【文章內(nèi)容簡介】 它動物病毒的 DNA引入細菌有可能擴大癌癥的發(fā)生范圍。 4. 人造生物擴散 新組成的重組 DNA生物體的意外擴散可能會出現(xiàn)不同程度的潛在危險。 3. 癌癥擴散 1. 公眾的擔(dān)憂 二、重組 DNA研究的安全準(zhǔn)則 1973年美國的公眾第一次公開表示擔(dān)心應(yīng)用重組 DNA技術(shù)可能會培養(yǎng)出具有潛在危險性的新型微生物，從而給人類帶來難以預(yù)料的后果。 1974年美國國立衛(wèi)生研究院（ NIH）考慮到重組 DNA的潛在危險，提請 Paul Berg博士組成一個重組 DNA咨詢委員會。 這個由 11名分子生物學(xué)和重組 DNA權(quán)威學(xué)者組成的委員會在同年 7月發(fā)表公開信（ science,158,303)，要求在沒有弄清楚重組 DNA所涉及的危險性范圍和程度，以及在采取必要的防護措施之前，暫停兩類試驗（ 帶抗生素抗性和腫瘤病毒及動物病毒 ）。 2. 專家的態(tài)度 1976年 6月 23日， NIH正式公布了 “ 重組DNA研究的安全準(zhǔn)則 ” 。 規(guī)定了 安全防護（物理防護和生物防護）標(biāo)準(zhǔn) 以及 禁止 若干類型的實驗。 1979年、 1981年、 1989年 NIH又做了多次修改，放寬了許多限制。 分 4級： P1— P4級。 （ 1）實驗室的物理安全 4. 基因工程的安全措施 一般裝備良好的普通微生物實驗室。 ① P1級實驗室 ② P2 級實驗室 在 P1級實驗室的基礎(chǔ)上還裝備有 負(fù)壓 的安全操作柜。 全負(fù)壓 的實驗室，同時裝備安全操作柜。 ④ P4級實驗室 專用的實驗大樓 ，周圍與其它建筑物應(yīng)有隔離帶。 具有最高安全防護措施。 ③ P3 級實驗室 在自然環(huán)境中 無法 存活。 （ 2）實驗室的生物安全 分 3 級（大腸桿菌）： EK1— EK3級。 ① EK1級的大腸桿菌 在自然環(huán)境中 一般 都要死亡。 ② EK2EK3級大腸桿菌 第一個“安全”菌株是 K12（ 1976年），很不實用，已淘汰。 （ 3） 載體的安全 應(yīng)該是失去了 自我遷移 的能力。 不會自動從“安全”的菌株轉(zhuǎn)移到“不安全”的菌株中。 （容易構(gòu)建）。如 pMB9， pBR322等。 一、基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 1. 提高植物的光合作用效率 基因工程的應(yīng)用 改變與光合作用有關(guān)的酶的結(jié)構(gòu)和組成（如二磷酸核酮糖羧化酶）。 （ 1）提高 CO2的固定率 改變光能交換系統(tǒng)的分子的基因結(jié)構(gòu)。 （ 2）提高光能吸收率和轉(zhuǎn)化率 使非固氮植物轉(zhuǎn)變?yōu)楣痰参锘蚰芘c根瘤菌共生固氮。 2. 提高豆科植物的固氮效率 是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的主要內(nèi)容。 是將克隆到的特殊基因?qū)胧荏w植物，使之增加一些 優(yōu)質(zhì)性狀 （高產(chǎn)、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、抗蟲、抗病等）。 3. 轉(zhuǎn)基因植物 世界各國轉(zhuǎn)基因作物大田釋放情況（ ） 轉(zhuǎn)基因作物特性 批準(zhǔn)項數(shù) 所占比例 抗除草劑 1297 % 抗蟲 1046 % 產(chǎn)品質(zhì)量高 886 % 抗病毒 436 % 農(nóng)學(xué)性狀好 211 % 抗真菌 208 % 其它 303 % 中國已經(jīng)批準(zhǔn)進入大田的轉(zhuǎn)基因植物（ ） 轉(zhuǎn)基因植物 特性 申請單位 獲批準(zhǔn)數(shù) 馬鈴薯 抗病毒 中科院 4 抗病 中國農(nóng)科院 1 抗逆 北京大學(xué) 1 高營養(yǎng)品質(zhì) 北京大學(xué) 1 水稻 抗蟲 中科院 1 抗病毒 北京大學(xué) 2 抗病 農(nóng)科院 2 抗除草劑 水稻所 1 棉花 抗蟲 中科院 農(nóng)科院 美國孟山都公司 9 玉米 抗蟲 美國孟山都公司等 3 大豆 抗除草劑 農(nóng)科院 1 小麥 抗除草劑 北京農(nóng)林科學(xué)院 1 高營養(yǎng)品質(zhì) 北京農(nóng)林科學(xué)院 1 番茄 抗病 北京大學(xué) 1 耐儲存 中科院 華中農(nóng)大 3 甜椒 抗病 北京大學(xué) 1 辣椒 抗病毒 中科院 1 煙草 抗病毒 北京大學(xué) 2 抗蟲 中科院 北京大學(xué) 2 番木瓜 抗病毒 中國熱帶作物 1 廣藿香 抗病 農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院 1 矮牽牛 改變花色 北京大學(xué) 1 楊樹 抗蟲 中科院 1 微生物 提高固氮效率 中科院 農(nóng)科院 華中農(nóng)大 廣東微生物所 6 將外源基因?qū)雱游锛毎?，并在基因組內(nèi)穩(wěn)定整合，遺傳給后代。 使動物成為 生物反應(yīng)器 生產(chǎn)有用的活性蛋白等。 4. 轉(zhuǎn)基因動物 在乳汁中分泌人組織纖溶酶源激活物（ TPA）和尿激酶的轉(zhuǎn)基因小鼠； 分泌 a1抗胰蛋白酶的轉(zhuǎn)基因山羊等。 二、基因工程在工業(yè)中的應(yīng)用 克隆各種參與纖維素降解的酶的基因，導(dǎo)入釀酒酵母，就可能利用廉價的纖維素來生產(chǎn)葡萄糖，發(fā)酵成酒。 用外源基因改造釀酒酵母，產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的啤酒。或用釀酒酵母生產(chǎn)蛋白質(zhì)等。 1. 纖維素的開發(fā)利用 2. 釀酒工業(yè) 三、基因工程在醫(yī)藥上的應(yīng)用 1976年， 27歲的風(fēng)險投資人 Robert Swanson與 University of California的教授Herb Boyer共飲了幾杯啤酒，討論了基因工程技術(shù)的商業(yè)前景。討論結(jié)束時，他們決定建立一個公司，并取名為 Genentech（ Geic Engineering Technology）。 第一個基因工程公司在學(xué)術(shù)界和商業(yè)界的滿腹懷疑中誕生了！ Genentech的驕人業(yè)績 1976 Genentech創(chuàng)立 1977 首次在微生物里生產(chǎn)了人蛋白生長激素抑制素 1978 克隆了人胰島素基因 1979 克隆了人生長激素素基因 1980 公司上市，募集 $ 35million 1982 第一個基因重組藥（人胰島素）上市（轉(zhuǎn)讓給 Lilly公司） 1984 第一個 VIII因子，轉(zhuǎn)讓給 Cutter Biological 1985 第一個自己生產(chǎn)的產(chǎn)品（人生長激素） 1987 生產(chǎn)組織纖溶酶原激活劑（ TPA） 1990 生產(chǎn) interferon ?1? 1990 與瑞士 Roche醫(yī)藥公司合并（ $ ） 制造新型疫苗（如 HIV、乙肝、丙肝、霍亂、痢疾、 SARS） 2. 用微生物生產(chǎn)藥物 3. 技術(shù)設(shè)計高效高特異性的生物制劑 4. 研制疫苗 1. 用轉(zhuǎn)基因植物或動物生產(chǎn)藥物 大腸桿菌或酵母菌生產(chǎn)激素（如胰島素）、干擾素等 應(yīng)用定點突變技術(shù)設(shè)計蛋白質(zhì)或酶的結(jié)構(gòu)，制造出高效高特異性的生物制劑 美國已批準(zhǔn)上市的基因工程藥物（ ） 中文名稱 商品名稱 英文名縮寫 開發(fā)公司 胰島素 Humulin Novolin Humalog Insulin lispoinsulin Lilly Novo Nordisk Lilly 人生長激素 Protropin Humatrope NutropinAQ rhuGH Genentech Lilly Genentech 干擾素 IntronA ReferonA Avonix Betaseron Actimmune AlferonN rhuIFNa2b rhuIFNa2a rhuI