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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。
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。
基因工程的核心步骤
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。步骤 1)提取目的基因 2)目的基因与运载体结合 3)将目的基因导入受体细胞 4)目的基因的检测和表达 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</B> 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 </B>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。 基因工程胰岛素 基因工程干扰素 其它基因工程药物 SCID的基因工程治疗 等等 细胞工程定义1: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。定义2: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。 高中阶段一般为细胞融合,细胞重组,植物体细胞杂交应用:繁育优良品种,获得可以持续分泌干扰素的体外培养细胞系等等
基因工程的四个基本步骤
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。
什么是基因工程?
目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
生物工程,是20世纪70年诞生的一门新兴的综合性应用学科,包括四大工程,即基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程,其中基因工程在人们生产生活中尤为重要。
基因工程,又称为DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,运用分子生物学和微生物学为手段,将不同来源的基因按预先的设计,在细胞体外构建杂种DNA分子,然后导入受体细胞,以改变生物原有的遗传特性,获得人类所需要的新品种。
基因工程的利弊
遗传疾病乃是由于父或母带有错误的基因。基因筛检法可以快速诊断基因密码的错误;基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。
产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有遗传疾病,这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎,早至只有两天大,尚在八个细胞阶段的试管胚胎。做法是将其中之一个细胞取出,抽取DNA,侦测其基因是否正常,再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。胎儿性别同时也可测知。
广泛的基因筛检将会引起一连串的社会问题。虽然基因筛检可帮助医生更早期更有效地治疗病人,但可能妨碍他的未来生活就业。基因工程会产生“杀虫剂”的作物,也可能对大环境有害,它们或许会杀死不可预期的益虫,影响昆虫生态的平衡。
转基因食品不同于相同生物来源之传统食品,遗传性状的改变,将可能影响细胞内之蛋白质组成,进而造成成份浓度变化或新的代谢物生成,其结果可能导致有毒物质产生或引起人的过敏症状,甚至有人怀疑基因会在人体内发生转移,造成难以想象的后果。
基因工程,又称基因拼接技术或DNA重组技术,是一种在分子水平上对遗传物质进行操作和改造的先进生物技术。它利用生物化学、分子生物学、遗传学和信息学等原理和方法,按照人们的需求,对生物的遗传基因进行改造和重新组合,以改变生物的性状、创造新的生物类型和生物产品。
基因工程的基本过程通常包括以下几个步骤:
1.目的基因的获取:首先需要从生物体中分离出目的基因,该基因可以是具有特定功能的基因,也可以是控制特定性状的基因。分离目的基因的方法包括从生物体的基因组中直接分离,或者通过聚合酶链反应(PCR)等技术进行扩增。
2.基因表达载体的构建:为了将目的基因引入受体细胞,需要将其插入到一个特殊的DNA分子(称为表达载体)中。表达载体通常包含一个启动子,一个终止子,以及一个复制原点等元件。启动子是控制基因表达的区域,终止子是终止转录的区域,复制原点则是保证载体在受体细胞中自主复制的序列。
3.受体细胞的选择和准备:为了将目的基因导入受体细胞,需要选择合适的受体细胞。受体细胞可以是细菌、酵母、动物细胞或植物细胞等。在导入基因之前,需要对受体细胞进行预处理,使其处于一种能够接受外源DNA的状态。
4.基因转移:将构建好的表达载体和目的基因导入受体细胞中。导入的方法包括钙磷酸盐转染、电穿孔、显微注射等技术。
5.筛选和鉴定:导入基因后,需要对受体细胞进行筛选和鉴定,以确保导入成功并表达出所需的性状。筛选和鉴定的方法包括抗性筛选、分子检测和生化分析等。
6.基因产物的表达和纯化:如果导入的目的基因在受体细胞中成功表达,需要通过适当的方法将基因产物表达和纯化。表达和纯化的方法取决于基因产物的性质和用途,包括发酵、细胞破碎、离心、层析等技术。
基因工程在医学、农业、工业和环境等领域具有广泛的应用前景。例如,基因工程在医学上可以用于基因治疗,通过导入正常的基因来替代或修复缺陷基因;在农业上,可以通过转基因技术提高作物的抗病性、抗虫性和抗逆性;在工业上,可以利用基因工程生产有价值的生物制品,如药物、酶和工业用蛋白等;在环境保护方面,基因工程可以用于生物修复,通过导入降解污染物的基因来提高生物对污染物的降解能力。
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