基因工程的主要技术及其原理有哪些?
基因工程的原理:
首先,明确DNA是遗传物质,而不是蛋白质。接着,沃森克里克提出了DNA双螺旋假说,明确了DNA的分子结构。在此基础上,提出了中心法则,清楚了DNA,RNA,蛋白质之间的关系。最后,对密码子的解析,让我们知道了基因密码。这些理论假说共同构建了基因工程的理论基础。
基因工程的技术:
最重要的是一些列工具酶的发现及应用。其中最重要的是三种:1,一系列限制性内切酶的发现,这些酶的功能是特异识别DNA序列并在特定的位置DNA切断,就像剪刀,按照我们的需求将DNA片段剪成我们需要的片段;2,连接酶,它的作用是将剪断的DNA片段重新连接起来;3,DNA聚合酶,它是DNA合成酶,目的是复制出大量我们想要的DNA片段。有了这三种酶我们就能大量产生我们想要的DNA片段(其实就是我们感兴趣的基因)。当然,在构建这些基因时,我们还行借助一些电泳、测序这些技术,保证我们构建的目的基因是正确
之后,我们还需要将我们我们的基因导入到生物体内。这就需要一个载体,一方面将我们的基因导入到细胞内,另一方面对我们导入细胞的基因保护起来,能够在细胞中稳定,(并可以表达)。这些载体应用最广泛的有大肠杆菌的质粒,噬菌体等。这个过程中设计到转化技术。如此,我们就能构建出我们想要的基因,并将他导入到大肠杆菌,噬菌体等生物体中进行基因的表达。若是想将基因在高等植物或动物中表达,还需借助相应的技术手段将目的基因整合到他们的基因组中,最后可以在他们体内表达我们的目的基因。
基因工程有哪些?
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。
基因工程的操作步骤大致包括这四个方面:提取目的基因、将目的基因与运载体结合、再将目的基因导入受体细胞、进行目的基因的检测和表达。将目的基因导入受体细胞后,需要观察受体细胞是否可以稳定维持和表达其遗传特性,这些只有通过检测与鉴定才能确定。
简单来说,基因工程是用人为的方法将人类所需要的某一供体生物的遗传物质DNA提取出来,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,使其存活下来,进行正常的复制和表达,从而获得新物种。基因工程最大的作用是它能克服远缘杂交的不亲和障碍,实现跨种间的亲缘关系。
细胞工程和基因工程有什么区别?
顾名思义,基因工程改造基因,从而来改造细胞;细胞工程是在不改变其基因的基础上来改造细胞.具体区分如下: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.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.细胞工程是生物工程的一个重要方面.总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养.当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面.通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株,并可以产生新的物种或品系.
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