【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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【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

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。‎
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