1、說(shuō)明基因工程的利與弊基因匚程的利與弊基因工程的原理：基因工程乂稱基因拼接技術(shù)和DA重組技術(shù)，是以分子遺傳 學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，將不同來(lái)源的基因按 預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建雜種DA分子，然后導(dǎo)入活細(xì)胞，以改變生物原有的 遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品。操作方法是:將外源基因通過(guò)體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，使這個(gè)基因能在受 體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)的操作。它是用人為的方法將所需要的某一供體生 物的遺傳物質(zhì)一一DNA大分子提取出來(lái)，在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M(jìn)行切割 后，把它與作為載體的DA分子連接起來(lái)，然后與教體一起導(dǎo)入某一更易生長(zhǎng)、繁 殖的受體細(xì)胞中，以讓

2、外源物質(zhì)在其中“安家落戶”，進(jìn)行正常的復(fù)制和表達(dá)，從 而獲得新物種的一種嶄新技術(shù)。它克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙。例如:將大鼠的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫?首先在大鼠的體細(xì)胞中提取染色 體,分離目標(biāo)基因.用限制性核酸內(nèi)切酶處理載體,再將載體與基因片段連接（這里用 到DNA連接酶）。通過(guò)顯微注射的方法將這些重組基因注入小鼠的受精卵內(nèi)，最后 讓這些受精卵生長(zhǎng)發(fā)育。結(jié)果小鼠生出幾只帶有大鼠生長(zhǎng)激素基因的小鼠，這些小 鼠的生長(zhǎng)速度非常快，其個(gè)體是同窩其他小鼠的1.8倍，成為“巨型小鼠”。基因工程中的教體常選取大腸桿菌的環(huán)狀DNA,用到的工具酶有限制性內(nèi)切 酶、DNA連接酶，其次還得用到DNA聚合酶。限制

3、性核酸內(nèi)切酶，用來(lái)切割目的基 因和教體，主要是2型酶;DNA連接酶，用來(lái)連接目的基因和載體，有兩類，連接 平末端的和粘性末端的，若末端不相同連不起來(lái)的話，還得用DA聚合酶來(lái)加片 段，如加CCC-和GGG-,再用連接平末端的連接酶來(lái)連接。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法有:植物常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法。農(nóng)桿菌是普遍存在于 土壤中的一種革蘭氏陰性細(xì)菌，它能在自然條件下趨化性地感染大多數(shù)雙子葉植物 和裸子植物的受傷部位。農(nóng)桿菌通過(guò)侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后，可將T-DXA插入到 植物基因組中，并且可以通過(guò)減數(shù)分裂穩(wěn)定的遺傳給后代。基因槍法基本原理是通 過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)將帶有基因的金屬顆粒（金粒

4、或鴿粒），將DA吸附在表面，以一定的速 度射進(jìn)植物細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)化的目的。花粉管通道法則是在授粉后向子房注射合目的基因的DA溶液，利用植 物在開(kāi)花、受精過(guò)程中形成的花粉管通道，將外源DA導(dǎo)入受精卵細(xì)胞，并進(jìn)一步 地被整合到受體細(xì)胞的基因組中，隨著受精卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因的新個(gè)體。動(dòng)物則是利用顯微注射，或者滅活的病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)。顯微注射相信大家已經(jīng)在上面 的例子中已經(jīng)有所了解。滅活的病毒一般可以用于動(dòng)物細(xì)胞的融合，在細(xì)胞分裂的 一定階段利用滅活的病毒將不同源的動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行融合，從而實(shí)現(xiàn)基因重組的目 的。基因，程的應(yīng)用領(lǐng)域：基因工程主要有三大領(lǐng)域的應(yīng)用，分別是遺傳育種、疾病治療、環(huán)境保護(hù)。一、基

5、因工程與遺傳育種。1、轉(zhuǎn)基因植物。傳統(tǒng)的育種方法有雜交育種、誘變育利單倍體育種、多倍體育利Q與傳統(tǒng)的育種方法相比，基因工程育種的優(yōu)勢(shì)在于目的性強(qiáng)，育種周期短，克 服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙。我們所熟知的轉(zhuǎn)基因植物有抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物，如轉(zhuǎn) 基因抗棉鈴蟲(chóng)品種。抗病轉(zhuǎn)基因植物，如抗病毒轉(zhuǎn)基因甜椒。其他抗逆轉(zhuǎn)基 因植物，如轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄。利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品性，如矮桿抗倒 伏小麥。利用轉(zhuǎn)基因提高農(nóng)作物產(chǎn)量，如轉(zhuǎn)基因大豆。2、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度，如將人的生長(zhǎng)激素基因注射到小白鼠的受精卵中， 得到超級(jí)小鼠。用于改良蓄產(chǎn)品品質(zhì)，如乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基 因牛。用于提高抗病能力，如將正常人的免疫

6、基因轉(zhuǎn)到到免疫缺陷病人 的體內(nèi)表達(dá)，以治療免疫缺陷病。用于生產(chǎn)藥用蛋白，如利用轉(zhuǎn)基因大 腸桿菌生產(chǎn)胰島素。用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植供體，如誘導(dǎo)人的細(xì)胞向 人的耳朵方向發(fā)育，在將這些細(xì)胞放在小白鼠身上培養(yǎng)成人的外耳廓。 二、基因工程與疾病治療。1 .基因工程藥物。許多藥物的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制，產(chǎn)量十分有限， 價(jià)格更是昂貴。利用基因工程技術(shù)就能很好的解決這一問(wèn)題。微生物生長(zhǎng)繁 殖迅速，容易控制，適用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，將生物合成相應(yīng)藥物的基因 導(dǎo)入微生物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還 能大大降低成本，讓廣大群眾能看得起病。例如:傳統(tǒng)的生產(chǎn)胰島素、干擾

7、素的方法是直接從生物組織、細(xì)胞或血液中提取。產(chǎn)量小，方法復(fù)雜，難以 大規(guī)模生產(chǎn)。現(xiàn)在用基因工程制造“工程菌”，可以高質(zhì)量、低沉本、大量 的生產(chǎn)胰島素干擾素。基因工程藥物在疾病防御方面也起到了極大的作用， 如利用基因工程生產(chǎn)乙肝病毒疫苗。基因工程藥物除了可以從轉(zhuǎn)基因細(xì)菌途徑獲得，還可以從轉(zhuǎn)基因動(dòng)物身 上獲得.如利用轉(zhuǎn)基因奶牛生產(chǎn)生長(zhǎng)激素.這些生長(zhǎng)激素蘊(yùn)藏在奶牛的乳汁 里，我們只需擠出乳汁即可.2 .基因診斷和基因治療.基因診斷也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測(cè)某一基因，從 而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷.基因探針的制備要用放射性同位素（如?P）、熒光分子等 標(biāo)記DA分子。然后利用DA

8、分子雜交原理，同源的DA則會(huì)相結(jié)合。例如:病毒 性肝炎分為很多種，甲肝、乙肝、丙肝等。我們提取不同病毒的基因，制作成基因 探針，然后從病人身上提取病毒的基因，與各類探針混合。相應(yīng)的病毒基因就會(huì)和 相應(yīng)的探針相結(jié)合，這樣我們就能快速的檢驗(yàn)是哪種類型的肝炎。基因治療，一般是向目標(biāo)細(xì)胞引入正常功能基因，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷。 包括體外基因治療和體內(nèi)基因治療。例:治療腺甘酸脫氫酶基因缺陷造成的重度免 疫缺陷。三、基因工程與環(huán)境保護(hù)。如:利用基因工程培育“超級(jí)細(xì)菌”分解石油。用基因工程培養(yǎng)出“吞噬”汞和降解土壤中的DDT的細(xì)菌，以及能夠凈化鎘污染的植物。生產(chǎn)基因工程 聚羥基烷脂，用于制造生物可降解塑料

9、。基因工程可能對(duì)人類社會(huì)造成的諸多影響：基因工程是把雙刃劍，在給人類帶來(lái)眾多福利的同時(shí)也帶來(lái)了許多顯性的以及 潛在的危害。基因工程對(duì)人類有利方面在上文中已經(jīng)詳細(xì)的闡述過(guò)，這里我們著重了解基因 工程的負(fù)面影響。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的負(fù)面影響作了大量研究，出現(xiàn)了許多相關(guān)報(bào)道，如 英國(guó)的權(quán)威科學(xué)雜志自然刊登了美國(guó)康奈爾大學(xué)副教授約翰羅西的一篇論 文，可推測(cè)BT轉(zhuǎn)基因玉米花粉中含有毒素，引起世界震驚。另?yè)?jù)報(bào)道，英國(guó)倫理 和毒性中心的實(shí)驗(yàn)報(bào)告說(shuō)，與一般大豆相比，耐除草劑的轉(zhuǎn)基因大豆中，防癌的成 分異黃酮減少了。與普通大豆相比，兩種轉(zhuǎn)基因大豆中的異黃酮成分減少了 12, 14, o1 .可能危害有益昆蟲(chóng)

10、類群大量轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物轉(zhuǎn)入了 Bt毒蛋白基因作為其抗蟲(chóng)的外源基因，雖然其表達(dá) 產(chǎn)物Bt毒蛋白對(duì)人類無(wú)害，但若是以農(nóng)作物為食的害蟲(chóng)消失殆盡，以這些害蟲(chóng)為 食的益蟲(chóng)也將遭受滅頂之災(zāi)了。長(zhǎng)期大面積種植這種作物可能會(huì)對(duì)有益昆蟲(chóng)類群造 成難以挽回的危害，一旦這種現(xiàn)象發(fā)生，不僅會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)造成危害，也將是對(duì)生態(tài)環(huán) 境的沉重打擊。2 .可能導(dǎo)致土壤肥力下降和化肥的濫用大量種植以抗雜草基因作為外源基因的轉(zhuǎn)基因作物，要是田間無(wú)雜草的生長(zhǎng)枯 萎腐爛,長(zhǎng)此以往會(huì)使土壤中自然的腐殖質(zhì)逐漸消耗殆盡，使土壤本身的肥力下 降，為了保證產(chǎn)量，農(nóng)民不得不大量使用化肥，從而導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)的改變，土質(zhì)的 惡化以及環(huán)境（主要是水）的污染。3 .轉(zhuǎn)基因食品的其他安全性問(wèn)題食用轉(zhuǎn)基因食物，有可能被轉(zhuǎn)基因DA侵入人體細(xì)胞，產(chǎn)生病原病毒。同時(shí)， 轉(zhuǎn)基因DA有可能插入人體細(xì)胞的基因組，由于插入位點(diǎn)的隨機(jī)性，可能造成有害 和致死效應(yīng)，包括癌癥。基因多樣性是最難控制的，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是否對(duì)人類所處的生態(tài)環(huán)境，食物鏈等 形成間接的影響也確實(shí)應(yīng)該引起人們的注意。從營(yíng)養(yǎng)成分的基因改良角度考慮，轉(zhuǎn) 基因食品的氨基酸、碳水化合物、脂肪以及其它微量成分的種類及構(gòu)成高分子物質(zhì) 的排列順序有所變化，天然毒素的含量也可能