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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。
基因工程应用广泛,主要应用在转基因动植物、环境保护、基因工程药品的生产、基因治疗。我国以生产出生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼;阿根廷生产出乳汁中含有人生长激素的转基因牛;转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆;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。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%!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) 是我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。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。
生物技术改变生活的例子
这怎么回答?问题太大了!
简要概述一下:基因工程的优越性就是定向改造生物性状,植物方面主要产生一些抗逆植物,例如抗虫棉就是一个典型的例子,在动物方面主要是培养一些优质种畜,或是利用动物来产生药物,例如生物反应器,膀胱,乳腺生物反应器等
细胞工程分为动物细胞工程和植物细胞工程,主要内容包含动植物细胞融合,植物组织培养,动物细胞培养,单克隆抗体的制备,核移植等等!
作用;植物可进行快速微型繁殖,脱毒苗等
动物可用来制备单克隆抗体,克隆动物,例如克隆羊多利!
没办法讲的
很详细,你最好去查阅一些资料
基因重组技术有哪几个方面的应用
生物技术改变生活的例子如下:
1、生物技术改变了农业种植方式
通过植物基因工程,科学家们成功地改良了作物的品质和抗性,使其更适应于不同的环境和气候条件。例如,转基因水稻可以抗旱、抗虫、抗病,提高了粮食生产的效率和可持续性。
2、生物技术提高了食品的质量和安全
利用生物技术,可以检测食品中的有害物质,确保食品的安全性。例如,利用生物传感器技术可以快速检测食品中的细菌和病毒,保障了人们的健康。
3、生物技术提高了环境保护的效果
利用生物降解和微生物修复等技术,可以处理工业废水、废气和固体废弃物等污染物,减少对环境的污染和破坏。例如,利用微生物降解技术可以将废弃物转化为有机肥料,实现了废弃物的资源化利用。
4、生物技术促进了医药行业的发展
利用生物技术可以生产许多传统方法无法合成的药物,例如利用基因工程生产胰岛素、干扰素等蛋白质药物。
5、生物技术为能源领域提供了新的解决方案
利用生物质能源和生物燃料等技术,可以利用废弃物和农作物等可再生资源生产清洁能源,减少对化石燃料的依赖,降低碳排放。例如,利用秸秆发酵生产乙醇是一种可再生的能源来源。
6、生物技术为工业生产带来了创新
利用微生物和酶等生物资源,可以开发出许多新的工业产品和方法,例如利用微生物生产塑料和纤维等。
7、生物技术为动物养殖业提供了新的手段
利用基因编辑,改良动物的品质和生产性能,提高养殖业的效率和可持续性。例如,利用基因编辑技术可以培育出产奶量高、生长速度快的优良奶牛品种。
质粒的应用技术
1、抗虫棉?
抗虫棉之所以抗虫,是因为外源Bt基因整合到棉株体中后,可以在棉株体合成一种叫δ-内毒素的伴孢晶体,该晶体是一种蛋白质晶体,被鳞翅目等敏感昆虫的幼虫吞食后,在其肠道碱性条件和酶的作用下,或单纯在碱性条件下,伴孢晶体能水解成毒性肽,并很快发生毒性。
2、环境保护上
“DNA探针”可以十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染,且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。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”可以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等毒性物质
3、畜牧业上
转基因技术在畜牧业有着广阔的应用前景。首先可以改良畜禽生产性状。通过转基因技术,可使动物自身合成某些氨基酸,改变其生长调节系统,促进其生长性能,提高饲料的利用效率和缩短生长周期等。
4、环境保护上
“DNA探针”可以十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染,且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。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”可以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等毒性物质 。
5、工业上
工业领域的应用主要指在食品工业中的应用主要包括:对工业发酵食品菌种如酵母菌和乳酸菌的改良、 生产食品添加剂和加工助剂、 制造有益于人类健康的保健成分或有效因子、携带不同目的基因的转基因动植物可以成为人类治疗各种疑难杂症的资源丰富的药库。
6、农业上
转基因生物技术可以加快农作物的生长速度、增强抗病性、增加产量、增强对环境的适应能力、增强抵抗除草剂和杀虫剂的能力。目前全世界进入田间试验的转基因植物已超过500种,但国内转基因食品的范围还比较小 。
①将抗除草剂基因转入到栽种的作物里面,能有效地防治田间杂草,保护作物免除药害。目前从植物和微生物中已克隆出多种不同类型抗除草剂的基因 。
②昆虫对农作物生产危害极大,但目前对付昆虫的主要方法仍然是化学杀虫剂。将抗虫基因转入作物体内,由作物本身合成杀虫剂,使农作物本身具有抗虫特性,这样就会减少化学杀虫剂的使用。
③将一些抗逆境基因克隆后转入植物可以提高植物对干旱、低温、盐碱等逆境的抗性
参考资料:
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了解了pBR322的结构和它的构建过程之后,我们来看pBR322在基因工程中的应用。
pBR322质粒作为一种常用的基因克隆载体,在实际应用中有着非常重要的地位,其中一个突出的例子就是应用pBR322 作为克隆载体对水稻的叶绿体光诱导基因psbA 进行结构分析。
将水稻叶绿体的DNA,用EcoRI核酸限制性内切酶消化之后,放入含有溴化乙锭的低熔点(LMP)的1%琼脂糖凝胶中作电泳分离。从LMP中分离出分子大小为1.8~2.5kb之间的DNA片段,再与同样经过了EcoRI核酸限制性内切酶切割并用碱性磷酸酶作了脱磷酸处理的pBR322质粒连接。然后,将混合物转化到大肠杆菌5346菌株,培养在氨苄青霉素选择平板上,形成Ampr转化子菌落群体。这样就构成了由EcoRI核酸限制性内切酶切割的水稻叶绿体DNA基因组库。用Ampr转化子菌落与32P放射性标记的玉米psbA DNA 探针作菌落杂交,可以分离出其中的阳性克隆体。从这些阳性克隆体中分离出来的重组体质粒DNA,经过进一步的分析,就能测出水稻叶绿体基因psbA的序列。
利用pBR322作为载体重组人体的抑生长激素也是一个经常提到的应用例子。其过程和水稻叶绿体基因重组大同小异,只是除了在质粒载体上插入抑生长激素基因外,还将含有lac操纵子起始部分的片段(包括启动子、操纵区、核糖体结合位点和β-半乳糖苷酶的主要部分)插在抑生长激素基因的旁边。由于有了lac操纵子的控制,重组基因产生的蛋白质的调节就变得比较容易了。
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