基因工程技术

基因工程技术

百科名片

DNA与基因工程

基因工程技术:将重组对象的目的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌(或细胞),实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术.

目录

概念

1基因工程的概念A 重组DNA技术的基本定义

1B 基因工程的基本定义

1基因工程诞生的理论依据（1）DNA是遗传物质

1（2）DNA双螺旋结构

1（3）中心法则和遗传密码

1（4）基因是可切割的

1（5）基因是可以转移的

1（6）多肽与基因之间存在对应关系

1（7）基因可以通过复制把遗传信息传递

1基因工程的发展史（1）基因工程的准备阶段

1（2）基因工程问世

1（3）基因工程的迅速发展阶段

1一、基础研究2、基因工程受体系统的研究

13、目的基因研究

14、基因工程工具酶的研究

15、基因工程新技术研究

二、应用研究

基因工程的应用和发展

1基因工程的安全性一、基因工程的安全隐患

1二、重组DNA研究的安全准则

展开

编辑本段概念

基因工程技术使很多自然界很难或不能获得的蛋白得以大规模合成.80年代以来,表达真核cDNA,细菌毒素和病毒抗原基因等,为人类获取大量医用价值的多肽蛋白开辟了新途径. 基因工程技术生产药品的优点:生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽,胰岛素,干扰素等,细胞因子等; 可以提供足够数量的生理活性物质;发现更多内源生理活性物质;定向改变内源生理活性物质;获得新化合物,扩大药物来源

编辑本段基因工程的概念

A 重组DNA技术的基本定义

重组DNA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，也称为分子克隆技术。因此，供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。

B 基因工程的基本定义

基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）；而下游技术则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。基因工程是利用重组技术，在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对各种生物的核酸（基因）进行改造和重新组合，然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖，使重组基因在细胞内表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造、创造新的生物类型。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间限制，扩大和带来了定向创造生物的可能性，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，从而产生遗传物质和状态的转移和重新组合。基因工程要素：包括外源DNA，载体分子，工具酶和受体细胞等。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。

编辑本段基因工程诞生的理论依据

（1）DNA是遗传物质

不同基因具有相同的物质基础。地球上的一切生物，从细菌到高等动物和植物，直至人类，它们的基因都是一个具有遗传功能的特定核苷酸序列的DNA片段。而所有生物的DNA的基本结构都是一样的。因此，不同生物的基因（DNA片段）原则上是可以重组互换的。虽然某些病毒的基因定位在RNA上，但是这些病毒的RNA 仍可以通过反转录产生。DNA并不影响不同基因的重组或互换。A：肺炎双球菌转化实验1944年美国微生物学家Avery，通过细菌（肺炎链球菌）转化（有毒与无毒）研究确定了基因的分子载体是DNA，而不是蛋白质。B：噬菌体转染实验1952年Alfred Hershy和Marsha Chase用标记物的噬菌体（P32和S35）感染大肠杆菌，发现只有P32标记的DNA注入寄主细胞才能繁殖下一代进一步证明遗传物质是DNA。

（2）DNA双螺旋结构

1953年James D. Watson和Francis H. C. Crick揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制。

（3）中心法则和遗传密码

遗传密码是通用的。一系列三联密码子（除极少数的几个以外）同氨基酸之间的对应关系，在所有生物中都是相同的。也就是说遗传密码是通用的，重组的DNA分子不管导人什么样的生物细胞中，只要具备转录翻译的条件，均能转译出原样的氨基酸。即使人工合成的DNA分子（基因）同样可以转录翻译出相应的氨基酸。现在，基因是可以人工会成的。

（4）基因是可切割的

基因直线排列在DNA分子上。除少数基因重叠排列外，大多数基因彼此之间存在着间隔序列。因此，作为DNA分子上一个特定核苷酸序列的基因，允许从DNA分子上一个一个完整地切割下来。即使是重叠排列的基因，也可以把指定的基因切割下来，尽管破坏了其他基因。

（5）基因是可以转移的

基因不仅是可以切割下来的，而且发现生物体内有的基因可以在染色体DNA上移动，甚至可以在不同染色体间进行跳跃，插入到靶DNA分子之中。由此表明基因不仅是可转移的，

（6）多肽与基因之间存在对应关系

现在普遍认为，一种多肽就有一种相对应的基因。因此，基因的转移或重组可以根据其表达产物多肽的性质来检查。