基因工程與人類健康

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1、轉基因與人類逸仙班王茜06305036摘要：21世紀是生物技術飛速發(fā)展的世紀，轉基因技術就是為人類目前面臨資源能源糧食短缺和人類自身發(fā)展的問題提供的解決方法之一。更好的了解轉基因能使我們進一步了解人類病理，并能在農業(yè)方面取得進展?；谶@個目的，本文將簡單介紹轉基因，并針對轉基因與人類的關系進行思索。關鍵詞：基因、轉基因正文：什么是基因基因是每一種生物有機體內部含有的遺傳物質，是生物及其特性可以一代—代延續(xù)下去的基本單位。我們人類以及動物、植物和微生物體內部有成千上萬的基因。俗話說“種瓜得瓜，種豆得豆”，這種生物的特性之所以能夠一代一代傳遞下去，就是靠基因來控制的。一

2、種生物體內基因的組成和含量通常是穩(wěn)定的，但是也可以發(fā)生改變。如果基因本身或基因的組合方式發(fā)生了變化，那么這些由基因控制的生物特性也會發(fā)生變化。如高稈的小麥和水稻品種可能由基因的變化而成為矮稈的小麥和水稻。這種基因的改變(或稱為基因突變)在自然界是每時每刻都在不同的生物體發(fā)生的，只不過其發(fā)生頻率很低，而且大多數(shù)的改變不為我們所關注罷了。人類正是利用了基因這種可以改變和組合的特點來進行人為的操縱和修飾，以便改良農作物并提高農作物品種的產量、品質和營養(yǎng)成分，改良動物和家禽，并提高其品種的產量和改善口味。通過對農作物、家養(yǎng)動物、森林樹木、藥用植物等生物多年的遺傳改良，我們今

3、天已經(jīng)品嘗到了大量價廉物美、品質優(yōu)良的各類農業(yè)和畜牧業(yè)產品以及森林樹木和藥物資源?！∈裁词寝D基因通俗的說，就是一種生物體內的基因轉移到另一種生物或同種生物的不同品種中的過程。一般來說轉基因是通過有性生殖過程來實現(xiàn)的。例如，植物的花粉(含有雄配子)通過不同的媒介由一個植物“跑”到另一種植物，或“跑”到同一種植物的另一個品種花朵里邊的雌蕊(含有雌配子)上并與其雜交，這種雜交的過程就產生了基因的轉移。同樣，例如在貓這種動物中，不同品種和類型的貓進行交配后產生了與父母都不—樣的仔代，就是由于產生了基因的轉移。因此，轉基因是大自然中每天都在發(fā)生的事情，只不過在自然界中，基因轉

4、移沒有目標性，好的和壞的基因都可以一塊轉移到不同的生物個體。同時，通過自然雜交進行的轉基因是嚴格控制在同一物種內(特別是在動物中)，或是親緣關系很近的植物種類之間.轉基因動物技術及其應用（一）轉基因動物的概念借助基因工程技術把外源目的基因導入生殖細胞、胚胎干細胞和早期胚胎，并在受體染色體上穩(wěn)定整合，使之經(jīng)過各種發(fā)育途徑得到能把外源目的基因傳給子代的個體，即轉基因動物（transgenicanimal）。轉入的目的基因稱為轉基因（transgene），這種轉移目的基因的過程稱為轉基因作用（transgenesis）。關于“轉基因”的概念，通常只限于動、植物中經(jīng)基因工程

5、技術進行的基因轉移，因此品種間不論有性或無性雜交獲得新基因的途徑都不屬此范疇。（二）轉基因動物技術轉基因動物技術是20世紀80年代初發(fā)展起來的一項生物技術，它克服了物種之間的生殖隔離，實現(xiàn)了動物物種之間遺傳物質的交換和重組。根據(jù)外源基因導入的方法和對象的不同，至今主要有3種途徑可以產生轉基因動物，即顯微注射法、反轉錄病毒法和胚胎干細胞法。反轉錄病毒轉移基因的基本方法在前面已有簡介，這里只介紹顯微注射法和胚胎干細胞法兩種。1．受精卵原核顯微注射法顯微注射技術是從動物胚胎學研究移核實驗的基礎上發(fā)展而來。20世紀80年代初期人們利用這一方法向動物生殖細胞轉移外源基因，成功

6、地建立了轉基因小鼠。1985年轉基因綿羊和轉基因豬問世，以后轉基因大鼠、兔、雞、牛、魚等都已陸續(xù)取得成功，可見顯微注射法是迄今應用得較為普遍而又最有成效的一種獲得轉基因動物的技術。本方法是在顯微鏡下，用直徑約為1μm的玻璃管直接插入受精卵的雄原核內，將毛細管內所帶有的外源基因的DNA注入原核，然后將其移植到假孕母體輸卵管或子宮內并發(fā)育成子代個體。為了解轉基因的整合情況，可酌情應用斑點雜交、多聚酶鏈式反應或Southern印跡雜交等方法對子代個體DNA進行檢測。顯微注射法的優(yōu)點是導入的外源基因片段可長達50kb，且無需載體，外源基因在宿主染色體上的整合率相對較高。其不

7、足之處是外源基因的整合是隨機的，因而難以控制其整合率；再者，對外源基因能否穩(wěn)定整合于受體基因組的檢測，必須等到子一代個體出生后經(jīng)過選擇才能確定，不利于在生育期長、產仔少的大家畜中應用。2．胚胎干細胞介導法胚胎干細胞（embryonicstemcell，ES）是指從哺乳動物胚胎囊胚期內的細胞團中分離出來的尚未分化的胚胎細胞，這種細胞具有發(fā)育的多能性，能夠分化出各種組織。20世紀80年代中期人們開始研究利用ES細胞獲得轉基因動物的方法。這個途徑是將外源基因直接導入ES細胞，經(jīng)體外培養(yǎng)篩選后再注入到受體囊胚腔中，與其中的囊胚細胞聚集在一起，成為受體胚胎的一部分，參與其