基因工程可以用來篩選和治療遺傳病。
遺傳病是由父親或母親的錯誤基因引起的。基因篩選法可以快速診斷基因編碼的錯誤;基因治療的規則就是利用基因工程技術來治療這類疾病。產前基因篩查可以診斷胎兒是否遺傳。
疾病,這種篩查方法甚至可以診斷體外受精的胚胎,最早兩天大,還在八細胞階段。
體外胚胎。方法是取出其中壹個細胞,提取DNA,檢測其基因是否正常,然後決定是否將這個胚胎植入母親的子宮進行發育。胎兒性別也可以測量。
但是廣泛的基因篩查會引起壹系列的社會問題。如果有人接受基因篩查,發現自己會在某個年齡死於某種疾病,那肯定會改變他的人生觀。雖然基因篩查可以幫助醫生更早更有效地治療患者,但可能會阻礙他們未來的生活和就業。例如,壽險公司會要求客戶提供家庭健康數據,如心臟病、糖尿病和乳腺癌,並為高危人群的家庭成員設定更高的保費。保險公司可以從基因篩查數據預測客戶的估計壽命。這些人可能得不到保險的照顧,也可能被公司老板提前辭退。
2.基因工程與生殖技術相結合——全人類的震驚
基因篩查不會改變人的基因構成,但基因治療會。科學家們正試圖改變遺傳病人的錯誤基因,並將好的基因送入他們體內,以糾正錯誤。因為這是操作壽命的基本問題,所以必須格外小心。首先要區分醫療行為和非醫療行為。醫療行為的目的是治病,非醫療人員是想提高孩子的身高和智慧。選擇胎兒性別也是非醫學行為,不能接受,但面對壹些性病選擇胎兒性別是可以接受的醫學行為。另壹個需要區分的是體細胞或種系細胞的遺傳操作。體細胞的基因操作只影響身體的體細胞,不影響後代。但是,對卵子和精子等生殖細胞的基因操縱會直接影響後代。目前禁止在生殖細胞上直接使用基因工程。
三。基因治療——遺傳病人的福音
目前醫學界正在進行各種遺傳病基因治療的臨床試驗。最早的基因療法是壹種先天性免疫缺陷,也稱為泡泡男孩病。由於腺苷脫氨酶基因的缺陷,患病嬰幼兒的骨髓無法產生正常的白細胞發揮免疫功能,不得不生活在與外界完全隔絕的空氣罩中。最新的治療方法是從患者的骨髓中分離出白細胞的幹細胞,將正常的酶基因與經過改造的無毒逆轉錄病毒連接起來,這樣就可以將病毒送到白細胞的幹細胞中,然後將幹細胞送回患者體內,使患者產生健康的白細胞,從而獲得免疫功能。這項臨床試驗在美國被證明對女性患病兒童非常成功。
另壹種更方便的治療方法也在實驗中。在英國,每兩千人中就有壹人患纖維囊腫。患者無法制造在細胞膜中形成氯離子通道的蛋白質。這種蛋白質分布在分泌細胞的膜上,控制氯離子的運輸,使粘液變得光滑。由於患者體內缺乏這種蛋白質,體內粘稠的粘液堆積堵塞肺部通道,甚至因炎癥而死亡。為了治療這種疾病,正在研發壹種新方法,在霧狀噴霧中加入正常基因,患者可以吸入噴霧使基因進入肺細胞產生蛋白質,從而達到治療目的。
4.農、林、漁、牧業的應用——關註生態環境保護
目前全世界都在關註可持續農業的發展,希望農業不僅有經濟效益,而且生生不息,不破壞生態環境。基因工程可以幫助解決這類問題。基因工程可以改善農作物的營養成分或增強抗病蟲害的特性。可提高畜禽生長速度、牛羊產奶量、改善肉質和脂肪含量等。
英國愛丁堡的科學家已經能夠讓綿羊分泌含有人類抗胰蛋白酶(α-1-抗胰蛋白酶)的羊奶。抗胰蛋白可以治療遺傳性肺氣腫,價格非常昂貴。如果將來能大量用羊奶制作,會變得很便宜。然而,目前,通過基因工程開發轉基因羊的過程仍然非常耗時和昂貴。
轉基因細菌也非常有用。例如,經過改造的細菌可以消化垃圾和廢紙,而這些細菌可以成為壹種
蛋白質中的營養來源。轉基因細菌可以攜帶人類基因,產生醫用胰島素和生長激素。
事實上,基因工程在農業中的應用在某些方面並不罕見。自古以來,人們就試圖有計劃地進行育種。例如,通過幾千代的反復雜交培育出了壹種新的小麥。目前,麥含許。
大多來源於野生黑麥基因。早在基因工程技術發明之前,農民就知道如何將基因從壹種生物轉移到另壹種生物。傳統育種也能大幅提高產量。然而,傳統的育種過程緩慢,結果往往難以預料。基因工程可以選擇特定的基因送入生物體內,大大提高了育種的效率,還可以將基因送入分類相差甚遠的生物體內,這是傳統育種無法做到的。很快,通過基因工程培育的西紅柿將在美國上市。這種番茄含有反義基因,可以防止番茄成熟後變軟腐爛。
基因工程也生產抗病和抗蟲的作物,使作物本身產生“農藥”這樣,農民就不必費心噴灑農藥,使我們有壹個健康的生活環境。還可以培育抗旱耐鹽作物,使其在惡劣環境中生長,從而克服第三世界的糧食短缺。然而,產生“殺蟲劑”的作物也可能對環境有害。它們可能會殺死意想不到的益蟲,影響昆蟲的生態平衡。在高鹽沼澤地種植轉基因作物可能會幹擾生態系統。如果熱帶作物被改造成在溫帶地區生長,可能會嚴重損害發展中國家的經濟,因為作物和水果的產量是它們的主要收入。最近逐漸發現,危害農作物的害蟲逐漸進化,對轉基因作物產生的“農藥”產生了抗藥性。轉基因魚也引發了壹系列問題。目前已經給鯉魚送去了兩個基因,壹個是生長激素,壹個是抗凍蛋白。如果有人不小心或故意將這些魚放入自然環境中的江河湖泊,就會嚴重影響自然界的魚類生態。
五、轉基因動物——動物愛好者的擔憂
轉基因動物是生物醫學研究的壹份大禮。科學家現在可以在實驗室裏給老鼠送去基因,研究基因表達調節的功能。也可以故意破壞實驗動物的壹個基因,培育出與人類相似的遺傳病動物,以方便治療方法的討論。美國壹家公司研發出壹種轉基因老鼠,幾個月大的時候就會患上癌癥,這項發明正在申請專利。然而,動物愛好者表示嚴重關註,基因工程技術應受到限制,不得折磨和虐待實驗動物。
(註:基因工程的應用不限於以上部分。以上部分我僅表達個人觀點。)
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在不久的將來,基因工程技術仍將局限於少數基因的轉移,由此培育出的生物仍將是我們所熟悉的。但是很多疾病和生物特征是由大部分基因決定的,基因往往不會獨立發揮作用,會受到環境的影響。例如,壹組基因可以導致某人患哮喘,但癥狀受生活環境影響很大。壹個人患糖尿病的概率也與環境因素(飲食狀況)密切相關。壹個有天賦的鋼琴家的音樂天賦包括聽力和靈敏雙手的巧妙協調,這與他的遺傳基因、童年音樂的啟發和生活環境有關。所以,在我們知道基因和環境因素的相互作用之前,我們不能指望通過基因篩選創造出智商超高的人,或者篩選出有特殊天賦的孩子。
21世紀是基因工程技術蓬勃發展的時代,基因工程的興起是生物革命的必然結果。雖然關於基因工程的隱患和爭論眾說紛紜,但它的好處是顯而易見的。希望隨著生物學的不斷發展,基因工程的安全性能夠得到保障,人們能夠在生活的方方面面感受到基因工程的好處。