基因工程與農牧業、食品工業
基因工程在農牧業生產上的應用主要是培育高產、優質或具有特殊用途的動植物新品種。基因工程在農業方麵的應用主要表現在兩個方麵。首先,是通過基因工程技術獲得高產、穩產和具有優良品質的農作物。例如,用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質含量。其次,是用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作物新品種。自然界中細菌的種類是非常多的,在細菌身上幾乎可以找到植物所需要的各種抗性,如抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗幹旱、抗高溫等。如果將這些抗性基因轉移到作物體內,將從根本上改變作物的特性。
基因工程在畜牧養殖業上的應用也具有廣闊的前景,科學家將某些特定基因與病毒DNA構成重組DNA,然後通過感染或顯微注射技術,將重組DNA轉移到動物受精卵中。由這種受精卵發育成的動物可以獲得人們所需要的各種優良品質,如具有抗病能力、高產仔率、高產奶率和高質量的皮毛等。
基因工程還可以為人類開辟新的食物來源。
基因工程與環境保護
基因工程的方法可以用於環境監測基因工程還可以用於被汙染環境的淨化。造成環境汙染的農藥,並試圖通過基因工程的方法回收和利用工業廢物。凡此種種,都是一些可望取得成功和發展前景十分光明的研究課題。
(1)在工業上,由於用微生物進行發酵生產要比在大田中進行農牧業生產具有許多優越性,因而它已成為農牧業發展的一個遠景方向。而要實現這一目標,基因工程將是最有效的手段。例如,有人設想並正在試驗將抗生素生產菌放線菌或黴菌的有關遺傳基因轉移至發酵時間更短、更易於培養的細菌細胞中;將動物或人產胰島素的遺傳基因轉移至酵母或細菌的細胞中;將家蠶產絲蛋白的基因引入細菌細胞中;把人或動物產抗體、幹擾素、激素或白細胞介素等的基因轉移至細菌細胞中;把不同病毒的表麵抗原基因轉移到細菌細胞中以生產各種疫苗;用基因工程手段提高各種氨基酸發酵菌的產量;構建分解纖維素或木質素以生產重要代謝產物的工程菌;用基因重組技術培育工業和醫用酶製劑等高產菌的工作等。
這類工作如獲成功,其經濟效益將是十分顯著的。例如,目前用100000克胰髒隻能提取3~4克胰島素,而用“工程菌”進行發酵生產,則隻要用幾升發酵液就可取得同樣數量的產品。1978年,美國有兩個實驗室合作,使E.coli產生大白鼠胰島素的研究已獲成功。接著,又報道了通過基因工程使E.coli合成人胰島素實驗成功的消息。他們在實驗室中曾將人胰島素A、B兩鏈的人工合成基因分別組合到E.coli的不同質粒上,然後再轉移至菌體內。這種重組質粒可在E.coli細胞內進行正常的複製和表達,從而使帶有A、B鏈基因的“工程菌”菌株分別產生人胰島素的A、B鏈,然後再用人為的方法,在體外通過二硫鍵使這兩條鏈連接成有活性的人胰島素。另外,在1977年,國外已利用基因工程技術,使E.coli生產出一種名為生長激素釋放因子“SRIH”的動物激素(一種十四肽,能抑製其他激素的釋放和治療糖尿病等),它原來要從羊的腦下垂體中提取,宰50萬頭羊也隻能提取5毫克的產品,而現在隻要用10升發酵液就可獲得同樣的產量。
基因工程與農牧業、食品工業
基因工程在農牧業生產上的應用主要是培育高產、優質或具有特殊用途的動植物新品種。基因工程在農業方麵的應用主要表現在兩個方麵。首先,是通過基因工程技術獲得高產、穩產和具有優良品質的農作物。例如,用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質含量。其次,是用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作物新品種。自然界中細菌的種類是非常多的,在細菌身上幾乎可以找到植物所需要的各種抗性,如抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗幹旱、抗高溫等。如果將這些抗性基因轉移到作物體內,將從根本上改變作物的特性。
基因工程在畜牧養殖業上的應用也具有廣闊的前景,科學家將某些特定基因與病毒DNA構成重組DNA,然後通過感染或顯微注射技術,將重組DNA轉移到動物受精卵中。由這種受精卵發育成的動物可以獲得人們所需要的各種優良品質,如具有抗病能力、高產仔率、高產奶率和高質量的皮毛等。
基因工程還可以為人類開辟新的食物來源。
基因工程與環境保護
基因工程的方法可以用於環境監測基因工程還可以用於被汙染環境的淨化。造成環境汙染的農藥,並試圖通過基因工程的方法回收和利用工業廢物。凡此種種,都是一些可望取得成功和發展前景十分光明的研究課題。
(1)在工業上,由於用微生物進行發酵生產要比在大田中進行農牧業生產具有許多優越性,因而它已成為農牧業發展的一個遠景方向。而要實現這一目標,基因工程將是最有效的手段。例如,有人設想並正在試驗將抗生素生產菌放線菌或黴菌的有關遺傳基因轉移至發酵時間更短、更易於培養的細菌細胞中;將動物或人產胰島素的遺傳基因轉移至酵母或細菌的細胞中;將家蠶產絲蛋白的基因引入細菌細胞中;把人或動物產抗體、幹擾素、激素或白細胞介素等的基因轉移至細菌細胞中;把不同病毒的表麵抗原基因轉移到細菌細胞中以生產各種疫苗;用基因工程手段提高各種氨基酸發酵菌的產量;構建分解纖維素或木質素以生產重要代謝產物的工程菌;用基因重組技術培育工業和醫用酶製劑等高產菌的工作等。
這類工作如獲成功,其經濟效益將是十分顯著的。例如,目前用100000克胰髒隻能提取3~4克胰島素,而用“工程菌”進行發酵生產,則隻要用幾升發酵液就可取得同樣數量的產品。1978年,美國有兩個實驗室合作,使E.coli產生大白鼠胰島素的研究已獲成功。接著,又報道了通過基因工程使E.coli合成人胰島素實驗成功的消息。他們在實驗室中曾將人胰島素A、B兩鏈的人工合成基因分別組合到E.coli的不同質粒上,然後再轉移至菌體內。這種重組質粒可在E.coli細胞內進行正常的複製和表達,從而使帶有A、B鏈基因的“工程菌”菌株分別產生人胰島素的A、B鏈,然後再用人為的方法,在體外通過二硫鍵使這兩條鏈連接成有活性的人胰島素。另外,在1977年,國外已利用基因工程技術,使E.coli生產出一種名為生長激素釋放因子“SRIH”的動物激素(一種十四肽,能抑製其他激素的釋放和治療糖尿病等),它原來要從羊的腦下垂體中提取,宰50萬頭羊也隻能提取5毫克的產品,而現在隻要用10升發酵液就可獲得同樣的產量。