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基因工程(gene engineering),又称为重组DNA技术,是按着人们的科研或生产需要,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。
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基因工程指按人们意愿设计,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。
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什么是基因工程?
http://baike.baidu.com/view/2721.htm2023-08-27 07:44:344
什么是生物基因工程?
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA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昀生物类型和生物产品.由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术.2023-08-27 07:44:532
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。2023-08-27 07:45:001
基因工程的核心步骤
基因工程的核心步骤如下: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。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。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。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。基因工程的相关简介如下: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。2023-08-27 07:45:091
基因工程有什么特点?
基因工程特点: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。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。扩展资料从实质上讲,基因工程的定义强调了外源DNA分子的新组合被引入到一种新的寄主生物中进行繁殖。这种DNA分子的新组合是按工程学的方法进行设计和操作的,这就赋予基因工程跨越天然物种屏障的能力,克服了固有的生物种(species)间限制,扩大和带来了定向改造生物的可能性,这是基因工程的最大特点。基因工程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。2023-08-27 07:45:421
什么是基因工程技术? 基因工程技术介绍
1、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。 2、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。2023-08-27 07:45:581
简述基因工程研究的基本技术路线
基因工程的基本技术路线是:通过基因文库筛选、PCR扩增或人工化学合成等手段获得目的基因;构建所需基因载体;目的基因与载体在体外重组后导入受体细胞,进行增值或表达等。这是我在课本上看到后总结出来的希望能帮到你。基因工程一般包括四个步骤,也即技术路线:一、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、构建基因的表达载体;三、将目的基因导入受体细胞;四、目的基因的检测与鉴定。2023-08-27 07:46:082
基因工程有什么优点
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。2023-08-27 07:46:171
基因工程包括哪些步骤?
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。2023-08-27 07:46:361
基因工程与转基因
问题一:基因工程和转基因技术有什么区别和联系? 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,埂起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。 转基因技术是基因工程的一种手段和方法 转基因技术∈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。 问题二:基因工程,转基因技术,克隆技术,有什么区别呢?求解 基因工程,包括转基因技术。当然,蛋白质工程等也属于基因工程。 转基因,即把优质基因导入受体细胞,使细胞发育成个体表现出优良性状。 克隆,即把优质亲本进行近乎100%的复制。把供体细胞核取出(实际并不这么操作,这是理论上的),放入去核的卵母细胞,发挥其全能性,发育成个体。 问题三:转基因工程 基因工程 区别与联系 还是同一个呢 拒绝复制 你说得挺绕口的,我们通常说转基因技术,它又叫基因工程,DNA拼接技术,是通过将目的基因导人受体细胞并表达出人们想要的性状,实现定向突变,如生产胰岛素的大肠杆菌.它属于基因重组! 问题四:转基因工程的利弊? 转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。自从人类耕种作物以来 , 我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用 , 通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法 , 进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。因此 , 可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的 , 其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上 , 转基因技术与传统育种技术有两点重要区别 , 第一 , 传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移 , 而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制 ; 第二 , 传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行 , 操作对象是整个基因组 , 所转移的是大量的基因 , 不可能准确地对某个基因进行操作和选择 , 对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因 , 功能清楚 , 后代表现可准确预期。因此 , 转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合 , 可相得益彰 , 大大地提高动植物品种改良的效率。 科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类 , 既可加快农作物和家畜品种的改良速度 , 提高人类食物的品质 , 又可以生产珍贵的药用蛋白 , 为患病者带来福音。比如说 , 抗虫的转基因玉米不会被虫咬 , 可以让人们放心食用 ; 将能产生人体疫苗的基因转入植物食品 , 人们就可以在食用食物的同时增加自身对疾病的抵抗力。 但是 , 人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险 ? 大量转基因生物会不会破坏生物多样性 ? 转基因产品会不会对人类健康造成危害 ? 一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的 “ 任意修改 ”, 创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。它们可能会对生态环境造成新的污染 , 即所谓的遗传基因污染 , 而这种新的污染源很难被消除。还有 , 转基因农作物和以此为原材料制造的转基因食品对人体的影响也尚未有定论。 目前 , 国内外学者对转基因技术的负面影响也作了大量研究 , 出现了许多相关报道 , 如英国的权威科学杂志《自然》刊登了美国康奈尔大学副教授约翰 u30fb 罗西的一篇论文 , 引起世界震惊。论文指出 , 研究人员在实验室里把抗虫害转基因玉米 “BT 玉米 ” 的花粉撒在苦苣菜叶上 , 然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶。 4 天之后 , 有 44% 的幼虫死亡 , 活着的幼虫身体较小 , 并且没有精神。而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜叶 , 就没有出现死亡率高或发育不良的现象。论文据此推断 , BT 转基因玉米花粉中含有毒素。另据报道 , 英国伦理和毒性中心的实验报告说 , 与一般大豆相比 , 耐除草剂的转基因大豆中 , 防癌的成分异黄酮减少了。与普通大豆相比 , 两种转基因大豆中的异黄酮成分减少了 12% ~ 14%, 还有巴西坚果事件等。 面对国际上出现的种种关于转基因作物的争议 , 许多科学家、学术团体纷纷以各种形式发表对转基因技术的支持态度。由美国 Tuskegee 大学 Prakash 教授 2000 年 1 月起草的题为 “ 科学家支持农业生物技术的声明 ”, 已征集到世界上 3 000 多位科学家的签名 , 其中包括 DNA 双螺旋结构的发现者、诺贝尔奖得主 James Watson, 绿色革户的创始人、诺贝尔奖得主 Norman Borlaug, 世界粮食奖获得......>> 问题五:基因工程等同于转基因工程么?基因工程是无性生殖还是有性生殖呢?急…… 不等同 基因工程包括转基因工程 无性生殖 问题六:转基因技术与基因工程有何区别 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的鼎状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。 转基因技术是基因工程的一种手段和方法 转基因技术∈基因工程2023-08-27 07:46:461
基因工程的核心步骤
基因工程的核心步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。基因工程的工具:(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。以上内容参考:百度百科-基因工程2023-08-27 07:46:541
基因工程的现状及其发展
郑州九中的?2023-08-27 07:47:093
基因工程有哪些优势?
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。2023-08-27 07:47:191
基因工程诞生在什么时候?
人的素质和健康是人类社会发展的头等重要大事,要彻底解决这个问题,就必须破译人类的全部基因。基因工程为解决这个问题提供了技术保证。基因工程又称为遗传工程或重组DNA技术,它是指采用各种酶将基因片段在体外进行切割、连接,进而转入细菌、细胞,形成自然界没有的含有新基因的可传代的新型细菌或细胞或其它生物体。通过遗传工程可以生产出人类所需要的产物或创造出新的生物。基因工程好比服装制作,将基因比作布料,将各种酶比作服装加工工具,如剪刀、缝纫机等,遗传工程创造出的新产品或新生物好比缝制出的新衣服,从此,人类可以像上帝那样采用基因工程来改造世界,创造未来。基因工程诞生20世纪70年代。2023-08-27 07:47:301
基因工程包括哪些步骤
基因工程包括"四步曲":第一、提取目的基因;第二、目的基因与运载体结合;第三、将目的基因导入受体细胞;第四、目的基因的检测和表达。2023-08-27 07:47:451
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.2023-08-27 07:47:531
基因工程应用举例
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、转基因鱼中科院水生生物研究所鱼类转基因工程组的科学家们,在朱作言院士的领导下,将草鱼的生长激素基因注入鲤鱼的受精卵,培育出一种带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼F1代和另一种具有草鱼生长激素基因的转基因三倍体鲤鱼“吉鲤”。2、转基因牛转基因牛是利用转基因技术对牛进行品种改良或新品种培育,主要体现在两个方面:一是提高牛的抗病能力;二是提高牛的肉奶产量、改善奶品质,同时转基因技术在改善牛的生长、肉质等性状也有一些重要进展。3、转基因抗冻西红柿美国加利福尼亚基因公司,利用基因工程技术,培育出了一种转基因西红柿,这种西红柿不产生会引起自身腐烂的聚半乳糖醛酸酶,因此不易腐烂,风味保持的时间较长。4、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%!5、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。参考资料来源:百度百科-基因工程2023-08-27 07:48:021
转基因技术与基因工程有何区别
转基因是基因工程的一个技术手段2023-08-27 07:48:305
基因工程的意义?
高中生物书选修3上说的很清楚。。我懒打字的。。你可以翻书看看2023-08-27 07:49:073
基因工程与DNA重组的区别?
基因工程是一个大概念.是利用分子生物学手段对生物体基因进行改造而具有人类所期望的性状. 基因重组是一个操作过程.是将外源的DNA插入到另一物种的基因组中去.基因重组是基因工程的重要手段之一.,1,基因工程中包含DNA重组这一步骤,0,2023-08-27 07:49:141
基因工程的应用
快速繁殖,作物脱毒,神奇的人工种子2023-08-27 07:49:242
基因工程最近有什么进展?
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。 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”。2023-08-27 07:49:432
染色体工程和基因工程的区别
两种都属于现代生物工程的范畴,主要的区别是他们研究、实验、改造、针对的对象不同。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。细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上,遵循细胞的遗传和生理活动规律,有目的地制造细胞产品的一门生物技术。 是通过细胞融合、核移植、细胞器移植或染色体操作,产生杂种细胞并发育成个体的技术。2023-08-27 07:49:532
基因工程名词解释
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。拓展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。2023-08-27 07:51:251
什么是基因工程?
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA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。2023-08-27 07:52:163
基因工程详细介绍
百度搜索里有的是,比上面回答的都全:)2023-08-27 07:52:372
基因工程
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。2023-08-27 07:52:583
基因工程是什么?
基因工程是指在体外通过人工剪切和拼接等方法,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞,并使重组基因在受体细胞中表达,产生人类需要的基因产物的技术2023-08-27 07:53:095
基因工程是什么意思?
举个例子简单一点说吧要解决棉花虫害的问题就要使棉花植株产生害虫食用后死亡的蛋白质但是棉花没有合成这个蛋白质的基因这个时候就要用基因工程改造了找一个可以产生蛋白的生物,提取它的基因A找一个能在植物细胞内稳定存在复制的运载体B用酶把A和B拼接起来导入植物细胞中,一般是受精卵好嘞,抗虫棉诞生了2023-08-27 07:53:433
什么是基因工程?
基因工程是上个世纪的概念,已经在生物界操作了近半个世纪了。简单说就是对特定基因进行人工改造,达到某种预期目的。2023-08-27 07:54:062
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。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。2023-08-27 07:54:162
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。2023-08-27 07:54:331
基因工程和转基因技术的关系
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。转基因技术是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。从概念上看是相似的,没有太大的区别,细细区分的话,感觉基因工程范围更大一点,有人工设计的成分在里面,,转基因里基因的来源一般就是从现成的生物里面剪下来的。2023-08-27 07:54:451
基因工程的过程是什么呢?
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。?转基因荧光蝌蚪要从浩瀚的“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。?基因工程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。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。?克隆羊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。2023-08-27 07:54:551
基因工程的基本操作程序
基因工程的基本操作程序的内容如下:基因工程的基本操作程序指的是生物基因工程技术中的一种操作的程序。1、目标获取从基因文库中获取:(1)基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。(2)基因文库的种类:1、基因组文库;2、部分基因文库。利用PCR技术扩增目的基因:(1)PCR含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核糖合成技术。全称是多聚酶链式反应。(2)PCR原理:DNA双链复制。(3)前提条件:有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。(4)扩增过程:目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,在DNA聚合酶的作用下进行延伸,如此重复循环多次。(5)结果:每次循环后的目的基因的量增加一倍,即成指数形式扩增。人工合成:如果基因较小,核苷酸序列又已知,可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。2、载体构建组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因。功能:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代;2、使目的基因能够表达和发挥作用。步骤:⑴用一定的限制酶切割质粒,使之出现一个黏性末端切口。⑵用同种限制酶切割目的基因,产生相同的黏性末端。⑶将目的基因片段插入质粒切口,加入适量DNA连接酶,使目的基因与质粒形成重组质粒。⑷基因表达载体的构成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。关于基因工程: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、生产新产品的遗传技。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。它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。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。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间的界限,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。2023-08-27 07:55:231
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。2023-08-27 07:56:181
什么是“分子生物学”?什么是“基因工程”?
什么是分子生物学? 生物学的研究可以说长期以来都是科研的重点,惟其所涉及的方方面面与人类生活紧密相连。本世纪5O年代以前的生物学研究,虽然有些已进人了微观领域,但总的来说,主要是研究生物个体组织、器官、细胞或是亚细胞器这些东西之间的相互关系。50年代中期,随着沃森和克里克揭示出DNA分子的空间结构,生物学才真正开始了其揭开分子水平生命秘密的研究历程。到70年代,重组DNA技术的发展又给人们提供了研究DNA的强有力的手段,于是分子生物学就逐渐形成了。顾名思义,分子生物学就是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科,而生物大分子主要是指基因和蛋白质两大类;分子生物学以遗传学、生物化学、细胞生物学等学科为基础。从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究;分子生物学在理论和实践中的发展也为基因工程的出现和发展打下了良好的基础,因此可以说基因工程就是分子生物学的工程应用。现在基因工程所展现出的强大生命力和巨大的经济发展潜力完全得益于分子生物学的迅猛发展,而且有证据表明,基因工程的进一步发展仍然要依赖于分子生物学研究的发展。 ========================================什么是基因工程? 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。2023-08-27 07:56:471
基因工程基本步骤
1.目的基因的分离或合成2.将目的基因与载体DNA连接,构建重组DNA分 子-表达载体3.将重组DNA分子导入受体细胞,并获得具有外 源基因的个体4.转基因生物的检测与鉴定5.转基因生物的安全性评价2023-08-27 07:56:583
基因工程
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。2023-08-27 07:57:091
简述基因工程四大要素的作用及基因工程操作步骤
目的基因、运载体、工具酶、受体细胞步骤:基本操作步骤1.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),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.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。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,再加入适量DNA连接酶,质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就会因碱基互补配对而结合,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。望采纳,谢谢2023-08-27 07:57:181
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)2023-08-27 07:57:322
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2023-08-27 07:57:401
基因工程有什么优点
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。 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。2023-08-27 07:57:541
基因工程的技术路线是什么
分 切接转筛增纯2023-08-27 07:58:042
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。2023-08-27 07:58:251
基因工程是什么?
分子水平上的遗传工程。具体来说,是把一种生物的主要遗传物质——DNA分子的片段提取出来,在体外进行切割,彼此搭配,重新缝合,再引入到另一种生物的活细胞内,使二者的遗传物质结合,改变其遗传信息,并使之复制和表达,从而创造出新品种以至新物种。基因工程作为一门定向改造新学科在1973年诞生。当时,美国科学家科恩等人进行了基因工程的第一次试验。他们从不同的大肠杆菌中提取出两种质粒,一种质粒含有抗四环素基因,另一种质粒含有抗链霉素的基因,在试管中将这两种质粒连接在一起,然后引进到不含抗药质粒的大肠杆菌中,结果大肠杆菌既能抗四环素,又能抗链霉素,表明大肠杆菌同时获得了两种新的遗传性状。1982年是基因工程从分子生物学家的实验室步入商品市场并发展成为新兴产业的一年,尤其是胰岛素的工业化生产,开创了药物生产领域的新纪元。2023-08-27 07:59:241
基因工程的好处
创造新的符合人类生产生活需要的物种,治疗人类疾病。2023-08-27 07:59:373
基因工程技术介绍
1、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。2、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。2023-08-27 07:59:441
简述基因工程基本过程
基因工程的基本过程: 1、材料的准备:目的基因、载体、工具酶和受体细胞(宿主)的准备。用相同的限制 性内切酶分别将外源DNA和载体分子切开,以产生相同的黏性末端。 2、 将目的基因与载体DNA进行体外重组,形成重组DNA分子。 3、 将重组的DNA分子引入受体细胞,并建立起无性繁殖系。 4、 筛选出所需要的目的无性繁殖系,并保证外源基因在受体细胞中稳定遗传、正确 表达。 可将基本步骤概括为:切、接、转、增、检。2023-08-27 08:00:003
基因工程的应用有哪些?
基因工程的应用有如下: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。2023-08-27 08:00:101