生物技术论文 基因工程对环境带来的影响1

课程论文课程名称：现代生物技术概论论文题目：基因工程对环境带来的影响班级：作者： 基因工程对环境带来的影响基因工程这个名词现在可谓是家喻户晓，而它的负面效应我们只是略知一二。那么基因工程会给我们带来什么样的影响呢？一、什么是基因工程1．基因工程的含义及原理基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的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，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。2．基因工程的基本操作步骤①获取目的基因是实施基因工程的第一步。②基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。③将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。④目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。二、基因工程现阶段的应用基因工程技术现阶段被人们运用的十分广泛，但主要方面是农业和医学界。1．加快农作物新品种的培育科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展，一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。本世纪五、六十年代，由于杂交品种推广、化肥使用量增加以及灌溉面积的扩大，农作物产量成倍提高，这就是大家所说的“绿色革命”。但一些研究人员认为，这些方法目前已很难再使农作物产量有进一步的大幅度提高。　　基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如，基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂，可以使农作物种植在旱地或盐碱地上，或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。　　基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法，需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种，基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中，从而培育出一种全新的农作物品种，时间则缩短一半。2．基因疗法 随着人类对基因研究的不断深入，发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因，而且还能掌握如何进行对基因诊断、修复、治疗和预防，这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的利益。　　所谓基因治疗是指用基因工程的技术方法，将正常的基因转如病患者的细胞中，以取代病变基因，从而表达所缺乏的产物，或者通过关闭或降低异常表达的基因等途径，达到治疗某些遗传病的目的。目前，已发现的遗传病有6500多种，其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此，遗传病是基因治疗的主要对象。   目前，科学家们正在研究的是胎儿基因疗法。如果现在的实验疗效得到进一步确证的话，就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病，以防止出生患遗传病症的新生儿，从而从根本上提高后代的健康水平。3．基因工程药物研究基因工程药物，是重组DNA的表达产物。广义的说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以成为基因工程药物。在这方面的研究具有十分诱人的前景。　　基因工程药物研究的开发重点是从蛋白质类药物，如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质，转移到寻找较小分子蛋白质药物。这是因为蛋白质的分子一般都比较大，不容易穿过细胞膜，因而影响其药理作用的发挥，而小分子药物在这方面就具有明显的优越性。另一方面对疾病的治疗思路也开阔了，从单纯的用药发展到用基因工程技术或基因本身作为治疗手段。   现在，还有一个需要引起大家注意的问题，就是许多过去被征服的传染病，由于细菌产生了耐药性，又卷土重来。其中最值得引起注意的是结核病。据世界卫生组织报道，现已出现全球肺结核病危机。本来即将被消灭的结核病又死灰复燃，而且出现了多种耐药结核病。据统计，全世界现有17.22亿人感染了结核病菌，约300万人死于结核病，每10秒钟就有一人死于结核病。科学家还指出，在今后的一段时间里，会有数以百计的感染细菌性疾病的人将无药可治，同时病毒性疾病也日益曾多。不过与此同时，科学家们也探索了应对办法，他们在人体、昆虫和植物种子中找到一些小分子的抗微生物多肽，它们的分子量小于4000，仅有30多个氨基酸，具有强烈的广普杀伤病原微生物的活力，对细菌、病菌、真菌等病原微生物能产生较强的杀伤作用，有可能成为新一代的“超级抗生素”。三、基因工程带来的环境问题基因工程虽然给我们的生活带来很多方便，甚至我们的生活已经离不开基因工程，但是潜在的危险正在悄悄逼近我们，科学就是一把双刃剑。1．关于转基因生物的争论20世纪70年代初，当科学家们第一次利用重组基因技术把大肠杆菌的人噬菌体病毒和猿猴的SV40病毒构建成重组基因分子时，人们产生了一种恐惧。一些人担心，通过转基因技术可能会制造出人类无法控制的超级生物。如果真有那么一天，就离人类面临灾难之日不远了。可以说，从转基因技术诞生的那一天起，其转基因生物安全性就引起了科学家们及许多国家政府的强烈关注。目前，大家认为，转基因技术打破了自然界中原先仅限于种内或近缘种间的基因重组和交流，把来源于任何生物甚至人工合成的基因转入生物体内，在自然界中是不可能发生的。转基因生物在自然界中释放将污染自然基因库，打破原有的生态平衡，对生态环境产生难以预料的冲击。最主要的是归为以下五方面的影响：①转基因生物对非目标生物的影响 ②增加目标虫害的抗性③杂草化④对生物多样性和生态环境的影响⑤对人体健康的威胁和影响2.基因工程带来基因污染基因工程对环境带来的最主要问题就是基因污染。这会对物种带来新的基因，具有新的性状，从而破坏种群的基因库，破坏平衡。基因污染之所以非常特殊，非常危险，原因在于，它是世界上惟一一种能够不断增殖、扩散且又无法清除的污染，其潜在的威胁不亚于核扩散。2.1基因污染的发生情况基因污染可能在以下情况发生：附近生长的野生相关植物被转基因作物授粉；邻近农田的非转基因作物被转基因作物授粉；转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的转基因植物；土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后获得外源基因。2.2基因污染的实例2001年11月，科学家及墨西哥政府发现了该国300多种野生玉米受到基因污染。要知道，墨西哥不仅是玉米的发源地，而且是玉米品种集中的地区。可基因污染一旦破坏了当地玉米的多样性，就会使人类粮食的安全受到威胁。因为，人类千百年以来就是利用多样的野生品种来培育新的品种，以对抗新虫害、病害，并适应大自然不断变化的气候和环境。2002年2月，英国政府环境顾问“英国自然”提交的一份报告中，特意描述了加拿大转基因油菜超级杂草的威胁。到2006年，加拿大的农田里，同时拥有抗3种以上除草剂的杂草化转基因油菜非常普遍。这是由对不同除草剂具有抗性的转基因油菜植株之间交叉授粉实现的。而这种超级杂草的出现，距离加拿大首次种植转基因油菜的时间间隔只有2年。此外，在加拿大，转基因作物的基因还通过授粉的方式，漂流到了不含转基因农作物的农田和附近的野生植物当中。被污染的野生植物从转基因中获得了新的性状如耐寒、抗病、速长、抗除草剂等，因此具有更强的生命力。在动物方面，转基因的生物经过人工改造，比同类的生物更具生存优势。比如，被植入人类生长激素的三文鱼，要比普通的三文鱼大3倍以上，并且生长速度也变快；将尼罗河鲈鱼放到非洲的维多利亚湖中，使得湖中原有的鲈鱼大大减少。生态学研究专家很担心，因为有生存优势的转基因生物会在“物竞天择，汰弱留强”的进化过程中，淘汰自然界原有的物种。由此，生态的自然规律被搅乱，生态平衡被打破。四、对基因工程未来发展的思考“科学技术是一柄双刃剑”，任何一种先进的科技成果，自诞生于世，就不仅仅是科技领域的事，它的应用可能造福人类，也可能为人类带来种种“祸害”，这是不以人的意志为转移的。基因工程作为一种新的生物技术，其社会价值、经济价值不容置疑，但可能造成的环境问题也不可低估，人类的生存和发展与生物多样性、基因库、生态系统的保护系系相关，只有我们在利用这项技术带来的益处的同时，最大程度做好对这项技术可能带来的灾难性后果的防范才能促进人类社会向前发展。