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转基因技术在工业方面有哪些应用

发布时间:2022-11-27 06:11:33

Ⅰ 转基因技术的应用领域

目前,转基因技术已广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域 。 目前已有基因工程疫苗、基因工程胰岛素和基因工程干扰素等药物。 其使用基因拼接技术或DNA重组技术(即转基因技术),指按照人们的意愿,定向地改造生物的遗传性状,产生出人类需要的基因产物,以此生产出的药物原料和药品。
基因工程疫苗
使用DNA重组生物技术,把天然的或人工合成的遗传物质定向插入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中,使之充分表达,经纯化后而制得的疫苗。应用基因工程技术能制出不含感染性物质的亚单位疫苗、稳定的减毒疫苗及能预防多种疾病的多价疫苗。
已经商业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、狂犬病基因工程灭活疫苗 、肠道病毒71型基因工程疫苗、产肠毒素大肠杆菌基因工程疫苗、轮状病基因工程疫苗、Asia Ⅰ型口蹄疫病毒(FMDV)的感染表位重组蛋白疫苗 、弓形虫基因工程疫苗、肠出血性大肠杆菌基因工程疫苗等。
基因工程胰岛素
在2013年举办的第七届联合国糖尿病日主题活动上,与会专家指出“中国目前糖尿病患者数达1.14亿,全球的1/3”。糖尿病的病因是胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损,所以最常用的治疗方法就是以注射胰岛素的方式补充人体内胰岛素。要获得胰岛素,最初只能从牛和猪的胰脏中提取。但是,每100千克动物胰腺只能提取出4-5克胰岛素,产量低,远不能满足患者的需求。
1980年代初,美国一家公司通过转基因技术实现了人体胰岛素的工业生产。其原理是,将人的基因中负责表达胰岛素的那一段“剪切”下来,转入大肠杆菌或者酵母菌里,通过后者的快速增殖达到人体胰岛素的大量生产。全球大多数糖尿病人才得到了很好的胰岛素治疗。
基因工程乙肝疫苗产业化案例:
国家卫计委2013年7月26日公布,全球3.5亿乙肝病毒携带者中有近1亿中国人,全球每年大约70万病毒性肝炎相关死亡人群中我国占近半。我国乙肝报告病例多年来居所有法定传染病的首位,约占总传染病总数的1/3。
20世纪80年代,转基因乙肝疫苗被研制成功。其原理是,将乙肝病毒基因中负责表达表面抗原的那一段“剪切”下来,转入酵母菌里。被转入乙肝病毒基因的酵母菌生长时,就会生产出乙肝表面抗原。而酵母菌是一种能快速生长繁殖的生物,于是乙肝表面抗原就被大量生产出来。这种疫苗技术1994年被引进中国,随后建成了两条生产线。1997年9月1日卫生部以卫药发(1997)第57号文下达了《关于基因乙肝疫苗取代血源性乙肝疫苗有关问题的通知》,规定:1998年1月起停止阳性血浆的采集;已采集的阳性血浆1998年上半年允许投料生产;合格血源乙肝疫苗使用期限截止于2000年底。2001年以后全部使用高安全性的基因工程乙肝疫苗。
同年,利用酵母菌的转基因乙肝疫苗被正式批准生产。从此,乙肝疫苗终于得以大量生产,中国政府也开始着手给儿童免费接种、甚至免费补种乙肝疫苗。2009至2011年,我国开展了15岁以下人群免费补种乙肝疫苗工作,共补种6800万余人。全面、免费疫苗接种的开展,使我国5岁以下儿童慢性乙肝感染率降至1%以下;我国每年乙肝新发感染者人数也降到了10万。根据卫计委的数据,1992年至2009年,全国预防了8000万人免受乙肝病毒感染,减少了近2000万乙肝病毒表面抗原携带者,减少肝硬化、肝癌等引起的死亡430万人。 利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到农作物中去,改造生物的遗传物质,使其在性状、营养品质、消费品质方面向人类所需要的目标转变,从而得到转基因农作物。以转基因生物为直接食品,作为原料加工生产的食品,以及喂养家畜得到的衍生食品,在广义上都可以称为转基因食品。因其安全性被广泛质疑,国际社会对其尚存有很大争议。
它的研究已有几十年的历史,但真正的商业化是近十年的事。90年代初,市场上第一个转基因食品出现在美国,是一种保鲜番茄,这项研究成果本是在英国研究成功的,但英国人没敢将其商业化,美国人便成了第一个吃螃蟹的人,让保守的英国人后悔不迭。此后,转基因食品一发不可收。据统计,美国食品和药物管理局确定的转基因品种已有43种。
如常见的农作物转入Bt(苏云金芽孢杆菌)基因和Ht基因。Bt基因编码的是苏云金芽胞杆菌分泌的一种对鳞翅目鞘翅目昆虫(比如小菜蛾)有毒的蛋白质,携带有Bt基因的农作物在生长时亦能自己产生这种毒性蛋白,因此不需要使用农药,靠农作物自身杀虫。这种毒蛋白只对虫子有效,尚未证据显示其对人类或其他哺乳动物有致毒致敏作用;Ht基因又叫抗除草剂基因,它指导的蛋白质能够在植物体内分解除草剂物质,使植物获得抵抗高浓度除草剂的能力。因此在田间喷洒除草剂之后,杂草会因为对除草剂的抵抗力不足而被杀死,而农作物得以正常存活。相对于非转基因农作物使用机械来除草,种植转Ht基因的农作物更加经济。

Ⅱ 转基因技术目前主要应用于什么领域

答:目前,转基因技术广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。

转基因技术的第一个浪潮是医药转基因技术,如应用转基因技术生产重组疫苗、抑生长素、胰岛素、干扰素、人生长激素等。

转基因技术在工业中的应用主要包括纤维素的开发利用、食品工业和新型抗生素的生产等,在食品工业方面,又主要有利用转基因技术及产品用于乳制品发酵、单细胞蛋白质及酿酒工业等。

转基因技术的第二个浪潮发生在农业领域,包括农业转基因动物、植物及微生物的培育,特别是转基因作物发展速度最快,培育了一批具有抗虫、抗病、耐除草剂等性状的转基因作物,目前转基因技术正在朝着改善农艺性状如光合效率、肥料利用效率、抗旱耐盐和改善品质等方向发展。

此外,转基因技术还可用于环境保护,如污染物的生物降解;用于能源生产,如利用转基因生物发酵酒精;用于新材料领域,如利用转基因生物生产高价值的工业品等。

Ⅲ 基因工程主要应用在哪些方面

植物:总的来说,有两方面,提高抗逆性(比如抗病、虫、抗自然灾害等),提高植物品质(比如让作物高产、让水果更甜、让水果变成不同的颜色等等)
微生物:发酵或者利用基因工程改良菌种,生产药物。
动物基因工程:主要用于提高动物生长速度、改善畜产品的品质、生产药物和用转基因动物作器官移植的供体。
还有:基因工程制药、基因治疗、

Ⅳ 基因工程主要应用在哪些方面

植物基因工程:主要是育种,培育抗性、高产的新品种。
动物基因工程:提升畜禽的生长速度、改良品质;利用转基因动物生产特种蛋白因子;动物基因工程器官可以用于拯救生命;转基因动物模型可以用于基础研究、疾病机理研究、筛选药物等。
细菌基因工程:合成化学方法难以合成的药物;用环境微生物治理环境;改良食品、饲料及其他工业生产菌的性能;基因工程菌还辅助农业,使少病虫害等。
病毒基因工程:研制基因工程病毒疫苗;用作杀虫剂;用作载体用于基因治疗。
医药基因工程:疫苗、抗体、核酸类药物、基因治疗。

Ⅳ 基因工程的主要应用在哪些方面



基因工程的主要应用有:
农牧业、食品工业,运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、植物。如:转基因鱼、转基因牛、转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、抗虫棉等。环境保护,基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况,却不易因环境污染而大量死亡,甚至还可以吸收和转化污染物。医学,基因作为机体内的遗传单位,不仅可以决定相貌、高矮,而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病,目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。

Ⅵ 转基因技术的例子

提起转基因技术,人们最先想到的往往是通过转基因育种技术得到的各种转基因食品。其实日常生活中胰岛素、乙肝疫苗、洗衣粉中的蛋白酶等,都是转基因技术的产物。


转基因技术应用到如今,虽然只有短短几十年,但已经广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源等各个领域。

参考来源:转基因技术就在我们身边

Ⅶ 转基因技术有哪些应用

医学上

医学中转基因技术的应用范围很广。动物转基因技术可以创造诊断和治疗人类疾病的动物模型,可克服单纯依靠自然突变体的局限。转基因技术还应用于蛋白质多肽药物的生产,如生产胰岛素、干扰素,免疫球蛋白、红细胞生长素、尿激酶、人血红蛋白、人表皮生长因子,、粒细胞等等珍稀药物。

工业上

工业领域的应用主要指在食品工业中的应用主要包括:对工业发酵食品菌种如酵母菌和乳酸菌的改良; 生产食品添加剂和加工助剂;制造有益于人类健康的保健成分或有效因子,携带不同目的基因的转基因动植物可以成为人类治疗各种疑难杂症的资源丰富的药库。

环境保护上

“DNA探针”可以十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染,且不易因环境污染而大量死亡,甚至还可以吸收和转化污染物。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类,用基因工程培育成功的“超级细菌”可以分解石油中的多种烃类化合物。

(7)转基因技术在工业方面有哪些应用扩展阅读:

转抗除草剂的基因到杂草上会产生对除草剂具有超抗性的杂草,这种生物界基因的相互转移会改变物种间的竞争关系,破坏原有的生态平衡,对生态系统可造成长期而复杂的影响。此外,大面积种植单一转基因人工林的稳定性比人工纯林更低。

当转基因植物产生花粉时,野生物携带基因化的种子会交叉授花基因化的作物,所有的作物、都会通过交叉授花易受污染。这种破坏效应会通过食物链影响到处于食物链更高层次的动物,直到危及到更多动物甚至我们人类。

Ⅷ 转基因技术在生活中的应用都有哪些

医学中转基因技术的应用范围很广。动物转基因技术可以创造诊断和治疗人类疾病的动物模型,可克服单纯依靠自然突变体的局限。

工业领域的应用主要指在食品工业中的应用,主要包括:对工业发酵食品菌种如酵母菌和乳酸菌的改良;生产食品添加剂和加工助剂;制造有益于人类健康的保健成分或有效因子,携带不同目的基因的转基因动植物可以成为人类治疗各种疑难杂症的资源丰富的药库。

技术原理:

转基因技术是利用现代生物技术,将人们期望的目标基因,经过人工分离、重组后,导入并整合到生物体的基因组中,从而改善生物原有的性状或赋予其新的优良性状。

除了转入新的外源基因外,还可以通过转基因技术对生物体基因的加工、敲除、屏蔽等方法改变生物体的遗传特性,获得人们希望得到的性状。这一技术的主要过程包括外源基因的克隆、表达载体构建、遗传转化体系的建立、遗传转化体的筛选、遗传稳定性分析和回交转育等。

Ⅸ 转基因技术是近年来比较热议的话题,那么这项技术究竟有什么优势

近年来,转基因玉米技术和大豆技术成为老百姓热议话题,据农业部的最新资料显示,目前,转基因技术广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。

二、转基因技术在工业中的应用主要包括纤维素的开发利用、食品工业和新型抗生素的生产等,在食品工业方面,又主要有利用转基因技术及产品用于乳制品发酵、单细胞蛋白质及酿酒工业等。

附:抗生素是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。现临床常用的抗生素有转基因工程菌[1]培养液液中提取物以及用化学方法合成或半合成的化合物。目前已知天然抗生素不下万种。

三、转基因技术的第二个浪潮发生在农业领域,包括农业转基因动物、植物及微生物的培育,特别是转基因作物发展速度最快,培育了一批具有抗虫、抗病、耐除草剂等性状的转基因作物,目前转基因技术正在朝着改善农艺性状如光合效率、肥料利用效率、抗旱耐盐和改善品质等方向发展。

附:光合效率指的是在一定光强度下所能引起的光合作用反应的多少(例如放氧量或二氧化碳的吸收量),一般以量子效率表示,即一个光量子所引起的光合作用反应的多少;量子效率亦称量子产额,量子效率的倒数称为量子需要量。

农作物的光合效率与二氧化碳浓度、光照强度、温度、矿质元素等有密切关系。

四、此外,转基因技术还可用于环境保护,如污染物的生物降解;用于能源生产,如利用转基因生物发酵酒精;用于新材料领域,如利用转基因生物生产高价值的工业品等。

生物降解指材料在生物体内通过溶解、酶解、细胞吞噬等作用,在组织长入的过程中不断从体内排出,修复后的组织完全替代植入材料的位置,而材料在体内不存在残留的性质。

Ⅹ 转基因技术的原理是什么

转基因技术指人为将一种生物的一个或几个已知功能基因转移到另一种生物体内安家落户,使该生物获得新功能的技术。世界上第一个转基因大肠杆菌于1982年重组成功,用于生产胰岛素,同年诞生了全球首例转基因烟草,从1996年起转基因作物开始大规模商业化种植。

随着科技的不断进步,育种技术经过最初的自然驯化、人工选择、人工诱变、杂交育种,逐步发展到现在的分子标记辅助育种、分子设计育种和转基因育种技术。转基因育种技术与传统育种技术一脉相承。传统育种是依靠品种间的杂交实现了基因重组,而转基因育种是通过基因定向转移实现了基因重组,两者本质上都是通过改变基因及其组成以获得优良性状的。

转基因育种的特殊之处在于可以实现跨物种的基因发掘,拓宽遗传资源的利用范围,实现已知功能基因的定向高效转移,使生物获得人类需要的特定性状,为高产、高抗农业生物新品种培育提供了新的技术途径。例如,抗除草剂作物就是将抗除草剂草甘膦的基因转入农作物,从而在使用除草剂(草甘膦)除草时就能够做到只除草而不危及作物。

(10)转基因技术在工业方面有哪些应用扩展阅读:

转基因技术目前主要应用领域:

转基因技术目前广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源等领域。转基因技术首先在医药领域得到广泛应用,1982年美国食品药品管理局(FDA)批准利用转基因微生物生产的人胰岛素商业化生产,这是世界首例商业化应用的转基因产品。

此后,利用转基因技术生产的药物层出不穷,如重组疫苗、抑生长素、干扰素、人生长激素等。转基因技术广泛应用的第二个领域是农业,包括转基因动物、植物及微生物的培育,其中转基因作物发展最快,具有抗虫、抗病、耐除草剂等性状的转基因作物大面积推广,品质改良、养分高效利用、抗旱耐盐碱转基因作物纷纷面世。转基因技术在工业中的应用也有长久历史,如利用转基因工程菌生产食品用酶制剂、添加剂和洗涤酶制剂等。

此外,转基因技术还广泛应用于环境保护和能源领域。

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