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轉基因技術在工業方面有哪些應用

發布時間:2022-11-27 06:11:33

Ⅰ 轉基因技術的應用領域

目前,轉基因技術已廣泛應用於醫葯、工業、農業、環保、能源、新材料等領域 。 目前已有基因工程疫苗、基因工程胰島素和基因工程干擾素等葯物。 其使用基因拼接技術或DNA重組技術(即轉基因技術),指按照人們的意願,定向地改造生物的遺傳性狀,產生出人類需要的基因產物,以此生產出的葯物原料和葯品。
基因工程疫苗
使用DNA重組生物技術,把天然的或人工合成的遺傳物質定向插入細菌、酵母菌或哺乳動物細胞中,使之充分表達,經純化後而製得的疫苗。應用基因工程技術能制出不含感染性物質的亞單位疫苗、穩定的減毒疫苗及能預防多種疾病的多價疫苗。
已經商業化使用的部分基因工程疫苗:
乙肝疫苗 、丙肝疫苗、百日咳基因工程疫苗、狂犬病基因工程滅活疫苗 、腸道病毒71型基因工程疫苗、產腸毒素大腸桿菌基因工程疫苗、輪狀病基因工程疫苗、Asia Ⅰ型口蹄疫病毒(FMDV)的感染表位重組蛋白疫苗 、弓形蟲基因工程疫苗、腸出血性大腸桿菌基因工程疫苗等。
基因工程胰島素
在2013年舉辦的第七屆聯合國糖尿病日主題活動上,與會專家指出「中國目前糖尿病患者數達1.14億,全球的1/3」。糖尿病的病因是胰島素分泌缺陷或其生物作用受損,所以最常用的治療方法就是以注射胰島素的方式補充人體內胰島素。要獲得胰島素,最初只能從牛和豬的胰臟中提取。但是,每100千克動物胰腺只能提取出4-5克胰島素,產量低,遠不能滿足患者的需求。
1980年代初,美國一家公司通過轉基因技術實現了人體胰島素的工業生產。其原理是,將人的基因中負責表達胰島素的那一段「剪切」下來,轉入大腸桿菌或者酵母菌里,通過後者的快速增殖達到人體胰島素的大量生產。全球大多數糖尿病人才得到了很好的胰島素治療。
基因工程乙肝疫苗產業化案例:
國家衛計委2013年7月26日公布,全球3.5億乙肝病毒攜帶者中有近1億中國人,全球每年大約70萬病毒性肝炎相關死亡人群中我國占近半。我國乙肝報告病例多年來居所有法定傳染病的首位,約占總傳染病總數的1/3。
20世紀80年代,轉基因乙肝疫苗被研製成功。其原理是,將乙肝病毒基因中負責表達表面抗原的那一段「剪切」下來,轉入酵母菌里。被轉入乙肝病毒基因的酵母菌生長時,就會生產出乙肝表面抗原。而酵母菌是一種能快速生長繁殖的生物,於是乙肝表面抗原就被大量生產出來。這種疫苗技術1994年被引進中國,隨後建成了兩條生產線。1997年9月1日衛生部以衛葯發(1997)第57號文下達了《關於基因乙肝疫苗取代血源性乙肝疫苗有關問題的通知》,規定:1998年1月起停止陽性血漿的採集;已採集的陽性血漿1998年上半年允許投料生產;合格血源乙肝疫苗使用期限截止於2000年底。2001年以後全部使用高安全性的基因工程乙肝疫苗。
同年,利用酵母菌的轉基因乙肝疫苗被正式批准生產。從此,乙肝疫苗終於得以大量生產,中國政府也開始著手給兒童免費接種、甚至免費補種乙肝疫苗。2009至2011年,我國開展了15歲以下人群免費補種乙肝疫苗工作,共補種6800萬餘人。全面、免費疫苗接種的開展,使我國5歲以下兒童慢性乙肝感染率降至1%以下;我國每年乙肝新發感染者人數也降到了10萬。根據衛計委的數據,1992年至2009年,全國預防了8000萬人免受乙肝病毒感染,減少了近2000萬乙肝病毒表面抗原攜帶者,減少肝硬化、肝癌等引起的死亡430萬人。 利用分子生物學技術,將某些生物的基因轉移到農作物中去,改造生物的遺傳物質,使其在性狀、營養品質、消費品質方面向人類所需要的目標轉變,從而得到轉基因農作物。以轉基因生物為直接食品,作為原料加工生產的食品,以及喂養家畜得到的衍生食品,在廣義上都可以稱為轉基因食品。因其安全性被廣泛質疑,國際社會對其尚存有很大爭議。
它的研究已有幾十年的歷史,但真正的商業化是近十年的事。90年代初,市場上第一個轉基因食品出現在美國,是一種保鮮番茄,這項研究成果本是在英國研究成功的,但英國人沒敢將其商業化,美國人便成了第一個吃螃蟹的人,讓保守的英國人後悔不迭。此後,轉基因食品一發不可收。據統計,美國食品和葯物管理局確定的轉基因品種已有43種。
如常見的農作物轉入Bt(蘇雲金芽孢桿菌)基因和Ht基因。Bt基因編碼的是蘇雲金芽胞桿菌分泌的一種對鱗翅目鞘翅目昆蟲(比如小菜蛾)有毒的蛋白質,攜帶有Bt基因的農作物在生長時亦能自己產生這種毒性蛋白,因此不需要使用農葯,靠農作物自身殺蟲。這種毒蛋白只對蟲子有效,尚未證據顯示其對人類或其他哺乳動物有致毒致敏作用;Ht基因又叫抗除草劑基因,它指導的蛋白質能夠在植物體內分解除草劑物質,使植物獲得抵抗高濃度除草劑的能力。因此在田間噴灑除草劑之後,雜草會因為對除草劑的抵抗力不足而被殺死,而農作物得以正常存活。相對於非轉基因農作物使用機械來除草,種植轉Ht基因的農作物更加經濟。

Ⅱ 轉基因技術目前主要應用於什麼領域

答:目前,轉基因技術廣泛應用於醫葯、工業、農業、環保、能源、新材料等領域。

轉基因技術的第一個浪潮是醫葯轉基因技術,如應用轉基因技術生產重組疫苗、抑生長素、胰島素、干擾素、人生長激素等。

轉基因技術在工業中的應用主要包括纖維素的開發利用、食品工業和新型抗生素的生產等,在食品工業方面,又主要有利用轉基因技術及產品用於乳製品發酵、單細胞蛋白質及釀酒工業等。

轉基因技術的第二個浪潮發生在農業領域,包括農業轉基因動物、植物及微生物的培育,特別是轉基因作物發展速度最快,培育了一批具有抗蟲、抗病、耐除草劑等性狀的轉基因作物,目前轉基因技術正在朝著改善農藝性狀如光合效率、肥料利用效率、抗旱耐鹽和改善品質等方向發展。

此外,轉基因技術還可用於環境保護,如污染物的生物降解;用於能源生產,如利用轉基因生物發酵酒精;用於新材料領域,如利用轉基因生物生產高價值的工業品等。

Ⅲ 基因工程主要應用在哪些方面

植物:總的來說,有兩方面,提高抗逆性(比如抗病、蟲、抗自然災害等),提高植物品質(比如讓作物高產、讓水果更甜、讓水果變成不同的顏色等等)
微生物:發酵或者利用基因工程改良菌種,生產葯物。
動物基因工程:主要用於提高動物生長速度、改善畜產品的品質、生產葯物和用轉基因動物作器官移植的供體。
還有:基因工程制葯、基因治療、

Ⅳ 基因工程主要應用在哪些方面

植物基因工程:主要是育種,培育抗性、高產的新品種。
動物基因工程:提升畜禽的生長速度、改良品質;利用轉基因動物生產特種蛋白因子;動物基因工程器官可以用於拯救生命;轉基因動物模型可以用於基礎研究、疾病機理研究、篩選葯物等。
細菌基因工程:合成化學方法難以合成的葯物;用環境微生物治理環境;改良食品、飼料及其他工業生產菌的性能;基因工程菌還輔助農業,使少病蟲害等。
病毒基因工程:研製基因工程病毒疫苗;用作殺蟲劑;用作載體用於基因治療。
醫葯基因工程:疫苗、抗體、核酸類葯物、基因治療。

Ⅳ 基因工程的主要應用在哪些方面



基因工程的主要應用有:
農牧業、食品工業,運用基因工程技術,不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種,還可以培養出具有特殊用途的動、植物。如:轉基因魚、轉基因牛、轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉魚抗寒基因的番茄、抗蟲棉等。環境保護,基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環境中的病毒、細菌等污染。利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏地反映環境污染的情況,卻不易因環境污染而大量死亡,甚至還可以吸收和轉化污染物。醫學,基因作為機體內的遺傳單位,不僅可以決定相貌、高矮,而且它的異常會不可避免地導致各種疾病的出現。基因治療的提出最初是針對單基因缺陷的遺傳疾病,目的在於有一個正常的基因來代替缺陷基因或者來補救缺陷基因的致病因素。

Ⅵ 轉基因技術的例子

提起轉基因技術,人們最先想到的往往是通過轉基因育種技術得到的各種轉基因食品。其實日常生活中胰島素、乙肝疫苗、洗衣粉中的蛋白酶等,都是轉基因技術的產物。


轉基因技術應用到如今,雖然只有短短幾十年,但已經廣泛應用於醫葯、工業、農業、環保、能源等各個領域。

參考來源:轉基因技術就在我們身邊

Ⅶ 轉基因技術有哪些應用

醫學上

醫學中轉基因技術的應用范圍很廣。動物轉基因技術可以創造診斷和治療人類疾病的動物模型,可克服單純依靠自然突變體的局限。轉基因技術還應用於蛋白質多肽葯物的生產,如生產胰島素、干擾素,免疫球蛋白、紅細胞生長素、尿激酶、人血紅蛋白、人表皮生長因子,、粒細胞等等珍稀葯物。

工業上

工業領域的應用主要指在食品工業中的應用主要包括:對工業發酵食品菌種如酵母菌和乳酸菌的改良; 生產食品添加劑和加工助劑;製造有益於人類健康的保健成分或有效因子,攜帶不同目的基因的轉基因動植物可以成為人類治療各種疑難雜症的資源豐富的葯庫。

環境保護上

「DNA探針」可以十分靈敏地檢測環境中的病毒、細菌等污染,且不易因環境污染而大量死亡,甚至還可以吸收和轉化污染物。通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類,用基因工程培育成功的「超級細菌」可以分解石油中的多種烴類化合物。

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轉抗除草劑的基因到雜草上會產生對除草劑具有超抗性的雜草,這種生物界基因的相互轉移會改變物種間的競爭關系,破壞原有的生態平衡,對生態系統可造成長期而復雜的影響。此外,大面積種植單一轉基因人工林的穩定性比人工純林更低。

當轉基因植物產生花粉時,野生物攜帶基因化的種子會交叉授花基因化的作物,所有的作物、都會通過交叉授花易受污染。這種破壞效應會通過食物鏈影響到處於食物鏈更高層次的動物,直到危及到更多動物甚至我們人類。

Ⅷ 轉基因技術在生活中的應用都有哪些

醫學中轉基因技術的應用范圍很廣。動物轉基因技術可以創造診斷和治療人類疾病的動物模型,可克服單純依靠自然突變體的局限。

工業領域的應用主要指在食品工業中的應用,主要包括:對工業發酵食品菌種如酵母菌和乳酸菌的改良;生產食品添加劑和加工助劑;製造有益於人類健康的保健成分或有效因子,攜帶不同目的基因的轉基因動植物可以成為人類治療各種疑難雜症的資源豐富的葯庫。

技術原理:

轉基因技術是利用現代生物技術,將人們期望的目標基因,經過人工分離、重組後,導入並整合到生物體的基因組中,從而改善生物原有的性狀或賦予其新的優良性狀。

除了轉入新的外源基因外,還可以通過轉基因技術對生物體基因的加工、敲除、屏蔽等方法改變生物體的遺傳特性,獲得人們希望得到的性狀。這一技術的主要過程包括外源基因的克隆、表達載體構建、遺傳轉化體系的建立、遺傳轉化體的篩選、遺傳穩定性分析和回交轉育等。

Ⅸ 轉基因技術是近年來比較熱議的話題,那麼這項技術究竟有什麼優勢

近年來,轉基因玉米技術和大豆技術成為老百姓熱議話題,據農業部的最新資料顯示,目前,轉基因技術廣泛應用於醫葯、工業、農業、環保、能源、新材料等領域。

二、轉基因技術在工業中的應用主要包括纖維素的開發利用、食品工業和新型抗生素的生產等,在食品工業方面,又主要有利用轉基因技術及產品用於乳製品發酵、單細胞蛋白質及釀酒工業等。

附:抗生素是由微生物(包括細菌、真菌、放線菌屬)或高等動植物在生活過程中所產生的具有抗病原體或其它活性的一類次級代謝產物,能幹擾其他生活細胞發育功能的化學物質。現臨床常用的抗生素有轉基因工程菌[1]培養液液中提取物以及用化學方法合成或半合成的化合物。目前已知天然抗生素不下萬種。

三、轉基因技術的第二個浪潮發生在農業領域,包括農業轉基因動物、植物及微生物的培育,特別是轉基因作物發展速度最快,培育了一批具有抗蟲、抗病、耐除草劑等性狀的轉基因作物,目前轉基因技術正在朝著改善農藝性狀如光合效率、肥料利用效率、抗旱耐鹽和改善品質等方向發展。

附:光合效率指的是在一定光強度下所能引起的光合作用反應的多少(例如放氧量或二氧化碳的吸收量),一般以量子效率表示,即一個光量子所引起的光合作用反應的多少;量子效率亦稱量子產額,量子效率的倒數稱為量子需要量。

農作物的光合效率與二氧化碳濃度、光照強度、溫度、礦質元素等有密切關系。

四、此外,轉基因技術還可用於環境保護,如污染物的生物降解;用於能源生產,如利用轉基因生物發酵酒精;用於新材料領域,如利用轉基因生物生產高價值的工業品等。

生物降解指材料在生物體內通過溶解、酶解、細胞吞噬等作用,在組織長入的過程中不斷從體內排出,修復後的組織完全替代植入材料的位置,而材料在體內不存在殘留的性質。

Ⅹ 轉基因技術的原理是什麼

轉基因技術指人為將一種生物的一個或幾個已知功能基因轉移到另一種生物體內安家落戶,使該生物獲得新功能的技術。世界上第一個轉基因大腸桿菌於1982年重組成功,用於生產胰島素,同年誕生了全球首例轉基因煙草,從1996年起轉基因作物開始大規模商業化種植。

隨著科技的不斷進步,育種技術經過最初的自然馴化、人工選擇、人工誘變、雜交育種,逐步發展到現在的分子標記輔助育種、分子設計育種和轉基因育種技術。轉基因育種技術與傳統育種技術一脈相承。傳統育種是依靠品種間的雜交實現了基因重組,而轉基因育種是通過基因定向轉移實現了基因重組,兩者本質上都是通過改變基因及其組成以獲得優良性狀的。

轉基因育種的特殊之處在於可以實現跨物種的基因發掘,拓寬遺傳資源的利用范圍,實現已知功能基因的定向高效轉移,使生物獲得人類需要的特定性狀,為高產、高抗農業生物新品種培育提供了新的技術途徑。例如,抗除草劑作物就是將抗除草劑草甘膦的基因轉入農作物,從而在使用除草劑(草甘膦)除草時就能夠做到只除草而不危及作物。

(10)轉基因技術在工業方面有哪些應用擴展閱讀:

轉基因技術目前主要應用領域:

轉基因技術目前廣泛應用於醫葯、工業、農業、環保、能源等領域。轉基因技術首先在醫葯領域得到廣泛應用,1982年美國食品葯品管理局(FDA)批准利用轉基因微生物生產的人胰島素商業化生產,這是世界首例商業化應用的轉基因產品。

此後,利用轉基因技術生產的葯物層出不窮,如重組疫苗、抑生長素、干擾素、人生長激素等。轉基因技術廣泛應用的第二個領域是農業,包括轉基因動物、植物及微生物的培育,其中轉基因作物發展最快,具有抗蟲、抗病、耐除草劑等性狀的轉基因作物大面積推廣,品質改良、養分高效利用、抗旱耐鹽鹼轉基因作物紛紛面世。轉基因技術在工業中的應用也有長久歷史,如利用轉基因工程菌生產食品用酶制劑、添加劑和洗滌酶制劑等。

此外,轉基因技術還廣泛應用於環境保護和能源領域。

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