进而进行创造，发明了各种技术。同时，文化对技术发展具有明显的张力作用。先进的思想文化会推动技术的发展，而落后的思想文化则会制约和阻碍技术的发展，包括影响技术决策、技术研发以及技术成果的产业化各方面。 ②技术目的和技术手段之间的矛盾是技术发展的直接动力 技术目的就是在技术实践过程中在观念上预先建立的技术结果的主观形象，是技术实践的内在要求，影响并贯穿于技术实践的全过程。技术手段即实现技术目的的中介因素，包括实现技术目的的工具和使用工具的形式。技术目的的提出和实现，必须依赖于与之相匹配的技术手段。技术手段是实现技术目的的中介和保证，它包括为达到技术功能要求所使用的工具以及应用工具的方式。 ③科学进步是技术发展的重要推动力 19世纪中期以后，科学走到了技术的前面，成为技术发展的理论向导。科学革命导致技术革命，技术发展对科学进步的依赖程度越来越高，技术已成为科学的应用。尤其是当今社会的发展，日益形成了科学技术一体化的双向互动过程。 实用文档 、试分析科学技术有哪些社会功能？如何看待科学技术的社会功能？3（1）科 学技术推动生产发展和社会变革 科学技术是生产力，这是从近代产业革命发生以来，科学技术所显示出的最巨大、最引人注 目的社会功能，也是科学技术的主要社会功能。今天，科学技术的发展水平，已经成为一个国家综合国力的主要因素，成为衡量一个国家发达与否的重要标志。 （2）科学技术促进经济增长
生命科学院 分子生物学 期末综述 题目：基因工程在转基因动物领域的应用现状及展望班级： 09动物科学 姓名：曾雪婷 学号： 2009084548
【摘要】本文阐述了基因工程和转基因技术研究的原理、基本路线，介绍了转基因技术和生产转基因动物的方法，总结转基因技术在哺乳动物领域的应用，提出了转基因动物面临的问题，并对转基因技术及转基因动物的前景进行了展望。 【关键词】基因工程；原理；转基因动物；应用；展望 基因工程是改变生物的遗传组成，增加生物的遗传多样性，赋予转基因生物新的表型特征，使其能够更好地服务于人类社会的一项工程技术。基因工程在转基因动物领域的应用具有巨大的发展潜力，促进了转基因方法的不断发展和转基因动物应用领域的迅速扩大。 1.基因工程与动物基因工程的原理 基因工程又名遗传工程(genetic engineering)、一主要包括DNA 重组技术、分子克隆或基因克隆等技术，它是指在分子水平上提取(或合成)不同生物的遗传物质，在体外切割，再和一定的载体拼接重组，然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内，使这种外源DNA(基因)在受体细胞质中进行了复制与表达，按人们的需要繁殖扩增基因或生产不同的产物或定向创造生物的新性状，并能稳定遗传给后代[1]。基因工程的核心内容包括基因克隆和表达。 动物基因工程就是利用基因工程技术来人为地改造动物遗传特性的技术体系。它的具体应用就是生产转基因动物(transgenic animal)，即用基因工程的方法获得目的基因并导入到动物的受精卵中，使外源基因与动物本身的基因组DNA整合到一起，并随细胞的分裂而增殖，从而在动物体内得到表达，产生具有特定性状的个体。这种在基因组中稳定有效地整合有人工导入外源基因的动物称转基因动物。应用实验胚胎学和分子生物学原理，将来自一种生物的特定基
转基因研究的现状及发展 转基因作物是当今世界各国现代生物技术产业研究的热点，中国的转基因生物技术发展一、我国转基因作物的发展现状迅速，由于科学界对转基因作物对人类及生态环世界上最早的转基因作物诞生于年，是一境利与弊的争论，措政府应制定相应的政策、施对到种含有抗生素药类抗体的烟草。世纪年代，其进行安全管理。本文论述了转基因作物在国际农业生物技术已逐渐成为各国现代生物技术产业研国内的发展现状，分析了转基因作物对人类及生态环境的利与弊以及关于我国转基因作物安全管究的热点。 转基因技术的应用 1．在畜牧兽医中的应用 应用于动物抗病育种转基因技术可以用于动物抗病育种，通过克隆特定基因组中的某些编码片段，对之加以一定形式的修饰以后转入畜禽基因组，如果转基因在宿主基因组能得以表达，那么畜禽对该种病毒的感染应具有一定的抵抗能力，或者应能够减轻该种病毒侵染时对机体带来的危害。（其用于遗传育种，不仅可以加速改良的进程，使选择的效率提高，改良的机会增多，并且不会受到有性繁殖的限制。）例如Clements等将绵羊髓鞘脱落病毒的表壳蛋白基因转入绵羊，获得的转基因动物抗病力明显提高；丘才良把一种寒带比目鱼抗冻基因成功地转移到大西洋鲑中，为提高某些鱼类的抗寒能力做了积极的尝试。 2．在医学领域中的应用 用于生产药用蛋白用转基因动物的乳腺生产重组蛋白（乳腺生物反应器）可能是转基因动物的最大应用，这也是世界范围内转基因研究的热点之一。Swamdom （1992）用β-球蛋白的4个核酸酶I的高敏位点与人的两个基因相连，融合基因产生的转基因猪与鼠的原型相似。目前，把转基因动物当作生物反应器来生产药用蛋白已经受到国际社会的极大关注，不仅各国政府投资，一些私人集团也不惜投入大量资金加以研究和开发。 3．转基因的应用存在的问题及展望 （1）转基因表达水平低，许多转基因的表达强烈地位受着其宿主染色体上整合位点的影响，往往出现异位表达和个体发育不适宜阶段表达，影响转基因表达能力或基因表达的组织特异性，从而使大部分转基因表达水平极低，极少部分基因表达水平过高。 （2）难以控制转基因在宿主基因组中的行为，转基因随机整合于动物的基因组中，可能会引起宿生细胞染色体的插入突变，还会造成插入位点的基因片段丢失，插入位点周围序列的倍增及基因的转移，也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因。 （3）不了解哪些基因控制多数生理过程，不了解基因表达的发育控制和组织特异性控制的机制。 （4）制作转基因动物的效率低，这是目前几乎所有从事转基因动物研究的实验室都面临的问题，也是制约着这项技术广泛应用的关键。 （5）对传统伦理是一种挑战，对人类的生存有一定的负面作用等。 当然，我们不能因为这些缺点的存在就否定转基因技术的研究价值。因为它作为一种新兴的生物技术，配合其他相关的生物技术将具有广阔的应用前景。随着这一技术日趋成熟，许多问题有望逐步得到解决。
动物转基因技术及其应用 摘自（作者：幸宇云任军江西农业大学来源：《百名专家谈转基因》） 转基因是指利用现代分子生物学技术，将某些生物的基因导入到其他物种中，由于导入基 因的表达，引起这些物种性状发生可遗传的变化。转基因动物就是利用转基因技术获得的、具 有正常表达和可稳定遗传外源基因的动物。自1982年第一只转基因动物——一只因导入大鼠 生长激素基因而使生长速度倍增的转基因鼠诞生以来，各种转基因动物，如鱼、兔、猪、牛、 羊等先后问世，1997年，举世轰动的“多莉”克隆羊的诞生使转基因克隆动物成为现实，转 基因动物研究得到了进一步发展。 生产转基因动物的方法有很多，如：显微注射法、精子载体法、逆转录病毒载体法、胚胎 干细胞介导法、体细胞克隆介导法、人工染色体介导的基因转移法等，这些方法各有其优缺点，在转基因动物生产中有着不同程度的应用。 显微注射法是动物转基因技术中最早使用的方法。1982年，美国人Gordon就是利用这种 方法获得了名噪一时的转基因鼠。其基本原理是在显微镜下直接将目的基因注射到受精卵细胞 的原核内，在目的基因与胚胎基因组融合后进行体外培养，最后移植给受体母畜“借腹怀胎”。这种方法的优点是：可靠性高，重复性好，目的基因的整合效率相对较高，导入基因片段的大 小和类型不受限制，转基因在世代之间可以稳定遗传。该方法也有其缺点，主要体现在导入基 因整合的随机性和不可见性，这样会导致基因表达不稳定及可能出现不希望的插入突变。该方 法成功的范例很多，如：美国科学家Hammer等在1985年获得一批转基因兔、绵羊和猪；荷兰 科学家KrimPenfort等于1991年获得了转基因牛；1985年，我国朱作言院士等成功获得了世 界上首例转基因鱼；由中国农业大学李宁院士领导的课题组于2008年获得了一头导入人CD20 抗体基因的转基因奶牛——贝贝。 有的学者另辟蹊径，创立了精子载体转基因法。该方法是将精子与目的DNA进行预培养后，使精子具有携带目的基因进入卵子的能力，精子与卵子结合后，该基因被整合到受精卵的DNA 中。同显微注射法相比，该方法有几个明显的优点：无需显微注射操作，不会对胚胎造成损伤，整合率高，成本很低，不需要对动物进行胚胎移植手术处理等。但该方法成功率不高、效果不 稳定，有待科研人员进一步探索和改进。与显微注射法相比，该方法成功的例子不多。1989 年意大利Lavitrano等首次报道利用精子载体法获得转基因鼠；1996年意大利Sperandio科 研小组报道了采用该方法生产转基因牛和猪。 谈到病毒，人们往往面容失色，殊不知病毒在科学上有很多妙用。逆转录病毒是一种RNA 病毒，在转基因技术中有着独特的应用。人们将目的基因结合到逆转录病毒上，通过病毒感染 可将目的基因插入到宿主基因组中去。该方法具有可同时感染大量胚胎、不需要昂贵的显微注 射设备等优点，但也存在插入外源DNA大小有限、外源基因易发生重排和丢失、逆转录病毒的 序列可能干扰转基因表达等缺点。应用该方法，美国人Salter等（1987）生产出转基因鸡； 德国学者Hofmann等获得绿色荧光蛋白转基因猪（2003），随后又生产出转基因牛（2005）； 来自冷泉港实验室的Michael获得能够发荧光的山羊（2006）。 胚胎干细胞是生命体中保留的未成熟细胞，具有再分化形成其他细胞和组织器官的潜力， 被称为“万能细胞”。利用胚胎干细胞生产转基因动物的原理是将外源基因导入分离好的胚胎 干细胞，然后将转基因的胚胎干细胞注射于受体动物胚胎后，参与宿主的胚胎融合形成嵌合体，从而得到转基因动物。这一方法的优点是可以对胚胎干细胞进行特定选择。缺点是目前只有小 鼠干细胞系比较成熟，而家畜干细胞系还未完全建立，有不少问题尚待解决。 体细胞克隆介导的转基因是动物转基因技术中的“高级版本”。说到体细胞克隆，很多人都会想到一位“动物明星”——多莉羊，它是于1997年由英国Wilmut等获得的杰作。转基因 克隆技术是转基因技术和动物克隆技术的有机结合，其基本原理是将目的基因导入动物体细胞