生命与基因论文_生命科学基因工程论文

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电气工程学院

学号：0902100634

姓名：张炳凤《生命与基因》课程论文

内容概要:基因及基因工程的发展应用和它们所带来的负面影响。关键字：基因、基因工程、克隆。正文：

在人体生命科学探索的历史中，没有比“基因”二字更具有震撼力了。由于历史的原因，我们对基因一直采取拒绝承认的态度。直到70年代，经过科学家的努力，“基因”二字才被写进了科教书。现在基因已经被世界各国接受，人类基因组计划与曼哈顿原子弹、阿波罗登月计划并称为人类自然科学史上的三大计划。基因就是遗传信息的基本单位。一般指位于染色体上编码一个特定功能产物（如蛋白质或RNA分子等）的一段核苷酸序列。

人们对基因的认识是不断发展的。20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，尤其是沃森和克里克提出双螺旋结构以后，人们才真正认识了基因的本质，即基因是具有遗传效应的DNA片断。研究结果还表明，每条染色体只含有1~2个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基序列）不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。基因有两个特点，一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。

人类研究基因主要应用于基因工程。所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。基因工程对人类最大的好处可能就是其应用于医学了，我们知道基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。目前我们还无法对人类受损的基因进行修复，但我们可以利用正常的人类基因在其他生物体内进行表达，生产出我们所需的激素或是蛋白质等物质，来治疗那些不能自身合成此类物质的病人。例如: 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!基因工程在农业也有很大的应用，在对农业害虫进行的长期防治实践中，人们逐渐认识到必须采取综合治理的措施，才能有效的控制害虫的危害。基因工程技术的发展，为防治农林害虫提供了一种有效、减污的新技术手段，微生物农药也因此在世界范围内受到广泛重视。微生物农药是指非化学合成、具有杀虫防病作用的微生物制剂，如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素，等等。这一类微生物包括杀虫防病的细菌、真菌和病毒。杀虫微生物是指其代谢产物或微生物本身对宿主昆虫有致死效应或致病的微生物类群，通常也称为昆虫病原微生物。目前已知的杀虫防病微生物主要有芽孢杆菌科、假单胞菌科、肠杆菌科、链球菌科和杆状病毒科等类群。尽管不同杀虫微生物引起昆虫致病的症状不尽相同，但杀虫微生物对害虫的作用方式主要是通过产生特异性的杀虫毒素来破坏害虫的代谢平衡，或者是通过营养体在虫体内的繁殖复制而引起昆虫死亡和发生流行病。

在基因工程的发展历史上有一个名词不得不提——克隆。1997年2月22日英国生物遗传学家维尔穆特成功地克隆出一只羊，克隆羊“多莉”的诞生震惊了世界。在理论上，利用同样方法，人可以复制“克隆人”，这意味着以往科幻小说中的独裁狂人克隆自己的想法是完全可以实现的。因此，“多莉”的诞生在世界各国科学界、政界乃至宗教界都引起了强烈反响，并引发了一场由克隆人所衍生的道德问题的讨论。各国政府有关人士、民间纷纷作出反应：克隆人类有悖于伦理道德，现在几乎所有的国家都立法禁止克隆人类。但是还是有少数科学家是支持克隆人研究的，他们的科学研究精神可嘉，但是违背伦理道德，所以他们要背负极大的舆论压力。他们的研究之所以得以继续进行，主要是有极少数人的资金支持。这些人中很多是自己不能生育而想克隆自己的，还有一些就是想克隆自己已逝去的亲人的，这些确实有他们不得已的苦衷。

但是基因工程也有其负面的影响，生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束，主要是出于生物多样性的考虑。近些年来，植物基因的研究取得了长足进步，这些进步推动了一系列农业革命，而尤以粮食革命为重。但是，这种以植物基因优化为基础的革命，却导致了物种多样性的破坏。比如，它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是，化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用，但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如，试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础，这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说，雄性数量不需要很多，但雌性数量却举足轻重，根据自然法则，雄雌出生概率大致相当，因此，如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但这样一来，势必造成种群雄雌比例的失衡，从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时，问题更大。关于克隆技术的讨论表明，基因的克隆技术一旦用于人类，可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。