基因工程技术的原理与应用VIP免费

基因工程技术的原理与应用姓名：雷琪学院：理学院学号：13071214摘要基因工程是现代生物技术的核心内容。本文从原理与应用的角度,对基因工程与人类生存与发展的关系进行了评述,并对基因工程可能带来的问题以及相应的对策进行了讨论。基因工程技术分植物基因工程技术和动物基因工程技术。本文首先介绍植物基因工程与动物基因工程的原理。再分别列举植物基因工程与动物基因工程在当今社会的应用。本文主要介绍基因工程在农业上、医学、石油的脱硫以及食品工业中的应用。对基因工程与人类生存与发展的关系进行了评述。关键字：基因工程原理技术应用人类可持续发展基因工程技术是一项正在蓬勃发展的技术，它将给人类社会带来一场深刻的变革，我们有必要了解基因工程的概念、原理、技术程序，以及基因工程在农业、工业、医药等方面的应用和进展情况。一、基因工程技术的原理首先，让我们来了解一下基因工程的基本原理。基因工程的基本原理是在体外将不同来源的DNA进行剪切和重组，形成镶嵌DNA分子，然后将之导人宿主细胞，使其扩增表达，从而使宿主细胞获得新的遗传特性，形成新的基因产物。它有3个基本的步骤:①从合适材料分离或制备日的基因或DNA片段。②目的墓因或DNA片段与载体连接作成重组DNA分子。③重组DNA分于引入宿主细胞，在其中扩增和表达。不问种类生物的生物学特性不同，其基因工程在操作上和具体技术上必然有所差异，但技术核心都是DNA的重组，即利用一系列的DNA限制性内切酶、连接酶等分子手术工具，在某种生物DNA链上切下某个目标基因或特殊的DNA片段，然后根据设计要求，将其接合到受体生物DNA链上。下面简要介绍基因工程的技术程序:1、外源目标基因的分离、克隆及功能结构分析。获得合乎人类某种需要的目标基因是开展一项基因工程的前提和全部工作的核心，基因工程的第一步就是获得目标基因。目前人们已经能够通过多种途径和方法来获取目标基因，比如从构建的基因文库中调取和筛选目标基因，通过化学方法合成已知核甘酸序列的目标基因，以及通过逆转录酶用mRNA为模板合成目标基因等。2、构建能在受体生物细胞中表达的重组目标基因要使一个外源目标基因能整合到受体细胞的基因组中并能在整合后在受体基因组的调控下有效地转录和翻译，就必须事先对日标基因的功能结构DNA重组技术进行适当的修饰，也就是将目标基因与一种特别的DNA分子重组，这种特别的DNA分子称为基因载体，目前所用的载体户要有以下几类:质粒、久噬菌体、柯斯质粒、病毒载体、YAC载体等，各类载体具有独特的生物学特性，可用于不同的目标基因。3、外源重组目标基因的导入将重组的外源目标基因转人到宿主细胞中的过程称为基因导人或基因转移。接受外源基因的细胞称为受体细胞。由干受体事物特征的不同以及基因工程目的不同，外源基因导入的方法也不同，有的是用载体导入，有的是直接用物理的方法导人。向细菌等微生物中导人外源目标基因常用质粒转化和噬菌体转染方法；向植物细胞中导入外源基因常用基因枪注入法和Ti质粒导人法。能由原生质体再生出植株的植物细胞还可以用电穿孔导入法及脂质体融合法；动物的受精卵一般通过人工显微镜注射法导入外源基因；动物的体细胞可用电穿孔法和病毒转染法导人外源基因，但对于生产目的的基因工程常常避免用病毒转染法。4、转基因细胞或个体的鉴别和筛选在对宿主的细胞进行外源目标基因导入处理以后，有些细胞可能并没有外源基因的进人，另有一些细胞可能在外源基因进人后因各种原因而不能使外源基因表达，因此必须对被进行了基因转移处理的细胞或个体进行鉴别，以筛选出导人外源目标基因的转基因细胞或个体。鉴别和筛选转基因生物一般在两个层面进行一是检测目标基因是否表达，二是检测目标基因是否整合到了宿主的染色体上和能否稳定传代。表达检测的方法产要有转录产物的印迹杂交法、免疫印迹检测法免疫组织化学检测试等。整合检测可通过DNA分子杂交来确定。二、基因工程技术的应用1、基因工程在农业方面的应用。1．1抗病长期以来，病毒是农作物生长的巨大天敌。传统的植物病害的防治措施是采用合理栽培和抗病育种的方式。使用有性杂交的方式来培育抗病品种有很...