当前课程知识点:普通生物学 > 第二章 分子生物学基础 > 第三节 生物技术及其应用 > 2.3.6 基因工程技术的应用
基因工程促使了现代
生物技术的飞速发展
在很多方面获得了应用
并取得了令人瞩目的成果
在这里我们简单的介绍一下
基因工程是如何在微生物
以及转基因动物 植物上的应用
以及可能产生的一些相关问题
其实早期
基因工程主要是应用在微生物上
通过了DNA重组技术
将原本在人或者动物中的重要蛋白
在微生物中获得表达并且大规模的制备
以此来满足人们在制药等等方面的要求
比如早在1977年
Gilbert等人就将小鼠中的胰岛素基因
转移到了大肠杆菌中
并且成功的获得了表达
而1978年Itakuna等人
他们利用人工合成的胰岛素基因
与pBR322质粒载体构建成了重组体
转染了大肠杆菌 成功的利用了大肠杆菌
生产出了人的胰岛素
此外在1979年美国加州大学
和南旧金山基因技术公司就是Genentech
他们生产了人的生长激素
而利用基因工程生产的人的生长激素
也在20世纪80年代的时候
投放到了市场里面供大家使用
此外在生产疫苗方面
人们通过重组DNA技术
利用了酵母菌发酵生产了
第一个商业化的产品
也就是我们现在知道的乙型肝炎病毒疫苗
而目前为止利用基因工程生产的
人类的蛋白质药物已经达到了10几种
基因工程技术 一个最为广泛的应用
是在农业生产上
比如说可以利用农杆菌的Ti质粒转化植物
培养出具有抗某些
化学除草剂的转基因植物
使得这些植物它们在田间生长的时候
可以避免被用来杀死
杂草的这些化学除草剂所误杀
此外 为了进一步提高农作物的产量
人们可以利用基因工程技术
对农作物进行改良
使得这些转基因作物
可以对某些病虫害具有免疫性
而通过对一些外源基因的表达
在这个植物体内的表达
可以使得原本的这些农作物还可以
具有除了可以填饱肚子外
还可以具有其他的营养价值
从而提高了食物的质量
比如说在植物中可以表达
合成beta胡萝卜素的基因
使得我们在合成食用粮食的时候
同时也额外的补充了beta胡萝卜素
从而可以提高人体的抗氧化能力
很多其他对人体有益的改变
都在不断的研发过程中
最后除了前面这两个应用之外
基因工程技术还可以对很多的
观赏植物的品种进行改良
从而可以获得更具有观赏价值的新品系
从而可以带来巨大的经济效益
除了植物方面
基因工程的另外一个重要的应用领域
是人们一直梦寐以求的希望可以实现的
能不能对一些遗传疾病进行基因治疗
随着研究的深入
我们发现了越来越多的遗传性疾病
比如我们曾经提及到的
镰刀型红细胞贫血症
我们知道这些遗传疾病的分子作用机制
我们知道它是在某一个基因
上面发生了突变而造成的这样的现象
而目前我们已经掌握了基因的克隆分离
体外操作以及适量表达等
与之相关的技术
那么我们所要做的
就是怎么样能够把一个
正常发挥功能的基因
能够放回到病人体内
从而可以修复掉
这个基因的突变而造成的影响
那么就需要一个合适的载体
以及的基因转录系统
所以研究者正在开发合适的载体
以及基因的转移系统
比如说利用的逆转录病毒等等
可以将这些正常的基因
以及相关的调控序列
送入到人体的组织和细胞之中去
使得它可以稳定安全地表达
所有的这一切实际上都为基因治疗
提供了希望和可能
然而基因治疗仍然存在着很大的风险
其中的一个主要原因
是我们无法完全掌控
我们所用的这些载体
用来把正常的基因放到
一个病人体内的这些载体
它们在基因组中插入到哪个位点上面
这是我们没有办法去控制的
所以完全有可能也已经被
前面的示例、案例所证明了
因为这些载体带的基因
它们会插入到基因组上的某一些位置
从而导致了被插入这些
位置上面的基因发生了突变
最后导致了一些重大的疾病比如说癌症
或者白血病的发生
所以我们在基因工程的应用过程中
必须非常细致的考虑
其潜在的风险以及很多伦理问题
因为我们知道DNA中包含了我们的信息
我们对DNA中的进行的任何改进
都会引起生物体内的一系列
未知的结构和功能的变化
而很多是我们知道的
有很多也是我们不知道的
另外一方面转基因操作
对生物体的影响它不仅仅影响到你自己
它也会通过遗传传递
产生无数的拷贝并且代代相传
如果转基因技术应用不当
一旦发生了不良后果
其危害会不断的扩展和传递
-绪论
--绪论
-人物访谈——走进精准医学
-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第三节 真核细胞的结构
-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构
-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化
-第一节 遗传的分子基础
-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础
-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第一节 高等植物体的细胞与组织
-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输
-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
-第一节 动物的组织
--4.1.5 软骨
--4.1.6 硬骨
--4.1.7 血液
-第一节 动物的组织--作业
-第二节 消化系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统
-第三节 呼吸系统
-第三节 呼吸系统--作业
-第四节 循环系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统
-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
-2020年秋季学期普通生物学期中考试