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基因工程的原理是目的基因的获取,克隆基因载体的选择与改造,目的基因与载体的连接,重组DNA分子导入受体细胞,筛选出含感兴趣基因的重组DNA转化细胞。需要一些重要的工具酶,如限制性内切核酸酶连接酶等。
基因工程的含义
基因工程geneticengineering又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。
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什么是基因工程?
基因工程也就是DNA重组技术。它是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对各种生物DNA分子进行改造和重新组合,然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类需要的基因产物,或者改造、创造新的生物类型。基因工程又称遗传工程。但是广义的遗传工程涵义比较广泛,任何采用物理、化学方法改变生物性状的手段,都可以称为遗传工程。基因工程则专指对基因进行直接的人工处理,从而研究并控制生物特性表达的途径和手段。所以,基因工程是指狭义的遗传工程。基因工程问世至今不过二十几年时间。国内外的许多实验室争相应用DNA重组技术进行了大量的研究工作,已经取得了许多举世瞩目的成就。基因工程完全突破了经典的研究方法和研究内容,将遗传学扩展到了一个内容广泛的崭新领域。自然界创造新的生物物种一般需要几十万年乃至几百万年的漫长岁月,但在新的实验室里应用基因工程,可能在几天内就完成这一过程。自然界中从未有过的新型蛋白质也可能通过基因工程创造出来。随着基因工程学的诞生,人类已经开始从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到了随心所欲地改造生物和创造新生物的时代。基因工程既是现实的生产力,更是巨大的潜在的生产力,势必成为下一代新产业的基础技术,成为世界各国特别是科学较发达国家的国民经济的重要支柱。在能源短缺、食品不足和环境污染这三大危机已经开始构成全球性问题的今天,基因工程及其伴随的细胞工程、酶工程和微生物发酵工程(统称生物技术)将是帮助人类克服这些难关的金钥匙。基因工程在人类生活和社会发展中将起到越来越重要的作用。基因工程的发展日新月异、方兴未艾!它目前的发展状况正类似于40年代原子能技术和50年代半导体技术刚刚兴起的情形,豪无疑问,这一领域的发展势必会引起基础理论研究、工农业生产、医疗保健事业等各个领域的一场深刻的技术革命。基因工程技术的前提条件是什么呢?答案就在于遗传密码的普遍性。进化程度差异很大的各种生物,不管是动物、植物、微生物还是人类本身,一切生物的遗传密码都是相同的。各个物种之间的区别仅在于它们所含的遗传物质——DNA分子的长度不同,即所载的信息量不同。这是人类之所以能进行不同物种间基因操作的基础。基因工程是有目的地在体外进行的一系列基因操作。一个完整的基因工程实验包括5个步骤:(1)获取目的基因;(2)获取基因载体;(3)重组DNA;(4)把重组DNA导入受体细胞进行扩增;(5)筛选与培育。2023-06-28 08:54:062
基因工程是什么专业
基因工程是生物工程专业,又称生物工艺学或生物技术。其是应用生物学和工程学的原理,对生物材料、生物所特有的功能,定向地组建成具有特定性状的生物新品种的专业。 扩展资料 本专业培养具备生物学与工程学方面的`基本知识以及自然科学和人文科学基础知识,能在生物技术与工程等相关领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发的学科交叉应用型人才。 材料补充: 基因工程专业核心课程: 细胞生物学、生物化学、分子生物学、免疫学、微生物、遗传学、生物信息学、基因工程、细胞工程、生物制药、微生物工艺、发酵工程、生态学、化工原理以及化学工程工艺。 基因工程就业方向: 1、制药/生物工程; 2、医疗设备/器械; 3、新能源; 4、医疗/护理/卫生; 5、快速消费品(食品、饮料、化妆品)。 开设基因工程专业的美国大学推荐: 1、约翰霍普金斯大学Johns Hopkins University(Whiting)Baltimore,MD; 2、佐治亚理工学院Georgia Institute of TechnologyAtlanta,GA; 3、加州大学圣地亚哥分校University of California–San Diego(Jacobs)La Jolla,CA; 4、杜克大学Duke University(Pratt)Durham,NC; 5、麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology Cambridge,MA; 6、斯坦福大学Stanford University Stanford,CA; 7、宾夕法尼亚大学University of Pennsylvania Philadelphia,PA; 8、华盛顿大学University of Washington Seattle,WA; 9、莱斯大学Rice University(Brown)Houston,TX; 10、加州大学伯克利分校University of California–Berkeley Berkeley,CA; 11、密歇根大学安娜堡分校University of Michigan–Ann Arbor Ann Arbor,MI。2023-06-28 08:54:141
基因工程名词解释是什么?
基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图。在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程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。基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。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。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来。在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基(Waclaw Szybalski)称基因重组技术为合成生物学概念,1978年,诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯(Daniel Nathans)、亚伯(Werner Arber)与史密斯(Hamilton Smith)时。斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道:限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。2000年,国际上重新提出合成生物学概念,并定义为基于系统生物学原理的基因工程。2023-06-28 08:54:211
基因工程是什么?
基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。扩展资料:基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等。用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如,如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。2023-06-28 08:54:535
什么是基因工程技术?
分类: 教育/科学 >> 学习帮助 解析: 1953年 ,英国剑桥大学留学美国的青年生物学家沃森和克里克揭示DNA(脱氧核糖核酸)分子的立体结构以后,给传统的生物技术注入了崭新的活力,使之发生了革新换代的变化。尤其是70年代兴起的现代生物技术,导致遗传学研究发生了一系列的深刻变化。在这中间,基因工程技术尤为引人注目。 所谓基因工程技术,就是在基因(DNA)水平上,用分子生物学的技术手段来操纵、改变、重建细胞的基因组,从而使生物体的遗传性状按要求发生定向的变异,并能将这种结果传递给后代。 由于基因工程技术有着如此的功效,已引起世界各国的极大重视。国际科学界的有识之士也纷纷预言:21世纪有望成为基因时代。基因工程技术将会引起农业、保健业、制造业甚至人类自身的戏剧性变化。 无法估量的经济价值最初,基因工程技术的应用主要集中在改善人体体质及疾病治疗等方面。进入21世纪后,在增强人体素质、能源和环境工程等领域中,它的发展方向将更为广泛。据科学家的估测,到2025年,人们所取得的一批基因工程技术研究成果尤为诱人;在农业和食品加工业方面,新型的基因食品将走上人们的餐桌;……这些应用领域虽是相互独立的,但它们的研究成果一旦汇合交融,就有可能结出硕果。例如,在根治蝗虫的研究过程中,科学家们有可能会培养出一种能将废弃农作物转化成生物能源的微生物来。 始料不及的发展优势 当人们一旦掌握各种动物、鱼类、昆虫以及微生物的有关基因信息后,就能更好地管理和控制这些物种,使之能利于人类的生存。例如: 动物改良 通常的基因工程研究是为了改良动物,使之能更适于食品生产、娱乐消遣甚至作为宠物之用,如山羊就特别宜于遗传改造。在发达国家中,一般用它来生产合成药品;在发展中国家,山羊则主要用于生产高蛋白羊奶。利用基因工程技术,可以将家畜改造成生长快、孕期短而营养价值高的良种。例如,将取自强壮的南美无峰驼中的基因移入中东骆驼后(或者相反),就能极大地扩展其各自的种群。又如,经过改良后的鹦鹉,就能够抵挡北美的严寒气候,这不仅扩大了其生存空间,也给鸟类观赏者们增添了一件赏心悦事。 虫害控制 以往,人类消灭虫害依靠的是杀虫剂,但收效甚微,基因工程技术将能完全改变这种局面。方法之一是将害虫分泌释放一种忌避信息素的基因移入植物之中,以驱使害虫离开其危害之地。其次是破坏害虫的繁殖能力,或是利用基因技术来诱导植物自身产生出防护和驱虫的性能,以达到阻止虫害发生的目的。 植物升级换代 在农业上,基因工程的首选之事是识别植物的抗病基因,然后将它们移入各种植物之中。最终,经过遗传改造的植物就能产生出特殊的抗病基因,以抵抗类似疾病的入侵。 这样,在人们差不多能完全控制植物的遗传基因时,农民就能定“制”各种农作物,使其更具风味、甜味、营养价值以及较强的防病性能,还能不断地对其作出细微的调整。因此,那时的植物产量会更高,且更能抗病、抗寒、抗旱及各种侵扰。它们所具有的高蛋白、低脂肪和高效的光合作用可达到前所未有的程度。类似于植物成熟这样的自然过程也都能得到加强和控制。 增进健康 遗传研究所取得的进展,使医务人员已能识别、诊断和预防人类所患的4000多种遗传性疾病及失调症。科学家认为,到2025年,可能会有成千上万种诊断和治疗遗传性疾病的方法,而基因技术将成为关键的治疗手段。在治疗时,使用的主要是由基因技术开发的各种基因药物。将来,人们对疾病主要是以预防为主,即事先就将人体内有害的基因清除、消灭或抑制掉,也可以通过注射、吸入、服药等方法,将健康的替代基因送入人体或直接注入胎儿体内,以改变人体体质和预防疾病。 基因技术虽然对保护和增进人类健康有着卓著的功效,但它并不能解决目前人类所有的健康问题。因为影响人体健康的因素众多,且相互之间的作用非常复杂。 未来社会亟需共同来创造 进入21世纪后,人类自身进化将成为遗传学研究最棘手的问题之一,因为影响人类进化的首要因素恰恰是人类自身。例如,原先用于治疗侏儒症的人体生长激素,却被人为地用于与治疗毫不相干的美容,这岂不是人类自身的影响。 然而,在未来,人们的智力也将能通过基因技术而得以强化。如缺乏数学天赋或是艺术气质、音乐天资、优雅、诚实以及运动才能的父母,可以去寻求这些天才的基因,然后,将这些基因注入母体内,或注入刚出生的婴儿体内。 当然,这中间也许还有些神秘的色彩,但不能忽视的是,当遗传学所造就的大批天才儿童长大成人进入社会后,由于他们在各方面都已超过其父母、老师,始必会引发出一连串的社会问题。这也许就是目前人们对基因工程技术普遍关注的原因所在。对此,还亟需科学家、社会学家、伦理学家们共同来研究。2023-06-28 08:55:251
基因工程的主要步骤?
什么是基因工程?它包括哪些主要步骤 基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。第一步,获取目的基因。第二步,目的基因与运载体结合。第三步,将目的基因导入受体细胞。第四步,目的基因的检测与鉴定。 基因工程操作过程的主要步骤有哪些 一,目的基因的获取。二,基因表达载体的构建。三,导入受体细胞。四,目的基因的检测与鉴定。 希望帮到你 望采纳 谢谢 加油~ 基因工程的操作过程的主要步骤包括哪些 提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达。基因工程的操作步骤 工具(1)酶:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、(2)载体:质粒载体、噬菌体载体、Ti质粒、人工染色体1.提取目的基因获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒 抗细菌)基因,种子的贮藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因干扰素基因等,都是目的基因。要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因,是十分不易的。科学家们经过不懈地探索,想出了许多办法,其中主要有两条途径:一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因;另一条是人工合成基因。直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是:用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞提供的DNA(即外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增,如使用PCR技术),从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段,一般使用人工合成的方法。人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA,从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的信使RNA序列,然后按照碱基互补配对的原则,推测出它的基因的核苷酸序列,再通过化学方法,以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。2.目的基因与运载体结合基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体,首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端(部分限制性内切酶可切割出平末端,拥有相同效果)。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合,形成重组DNA分子(也叫重组质粒)的。3.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后,下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等。用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如,如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。4.目的基因的检测和表达目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。以上步骤完成后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种,例如,大肠杆菌...... 基因工程技术包括哪些基本步骤 目的基因的提取、基因表达载体的构建、把目的基因导入受体细胞、目的基因的鉴定与检测2023-06-28 08:55:331
什么是基因工程?
基因工程也称为遗传工程,是生物技术的主体技术。基因工程是指按照人类的愿望,将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增,并表达产生所需蛋白质的技术。基因工程能够打破种属的界限,在基因水平上改变生物遗传性,并通过工程化为人类提供有用产品及服务。2023-06-28 08:55:403
什么是基因工程?
基因工程(geneticengineering),也叫基因操作、遗传工程,或重新组体DNA技术。它是一项将生物的某个基因通过基本载体运送到另一种生物的活性细胞中,并使之无性繁殖(称之为“克隆”)和行使正常功能(称之为“表达”),从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。一般说来,基因工程是专指用生物化学的方法,在体外将各种来源的遗传物质(同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工合成的DNA片段)与载体系统(病毒、细菌质粒或噬菌体)的DNA组合成一个复制子。这样形成的杂合分子可以在复制子所在的宿主生物或细胞中复制,继而通过转化或转染宿主细胞、生长和筛选转化子,无性繁殖使之成为克隆。然后直接利用转化子,或者将克隆的分子自转化子分离后再导入适当的表达体系,使重组基因在细胞内表达,产生特定的基因产物。基因工程中内外源DNA插入载体分子所形成的杂合分子又称为分子嵌合DNA或DNA嵌合体(DNAchimera)。构建这类重组体分子的过程,即对重组体分子的无性繁殖过程又称为分子克隆(molecularcloning),基因克隆(genecloning)或重组DNA(recombinantDNA)。在典型的基因工程实验中,被操作的基因不仅能够克隆,而且能够表达。但是在另外一种情况下,为了制备和纯化一段DNA序列,我们只需这一段DNA在受体细胞中克隆就可以了,无需让它表达,这也是一种基因工程实验。2023-06-28 08:55:501
基因工程的名词解释_未来前景_生物应用
基因工程的名词解释 基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代 方法 为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程是生物工程的一个重要分支。 基因工程的生物应用 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。 1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫 棉。 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。 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质(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”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。) 医学 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。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。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。 用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。 我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作,使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显,它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景,以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。 无论哪一种基因治疗,处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的疗效和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。 可以说,在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性,提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。据统计,截止1998年底,世界范围内已有373个临床法案被实施,累计3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。 >>>下一页更多精彩“基因工程的未来前景”2023-06-28 08:55:571
基因工程包括哪些主要内容?
基因工程主要包括基因重组、基因组的改造、核酸序列分析、分子进化分析、分子免疫学、基因克隆、基因诊断和基因治疗等内容。基因工程是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。扩展资料:一个完整的、用于生产目的的基因工程技术程序包括的基本内容有:(1)外源目标基因的分离、克隆以及目标基因的结构与功能研究。这一部分的工作是整个基因工程的基础,因此又称为基因工程的上游部分。(2)适合转移、表达载体的构建或目标基因的表达调控结构重组。(3)外源基因的导入。(4)外源基因在宿主基因组上的整合、表达及检测与转基因生物的筛选。(5)外源基因表达产物的生理功能的核实。(6)转基因新品系的选育和建立,以及转基因新品系的效益分析。(7)生态与进化安全保障机制的建立。(8)消费安全评价。参考资料来源:百度百科—基因工程2023-06-28 08:56:187
基因工程的基本过程主要包括哪些?
基因工程的基本过程主要包括以下几个步骤:(1)目的基因的获得目前获得目的基因的主要方式有:化学合成法和构建基因文库法。① 化学合成法该方法适用于已知核苷酸序列且相对分子质量较小的目的基因的制备。目前化学合成寡聚核苷酸片段的能力一般局限于150~200bp, 而绝大多基因的大小超过了这个范围,因此,需要将寡核苷酸片段适当连接并组装成完整的基因。目前成熟的全基因合成方法可以合成10~50kb长度的DNA片段。② 构建基因文库法基因文库(gene library) 是指含有某种生物体全部基因的随机片段的重组DNA克降群体。通过构建基因文库可以储藏和扩增某一生物的基因组片段,同时可以在需要的时候从库中调出所需的目的基因。(2)目的基因与载体结合基因工程的核心是将目的基因用DNA连接酶在体外连接到合适的载体DNA.上,形成重组DNA。根据目的基因片段末端的性质,以及质粒载体与外源DNA上限制酶切位点的性质,可采用黏端连接法或平端连接法。①黏端连接法一般选用对载体DNA只具有唯一切割位点的限制酶将载体DNA水解成具有黏端的线性DNA分子,然后再将目的DNA也做同样的限制酶水解,之后将两种纯化的水解产物混合并加入DNA连接酶,给予合适的条件,两者即能连接形成重组DNA③ 平端连接法如果参与重组的DNA两端是平端可以用T4噬菌体连接酶进行连接,但连接效率较低;如果参与重组的DNA一端是平端,一个是黏端,或者两个黏端不匹配,就需要用S1核酸酶将DNA的黏端修饰成平端,然后再进行连接。如果要增加连接效率,可以将平端DNA加工成具有黏端的DNA分子,再进行连接。(3) 目的基因导入受体细胞①转化转化的方法是利用一定浓度的氯化钙溶液处理细菌,使带有目的基因的重组质粒进入到宿主细胞中的过程。②转导转导是指借助病毒、噬菌体或其他方法将外源DNA导入细胞并整合到宿主基因组上的方法。(4)转化体的筛选与鉴定常见的筛选方法:遗传学检测法、报道基因检测法、核酸分子杂交法、核酸序列测定法、物理检测法和免疫化学检测法等。2023-06-28 08:56:411
什么是基因工程?
基因工程又称为DNA重组或分子水平的杂交。具体内容就是按照预先设计的生物蓝图,在分子水平上对基因进行外科手术,人为地用一种生物细胞中的基因替换另一种生物的某些基因,实现基因的转移和重新组合,以达到定向改变生物性状的目的。在理论上,基因工程甚至能创造出自然界中根本不存在的新的生命形态。基因工程是基于遗传学基本理论的一项重要工程,它为高等生物的细胞分化、生长发育、肿瘤发生等基础研究提供了有效的实验手段,为探索基因结构和功能的本质提供了必要的分析手段;在实践上,它为解决人类在社会和经济活动中所面临的威胁着人类生活各个领域的许多重大问题,诸如世界人口的不断增长、粮食生产增长缓慢、能源日趋紧张、环境污染日益严重等问题,开辟了新的途径。2023-06-28 08:56:501
什么是基因工程?
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础, 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段, 将不同来源的基因(DNA分子),按预先设计的蓝图, 在体外构建杂种DNA分子, 然后导入活细胞, 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 什么是基因工程?【简介】 基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 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。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说,基因工程是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中"安家落户",进行正常复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明,基因工程具有以下几个重要特征:首先,外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖,能够跨越天然物种屏障,把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中,而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系,这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是,一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增,这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA,而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”(germlinetherapy),通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何,改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 迄今为止,基因工程还没有用于人体,但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验,并取得了成功。事实上,所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因,细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前,是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点:支持者认为,转基因的农产品更容易生长,也含有更多的营养(甚至药物),有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病;而反对者则认为,在农产品中引入新的基因会产生副作用,尤其是会破坏环境。 诚然,仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知,但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏,许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟,胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病,也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代,但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如,运用此技术,可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子,然后再通过骨髓移植来治愈患儿。 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。 【基因工程的基本操作步骤】 1.获取目的基因是实施基因工程的第一步。 2.基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。 3.将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。 4.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。 基因工程的前景科学界预言,21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预,要认识它,我们先从生物工程谈起:生物工程又称生物技术,是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术,利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工,提供大量有用产品的综合性工程技术。 生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品,例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料,还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。 生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造,利用生物生产人们想要的特殊产品。随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 美国的吉尔伯特是碱基排列分析法的创始人,他率先支持人类基因组工程 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,不就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗?这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同,它很像技术科学的工程设计,即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就被称为“基因工程”,或者称之为“遗传工程”。 人类基因工程走过的主要历程怎样呢?1866年,奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律;1868年,瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA;1882年,德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体,也就是后来的染色体;1944年,美国科研人员证明DNA是大多数有机体的遗传原料,而不是蛋白质;1953年,美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结果,奠下了基因工程的基础;1980年,第一只经过基因改造的老鼠诞生;1996年,第一只克隆羊诞生;1999年,美国科学家破解了人类第 22组基因排序列图;未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。 人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图,或化学中的元素周期表;也有科学家把基因组图谱比作字典,但不论是从哪个角度去阐释,破解人类自身基因密码,以促进人类健康、预防疾病、延长寿命,其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后,破译人类和动植物的基因密码,为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。美国的贝克维兹正在观察器皿中的菌落,他曾对人类基因组工程提出警告。 科学研究证明,一些困扰人类健康的主要疾病,例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能,找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选,甚至基于已有的基因知识来设计新药,就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因,从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据,也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如,有同样生活习惯和生活环境的人,由于具有不同基因序列,对同一种病的易感性就大不一样。明显的例子有,同为吸烟人群,有人就易患肺癌,有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导,使其养成科学合理的生活习惯,最大可能地预防疾病。 人类基因工程的开展使破译人类全部DNA指日可待。 信息技术的发展改变了人类的生活方式,而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。目前,一些国家人口的平均寿命已突破80岁,中国也突破了70岁。有科学家预言,随着癌症、心脑血管疾病等顽症的有效攻克,在2020至2030年间,可能出现人口平均寿命突破100岁的国家。到2050年,人类的平均寿命将达到90至95岁。 人类将挑战生命科学的极限。1953年2月的一天,英国科学家弗朗西斯·克里克宣布:我们已经发现了生命的秘密。他发现DNA是一种存在于细胞核中的双螺旋分子,决定了生物的遗传。有趣的是,这位科学家是在剑桥的一家酒吧宣布了这一重大科学发现的。破译人类和动植物的基因密码,为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。1987年,美国科学家提出了“人类基因组计划”,目标是确定人类的全部遗传信息,确定人的基因在23对染色体上的具体位置,查清每个基因核苷酸的顺序,建立人类基因库。1999年,人的第22对染色体的基因密码被破译,“人类基因组计划”迈出了成功的一步。可以预见,在今后的四分之一世纪里,科学家们就可能揭示人类大约5000种基因遗传病的致病基因,从而为癌症、糖尿病、心脏病、血友病等致命疾病找到基因疗法。 继2000年6月26日科学家公布人类基因组"工作框架图"之后,中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司2001年2月12日联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。这次公布的人类基因组图谱是在原"工作框架图"的基础上,经过整理、分类和排列后得到的,它更加准确、清晰、完整。人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息,破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。人类基因组图谱及初步分析结果的公布将对生命科学和生物技术的发展起到重要的推动作用。随着人类基因组研究工作的进一步深入,生命科学和生物技术将随着新的世纪进入新的纪元。 基因工程在20世纪取得了很大的进展,这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物,一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因,使得动植物具有了原先没有的全新的性状,这引起了一场农业革命。如今,转基因技术已经开始广泛应用,如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物,它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑,但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 基因工程大事记 1860至1870年 奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念,并总结出孟德尔遗传定律。 1909年 丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词,用以表达孟德尔的遗传因子概念。 1944年 3位美国科学家分离出细菌的DNA(脱氧核糖核酸),并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。 1953年 美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。 1969年 科学家成功分离出第一个基因。 1980年 科学家首次培育出世界第一个转基因动物转基因小鼠。 1983年 科学家首次培育出世界第一个转基因植物转基因烟草。 1988年 K.Mullis发明了PCR技术。 1990年10月 被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。 1998年 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司,与国际人类基因组计划展开竞争。 1998年12月 一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成,这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。 1999年9月 中国获准加入人类基因组计划,负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国,也是参与这一计划的惟一发展中国家。 1999年12月1日 国际人类基因组计划联合研究小组宣布,完整破译出人体第22对染色体的遗传密码,这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。 2000年4月6日 美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码,但遭到不少科学家的质疑。 2000年4月底 中国科学家按照国际人类基因组计划的部署,完成了1%人类基因组的工作框架图。 2000年5月8日 德、日等国科学家宣布,已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。 2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图,标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。 2000年12月14日 美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱,这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。 2001年2月12日 中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。 科学家首次公布人类基因组草图“基因信息”。[编辑本段]基因研究 各国争先恐后 基因时代的全球版图 让我们看一下在新世纪到来时,世界各国的基因科学研究状况。 英国:早在20世纪80年代中期,英国就有了第一家生物科技企业,是欧洲国家中发展最早的。如今它已拥有560家生物技术公司,欧洲70家上市的生物技术公司中,英国占了一半。 德国:德国政府认识到,生物科技将是保持德国未来经济竞争力的关键,于是在1993年通过立法,简化生物技术企业的审批手续,并且拨款1.5亿马克,成立了3个生物技术研究中心。此外,政府还计划在未来5年中斥资12亿马克,用于人类基因组计划的研究。1999年德国研究人员申请的生物技术专利已经占到了欧洲的14%。 法国:法国政府在过去10年中用于生物技术的资金已经增加了10倍,其中最典型的项目就是1998年在巴黎附近成立的号称“基因谷”的科技园区,这里聚集着法国最有潜力的新兴生物技术公司。另外20个法国城市也准备仿照“基因谷”建立自己的生物科技园区。 西班牙:马尔制药公司是该国生物科技企业的代表,该公司专门从海洋生物中寻找抗癌物质。其中最具开发价值的是ET-743,这是一种从加勒比海和地中海的海底喷出物中提取的红色抗癌药物。ET-743计划于2002年在欧洲注册生产,将用于治疗骨癌、皮肤癌、卵巢癌、乳腺癌等多种常见癌症。 印度:印度政府资助全国50多家研究中心来收集人类基因组数据。由于独特的“种姓制度”和一些偏僻部落的内部通婚习俗,印度人口的基因库是全世界保存得最完整的,这对于科学家寻找遗传疾病的病理和治疗方法来说是个非常宝贵的资料库。但印度的私营生物技术企业还处于起步阶段。 日本:日本政府已经计划将明年用于生物技术研究的经费增加23%。一家私营企业还成立了“龙基因中心”,它将是亚洲最大的基因组研究机构。 新加坡:新加坡宣布了一项耗资6000万美元的基因技术研究项目,研究疾病如何对亚洲人和白种人产生不同影响。该计划重点分析基因差异以及什么样的治疗方法对亚洲人管用,以最终获得用于确定和治疗疾病的新知识;并设立高技术公司来制造这一研究所衍生出的药物和医疗产品。 中国:参与了人类基因组计划,测定了1%的序列,这为21世纪的中国生物产业带来了光明。这“1%项目”使中国走进生物产业的国际先进行列,也使中国理所当然地分享人类基因组计划的全部成果、资源与技术。[编辑本段]基因工程与农牧业、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。 1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫棉。[编辑本段]基因工程与环境保护 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。 基因工程与环境污染治理 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。 (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”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。)[编辑本段]基因治疗可待 医学革命到来 “基因”释意 现在我们通用的“基因”一词,是由“gene”音译而来的。基因就是决定一个生物物种的所有生命现象的最基本的因子。科学家们认为这个词翻译得不仅音顺,意义也贴切,是科学名词外语汉译的典范。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。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。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。 用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。 我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作,使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显,它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景,以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。 无论哪一种基因治疗,目前都处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的疗效和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。 可以说,在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性,提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。据统计,截止1998年底,世界范围内已有373个临床法案被实施,累计3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。[编辑本段]基因工程将使传统中药进入新时代 5月13日 13日参加“中药与天然药物”国际研讨会的中国专家认为,转基因药用植物或器官研究、有效次生代谢途径关键酶基因的克隆研究、中药DNA分子标记以及中药基因芯片的研究等,已成为当今中药研究的热点,并将使传统中药进入一个崭新的时代。 据北京大学天然药物及仿生学药物国家重点实验室副主任果德安介绍,转基因药用植物或器官和组织研究是中国近几年中药生物技术比较活跃的领域之一。 在转基因药用植物的研究方面,中国医学科学院药用植物研究所分别通过发根农杆菌和根癌农杆菌诱导丹参形成毛状根和冠瘿瘤进而再分化形成植株,他们将其与栽培的丹参作了形态和化学成分比较研究,结果发现毛状根再生的植株叶片皱缩、节间缩短、植株矮化、须根发达等;而冠瘿组织再生的植株株形高大、根系发达、产量高,丹参酮的含量高于对照,这对丹参的良种繁育,提高药材质量具有重要意义。 果德安说,研究中药化学成分的生物合成途径,不仅可以有助于这些化学成分的仿生合成,而且还可以人为地对这些化学成分的合成进行生物调控,有利于定向合成所需要的化学成分。国内有关这方面的研究已经开始起步。 据了解,中国在中药研究中生物技术应用方面的研究已经渐渐兴起,有些方面如药用植物组织与细胞培养,已积累了二三十年的经验,理论和技术都相当成熟,而且在全国范围内已形成了一定的规模。其中,中药材细胞工程研究正处于鼎盛时期。 果德安介绍说,面对许多野生植物濒于灭绝,一些特殊环境下的植物引种困难等问题,中国科学工作者开始探索通过高等植物细胞、器官等的大量培养生产有用的次生代谢物。研究内容包括通过高产组织或细胞系的筛选与培养条件的优化和通过对次生代谢产物生物合成途径的调控等,达到降低成本及提高次生代谢产物产量的目的。 此外,近来利用植物悬浮培养细胞或不定根、发状根对外源化学成分进行生物转化的研究也在悄然兴起,并已取得了一定的进展。 不仅如此,科学工作者更加重视对次生代谢产物生物合成途径调控的研究。这些研究都取得了令人兴奋的成果,说明中国的药用植物的细胞培养已进入一个崭新的时代。。2023-06-28 08:57:015
什么是生物基因工程?
简单的说,生物工程就是用生物技术的手段,按照人类的意愿改造生物的某些生理功能,这些改造的对象往往都是对人类生产生活有帮助的一些方面。生物技术包括基因工程,dna重组技术,细胞工程,蛋白质工程等等。。我本人就是学这个的。2023-06-28 08:57:192
什么是基因工程?
狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因;广义的基因工程则指按人们意愿设计,通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术,将外源基因转入大肠杆菌中表达,使大肠杆菌能够生产人所需要的产品;将外源基因转入动物,构建具有新遗传特性的转基因动物;用基因敲除手段,获得有遗传缺陷的动物等。2023-06-28 08:57:271
什么是基因工程
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。参考百度百科:http://baike.baidu.com/link?url=EKDNjAm3MZ4YB1mw4DOBSUhlGIf2mgS1unwzx9yqB4vNCt5yp_COHjJKMZaCM89AoIkvaSde32SKd9ftcUV9WuDohPbeAS_fY4L8sfbImMO2023-06-28 08:57:373
基因工程包括哪些
基因工程包括基因重组、克隆和重组DNA技术等。基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。2023-06-28 08:57:551
基因工程的原理是什么?是不是基因重组
基因工程的原理是基因重组。基因工程又被称为基因拼接技术和DNA重组技术,包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接,构成新的重组的DNA,然后送到受体生物中去表达,从而产生遗传物质的转移和重新组合。而基因重组目的是将一个个体细胞内的遗传基因转移到另一个不同性状的个体细胞内DNA分子,使之发生遗传变异。来自供体的目的基因被转入受体细菌后,可进行基因产物的表达,从而获得用一般方法难以获得的产品,如胰岛素、干扰素、乙型肝炎疫苗等是通过以相应基因与大肠杆菌或酵母菌的基因重组而大量生产的。扩展资料:基因工程特征:1、跨物种性,外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖。2、无性扩增,外源DNA在宿主细胞内可大量扩增和高水平表达。基因工程优点:最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限,可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间,甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆菌中表达。参考资料来源:百度百科—基因工程参考资料来源:百度百科—基因重组2023-06-28 08:58:151
什么是基因工程技术?
1953年 ,英国剑桥大学留学美国的青年生物学家沃森和克里克揭示DNA(脱氧核糖核酸)分子的立体结构以后,给传统的生物技术注入了崭新的活力,使之发生了革新换代的变化。尤其是70年代兴起的现代生物技术,导致遗传学研究发生了一系列的深刻变化。在这中间,基因工程技术尤为引人注目。 所谓基因工程技术,就是在基因(DNA)水平上,用分子生物学的技术手段来操纵、改变、重建细胞的基因组,从而使生物体的遗传性状按要求发生定向的变异,并能将这种结果传递给后代。 由于基因工程技术有着如此的功效,已引起世界各国的极大重视。国际科学界的有识之士也纷纷预言:21世纪有望成为基因时代。基因工程技术将会引起农业、保健业、制造业甚至人类自身的戏剧性变化。无法估量的经济价值 最初,基因工程技术的应用主要集中在改善人体体质及疾病治疗等方面。进入21世纪后,在增强人体素质、能源和环境工程等领域中,它的发展方向将更为广泛。据科学家的估测,到2025年,人们所取得的一批基因工程技术研究成果尤为诱人;在农业和食品加工业方面,新型的基因食品将走上人们的餐桌;……这些应用领域虽是相互独立的,但它们的研究成果一旦汇合交融,就有可能结出硕果。例如,在根治蝗虫的研究过程中,科学家们有可能会培养出一种能将废弃农作物转化成生物能源的微生物来。 始料不及的发展优势 当人们一旦掌握各种动物、鱼类、昆虫以及微生物的有关基因信息后,就能更好地管理和控制这些物种,使之能利于人类的生存。例如:动物改良 通常的基因工程研究是为了改良动物,使之能更适于食品生产、娱乐消遣甚至作为宠物之用,如山羊就特别宜于遗传改造。在发达国家中,一般用它来生产合成药品;在发展中国家,山羊则主要用于生产高蛋白羊奶。利用基因工程技术,可以将家畜改造成生长快、孕期短而营养价值高的良种。例如,将取自强壮的南美无峰驼中的基因移入中东骆驼后(或者相反),就能极大地扩展其各自的种群。又如,经过改良后的鹦鹉,就能够抵挡北美的严寒气候,这不仅扩大了其生存空间,也给鸟类观赏者们增添了一件赏心悦事。 虫害控制 以往,人类消灭虫害依靠的是杀虫剂,但收效甚微,基因工程技术将能完全改变这种局面。方法之一是将害虫分泌释放一种忌避信息素的基因移入植物之中,以驱使害虫离开其危害之地。其次是破坏害虫的繁殖能力,或是利用基因技术来诱导植物自身产生出防护和驱虫的性能,以达到阻止虫害发生的目的。植物升级换代 在农业上,基因工程的首选之事是识别植物的抗病基因,然后将它们移入各种植物之中。最终,经过遗传改造的植物就能产生出特殊的抗病基因,以抵抗类似疾病的入侵。 这样,在人们差不多能完全控制植物的遗传基因时,农民就能定“制”各种农作物,使其更具风味、甜味、营养价值以及较强的防病性能,还能不断地对其作出细微的调整。因此,那时的植物产量会更高,且更能抗病、抗寒、抗旱及各种侵扰。它们所具有的高蛋白、低脂肪和高效的光合作用可达到前所未有的程度。类似于植物成熟这样的自然过程也都能得到加强和控制。 增进健康 遗传研究所取得的进展,使医务人员已能识别、诊断和预防人类所患的4000多种遗传性疾病及失调症。科学家认为,到2025年,可能会有成千上万种诊断和治疗遗传性疾病的方法,而基因技术将成为关键的治疗手段。在治疗时,使用的主要是由基因技术开发的各种基因药物。将来,人们对疾病主要是以预防为主,即事先就将人体内有害的基因清除、消灭或抑制掉,也可以通过注射、吸入、服药等方法,将健康的替代基因送入人体或直接注入胎儿体内,以改变人体体质和预防疾病。 基因技术虽然对保护和增进人类健康有着卓著的功效,但它并不能解决目前人类所有的健康问题。因为影响人体健康的因素众多,且相互之间的作用非常复杂。未来社会亟需共同来创造 进入21世纪后,人类自身进化将成为遗传学研究最棘手的问题之一,因为影响人类进化的首要因素恰恰是人类自身。例如,原先用于治疗侏儒症的人体生长激素,却被人为地用于与治疗毫不相干的美容,这岂不是人类自身的影响。 然而,在未来,人们的智力也将能通过基因技术而得以强化。如缺乏数学天赋或是艺术气质、音乐天资、优雅、诚实以及运动才能的父母,可以去寻求这些天才的基因,然后,将这些基因注入母体内,或注入刚出生的婴儿体内。 当然,这中间也许还有些神秘的色彩,但不能忽视的是,当遗传学所造就的大批天才儿童长大成人进入社会后,由于他们在各方面都已超过其父母、老师,始必会引发出一连串的社会问题。这也许就是目前人们对基因工程技术普遍关注的原因所在。对此,还亟需科学家、社会学家、伦理学家们共同来研究。2023-06-28 08:58:301
生物基因工程到底是什么?
随着 DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。 基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 基因工程一般包括四个步骤:一是取得符合人们要求的DNA片段,这种DNA片段被称为“目的基因”;二是将目的基因与质粒或病毒DNA连接成重组 DNA;三是把重组DNA引入某种细胞;四是把目的基因能表达的受体细胞挑选出来。 DNA 分子很小,其直径只有20埃,约相当于五百万分之一厘米,在它们身上进行“手术”是非常困难的,因此基因工程实际上是一种“超级显微工程”,对 DNA的切割、缝合与转运,必须有特殊的工具。 要把目的基因从供体 DNA长链中准确地剪切下来,可不是一件容易的事。1968年,沃纳·阿尔伯博士、丹尼尔·内森斯博士和汉密尔·史密斯博士第一次从大肠杆菌中提取出了限制性内切酶,它能够在DNA上寻找特定的“切点”,认准后将DNA分子的双链交错地切断。人们把这种限制性内切酶称为“分子剪刀”。这种“分子剪刀”可以完整地切下个别基因。自70年代以来,人们已经分离提取了 400多种“分子剪刀”。有了形形色色的“分子剪刀”,人们就可以随心所欲地进行DNA分子长链的切割了。 DNA的分子链被切开后,还得缝接起来以完成基因的拼接。1976年,科学们在5个实验室里几乎同时发现并提取出一种酶,这种酶可以将两个DNA片段连接起来,修复好DNA链的断裂口。1974年以后,科学界正式肯定了这一发现,并把这种酶叫作DNA连接酶。从此,DNA连接酶就成了名符其实的“缝合”基因的“分子针线”。只要在用同一种“分子剪刀”剪切的两种 DNA碎片中加上“分子针线”,就会把两种DNA片段重新连接起来。 把“拼接”好的 DNA分子运送到受体细胞中去,必须寻找一种分子小、能自由进出细胞,而且在装载了外来的 DNA片段后仍能照样复制的运载体。理想的运载体是质粒,因为质粒能自由进出细菌细胞,应当用“分子剪刀”把它切开,再给它安装上一段外来的 DNA片段后,它依然如故地能自我复制。有了限制性内切酶、连接酶及运载体,进行基因工程就可以如愿以偿了。 运载体将目的基因运到受体细胞是基因工程的最后一步,目的基因的导入过程是肉眼看不到的。因此,要知道导入是否成功,事先应找到特定的标志。例如我们用一种经过改造的抗四环素质粒PSC100作载体,将一种基因移入自身无抗性的大肠杆菌时,如果基因移入后大肠杆菌不能被四环素杀死,就说明转入获得成功了。2023-06-28 08:58:403
基因工程的特点
目前世界许多国家将生物技术,信息技术和新材料技术作为三大重中之重技术,而生物技术可以分为传统生物技术,工业生物发酵技术和现代生物技术。现在人们常说的生物技术实际上就是现代生物技术。现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技术。其中基因工程技术是现代生物技术的核心技术。 既然基因工程技术是如此之重要,那么什么是基因工程呢?基因工程(genetic engineering)是指在基因水平上,采用与工程设计十分类似的方法,按照人类的需要进行设计,然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系,并能使之稳定地遗传给后代。根据这个定义,基因工程明显地既具有理学的特点,同时也具有工程学的特点。“基因”这个名称已在多处提到,那么基因又是什么呢?根据国内外的教科书和权威辞典上的解释加以综合,“基因”(gene)应定义为:基因是一段可以编码具有某种生物学功能物质的核苷酸序列。 基因工程的核心技术是DNA的重组技术,也就是基因克隆技术。重组,顾名思义,就是重新组合,即利用供体生物的遗传物质,或人工合成的基因,经过体外或离体的限制酶切割后与适当的载体连接起来形成重组DNA分子,然后在将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物,该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状。比如前面已提到的用动物来生产人的乳铁蛋白,抗凝血酶和白蛋白。除DNA重组技术外,基因工程还应包括基因的表达技术,基因的突变技术,基因的导入技术等。有关这些方面的技术将在以后相应的章节中予以介绍。 由于基因工程是在分子水平上进行操作,最终是为了创造出人们所需要的新品种,因而它可以突破物种间的遗传障碍,大跨度的超越物种间的不亲和性。比如在基因工程中最常使用的大肠杆菌,它是一种原核生物,但它却能大量表达来自于人类的某些基因。例如各种人的多肽生长因子基因就可用大肠杆菌来生产。如果用常规的育种技术来做同一项工作,那么成功的机会应为零。因此,科学家们可以利用基因工程实现人类的各种物种改良的愿望。 因为现在生活在地球上的各种生物都是经过长期的生物进化演变而来,虽然不能说它们都很能适应现在的生态环境,但至少可以说它们基本上都能适应当前的生态环境。这也就是说,每种生物体内或细胞内都处于精巧的调节控制和平衡之中。当用基因工程方法引入一段外源基因片段后,原有的平衡可能被打破,有可能导致细胞内的生物学功能发生紊乱,最后有可能导致细胞生长缓慢乃至细胞死亡。很显然,开展基因工程研究的目的既要使细胞象往常一样正常生长,又要使细胞产生甚至大量产生人类所需要的外源基因表达产物。 基因工程如此之重要,那么基因工程可以应用在哪些领域或行业? 科技或科学技术实际上是科学和技术两个名称构成的,它们是两个既有联系又有区别的概念。科学主要是指发现自然界的规律,创建各种与自然界规律相适应的理论;而技术则是指在探索自然规律时所使用的一些方法。一些新的科学发现或新理论的建立,会导致一场技术革命,新技术新方法的建立又会推动新的自然规律的发现,因此,两者是相互促进的。 从70年代起逐步建立起来的基因工程技术,使基因或一些具有特殊功能的DNA片段的分离变得十分容易。这些基因或特殊DNA片段的一级结构(即它们的核苷酸序列)的测定也是十分容易的,由基因的核苷酸序列去推测蛋白质的氨基酸残基的序列也变得轻易而举。利用计算机技术可以很容易的对推测出来的蛋白质进行高级结构的分析,可以对来自不同生物种类的基因序列进行同源性分析。所有这些方法或技术的广泛使用,不仅大大地推动了分子生物学的迅猛发展,而且也大大推动了生命科学各个分支领域的迅速发展。因此,基因工程技术的第一个重要应用领域就是大大的推动了科学理论研究的发展。 由于基因工程是从遗传物质基础上对原有的生物(常常称之为受体生物)进行改造,经过改造的生物就会按照研究者的意愿获得某种(些)新的基因,从而使该生物获得某些新的遗传性状。这种性状可以用人的肉眼直接观察到,也可能是通过某些反应或仪器间接观察到。这种受体生物可能是微生物,植物或动物,因而它会涉及到许多生产行业。 基因工程技术几乎涉及到人类的生存所必需的各个行业。比如将一个具有杀虫效果的基因转移到棉花、水稻等农作物种中,这些转基因作物就有了抗虫能力,因此基因工程被应用到农业领域;要是把抗虫基因转移到杨树、松树等树木中,基因工程就被应用到林业领域;要是把生物激素基因转移到支物中去,这就与渔业和畜牧业有关了;如果利用微生物或动物细胞来生产多肽药物,那么基因工程就可以应用到医学领域。总之一句话,基因工程应用范围将是十分广泛的。2023-06-28 08:58:491
基因工程有怎样的用途?
所谓基因工程,就是根据人类的需要,将某种基因有计划地移植到另一种生物中去的新技术。基因工程是人工创造新物种的有效途径,在这个工程中,微生物有着很大的用途。科学家发现,微生物可以作为基因的供体,把它的优良性状提供给其他生物;也可以作为基因的载体,把一个生物的优良性状携带给另一个生物。还可以作为基因的受体,接受别的生物的基因,并在细胞内复制和表达。我们已经知道,微生物具有繁殖快,容易实现工厂化生产等优点,如果把植物或动物的基因移植到微生物中去,就可以多快好省地生产生物制品。微生物在基因工程中大有作为。它将为人类创造许多新的财富,它将为人类治愈一些不治之症,它也将为农业生产展示光辉的前景。2023-06-28 08:58:581
基因工程的结果是什么
问题一:什么是基因工程 基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品.基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段. 问题二:基因改造工程指的是什么 基因改造是基因工程的一项技术,日常说的基因改造即是基因工程 基因工程genetic engineering 基因工程是以分子遗传学为理论基础, 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段, 将不同来源的基因(DNA分子),按预先设计的蓝图, 在体外构建杂种DNA分子, 然后导入活细胞, 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品.基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段. 什么是基因工程?【简介】 基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程. 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.它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质――DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术. 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学.一般来说,基因工程是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中安家落户,进行正常复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术. 这个定义表明,基因工程具有以下几个重要特征:首先,外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖,能够跨越天然物种屏障,把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中,而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系,这种能力是基因工程的第一个重要特征.第二个特征是,一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增,这样实现很少量DNA样品拷贝出大量的DNA,而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体.科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”(germlinetherapy),通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的.无论称谓如何,改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变. 迄今为止,基因工程还没有用于人体,但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验,并取得了成功.事实上,所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中 *** 入人类可产生胰岛素的基因,细菌便可自行复制胰岛素.基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的.目前,是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点:支持者认为,转基因的农产品更容易生长,也含有更多的营养(甚至药物),有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病;而反对者则认为,在农产品中引入新的基因会产生副作用,尤其是会破坏环境. 诚然,仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知,但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏,许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改.毕竟,胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病,也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能.目前我们还远不能设计定做......>> 问题三:基因工程有那些应用成果? 1)植物基因工程成果:抗虫转基因植物(抗虫棉是转入Bt毒蛋白基因培育的) 抗病转基因植物(病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因) 抗逆转基因植物(生物的抗性基因)转基因改良植物(营养价值、实用价值、观赏价值) (2)动物基因工程成果:提高动物生长速度(外源生长激素基因) 改善畜产品的品质 转基因动物生产药物(牛、山羊等动物乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶) 转基因动物作器官移植的供体(导入调节因子,抑制抗原决定基因表达或除去抗原决定基因培育没有免疫排斥反应的转基因克隆器官) 基因工程药物(利用转基因工程菌生产细胞因子、抗体、疫苗等) 问题四:你知道现在已经成功的基因工程吗?你想说些什么 利处:通过转基因技术可以培养出新品种、抗药性、抗旱抗寒性品种、蛋白质和糖类含量高的品种、结果实多而大的品种等等.弊端:转基因生物体内的基因容易造成基因污染,使得转基因生物大肆繁殖,争夺其他生物的营养物质和生存空间等等. 问题五:XP会不会比98更加充分的发挥硬件的性能,从而使游戏运行更顺畅? 作为服役十余年的系统,它已经迎来了自己的归宿。现在,全世界的网友不禁为这一顽强存在于microsoft十余载的系统肃然起敬。只有不断地探索、尝试、创新,才能使系统运行更人性化。这一点,是XP无法与7和8.1相媲美的。 问题六:什么是基因工程技术? 1953年 ,英国剑桥大学留学美国的青年生物学家沃森和克里克揭示DNA(脱氧核糖核酸)分子的立体结构以后,给传统的生物技术注入了崭新的活力,使之发生了革新换代的变化。尤其是70年代兴起的现代生物技术,导致遗传学研究发生了一系列的深刻变化。在这中间,基因工程技术尤为引人注目。 所谓基因工程技术,就是在基因(DNA)水平上,用分子生物学的技术手段来操纵、改变、重建细胞的基因组,从而使生物体的遗传性状按要求发生定向的变异,并能将这种结果传递给后代。 由于基因工程技术有着如此的功效,已引起世界各国的极大重视。国际科学界的有识之士也纷纷预言:21世纪有望成为基因时代。基因工程技术将会引起农业、保健业、制造业甚至人类自身的戏剧性变化。 无法估量的经济价值 最初,基因工程技术的应用主要集中在改善人体体质及疾病治疗等方面。进入21世纪后,在增强人体素质、能源和环境工程等领域中,它的发展方向将更为广泛。据科学家的估测,到2025年,人们所取得的一批基因工程技术研究成果尤为诱人;在农业和食品加工业方面,新型的基因食品将走上人们的餐桌;……这些应用领域虽是相互独立的,但它们的研究成果一旦汇合交融,就有可能结出硕果。例如,在根治蝗虫的研究过程中,科学家们有可能会培养出一种能将废弃农作物转化成生物能源的微生物来。 始料不及的发展优势 当人们一旦掌握各种动物、鱼类、昆虫以及微生物的有关基因信息后,就能更好地管理和控制这些物种,使之能利于人类的生存。例如: 动物改良 通常的基因工程研究是为了改良动物,使之能更适于食品生产、娱乐消遣甚至作为宠物之用,如山羊就特别宜于遗传改造。在发达国家中,一般用它来生产合成药品;在发展中国家,山羊则主要用于生产高蛋白羊奶。利用基因工程技术,可以将家畜改造成生长快、孕期短而营养价值高的良种。例如,将取自强壮的南美无峰驼中的基因移入中东骆驼后(或者相反),就能极大地扩展其各自的种群。又如,经过改良后的鹦鹉,就能够抵挡北美的严寒气候,这不仅扩大了其生存空间,也给鸟类观赏者们增添了一件赏心悦事。 虫害控制 以往,人类消灭虫害依靠的是杀虫剂,但收效甚微,基因工程技术将能完全改变这种局面。方法之一是将害虫分泌释放一种忌避信息素的基因移入植物之中,以驱使害虫离开其危害之地。其次是破坏害虫的繁殖能力,或是利用基因技术来诱导植物自身产生出防护和驱虫的性能,以达到阻止虫害发生的目的。 植物升级换代 在农业上,基因工程的首选之事是识别植物的抗病基因,然后将它们移入各种植物之中。最终,经过遗传改造的植物就能产生出特殊的抗病基因,以抵抗类似疾病的入侵。 这样,在人们差不多能完全控制植物的遗传基因时,农民就能定“制”各种农作物,使其更具风味、甜味、营养价值以及较强的防病性能,还能不断地对其作出细微的调整。因此,那时的植物产量会更高,且更能抗病、抗寒、抗旱及各种侵扰。它们所具有的高蛋白、低脂肪和高效的光合作用可达到前所未有的程度。类似于植物成熟这样的自然过程也都能得到加强和控制。 增进健康 遗传研究所取得的进展,使医务人员已能识别、诊断和预防人类所患的4000多种遗传性疾病及供调症。科学家认为,到2025年,可能会有成千上万种诊断和治疗遗传性疾病的方法,而基因技术将成为关键的治疗手段。在治疗时,使用的主要是由基因技术开发的各种基因药物。将来,人们对疾病主要是以预防为主,即事先就将人体内有害的基因清除、消灭或抑制掉,也可以通过注射、吸入、服药等方法,将健康......>> 问题七:基因工程中有哪些重要的实验 实验是指对已经认定的科学定理和试验结果进行验证性的试验,一些实验的结果往往是已经知道的或者是确定的,进行实验的目的是为了验证结果或找出与结果不同的实验条件,很多时候还是为了教育或培训学员,让学习者通过实验掌握一定的科学知识。 同时,实验是一个名词,因此我们常说做实验和进行实验。但实验又不能说全部都是为了证实已知的结果,很多时候也是为了找出新的条件和改变已经不适合的结果,从而具备与试验相同的作用。 问题八:基因工程中tml a是什么意思 A、基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DdA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,原理是基因工程,A正确; B、基因工程能定向改造生物的遗传性状,B正确; C、不同DdA分子都是由一种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构,因此能将一种生物的基因转接到另一种生物的DdA分子d,C正确; D、减数第一次分裂的后期非同源染色体d非等位基因的自由组合属于基因重组,但不属于基因工程,D错误. 故选:D.2023-06-28 08:59:051
基因工程的应用是什么?
1、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。2、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。3、医学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。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。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。扩展资料:基因工程的危害关于转基因生物的安全性,没有科学性共识。尽管如此,基因工程农作物已被大规模投放,生物医学应用也日益增加。转基因生物还被投入工业使用和环境恢复,而公众对此却知之甚少。最近几年,越来越多的证据证明存在生态、健康危害和风险,对农民也有不利影响。1999出版的研究资料例举了基因工程微生物释放到环境中将如何导致广泛的生态破环。当把克氏杆菌的基因工程菌株与砂土和小麦作物加入微观体中时,喂食线虫类生物的细菌和真菌数量明显增加,导致植物死亡。而加入亲本非基因工程菌株时,仅有喂食线虫类生物的细菌数量增加,而植物不会死亡。没有植物而将任何一种菌株引入土壤都不会改变线虫类群落。2023-06-28 08:59:141
基因工程和细胞工程的区别
一基因工程基因工程是20世纪70年代以后兴起的一门新技术,其主要原理是应用人工方法把生物的遗传物质,通常是脱氧核糖核酸(DNA)分离出来,在体外进行切割、拼接和重组.然后将重组了的DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变他们的遗传品性.有时还能使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达,抑或基因产物(多肽或蛋白质).这种创造新生物以特殊功能的过程就成为基因工程,也称DNA重组技术.二细胞工程一般认为,所谓的细胞工程是指以细胞为基本单位,在体外条件下进行培养反之,或人为使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改良生物品种和创造新品种,加速繁育动植物个体,或获得某种有用的物质的过程.所以细胞工程应包括动植物细胞的体外培养技术,细胞融合技术,单克隆抗体,核移植,胚胎移植技术等.2023-06-28 08:59:511
为什么基因工程属于基因重组,而不是基因突变
这个基因工程的方法有关。基因工程上操作的基因大都是已知基因的功能的基因,实现的是将基因的排列重新组合,从而产生新的蛋白质。基因是表示表示有特定意义个功能的序列片断,也就是乱序的基因序列的作用基本上可以说是未知的。生物本身的遗传体系也有修正作用,因此往往能够恒定这些结构的基本序列状态。因此,基因工程属于基因重组,因为基因工程的操作单元就是基因,而不是某几个atgc。2023-06-28 09:00:133
基因工程的意义?
基因工程的意义 基因工程可以绕过远缘有性杂交的困难,使基因在微生物、植物、动物之间交流,迅速并定向的获得人类需要的新的生物类型 。 概括地讲,其意义体现在以下三个方面:大规模生产生物分子;设计构建新物种;搜集、分离、鉴定生物信息资源2023-06-28 09:00:243
有关基因工程的例子
基因工程是按照人的意愿,运用人工方法,对生物的基因组成进行“移花接木”式改造的重组技术。1982年,美国科学家把从大鼠细胞中分离出来的大鼠生长激素基因,通过显微注射的方法注入小鼠的受精卵内,结果小鼠生出几只带有大鼠生长激素基因的小鼠,这些小鼠的生长速度非常快,其个体是同窝其他小鼠的1.8倍,成为“巨型小鼠”。巨型小鼠本身没有什么经济价值,但是证明了外源基因可以直接导入动植物体或它们的受精卵内,并能在细胞中发挥作用。这种技术称为转基因技术,被导入外源基因的动植物称为转基因动植物。转基因动植物的研究进展迅速。有一种苏云金杆菌能产生杀虫毒素,科学家将控制这一毒素合成的基因成功地转入烟草中,实验证明这种转基因烟草有良好的抗虫作用。(苏教版八年级生物第二十一章第一节)2023-06-28 09:00:343
基因工程中有那些技术,,总结
1、植物细胞工程技术:植物组织培养和植物体细胞杂交 2、动物细胞工程技术:动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、核移植和胚胎移植等。 3、遗传工程技术:基因拼接技术(基因工程)2023-06-28 09:00:431
基因工程的优点
基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限,可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间,甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆菌中表达,细菌的基因可以转移到植物中表达。2023-06-28 09:00:521
基因工程技术给人类带来的好处
1、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。2、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。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。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。用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。3、医药卫生:许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。扩展资料:基因工程危害:基因工程细菌影响土壤生物,导致植物死亡。一些土壤生态系统中的基因工程细菌在某些条件下可长期存活,时间之长足以刺激土壤生物产生变化,影响植物生长和营养循环进程。可能引发基因污染转基因植物是人为地用基因工程技术将某种目标基因转入而获得的。如果这些外源基因由于“基因漂流”而非人为地转入其他有机体,就造成了自然界基因库的混杂或污染。植物和微生物可以使基因污染成为一种难以控制的蔓延性持续性灾难。参考资料来源:百度百科——基因工程2023-06-28 09:01:094
基因工程育种的优点
选择育种 优点:简便快速 缺点:有局限性、不能创造新的基因型 原理:基因重组 方法:优中选优 杂交育种 优点:集优 缺点:耗时长、无法产生新的基因 原理:基因重组 方法:杂交、自交、测交 诱变育种 优点:提高突变频率 缺点:盲目性 原理:基因突变 方法:诱变 单倍体育种 优点:短时间内获得纯合体 缺点:高度不育、技术含量高 原理:染色体数目变异 方法:花药离体培养 多倍体育种 优点:器官大、营养丰富 缺点:发育延迟、结实率低 原理:染色体数目变异 方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 基因工程育种 优点:克服远缘杂交不亲和障碍、定向改变生物性状 缺点:可能会引起生态危机、技术难度大 原理:基因重组 方法:将目的基因转入受体细胞 你肯定跟我一个学校的、、还是高二2023-06-28 09:01:291
基因工程技术的发展方向
1、开发针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸等新生物技术产品;2、选择一批市场前景好的生物技术产品及疫苗、诊断用单克隆抗体,开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂等;3、开发靶向药物主要是开发抗肿瘤药物。目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓"敌我不分"的问题。在杀死癌细胞的同时,也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标,如导弹的导航器,把药物准确引入病灶,而不伤及其他组织和细胞;4、人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体,亦可作为导向器,但目前的单克隆抗体,多为鼠源抗体,其本身也被异种生物体视为抗原,当被注入人体后会诱导产生抗体(抗抗体)或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术,嵌合抗体技术,基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题;5、血液替代品的研究与开发仍然占重要地位。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的,由于人血难免被各种病原体所污染,如艾滋病病毒及乙肝病毒等,通过输血而使接受输血的人感染艾滋病或乙型肝炎的案例时有发生,因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。2023-06-28 09:01:371
什么是基因工程?
基因工程也就是DNA重组技术。它是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对各种生物DNA分子进行改造和重新组合,然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类需要的基因产物,或者改造、创造新的生物类型。基因工程又称遗传工程。但是广义的遗传工程涵义比较广泛,任何采用物理、化学方法改变生物性状的手段,都可以称为遗传工程。基因工程则专指对基因进行直接的人工处理,从而研究并控制生物特性表达的途径和手段。所以,基因工程是指狭义的遗传工程。基因工程问世至今不过二十几年时间。国内外的许多实验室争相应用DNA重组技术进行了大量的研究工作,已经取得了许多举世瞩目的成就。基因工程完全突破了经典的研究方法和研究内容,将遗传学扩展到了一个内容广泛的崭新领域。自然界创造新的生物物种一般需要几十万年乃至几百万年的漫长岁月,但在新的实验室里应用基因工程,可能在几天内就完成这一过程。自然界中从未有过的新型蛋白质也可能通过基因工程创造出来。随着基因工程学的诞生,人类已经开始从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到了随心所欲地改造生物和创造新生物的时代。基因工程既是现实的生产力,更是巨大的潜在的生产力,势必成为下一代新产业的基础技术,成为世界各国特别是科学较发达国家的国民经济的重要支柱。在能源短缺、食品不足和环境污染这三大危机已经开始构成全球性问题的今天,基因工程及其伴随的细胞工程、酶工程和微生物发酵工程(统称生物技术)将是帮助人类克服这些难关的金钥匙。基因工程在人类生活和社会发展中将起到越来越重要的作用。基因工程的发展日新月异、方兴未艾!它目前的发展状况正类似于40年代原子能技术和50年代半导体技术刚刚兴起的情形,豪无疑问,这一领域的发展势必会引起基础理论研究、工农业生产、医疗保健事业等各个领域的一场深刻的技术革命。基因工程技术的前提条件是什么呢?答案就在于遗传密码的普遍性。进化程度差异很大的各种生物,不管是动物、植物、微生物还是人类本身,一切生物的遗传密码都是相同的。各个物种之间的区别仅在于它们所含的遗传物质——DNA分子的长度不同,即所载的信息量不同。这是人类之所以能进行不同物种间基因操作的基础。基因工程是有目的地在体外进行的一系列基因操作。一个完整的基因工程实验包括5个步骤:(1)获取目的基因;(2)获取基因载体;(3)重组DNA;(4)把重组DNA导入受体细胞进行扩增;(5)筛选与培育。2023-06-28 09:01:592
什么是基因工程
基因工程是70年代在分子生物学发展的基础上形成的新兴学科。基因工程就是在分子水平上,用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质,在体外切割,再和载体拼接重组。然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要生产不同的产物或定向地创造生物的新形状,并使之稳定地遗传给下代。基因工程又名遗传工程(Genetic Engineering), DNA重组技术(Recombinant DNA Techniques), 分子克隆或基因的无性繁殖(Molecular Cloning).基因工程具有广泛的应用价值,能为工农业生产和医药卫生等开拓新图径,又能为高等生物的细胞分化,生长发育,肿瘤发生等基础研究提供有效的实验手段。2023-06-28 09:02:123
基因工程是什么?
基因工程(geneticengineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。扩展资料:基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等。用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如,如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。2023-06-28 09:02:481
什么是基因工程?
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程(geneticengineering)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。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。2023-06-28 09:02:592
基因工程
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 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。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。学科起源基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说,基因工程是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中"安家落户",进行正常复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明,基因工程具有以下几个重要特征:首先,外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖,能够跨越天然物种屏障,把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中,而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系,这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是,一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增,这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA,而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”(germlinetherapy),通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何,改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。2023-06-28 09:03:103
什么是基因工程?简述基因工程的基本过程.200字左右.
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品.基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段. 基本操作步骤 1、提取目的基因 获取目的基因是实施基因工程的第一步. 要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因,是十分不易的.科学家们经过不懈地探索,想出了许多办法,其中主要有两条途径:一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因;另一条是人工合成基因. 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”.鸟枪法的具体做法是:用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞提供的DNA(即外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增),从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来.如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得. 用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性.又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段,一般使用人工合成的方法. 目前人工合成基因的方法主要有两条.一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA,从而获得所需要的基因.另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的信使RNA序列,然后按照碱基互补配对的原则,推测出它的基因的核苷酸序列,再通过化学方法,以单核苷酸为原料合成目的基因.如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得. 2、目的基因与运载体结合 基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心. 将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程.如果以质粒作为运载体, 基因工程 首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端.然后用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端(部分限制性内切酶可切割出平末端,拥有相同效果).将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子.如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合,形成重组DNA分子(也叫重组质粒)的. 3、将目的基因导入受体细胞 将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步.目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后,下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增. 基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等. 用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径.例如,如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞.目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因. 4、目的基因的检测和表达 目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道.这是基因工程的第四步工作. 以上步骤完成后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的.因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测.检测的方法有很多种,例如,大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因,当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒,并被转入受体细胞后,就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因.重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程2023-06-28 09:03:201
基因工程是什么意思?
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程(geneticengineering)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。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。2023-06-28 09:03:293
基因工程的主要应用在哪些方面
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。 1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫棉。 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。 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质(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”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。) 医学 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。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。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。 用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。 我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作,使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显,它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景,以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。 无论哪一种基因治疗,处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的疗效和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。 可以说,在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性,提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。据统计,截止1998年底,世界范围内已有373个临床法案被实施,累计3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。 医药卫生 1.基因工程药品的生产: 许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。 微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。 ⑴基因工程胰岛素 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%! ⑵基因工程干扰素 干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”!过去从人血中提取,300L血才提取1mg!其“珍贵”程度自不用多说。 基因工程人干扰素α-2b(安达芬) 是中国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b,具有抗病毒,抑制肿瘤细胞增生,调节人体免疫功能的作用,广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗,是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。 ⑶其它基因工程药物 人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产,均为解除人类的病苦,提高人类的健康水平发挥了重大的作用。 2.基因诊断与基因治疗: 基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。基该方法是:基因置换、基因修复、基因增补和基因失活等。 运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷,不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。 但基因治疗技术尚未成熟,未成熟的关键问题在于:①如何选择有效的治疗基因;②如何构建安全载体,病毒载体效率较高,但却有潜在的危险性;③如何定向导入靶细胞,并获得高表达。 ◆SCID的基因工程治疗 重症联合免疫缺陷(SCID)患者缺乏正常的人体免疫功能,只要稍被细菌或者病毒感染,就会发病死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶(简称ADA)的基因(ada)发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。2023-06-28 09:04:001
什么是基因工程基因工程的操作步骤
基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程也是我们要学习的一门知识。今天我就与大家分享基因工程相关知识,仅供大家参考! 基因工程的介绍 基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代 方法 为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。 基因工程的特征 1)跨物种性 外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖。 2)无性扩增 外源DNA在宿主细胞内可大量扩增和高水平表达。 基因工程的优点 基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限,可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间,甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆菌中表达,细菌的基因可以转移到植物中表达。 基因工程的操作步骤 工具 (1)酶:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、 (2)载体:质粒载体、噬菌体载体、Ti质粒、人工染色体 1.提取目的基因 获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒 抗细菌)基因,种子的贮藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因干扰素基因等,都是目的基因。 要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因,是十分不易的。科学家们经过不懈地探索,想出了许多办法,其中主要有两条途径:一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因;另一条是人工合成基因。 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹 射击 法”。鸟枪法的具体做法是:用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞提供的DNA(即外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增,如使用PCR技术),从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段,一般使用人工合成的方法。 人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA,从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的信使RNA序列,然后按照碱基互补 配对 的原则,推测出它的基因的核苷酸序列,再通过化学方法,以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。 2.目的基因与运载体结合 基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。 将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体,首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端(部分限制性内切酶可切割出平末端,拥有相同效果)。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合,形成重组DNA分子(也叫重组质粒)的。 3.将目的基因导入受体细胞 将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后,下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。 基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等。 用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如,如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。 4.目的基因的检测和表达 目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。 以上步骤完成后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种,例如,大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因,当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒,并被转入受体细胞后,就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。 基因工程的危害 关于转基因生物的安全性,没有科学性共识。尽管如此,基因工程农作物已被大规模投放,生物医学应用也日益增加。转基因生物还被投入工业使用和环境恢复,而公众对此却知之甚少。最近几年,越来越多的证据证明存在生态、健康危害和风险,对农民也有不利影响. 基因工程细菌影响土壤生物,导致植物死亡 1999出版的研究资料例举了基因工程微生物释放到环境中将如何导致广泛的生态破环。 当把克氏杆菌的基因工程菌株与砂土和小麦作物加入微观体中时,喂食线虫类生物的细菌和真菌数量明显增加,导致植物死亡。而加入亲本非基因工程菌株时,仅有喂食线虫类生物的细菌数量增加,而植物不会死亡。没有植物而将任何一种菌株引入土壤都不会改变线虫类群落。 克氏杆菌是一种能使乳糖发酵的常见土壤细菌。基因工程细菌被制造用来在发酵桶中产生使农业废物转换为乙醇的增强乙醇浓缩物。发酵残留物,包括基因工程细菌亦可于土壤改良。 研究证明,一些土壤生态系统中的基因工程细菌在某些条件下可长期存活,时间之长足以刺激土壤生物产生变化,影响植物生长和营养循环进程。虽然仍不清楚此类就地观测的程度,但是基因工程细菌引起植物死亡的发现也说明如果使用此种土壤改良有杀伤农作物的可能。 致命基因工程鼠痘病毒偶然产生 澳大利亚研究员在研发对相对无害的鼠痘病毒基因工程时竟意外制创造出可彻底消灭老鼠的杀手病毒。 研究员们将白细胞间介素4的基因(在身体中自然产生)插入到一种鼠痘病毒中以促进抗体的产生,并创造出用于控制鼠害的鼠类避妊疫苗。非常意外的是,插入的基因完全抑制了老鼠的免疫系统。鼠痘病毒通常仅导致轻微的症状,但加入IL-4基因后,该病毒9天内使所有动物致死。更糟的是,此种基因工程病毒对接种疫苗有着异乎寻常的抵抗力。 经改良的鼠痘病毒虽然对人类无影响,但却与天花关系十分密切,让人担心基因工程将会被用于生物战。一名研究员在谈及他们决定出版研究成果的原因时曾说:" 我们想警告普通民众,现在有了这种有潜在危险的技术","我们还想让科学界明白,必须小心行事,制造高危致命生物并不是太困难。" 杀虫剂使用的增加大部分是由于HT作物,尤其是HT大豆使用的杀虫剂增加,这一点可追溯到对HT作物的严重依赖性以及杂草管理的单一除草剂(草甘磷)使用。这已导致转移到更加难以控制的杂草,而某些杂草中还出现了遗传抗性,迫使许多农民在基因工程作物上喷洒更多的除草剂以对杂草适当进行控制。HT大豆中的抗草甘膦杉叶藻(marestail)于2000年在美国首次出现,在HT棉花中也已鉴别出此种物质。 其它 研究显示,基因工程农作物本身也会对其使用的除草剂产生抗性,引发严重的自身自长作物问题(同一块地里早先 种植 的作物种子发芽的植物后来变成杂草)并迫使进一步使用除草剂。加拿大科学家证实了抗多种除草剂之基因工程油菜的迅速演化,此种作物因花粉长距离传播而融合了不同公司研制的单价抗除草剂特性。 此外,科学家还在2002年确认了转基因可从Bt向日葵移动到附近的野生向日葵,使杂化物更强、对化学药品更具抗性,因为较之无基因控制的情况,杂化物多了50%的种子,且种子健康,甚至在干旱条件下也如此。 北卡罗莱那州大学的研究显示,Bt油菜与相关杂草、鸟食草之间的交叉物可产生抗虫性杂合物,使杂草控制更困难。2023-06-28 09:04:071
基因工程的含义是什么?
基因工程又称遗传工程,旨在研究生物遗传特性的奥秘,利用人工的方法修改生物染色体内的基因,改变基因原有的氨基酸序列,从而产生生物的特变体,即产生一种新的物种。基因工程是现代生物技术的核心,它是20世纪70年代发展起来的一门边缘学科,它的诞生源于现代生物学理论上的发展和技术上的发明。有人称基因工程是人类创造的操纵生命最有效、最准确的生物工具。这是建立在分子生物学理论基础之上的一种大胆设想。如果这种没想变成了现实,那么它对人类的贡献是不可估量的。有人认为,这一学科发展的重要性足以相当或超过原子能的利用。基因工程的最终目的是获得目的基因的表达产物,即蛋白质(酶)。人们掌握基因操作的时间并不长,但已经获得了多种多样的表达产物。用基因工程改造过的微生物、动物、植物层出不穷,它们都被人为地赋予了特殊的使命。2023-06-28 09:04:171
基因工程与基因组学有什么区别?
基因工程是在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质(DNA片段),在体外切割,拼接形成重组DNA,然后将重组DNA与载体的遗传物质重新组合,再将其引入到没有该DNA的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之稳定地遗传给下一代。按目的基因的克隆和表达系统,分为原核生物基因工程,酵母基因工程,植物基因工程和动物基因工程。基因工程具有广泛的应用价值,为工农业生产和医药卫生事业开辟了新的应用途径,也为遗传病的诊断和治疗提供了有效方法。基因工程还可应用于基因的结构,功能与作用机制的研究,有助于生命起源和生物进化等重大问题的探讨。 基因工程有两个重要的特征,第一是可把来自任何生物的基因转移到与其毫无关系的任何其他受体细胞中,因此可以实现按照人们的愿望,改造生物的遗传特性,创造出生物的新性状;第二是某一段DNA可在受体细胞内进行复制,为准备大量纯化的DNA片段提供了可能,拓宽了分子生物学的研究领域 而基因组的概念是一般是指 人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。测定的序列包括别是22对体染色体和性染色体X染色体与Y染色体。2023-06-28 09:04:261
染色体工程和基因工程的区别
染色体——是遗传物质的主要载体,它由DNA和蛋白质组成;DNA——是主要的遗传物质,由许多有一定顺序的脱氧核苷酸序列组成,其中有遗传效应的DNA序列片段就是基因。基因——是有遗传效应的DNA片段,在染色体上呈直线排列。当然,基因通过转录、翻译过程之后又能以各种蛋白质的形式来表达性状。2023-06-28 09:04:352
基因工程定义?
狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因;广义的基因工程则指按人们意愿设计,通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术,将外源基因转入大肠杆菌中表达,使大肠杆菌能够生产人所需要的产品;将外源基因转入动物,构建具有新遗传特性的转基因动物;用基因敲除手段,获得有遗传缺陷的动物等。2023-06-28 09:04:591
基因工程的好处
英国:早在20世纪80年代中期,英国就有了第一家生物科技企业,是欧洲国家中发展最早的。如今它已拥有560家生物技术公司,欧洲70家上市的生物技术公司中,英国占了一半。德国:德国政府认识到,生物科技将是保持德国未来经济竞争力的关键,于是在1993年通过立法,简化生物技术企业的审批手续,并且拨款1.5亿马克,成立了3个生物技术研究中心。此外,政府还计划在未来5年中斥资12亿马克,用于人类基因组计划的研究。1999年德国研究人员申请的生物技术专利已经占到了欧洲的14%。法国:法国政府在过去10年中用于生物技术的资金已经增加了10倍,其中最典型的项目就是1998年在巴黎附近成立的号称“基因谷”的科技园区,这里聚集着法国最有潜力的新兴生物技术公司。另外20个法国城市也准备仿照“基因谷”建立自己的生物科技园区。西班牙:马尔制药公司是该国生物科技企业的代表,该公司专门从海洋生物中寻找抗癌物质。其中最具开发价值的是ET-743,这是一种从加勒比海和地中海的海底喷出物中提取的红色抗癌药物。ET-743计划于2002年在欧洲注册生产,将用于治疗骨癌、皮肤癌、卵巢癌、乳腺癌等多种常见癌症。印度:印度政府资助全国50多家研究中心来收集人类基因组数据。由于独特的“种姓制度”和一些偏僻部落的内部通婚习俗,印度人口的基因库是全世界保存得最完整的,这对于科学家寻找遗传疾病的病理和治疗方法来说是个非常宝贵的资料库。但印度的私营生物技术企业还处于起步阶段。日本:日本政府已经计划将用于生物技术研究的经费增加23%。一家私营企业还成立了“龙基因中心”,它将是亚洲最大的基因组研究机构。新加坡:新加坡宣布了一项耗资6000万美元的基因技术研究项目,研究疾病如何对亚洲人和白种人产生不同影响。该计划重点分析基因差异以及什么样的治疗方法对亚洲人管用,以最终获得用于确定和治疗疾病的新知识;并设立高技术公司来制造这一研究所衍生出的药物和医疗产品。中国:参与了人类基因组计划,测定了1%的序列,这为21世纪的中国生物产业带来了光明。这“1%项目”使中国走进生物产业的国际先进行列,也使中国理所当然地分享人类基因组计划的全部成果、资源与技术。2023-06-28 09:05:093
基因工程的益处
运用基因工程,可以用来为人类提供更加快捷、方便、安全的生活,如现在使用的基因重组乙肝疫苗、基因重组的很多药物可以为人类的健康提供保障;基因重组的很多植物,可以给人类的健康生活提供保障,很多基因重组的检测试剂,也可以为人类的早期疾病诊断提供依据。 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程是生物工程的一个重要分支。2023-06-28 09:05:271
基因工程有哪些技术?
基因工程技术有哪些 核酸提取和纯化凝胶电泳 分子杂交 序列分析技术 RNA干扰技术等。。。。 高中生物基因工程一共有哪些技术 基因工程又叫DNA重组技术 PCR技术 2.将目的基因导入受体细胞的技术 3.目的基因检测与鉴定的技术 其实每个操作过程都会用到一些技术,这块主要掌握基因工程的详细操作步骤,及操作注意问题 基因工程的主要应用在哪些方面 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。 1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫棉。 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。 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质(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”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。) 医学 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。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。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。 用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。 我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作,使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显,它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景,以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。 无论哪一种基因治疗,处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的疗效和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。 可以说,在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性,提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。据统计,截止1998年底,世界范围内已有373个临床法案被实施,累计3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。 医药卫生 1.基因工程药品的生产: 许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。 微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。 ⑴基因工程胰岛素 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...... 请问基因工程的核心技术有哪些 所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 比如: 核酸凝胶电泳技术 核酸分子杂交技术 细菌转化转染技术 DNA序列分析技术 寡核苷酸合成技术 基因定点突变技术 聚合酶链反应技术 基因工程包括哪些 是,基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 基因工程包括哪些主要内容? 5分 基因工激分为上游技术和下游技术 上游技术:基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术) 下游技术:涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 基因工程技术包括哪些基本步骤 目的基因的提取、基因表达载体的构建、把目的基因导入受体细胞、目的基因的鉴定与检测 基因工程技术包括哪些基本步骤 基因工程的主要操作步骤包括:⑴目的基因的制备,所谓目的基因就是按照设计所需要转移的具有遗传效应的DNA片段.目的基因可以人工合成,也可以用限制性核酸内切酶从基因组中直接切割得到.⑵目的基因与克隆载体的重组,所谓克隆载体就是承载和保护目的基因带入受体细胞的运载者,如质粒,λ噬菌体,病毒等.⑶重组体转入受体细胞,所谓受体细胞就是接受外源目的基因的细胞,大肠杆菌是用得最多的原核细胞受体,另外,动物细胞、植物细胞都可作为受体细胞,把带有目的基因的重组体转入受体细胞要用到各种物理的、化学的和生物的方法.⑷克隆子的筛选和鉴定,带有目的基因的克隆子有没有组合到受体细胞的基因组中去,目的基因有没有在宿主细胞中通过转录、翻译表达出预先设计中想要得到的产物和表达产物如何分离、纯化等技术内容.2023-06-28 09:05:351
基因工程的现状及其发展
迄今为止,基因工程还没有用于人体,但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验,并取得了成功。事实上,所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因,细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前,是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点:支持者认为,转基因的农产品更容易生长,也含有更多的营养(甚至药物),有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病;而反对者则认为,在农产品中引入新的基因会产生副作用,尤其是会破坏环境。 诚然,仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知,但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏,许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟,胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病,也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代,但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如,运用此技术,可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子,然后再通过骨髓移植来治愈患儿。 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。 基因工程在20世纪取得了很大的进展,这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物,一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因,使得动植物具有了原先没有的全新的性状,这引起了一场农业革命。如今,转基因技术已经开始广泛应用,如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物,它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑,但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 基因工程大事记 1860至1870年 奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念,并总结出孟德尔遗传定律。 1909年 丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词,用以表达孟德尔的遗传因子概念。 1944年 3位美国科学家分离出细菌的DNA(脱氧核糖核酸),并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。 1953年 美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。 1969年 科学家成功分离出第一个基因。 1980年 科学家首次培育出世界第一个转基因动物转基因小鼠。 1983年 科学家首次培育出世界第一个转基因植物转基因烟草。 1988年 K.Mullis发明了PCR技术。 1990年10月 被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。 1998年 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司,与国际人类基因组计划展开竞争。 1998年12月 一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成,这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。 1999年9月 中国获准加入人类基因组计划,负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国,也是参与这一计划的惟一发展中国家。 1999年12月1日 国际人类基因组计划联合研究小组宣布,完整破译出人体第22对染色体的遗传密码,这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。 2000年4月6日 美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码,但遭到不少科学家的质疑。 2000年4月底 中国科学家按照国际人类基因组计划的部署,完成了1%人类基因组的工作框架图。 2000年5月8日 德、日等国科学家宣布,已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。 2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图,标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。 2000年12月14日 美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱,这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。 2001年2月12日 中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。这是我找的一些 其实很好找的“基因工程”目前的成就就是现状发展可以讲未来就是讲前景找“基因工程”再稍微分析下就可以了2023-06-28 09:05:553