转基因植物与动物
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转基因生物分类
转基因生物是指通过人为手段将外源基因导入到目标生物体中,从而改变其基因组结构和性状的生物。
根据基因来源的不同,转基因生物可以分为植物转基因和动物转基因两大类。
植物转基因是指利用基因工程技术将外源基因导入到植物细胞中,使其表达具有特定功能的蛋白质。
这些外源基因可以来自于同一物种的其他个体,也可以来自于不同物种。
例如,为了提高作物的抗虫性,科学家可以将一种抗虫基因导入到作物中,使其具有抵抗害虫的能力。
另外,植物转基因还可以用于提高作物的耐盐性、耐旱性等,以增加农作物的产量和抵抗力。
动物转基因是指将外源基因导入到动物细胞中,使其表达具有特定功能的蛋白质。
与植物转基因相比,动物转基因技术的应用范围相对较窄。
目前,动物转基因主要应用于生物医学研究和生物药物的生产。
例如,科学家可以通过将人类基因导入小鼠中,建立人类疾病的动物模型,以便于对疾病的研究和药物的开发。
此外,一些重要的生物药物,如重组胰岛素和重组人血凝素等,也是通过动物转基因技术生产的。
尽管转基因生物在农业、医学等领域带来了许多好处,但也存在一些争议和风险。
一方面,转基因生物的大规模种植可能会导致生态系统的破坏和生物多样性的减少。
另一方面,转基因生物的安全性问题也备受关注,包括对人类健康的影响以及对环境的潜在风险。
总的来说,转基因生物是一种通过人为干预改变生物基因组的技术。
植物转基因和动物转基因是两个主要的方向,它们在农业、医学等领域有着广泛的应用和潜力。
然而,我们在推广和应用转基因技术的同时,也需要认真对待其安全性和潜在的风险,以确保人类和环境的健康与安全。
转基因技术在动植物育种中的应用随着现代科学技术的不断发展,转基因技术成为了动植物育种中的新宠儿。
通过对植物或动物的基因进行改良,让其拥有更好的生长特性、抗病能力、更高的产量等等,从而提高农业生产效益。
本文将探讨转基因技术在动植物育种中的应用。
一、转基因植物的应用转基因技术已被广泛应用于研究和生产中。
在植物育种中,利用转基因技术,可以将一些有益的基因导入到传统作物的基因组中。
这些有益的基因可以来自于其他植物,或者是来自于其他物种。
例如,在小麦的育种中,通过将耐旱、抗虫、抗病等基因导入到小麦中,可以大幅度提高小麦的产量和质量。
同样,在玉米和大豆的育种中,通过导入抗虫和抗草害基因,可以减少化学农药的使用,从而降低成本。
此外,转基因技术还可以使植物适应于不同的环境。
例如,在盐碱地种植玉米,需要导入盐碱逆境相关基因,以提高玉米在贫瘠环境下的生长能力。
此外,在荒漠化地区的沙漠植被修复中,通过将抗盐碱基因导入盐生植物中,可以提高植物的耐荒能力,使其能够在恶劣环境中生长。
二、转基因动物的应用除转基因植物外,转基因技术还被广泛应用于动物的生产中。
这种技术不仅可以提高动物的生长速度和产量,还可以改良动物的肉质、脂肪含量、抗病能力等方面。
例如,在猪的育种中,通过改良生长激素基因,可以让猪的生长速度更快、肉质更优,提高了猪肉的产量和利润。
在牛的育种中,通过改良生长抑素基因,可以让牛的背膘更加丰满,使牛肉更加美味。
此外,转基因技术还可以完善动物的免疫功能。
例如,在毛牛的育种中,通过导入牛源性细胞因子基因,可以增强毛牛的抗病能力,降低治疗成本。
三、转基因技术的争议虽然转基因技术在农业生产中有着广泛的应用,但也引来了不少的质疑和争议。
首先,很多人担心转基因产品会带来健康问题。
营养学家称,转基因食品会导致未知的健康风险,并可能导致过敏反应。
另外,转基因技术也会对环境产生影响。
从基因工程改造和农药消耗量减少等方面看,转基因技术可减少农业温室气体排放量和化学农药使用量。
《从植物转基因,到动物转基因,再到人类转基因是我们彻底战胜癌症的根本方法》——与罗云萍教授商榷之三植物转基因在艰难中前行,在人类舆论的褒贬不一中取得技术突破,在“环保人士”的围攻中在国内进进退退。
好在在一些发达国家,陆续得到认可,更可喜的是最近FDA批准了三文鱼转基因可作为食品,跟着还会有“四文鱼”、“五文鱼”、……被批准,就像植物转基因被批准的那样,这是向人类转基因迈出的一大步。
每一种生物(植物和动物)的寿命都是由它的基因决定,生物只能通过繁衍后代来保持物种的长期存在,对于个体是有寿命的。
所谓生命无限,只见于文学作品(如西游记)和指精神上的永存(毛泽东思想)。
生命就是时间,任何植物只能靠种子来表现生命延续,它本身以后将不再表现;同样,任何动物只能靠诞生来变相延续物种生命,母体必将灭亡。
因此,可以推论,在生物体中存在一种开关,这个开关的变换将决定人以后会出现什么生理和病理的变化,也决定生命的长短,这就是在遗传中的基因衰变和突变的那个起始点。
我家菜园子种了一种小米椒,经过一个寒冷的冬季,居然有两株活了下来(我做了薄膜防冻处理),我很高兴,想来年就不用再种这小米椒了,但到了夏天,结出来的果实又小,又萎黄,又无辣味、香味。
我明白了,改变外环境不能改变生物的遗传衰变,小米椒衰变的起始点已经开启,起决定性作用的是内因。
我用这些衰变的种子播种,没有长出小米椒苗来,但用去年夏天留下的种子,根苗茁壮。
这又提示了我,生物遗传繁殖的变化,过了这个起始点时间,基因遗传会突变、出错、会丧失繁殖能力。
生命表现的一个重要标志就是繁殖力,精准地复制前辈功能的能力。
虽然小米椒渡过了寒冷的冬天,但它已进入衰老期。
人体各组织、器官细胞在经过数十年,N代分裂、繁殖后,必然要发生错误和变异,产生无功能细胞和异常生长,异常功能细胞,这符合生物个体必将走向衰亡的自然规律。
人体免疫系统在经历多年,N代遗传后,由于生物个体的寿命所限,必将出现功能下降,甚或功能缺失,包括清除异常变异细胞,癌细胞的能力下降和缺失(这也映证了人体每时都有数百个癌细胞产生,但可被免疫系统迅速清除的学说)。
转基因技术在农业中的应用研究一、引言转基因技术是当代生命科学的重要组成部分,它通过改变生物体基因组的方式,可以对植物、动物和微生物进行改良,发挥其更强的生物特性。
作为一种具有重要应用价值的技术,转基因技术在农业领域得到了广泛的应用研究。
本文将从植物转基因、动物转基因以及微生物转基因三个方面,探讨转基因技术在农业中的应用研究。
二、植物转基因技术的应用研究1. 提高抗病虫害能力植物转基因技术可以通过导入具有抗病虫害基因的转基因植物,使其获得对抗害虫和病菌的能力,从而减少农作物受虫害和病害的损失。
例如,转基因水稻通过导入Bt基因,使其表达杀虫蛋白,有效抵御了水稻虫害。
2. 提高耐逆性和抗旱能力转基因技术还可以增加作物的耐逆性,使其在极端环境条件下仍能正常生长和发育。
转基因水稻通过导入HVA1基因,提高了其抗旱能力,使其在干旱环境中能够保持正常的生长状态。
3. 提高产量和品质植物转基因技术还可以通过改变植物的生长发育方式,进而提高其产量和品质。
例如,转基因玉米通过导入GRF基因,增加了玉米籽粒的数量和大小,提高了玉米的产量。
另外,转基因水果通过改变其生物合成代谢通路,可以提高水果的口感、色泽和香气。
三、动物转基因技术的应用研究1. 提高生长速度和抗疾病能力动物转基因技术可以通过导入生长相关基因或抗疾病基因,改良养殖动物的生长性能和抵抗力。
转基因猪通过导入生长激素基因,可以增加其生长速度和肌肉质量。
此外,转基因鸡通过导入抗疾病基因,提高了其对疾病的抵抗能力,减少养殖过程中的疾病风险。
2. 提高产品质量动物转基因技术还可以通过改变动物体内的代谢途径,实现对产品质量的提升。
例如,转基因奶牛通过导入乳腺特异性表达基因,可以增加乳腺细胞分泌奶中有益物质的能力,提高奶制品的质量。
3. 制造医药和生物制剂动物转基因技术在医学和制药领域具有广阔的前景。
通过导入人类特定基因,可以制造出具有医药价值的蛋白质或其他生物制剂,用于治疗疾病。
【关键字】精品盘点你身边的几十种转基因作物除了最近闹的沸沸扬扬的转基因大米,还有哪些是转基因的呢?大豆、玉米、木瓜……连三文鱼都有转基因!盘点所有的转基因植物,发现居然有数十种作物都是转基因的!转基因已经无处不在,盘点那些你意想不到的转基因动植物动物1.三文鱼转基因三文鱼:美国培育出一种转基因三文鱼,这种鱼是一种融合两种鱼类基因、生长速度是普通鲑鱼两倍的特殊鱼类,由于体内的生长激素能让其维持长达一年的生长期,但是目前在美国并未上市,而且欧洲非常抗拒这种鱼。
植物1.大豆非转基因大豆:黑龙江地产大豆老练的、经过筛选的黑龙江地产大豆,呈圆形、颗粒饱满、色泽明黄,除黑龙江北部部分地区种植的抗腺品种外豆脐呈浅黄色;我国南方原产大豆有的有黑脐。
转基因大豆:从港口采集到的进口转基因大豆,呈扁圆或椭圆、色泽暗黄,与国产大豆明显区别是豆脐呈黄褐色,俗称“黑脐豆”。
简单的检验方法:转基因大豆不发芽!可以用水检测!本土大豆用水浸泡三天会发芽! 转基因大豆不会发芽,只不过是个体膨胀而已。
从这个发芽试验过程,人们可以发现,这些转基因大豆是一次性产生的果实,它们的胚芽是不具有生命本质活性的,因此,就没有延续后代的能力。
相当于一个人可以正常怀孕,但是每一次都是死胎,这就意味着生命的延续到此为止了。
人类如果大规模的长期食用各种转基因食品,其中危害人类的转基因片断,必然会潜移默化的影响直至改变人类本身的正常基因,抵抗力下降,怪病丛生,或者丧失生育能力都是情理之中的了。
2. 胡萝卜非转基因胡萝卜:表面凸凹不平,一般不太直,从头部到尾部是从粗到细的。
且头部是往外凸出来的。
转基因胡萝卜:表面相对较光滑,一般是直的,它的尾部有时比中间还粗。
且头部是往内凹的。
注:胡萝卜只有在秋冬季节有,夏季的一般是转基因的。
3.土豆非转基因土豆:样子比较难看,一般颜色比较深,表面坑坑洼洼的,同时表皮颜色不规则,削皮之后,其表面很快会颜色变深,皮内为白色。
比较转基因动物和转基因植物的技术原理和方法生物工程1班1 转基因动物:如果动物所有的细胞均整合有外源基因,则具有将外源基因遗传给子孙后代的能力,通常把这类动物称为转基因动物。
1.1 转基因动物的原理转基因动物的基本原理是将改建后的目的基因(或基因片段)用显微注射法等方法注入试验动物的受精卵(或着床前的胚胎细胞),然后将此受精卵(或着床前的胚胎细胞)再植入受体动物的输卵管(或子宫中)使其发育成携带有外源基因的转基因动物,人们可以通过分析转基因和动物表型的关系,从而揭示外源基因的功能:也可以通过转入外源基因培育品种优良的工程动物等。
1.2 转基因动物的方法转基因动物技术包括显微注射法,逆转录病毒法,胚胎干细胞法和精子载体法等。
①显微注射技术显微技术是采用显微注射仪对受精卵进行注射的一种技术,其主要仪器部分包括倒置显微镜和微操纵臂,附属设备主要包括拉针仪等。
②逆转录病毒载体技术利用逆转录病毒载体进行基因转移,一般是将去掉透明带的早期胚胎(8细胞胚胎)和可产生病毒的成纤维细胞共培养,感染一定时间,再移植给养母完成发育过程。
③胚胎干细胞技术(ES细胞)技术④精子载体技术2 转基因植物技术原理和方法2.1 原理植物转基因技术的内容包括:目的基因的分离和鉴定,植物表达载体的构建,植物细胞的遗传转化,转化细胞的筛选,转基因植物的鉴定以及外源基因的表达检测。
理论上,植物转基因技术和常规的杂交育种方法都是通过优良基因的重组获得新品种,但传统的常规杂交育种是通过植物种内或近缘种间的杂交将优良性状组合在一起,是植物获得新性状,其基因交流的范围有限,而且育种效率低。
植物转基因技术是利用重组DNA的方法直接将目的基因导入到植物细胞中,并在其中进行表达,从而创造新品种,它克服了植物有性杂交的限制,基因交流的范围无限扩大,可将病毒,细菌,远缘植物,动物,人类甚至人工合成的基因导入植物,可以认为地有目的地组合基因,改变生物的遗传性能,而且育种效率快,所以应用前景非常广阔。
什么是转基因动植物?转基因动植物是遗传工程实验的产物,在这些实验中,一个生物体的遗传物质被植入另一个生物体内,因此后者就能显示出新的特征.商业公司,科学家和农民都希望转基因技术能培育出更多当今最新的培育技术无法培育的成本效益好的令人满意的动植物。
转基因的技术能使遗传物质在两种完全不相关的生物体之间进行转移。
为了使转基因技术奏效,基因工程师必须先建立一个加入了一个控制序列的转基因。
当进行转基因实验时, 科学家通常用一个能在正确组织中积极接受动植物的生命活动的序列来代替原来的启动序列。
(科学家通常用一个能在正确组织接受转基因的植物和动物的生命活动中取积极作用的序列来代替原来的启动子序列。
)转基因动物理论的建立来自于DNA重组技术,并且属于最被看好的最先进的技术之一。
(转基因动物理论的建立是从最被看好的先进的技术之一的DNA重组技术而得。
)转基因动物是外来基因插入胚胎的结果。
外来基因成为该宿主动物的基因物质中永恒的一部分。
随着胚胎的发育,外来基因可能存在于该动物身体的很多细胞中,包括睾丸或卵巢细胞。
如果该转基因动物繁殖力较高,那么被植入的外来基因(转基因)将被未来后代所继承。
因此,转基因动物,一旦被创造出来,便可以延续到子孙后代。
转基因动物不同于那些外来基因或外来器官是被移植的动物。
移植动物的后代不会继承实验所产生的变化。
而转基因动物会继承。
培养转基因动物的技术包括以下内容:1)选择一个外来基因2)将该外来基因放在一个能引导外来基因插入动物的基因组并支持其表达的被称为“培养基”的合适的环境中3)向培养基或处于宿主动物十分早期阶段的胚胎注入一个单一的受精卵。
许多基因工程进入了选择外来基因和建立培养基的阶段。
培养基中必须有促使外来基因在宿主动物基因组中的新场所表达的启动子。
通过选择一个特定的启动子并且将其与之前的外来基因拼接,我们也鼓励转基因在一个特定的组织中表达。
Translator: 于晓燕18100801Editor: 王铃芳18100805Transcriber: 史燕18100806References:●转基因: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。
第三节转基因动植物一、转基因动物(一)转基因动物简介转基因动物指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里,目的基因若与受精卵染色体DNA整合,细胞分裂时,该基因随染色体的倍增而倍增,使每个细胞中都带有目的基因,使性状得以表达,并稳定地遗传给后代,从而获得基因产品。
1974年,Jaenish和Mintz应用显微注射法,在世界上首次成功地获得了SV40 DNA转基因小鼠。
1980年,Gordon等人首先育成带有人胸苷激酶基因的转基因小鼠。
尤其是1982年Palmiter等人将大鼠的生长激素基因导入小鼠受精卵的雄原核中,获得比普通小鼠生长速度快2~4倍,体形大一倍的转基因“硕鼠”后,转基因动物技术轰动了整个生命科学界。
随后的十几年里,转基因动物技术飞速发展,转基因兔、转基因猪、转基因牛、转基因鸡、转基因鱼等陆续育成。
转基因动物技术已广泛应用于生物学、医学、药学、畜牧学等研究领域,并取得了许多有价值的研究成果。
(二)转基因动物培育的原理与方法转基因动物培育的基本原理是借助分子生物学和胚胎工程的技术,将外源目的基因在体外扩增和加工,再导入动物的早期胚胎细胞中,使其整合到染色体上,当胚胎被移植到代孕动物的输卵管或子宫中后,发育成携带有外源基因的转基因动物。
培育转基因动物的关键技术包括:外源目的基因的制备,外源目的基因的有效导入,胚胎培养与移植,外源目的基因表达的检测等。
根据目的基因导入的方法与对象不同,培育转基因动物的主要方法有基因显微注射法、逆转录病毒感染法、胚胎干细胞介导法、精子载体导入法等(图1-2)。
图1-2培育转基因动物的三种方法示意图1、基因显微注射法以培育转基因小鼠为例,其培育程序如图1-3。
包括以下基本步骤:图1-3 基因显微注射法培育转基因小鼠示意图(1)目的基因的制备与纯化:目的基因可以来源于:①通过限制性内切酶预先分离的某一基因。
②逆转录法得到的cDNA。
③人工合成的DNA片段。
动物不吃转基因作物的秘密终于被揭示我们知道,著名的珍妮-古道尔出版过著名的《希望的收获》,书中写到许多动物对转基因生物(GMO)表现出本能的厌恶。
野鹅会避免到转基因油菜田觅食,而喜好非转基因油菜。
有一个农民用自己的牛做实验,他在一个饲料槽里放转基因玉米,另一个饲料槽放自然玉米,结果,每一头牛都是只闻一闻转基因玉米,转头吃自然玉米。
美国有农民指出,如果用转基因玉米喂猪,猪不会把定量的食物吃光。
狗熊掰棒子是一个挺好玩的故事,但是,珍妮-古道尔在她的书中说,浣熊经常扫荡自然的玉米地,却不会碰转基因玉米田。
还有美国农民说,一群鹿吃了他地里的自然大豆,却没有一只去吃附近的转基因大豆。
加拿大和荷兰的农民说,如果分别储存转基因和非转基因作物,那么,装非转基因作物的箱子会有很多老鼠,而装转基因作物的箱子,则没有老鼠。
实验用的小白鼠本来是爱吃番茄的,但是,它们拒绝吃转基因番茄。
研究人员不得不强迫喂食,才能观察小白鼠吃了转基因番茄的后果。
“结果几只老鼠出现胃部损伤,40只老鼠中有7只在几周后死亡。
”但是,美国FDA还是批准了这种转基因番茄上市。
有些国内支持转基因的人说,他们自己也吃转基因食品,还拿转基因番茄举例,但他们却不说,这种转基因番茄目前在美国已经没有销售了。
这是珍妮-古道尔这本书告诉我们的。
现在又一个知情人以“风雨下黄山”的名义向人们披露,动物所以回避转基因食物,这是因为他们能嗅出转基因食物所含有毒的甲醛的味道,并且转基因食物的营养成分有惊人的改变,这种改变将使动物和人罹患各种疾病,包括恐怖的癌症。
这也再次证明了,具有很强体魄的温总带头不食用任何含转基因成分的食物的做法是正确的,是值得我们学习的。
声称“转基因玉米和非转基因玉米”之间没有任何区别,那都是假的。
昨天,加拿大唯一的非转基因玉米种子公司-德戴尔种子公司,叫我支持游行,让美国人发现有关转基因食物的真相。
他给我发的电子邮件里面有个惊人的报告,很清楚地表明了转基因玉米和非转基因玉米的营养价值区别。
转基因技术动植物转基因方法转基因技术是一种现代生物技术,通过对生物体的基因进行修饰和重组,从而实现特定的性状改良或新性状的引入。
在动植物领域,有多种转基因方法被广泛应用,以下将为您详细介绍。
一、动物转基因方法1、显微注射法这是动物转基因技术中最常用的方法之一。
其基本原理是在显微镜下,将经过处理的外源基因直接注射到受精卵的雄原核中。
因为雄原核较大,更容易容纳和整合外源基因。
注射后的受精卵经过培养和筛选,然后移植到代孕母体的子宫内,最终发育成转基因动物。
这种方法的优点是操作相对直接,成功率较高;但缺点是技术难度大,对设备和操作人员的要求较高,且可能会对受精卵造成一定的损伤。
2、病毒载体法利用病毒作为载体将外源基因导入动物细胞。
经过改造的病毒失去了致病性,但仍能携带外源基因并将其整合到宿主细胞的基因组中。
常用的病毒载体包括逆转录病毒、腺病毒等。
此方法的优势在于转染效率较高,能够感染多种类型的细胞;然而,病毒载体的容量有限,可能引起免疫反应,且存在潜在的生物安全风险。
3、胚胎干细胞介导法首先从早期胚胎中分离出胚胎干细胞,然后通过基因工程技术将外源基因导入胚胎干细胞。
经过筛选和鉴定,含有外源基因的胚胎干细胞被重新注入到囊胚腔中,与囊胚细胞融合,形成嵌合体胚胎。
最后将嵌合体胚胎移植到代孕母体子宫内发育。
这种方法可以实现精确的基因修饰,但胚胎干细胞的培养和操作难度较大。
4、体细胞核移植法先将供体细胞进行基因修饰,使其携带外源基因,然后将供体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中,构建重组胚胎,再将重组胚胎移植到代孕母体中发育。
这种方法的优点是可以获得大量遗传背景相同的转基因动物,但技术流程复杂,成功率相对较低。
二、植物转基因方法1、农杆菌介导转化法农杆菌是一种天然的植物基因转化载体。
当植物受伤时,农杆菌会感染植物,并将其携带的一段 DNA(称为 TDNA)转移并整合到植物基因组中。
在转基因操作中,将含有目的基因的 TDNA 载体导入农杆菌,然后用农杆菌感染植物细胞,从而实现目的基因的转化。
转基因的植物和动物转基因动植物是基因工程实验的结果,在这个实验里,基因物质从一种有机体转移到另一种有机体中,所以后者将会呈现一种特性。
企业公司,科学家,以及农民都希望转基因技术可以带来更多有成本效益的精密的植物和动物,这些动植物要有称心如意的特性,而这些特性不需要用在更新育种的技术上。
转基因技术允许基因物质在完全不相关的有机体中转换。
为了让转基因技术运用到实践中来,基因工程必须首先创造一个转基因,这种转基因是基因被引进加上一个被控制的结果。
创造转基因时,科学家通常用一个活跃在正确的组织里的能接受的植物或动物的基因来代替原来的发展结果。
转基因动物的诞生是其中最惹人注目的先进的技术,起源于重组DNA技术。
转基因动物是外来基因注入到胚胎的结果。
这个外来基因成为了原先动物的基因物质的一个永恒组成部分。
随着胚胎的成长,这个外来基因也许会出现在胎儿身体的许多细胞里。
如果这个转基因动物是可以繁殖的,那么这个注入的外来基因(也就是转基因)将会被将来的子孙后代遗传下来。
因此,一旦创造出一个转基因动物,转基因就可以持续到未来一代。
转基因动物与那些外来细胞或者外来组织被嫁接的动物是不同的。
嫁接动物的子孙后代不能遗传实验的变化。
但转基因动物的子孙后代可以遗传这些。
创造转基因动物的技术包含以下这些:1、选择一个外来基因。
2、把这个外来基因放到一个合适的模板,也叫构造,它引导外来基因注入到动物的基因组里,促进它的活跃度。
3、把这个构造注射到单繁殖的蛋中或者原先动物的早期胚胎中。
很多基因工程进入了选择外来基因和创建构造的阶段。
在这个新阶段以及原先动物的基因组里,这个构造必须有催化剂来刺激外来基因的活跃度。
通过选择一个特别的催化剂,在外来基因之前嫁接他,我们就可以用一个特殊的组织来刺激转基因的活跃度。
Transgenic adj 转基因的Organism n 有机体,微生物Characteristic n 特性,特征cost-effective adj 有成本效应的,有利可图的precise adj 精确地,精密的breeding adj 育种的sequence n 顺序,结果,后果substitute v 取代,代替promoter n 促进者,催化剂tissue n 组织recipient adj 能接受的,容纳的dramatic adj 惹人注目的,给人深刻印象的derived from 起源于,衍生recombinant adj 重组的insertion n 插入,嵌入embryo n 胚胎fertile adj 可繁殖的,能生育的inherit v 遗传,继承progeny n 子孙后代engraft v 嫁接genome n 基因组splice v 嫁接,移接。
基因工程的应用基因工程是指通过改变生物体的遗传物质DNA序列,对其基因组进行修改和重组的技术手段。
它已经广泛应用于许多领域,包括农业、医学和工业等,为人类带来了许多益处和希望。
本文将探讨基因工程在这些领域的应用。
一、农业领域1.转基因植物基因工程技术使得科学家能够向植物中引入异源基因,使植物拥有抗虫、抗草甘膦等抗性能力,从而提高植物的产量和抵抗力。
例如,转基因玉米可以抵抗玉米螟的攻击,转基因大豆可以耐受除草剂的农药,这样可以减少农药的使用,提高农作物的质量和产量。
2.转基因动物基因工程还可以用于改良家禽、家畜等农业动物。
通过引入特定的基因,科学家可以使家禽生长更快、抵抗疾病能力更强,提高家畜的肉质和产量。
这有助于满足人们不断增长的食品需求,并提高食品的质量和安全性。
3.抗性育种基因工程技术可以用于改进常规育种方法,筛选出能够抵抗病虫害和逆境环境的作物品种。
通过定向的基因编辑或转基因技术,可以加强作物对病毒、真菌和昆虫等的抵抗能力。
这为农业生产提供了新的工具和途径。
二、医学领域1.基因治疗基因工程的一项重要应用是基因治疗。
科学家可以通过引入正常基因来修复或替换患者体内缺失或异常的基因。
这项技术为许多遗传性疾病的治疗提供了新的希望,例如囊性纤维化、血友病等。
2.生物制药基因工程技术使得人类能够利用重组DNA技术来生产大量的蛋白质和药物。
通过将目标基因转入快速繁殖的细胞中,科学家可以生产出例如胰岛素、人生长激素等重要药物。
这种方法比传统的化学合成药物更有效,并且避免了使用遗传工程技术的副作用。
三、工业领域1.生物能源基因工程技术可以改良微生物,使其具备高效合成生物能源的能力。
例如,通过改造细菌的代谢途径,可以使其在发酵过程中生产出醇类燃料,如乙醇和丁醇。
这种方式对于替代化石燃料和减少温室气体排放具有重要意义。
2.环境修复基因工程技术还可以应用于环境修复。
通过改造微生物的遗传物质,科学家可以使其具备降解有害物质的能力,如油污染物、有机化合物等。
转基因的应用实例一、植物领域1. 转基因水稻转基因水稻是应用最为广泛的转基因植物之一。
通过在水稻中加入外源基因,可以使其具有抗病性、耐旱性、耐盐碱性等优良特性。
例如,中国科学院遗传与发育生物学研究所研发的“超级稻”就是一种具有高产、抗虫、耐旱等特性的转基因水稻。
2. 转基因玉米转基因玉米也是应用较为广泛的转基因植物之一。
通过在玉米中加入外源基因,可以使其具有抗虫、抗草害、耐旱等优良特性。
例如,美国孟山都公司研发的“BT玉米”就是一种具有抗虫特性的转基因玉米。
二、畜牧领域1. 转基因奶牛转基因奶牛可以产生更多和更好的乳制品,例如含有更多脂肪和蛋白质的牛奶以及更多乳清蛋白等。
此外,通过在奶牛中加入外源基因还可以使其具有抵抗疾病、提高生产效率等特性。
例如,美国加州大学洛杉矶分校的科学家们就成功地将人类乳腺癌基因转移到了奶牛中,使其产生含有人类乳腺癌药物的牛奶。
2. 转基因猪转基因猪可以使其具有更好的生长速度、更高的肉质量和更强的抵抗力等特性。
例如,中国农业大学研发的“超级瘦肉猪”就是一种具有快速生长和高肉质量特性的转基因猪。
三、医药领域1. 转基因细胞转基因细胞可以用于制造各种医药产品,例如重组蛋白、单克隆抗体等。
此外,通过在细胞中加入外源基因还可以使其具有抵抗疾病、提高生产效率等特性。
例如,美国默克制药公司就利用转基因技术成功地制造出了一种名为“Recombinant Factor VIII”的血友病治疗药物。
2. 转基因动物模型转基因动物模型可以用于进行各种医学实验和药物筛选。
例如,瑞士诺华制药公司就利用转基因技术制造出了一种名为“NOD-SCID小鼠”的免疫缺陷模型,用于进行人类肿瘤细胞的移植和药物筛选实验。
四、环境领域1. 转基因植物清除污染转基因植物可以用于清除土壤和水体中的各种污染物,例如重金属、有机化合物等。
通过在植物中加入外源基因,可以使其具有更好的吸附能力和分解能力。
例如,美国佐治亚大学的科学家们就利用转基因技术成功地制造出了一种名为“超级芥菜”的植物,可以有效地清除土壤中的镉等重金属。