基因工程包括哪些主要内容? 5
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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
崔翠玲
2024-06-21 广告
2024-06-21 广告
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...
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我说基物体进行命蓝图物体通基特异性表达完各种命例青霉菌能够产类用抗素--青霉素;豆科植物根瘤菌能够固定空气氮;家蚕能够吐丝……能能通改造物体基定向改变物遗传特性呢比通基进行改造重新组合让禾本科植物能够固定空气氮让细菌吐蚕丝让微物产胰岛素、干扰素等珍贵药物科家经努力终于20世纪70代创立种能够定向改造物新技术--基工程基工程呢基工程改变物遗传特性呢
基工程基本内容
基工程叫做基拼接技术或DNA重组技术种技术物体外通DNA进行工剪切拼接物基进行改造重新组合导入受体细胞内进行性繁殖使重组基受体细胞内表达产类所需要基产物通俗说按照主观意愿种物别基复制加修饰改造放另种物细胞定向改造物遗传性状
基工程DNA水平进行设计施工DNA直径2.0nm(粗细发丝十万)其度极其短流嗜血杆菌DNA度0.83?m即使较肠杆菌其度1.36?m要微DNA进行剪切拼接项非精细工作必须要专门工具
基操作工具
用工具才能准确误基进行剪切拼接呢事基工程研究科家首先遇难题例通基工程培育抗虫棉需要抗虫基某种物(苏云金芽孢杆菌)提取放入棉细胞与棉细胞DNA结合起棉发挥作用遇难题主要两:首先苏云金芽孢杆菌DNA许基DNA链辨别所需要基并且切割其何切割抗虫基与棉DNA缝合起突破些难关科家进行许试验发现种基剪刀基针线用完基剪切拼接
基剪刀--限制性内切酶
基剪刀指DNA限制性内切酶(简称限制酶)限制酶主要存于微物种限制酶能识别种特定核苷酸序列并且能特定切点切割DNA(图)例肠杆菌发现种限制酶能识别GAATTC序列并GA间段序列切目前已经发现二百种限制酶切点各相同苏云金芽孢杆菌抗虫基能某种限制酶切割
基针线--DNA连接酶
图看限制酶切DNA两条单链切口带几伸核苷酸间互补配切口叫做黏性末端设想两种源同DNA用同种限制酶切割让两者黏性末端黏合起似乎合重组DNA实际仅仅做够互补碱基处虽连接起种连接相于断两截梯间踏板连接起两边扶手断口处没连接起(图)要扶手断口处连接起两条DNA末端间缝隙缝合起要靠另种极其重要工具--DNA连接酶
基运输工具--运载体
要外源基面所说抗虫基送入受体细胞棉细胞需要运输工具运载体作运载体物质必须具备条件:能够宿主细胞复制并稳定保存;具限制酶切点便与外源基连接;具某些标记基便于进行筛选目前符合述条件并经使用运载体质粒、噬菌体植物病毒等
质粒基工程用运载体广泛存于细菌细菌染色体外能够自主复制环状DNA普通细菌染色体DNA百(图)质粒能够友借居宿主细胞般说质粒存与否宿主细胞存没决定性作用质粒复制则能宿主细胞内完
肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌都质粒土壤农杆菌容易染植物细胞所科家培育转基植物用土壤农杆菌质粒做运载体
基操作基本步骤
进行基操作般要经历四基本步骤基操作四步曲
提取目基
基操作第步取所需要特定基目基(图)前
面提苏云金芽孢杆菌抗虫基植物抗病(抗病毒、抗细菌)基、
种贮藏蛋白基及胰岛素基、干扰素基等都目基
要浩瀚基海洋获特定目基犹海捞针十易科家经懈探索想许办概括说主要两条途径:条供体细胞DNA直接离基;另条工合基
直接离基用鸟枪叫散弹射击种犹用猎枪发射散弹打鸟论哪颗弹粒击目标都能鸟打鸟枪具体做:用限制酶供体细胞DNA切许片段些片段别载入运载体通运载体别转入同受体细胞让供体细胞所提供DNA(外源DNA)所片段别各受体细胞量复制(遗传叫做扩增)找含目基细胞再用定带目基DNA片段离许抗虫、抗病毒基都用述获
用鸟枪获取目基缺点工作量具定盲目胜由于真核细胞基含表达DNA片段能直接用于基扩增表达获取真核细胞目基般用工合基
目前工合基主要两条途径条途径目基转录信使RNA模板反转录互补单链DNA酶作用合双链DNA获所需要基另条途径根据已知蛋白质氨基酸序列推测相应信使RNA序列按照碱基互补配原则推测结构基核苷酸序列再通化单核苷酸原料合目基(图)血红蛋白基、胰岛素基等通工合基获
20世纪80代随着DNA核苷酸序列析技术发展已经通DNA序列自测序仪(见本章题图左照片)提取基进行核苷酸序列析并且通种扩增DNA新技术(叫PCR技术)使目基片段短间内百万倍扩增述新技术现简化基工程操作技术
目基与运载体结合
目基与运载体结合程实际同源DNA重新组合程质粒作运载体首先要用定限制酶切割质粒使质粒现切口露黏性末端用同种限制酶切断目基使其产相同黏性末端切目基片段插入质粒切口处再加入适量DNA连接酶质粒黏性末端与目基DNA片段黏性末端碱基互补配结合形重组DNA(图)胰岛素基通种式与肠杆菌质粒DNA结合形重组DNA(叫重组质粒)
目基导入受体细胞
目基片段与运载体物体外连接形重组DNA步重组DNA引入受体细胞进行扩增(图)
基工程用受体细胞肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌植物细胞等
用工使体外重组DNA转移受体细胞主要借鉴细菌或病毒侵染细胞途径例运载体质粒受体细胞细菌般细菌用氯化钙处理增细菌细胞壁通透性使含目基重组质粒进入受体细胞目基导入受体细胞随着受体细胞繁殖复制由于细菌繁殖速度非快短间内能够获量目基
目基检测表达
步骤完全部受体细胞真能够摄入重组DNA
受体细胞少必须通定手段受体细胞否导入目基进行检测检测种例肠杆菌某种质粒具青霉素抗性基种质粒与外源DNA组合起形重组质粒并转入受体细胞根据受体细胞否具青霉素抗性判断受体细胞否获目基
重组DNA进入受体细胞受体细胞必须表现特定性状才能说明目基完表达程例科家初做抗虫棉试验虽已经检测棉植株含抗虫基让棉铃虫食用棉叶片棉铃虫并没杀死说明抗虫基能高等植物表达科家研究基础棉植株抗虫基进行修饰再让棉铃虫食用棉叶片结食用第二棉铃虫毒死亡说明抗虫基棉植株表达
基工程基本内容
基工程叫做基拼接技术或DNA重组技术种技术物体外通DNA进行工剪切拼接物基进行改造重新组合导入受体细胞内进行性繁殖使重组基受体细胞内表达产类所需要基产物通俗说按照主观意愿种物别基复制加修饰改造放另种物细胞定向改造物遗传性状
基工程DNA水平进行设计施工DNA直径2.0nm(粗细发丝十万)其度极其短流嗜血杆菌DNA度0.83?m即使较肠杆菌其度1.36?m要微DNA进行剪切拼接项非精细工作必须要专门工具
基操作工具
用工具才能准确误基进行剪切拼接呢事基工程研究科家首先遇难题例通基工程培育抗虫棉需要抗虫基某种物(苏云金芽孢杆菌)提取放入棉细胞与棉细胞DNA结合起棉发挥作用遇难题主要两:首先苏云金芽孢杆菌DNA许基DNA链辨别所需要基并且切割其何切割抗虫基与棉DNA缝合起突破些难关科家进行许试验发现种基剪刀基针线用完基剪切拼接
基剪刀--限制性内切酶
基剪刀指DNA限制性内切酶(简称限制酶)限制酶主要存于微物种限制酶能识别种特定核苷酸序列并且能特定切点切割DNA(图)例肠杆菌发现种限制酶能识别GAATTC序列并GA间段序列切目前已经发现二百种限制酶切点各相同苏云金芽孢杆菌抗虫基能某种限制酶切割
基针线--DNA连接酶
图看限制酶切DNA两条单链切口带几伸核苷酸间互补配切口叫做黏性末端设想两种源同DNA用同种限制酶切割让两者黏性末端黏合起似乎合重组DNA实际仅仅做够互补碱基处虽连接起种连接相于断两截梯间踏板连接起两边扶手断口处没连接起(图)要扶手断口处连接起两条DNA末端间缝隙缝合起要靠另种极其重要工具--DNA连接酶
基运输工具--运载体
要外源基面所说抗虫基送入受体细胞棉细胞需要运输工具运载体作运载体物质必须具备条件:能够宿主细胞复制并稳定保存;具限制酶切点便与外源基连接;具某些标记基便于进行筛选目前符合述条件并经使用运载体质粒、噬菌体植物病毒等
质粒基工程用运载体广泛存于细菌细菌染色体外能够自主复制环状DNA普通细菌染色体DNA百(图)质粒能够友借居宿主细胞般说质粒存与否宿主细胞存没决定性作用质粒复制则能宿主细胞内完
肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌都质粒土壤农杆菌容易染植物细胞所科家培育转基植物用土壤农杆菌质粒做运载体
基操作基本步骤
进行基操作般要经历四基本步骤基操作四步曲
提取目基
基操作第步取所需要特定基目基(图)前
面提苏云金芽孢杆菌抗虫基植物抗病(抗病毒、抗细菌)基、
种贮藏蛋白基及胰岛素基、干扰素基等都目基
要浩瀚基海洋获特定目基犹海捞针十易科家经懈探索想许办概括说主要两条途径:条供体细胞DNA直接离基;另条工合基
直接离基用鸟枪叫散弹射击种犹用猎枪发射散弹打鸟论哪颗弹粒击目标都能鸟打鸟枪具体做:用限制酶供体细胞DNA切许片段些片段别载入运载体通运载体别转入同受体细胞让供体细胞所提供DNA(外源DNA)所片段别各受体细胞量复制(遗传叫做扩增)找含目基细胞再用定带目基DNA片段离许抗虫、抗病毒基都用述获
用鸟枪获取目基缺点工作量具定盲目胜由于真核细胞基含表达DNA片段能直接用于基扩增表达获取真核细胞目基般用工合基
目前工合基主要两条途径条途径目基转录信使RNA模板反转录互补单链DNA酶作用合双链DNA获所需要基另条途径根据已知蛋白质氨基酸序列推测相应信使RNA序列按照碱基互补配原则推测结构基核苷酸序列再通化单核苷酸原料合目基(图)血红蛋白基、胰岛素基等通工合基获
20世纪80代随着DNA核苷酸序列析技术发展已经通DNA序列自测序仪(见本章题图左照片)提取基进行核苷酸序列析并且通种扩增DNA新技术(叫PCR技术)使目基片段短间内百万倍扩增述新技术现简化基工程操作技术
目基与运载体结合
目基与运载体结合程实际同源DNA重新组合程质粒作运载体首先要用定限制酶切割质粒使质粒现切口露黏性末端用同种限制酶切断目基使其产相同黏性末端切目基片段插入质粒切口处再加入适量DNA连接酶质粒黏性末端与目基DNA片段黏性末端碱基互补配结合形重组DNA(图)胰岛素基通种式与肠杆菌质粒DNA结合形重组DNA(叫重组质粒)
目基导入受体细胞
目基片段与运载体物体外连接形重组DNA步重组DNA引入受体细胞进行扩增(图)
基工程用受体细胞肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌植物细胞等
用工使体外重组DNA转移受体细胞主要借鉴细菌或病毒侵染细胞途径例运载体质粒受体细胞细菌般细菌用氯化钙处理增细菌细胞壁通透性使含目基重组质粒进入受体细胞目基导入受体细胞随着受体细胞繁殖复制由于细菌繁殖速度非快短间内能够获量目基
目基检测表达
步骤完全部受体细胞真能够摄入重组DNA
受体细胞少必须通定手段受体细胞否导入目基进行检测检测种例肠杆菌某种质粒具青霉素抗性基种质粒与外源DNA组合起形重组质粒并转入受体细胞根据受体细胞否具青霉素抗性判断受体细胞否获目基
重组DNA进入受体细胞受体细胞必须表现特定性状才能说明目基完表达程例科家初做抗虫棉试验虽已经检测棉植株含抗虫基让棉铃虫食用棉叶片棉铃虫并没杀死说明抗虫基能高等植物表达科家研究基础棉植株抗虫基进行修饰再让棉铃虫食用棉叶片结食用第二棉铃虫毒死亡说明抗虫基棉植株表达
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基因工程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。
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。
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基因工程又称重组DNA技术,分子克隆技术,是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序。
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基因工程(gene engineering)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,然后导入受体细胞内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。又叫DNA重组技术。
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