① 什麼是基因工程
日新月異的關於基因的研究終瞎漏於使人們可以將基因從染色體上取出,然後再把它放到另外一個地方或轉移到另外一種生物體內。這便是DNA體外重組技術,又稱基因工程。基因工程就是按照生物體遺傳變異的規律,預先縝密地設計出改變生物遺傳特性的方案,有目的地去改造生物。如果說DNA雙螺旋模型開辟了分子生物學的新大洞紀元,那麼70年代末的基因工程技術的建立則將我們帶入了一個認識基因、改造基因、利用基因的新世紀。如今,通過基因工程技術可以將人體內某些有葯用價值的基因放到細菌體內,讓細菌源源不斷地產生大量的重組葯物,細菌變成了「制葯廠」。利用基因工程還可以改良農作物的性狀,生產更大、更甜、更易保存的水果,產量更高的作物。甚至基因工程食品也已寫進了我們的食譜。基因工程使我們可以做到「種磨仿爛瓜得豆,種豆得瓜」,當然這里也必須遵循遺傳和變異規律。
人類關於基因的研究成果預示著21世紀將是生物學世紀。生物學正處在理解和操縱生命的能力史無前例的爆炸邊緣。隨著我們進入新的世紀,生物技術將利用它自己的成就為人類歷史開創錦綉前程。
② 生物技術的四大工程是什麼
生物技術的四大工程是基因工程、發酵工程、細胞工程、酶工程。
1、基因工程(genetic engineering)又稱基因拼接技術和DNA重組技術,是以分子遺傳學為理論基礎,以分子生物學和微生物學的現代方法為手段,將不同來源的基因按預先設計的藍圖,在體外構建雜種DNA分子,然後導入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品。
2、發酵工程,是指採用現代工程技術手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產有用的產品,或直接把微生物應用於工業生產過程的一種新技術。發酵工程的內容包括菌種的選育、培養基的配製、滅菌、擴大培養和接種、發酵過程和產品的分離提純等方面。
3、細胞工程是生物工程的一個重要方面。總的來說,它是應用細胞生物學和分子生物學的理論和方法,按照人們的設計藍圖,進行在細胞水平上的遺傳操作及進行大規模的細胞和組織培養。當前細胞工程所涉及的主要技術領域有細胞培養、細胞融合、細胞拆合、染色體操作及基因轉移等方面。
4、酶工程(英語:Enzyme engineering)又稱蛋白質工程學,是指工業上有目的的設置一定的反應器和反應條件,利用酶的催化功能,在一定條件下催化化學反應,生產人類需要的產品或服務於其它目的的一門應用技術。
(2)基因工程是生物技術的什麼擴展閱讀:
1、酶工程應用
酶作為一種生物催化劑,已廣泛地應用於輕工業的各個生產領域。近幾十年來,隨著酶工程不斷的技術性突破,在工業、農業、醫葯衛生、能源開發及環境工程等方面的應用越來越廣泛。
2、細胞工程應用
細胞工程作為科學研究的一種手段,已經滲入到生物工程的各個方面,成為必不可少的配套技術。在農林、園藝和醫學等領域中,細胞工程正在為人類做出巨大的貢獻。
3、基因工程應用
運用基因工程技術,不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種,還可以培養出具有特殊用途的動、植物。
4、發酵工程應用
(1)在醫葯工業上的應用:基於發酵工程技術,開發了種類繁多的葯品,如人類生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆抗體、白細胞介素-2、抗血友病因子等。
(2)在食品工業上的應用:
主要有三大類產品,
一是生產傳統的發酵產品,如啤酒、果酒、食醋等;
二是生產食品添加劑;
三是幫助解決糧食問題。
(3)在環境科學領域的應用:污水處理中微生物的強化。
③ 什麼是基因工程
基因工程也就是DNA重組技術。它是指在體外通過人工「剪切」和「拼接」等方法,對各種生物DNA分子進行改造和重新組合,然後導入微生物或真核細胞內進行無性繁殖,使重組基因在受體細胞內表達,產生出人類需要的基因產物,或者改造、創造新的生物類型。
基因工程又稱遺傳工程。但是廣義的遺傳工程涵義比較廣泛,任何採用物理、化學方法改變生物性狀的手段,都可以稱為遺傳工程。基因工程則專指對基因進行直接的人工處理,從而研究並控制生物特性表達的途徑和手段。所以,基因工程是指狹義的遺傳工程。
基因工程問世至今不過二十幾緩此年時間。國內外的許多實驗室爭相應用DNA重組技術進行了大量的研究工作,已經取得了許多舉世矚目的成就。基因工程完全突破了經典的研究方法和研究內容,將遺傳學擴展到了一個內容廣泛的嶄新領域。自然界創造新的生物物種一般需要幾十萬年乃至幾百萬年的漫長歲月,但在新的實驗室里應用基因工程,可能在幾天內就完成這一過程。自然界中從未有過的新型蛋白質也可能通過基因工程創造出來。隨著基因工程學的誕生,人類已經開始從單純地認識生物和利用生物的傳統模式跳躍到了隨心所欲地改造生物和創造新生物的時代。
基因工程既是現實的生產力,更是巨大的潛在的生產力,勢必成為下一代新產業的基礎技術,成為世界各國特別是科學較發達國家的國民經濟的重要支柱。在能源短缺、食品不足和環境污染這三大危機已經開始構成全球性問題的今天,基因工程及其伴隨的細胞工程、酶工程和微生物發酵工程(統稱生物技術)將是幫助人類克服這些難關的金鑰絕嫌匙。基因工程在人類生活和社會發展中將起到越來越重要的作用。基因工程的發展日新月異、方興未艾!它目前的發展狀況正類似於40年代原子能技術和50年代半導體技術剛剛興起的情形,豪無疑問,這一領域的發展勢必會引起基礎理論研究、工農業生產、醫療保健事業等各個領域的一場深刻的技術革命。
基因工程技術的前提條件是什麼呢?答案就在於遺傳密碼的普遍性。進化程度差異很大的各種生物,不管是動物、植物、微生物還是擾宏迅人類本身,一切生物的遺傳密碼都是相同的。各個物種之間的區別僅在於它們所含的遺傳物質——DNA分子的長度不同,即所載的信息量不同。這是人類之所以能進行不同物種間基因操作的基礎。
基因工程是有目的地在體外進行的一系列基因操作。一個完整的基因工程實驗包括5個步驟:(1)獲取目的基因;(2)獲取基因載體;(3)重組DNA;(4)把重組DNA導入受體細胞進行擴增;(5)篩選與培育。
④ 基因工程為什麼是生物技術的核心
因為基因工程是從根本上改讓歷變基因,從而改變生物的性狀,是可遺傳的。利用基因工程可以以人類的想法設計、改造生物,也可以給農業生產帶來效益(比如雜交水稻州鏈、抗蟲棉)。而其他工程只能表面上改變生物,是不可遺傳的,也就是後代不會因此改變。
我是學理冊滑孫科的,希望回答對你有幫助。
⑤ 基因工程為什麼是生物技術的核心
生物技術四大工程,基因工程,酶工程,蛋白質工程,發酵工程,
這幾大工程,都是不分家的相互有關的,其中基因工程,是改變酶伍返工程,蛋白質工程、發酵工程效率所必需的,因為從根本上改變生物的性狀是要改變基因,而酶工程,蛋白握橘吵段侍質工程是通過發酵工程實現.
⑥ 什麼是生物基因工程
簡單的說,生物工程就是用生物技術的手段,按照人類的意願改造生棚族物的某些生理功能,這些改造的對象往往都鏈消弊是對人類生產生活有幫助的一些方面。生物技術包括基因工程,dna重組技術,細胞工程,蛋白質工程等等。。我本人就是學這個橋跡的。
⑦ 基因工程是什麼
基因工程(genetic engineering)又稱基因拼接技術和DNA重組技術,是以分子遺傳學為理論基礎,以分子生物學和微生物學的現代方法為手段,將不同來源的基因按預先設計的藍圖,在體外構建雜種DNA分子,然後導入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品。基因則租攔工程技術為型培基因的結構和功能的研究提供了有力的手段。
(7)基因工程是生物技術的什麼擴展閱讀:
基因工程中常用的受體細胞有大腸桿菌,枯草桿菌,土壤農桿菌,酵母菌和動植物細胞等。
用人工方法使體外重組的DNA分子轉移到受體細胞,主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。例如,如果運載體是質粒,受體細胞是細菌,一般是將細菌用氯化鈣處理,以增大細菌細胞壁的通透性,使含有目的基因的重組質粒進入受體孫胡細胞。目的基因導入受體細胞後,就可以隨著受體細胞的繁殖而復制,由於細菌的繁殖速度非常快,在很短的時間內就能夠獲得大量的目的基因。
⑧ 生物工程技術包括什麼(高中生物)
生物工程技術包括五大工程,即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質工程。
1、細胞工程是生物工程的一個重要方面。總的來說,它是應用細胞生物學和分子生物學的理論和方法,按照人們的設計藍圖,進行在細胞水平上的遺傳操作及進行大規模的細胞和組織培養。
2、酶工程又稱蛋白質工程學,是指在工業上建立一定的反應器和反應條件,利用酶的催化作用在一定條件下催化化學反應的應用技術。UCE人類所需的產品或服務於其他目的。
3、蛋白質工程就是通過對蛋白質化學、蛋白質晶體學和蛋白質動力學的研究,獲得蛋白質的物理化學和分子特性的信息。在此基礎上,有目的地設計和修飾編碼蛋白質的基因,並利用基因工程技術獲得表達蛋白質的基因。
因為生物系統,這個生物系統可以是轉基因微生物、轉基因植物、轉基因動物,甚至是細胞系統。
4、發酵工程,是指採用現代工程技術手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產有用的產品,或直接把微生物應用於工業生產過程的一種新技術。發酵工程的內容包括菌種的選擇、培養基的制備、滅菌、擴大培養和接種、發酵工藝和產品的分離純化等。
5、基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術,是以分子遺傳學和現代分子生物學、微生物學方法為基礎的。它根據預先設計好的體外藍圖,從不同基因構建雜交dna分子,然後將其導入活細胞進行修飾。獲得了原始遺傳特性、新品種和新產品。
(8)基因工程是生物技術的什麼擴展閱讀:
生物工程技術的應用領域非常廣泛,包括農業、工業、醫葯、葯理學、能源、環保、冶金、化工原料等。它必將對人類社會的政治、經濟、軍事和生活等方面產生重大影響,為解決世界面臨的資源、環境和人類健康問題提供良好前景。
生物工程技術的主要課程:有機化學、生物化學、化工原理、生化工程、微生物學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、基因工程、細胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技術、發酵工程設備等。
⑨ 什麼是基因工程
基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術,是以分子遺傳學為理論基礎, 以分子生物學和微生物學的現代方法為手段, 將不同來源的基因(DNA分子),按預先設計的藍圖, 在體外構建雜種DNA分子, 然後導入活細胞, 以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、 生產新產品。基因工程技術為基因的結構和功能的研究提供了有力的手段。
什麼是基因工程?【簡介】
基因工程是生物工程的一個重要分支,它和細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程共同組成了生物工程。 所謂基因工程(genetic engineering)是在分子水平上對基因進行操作頃帆的復雜技術,是將外源基因通過體外重組後導入受體細胞內,使這個基因能在受體細胞內復制、轉錄、翻譯表達的操作。它是用人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質——DNA大分子提取出來,在離體條件下用適當的工具酶進行切割後,把它與作為載體的DNA分子連接起來,然後與載體一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中,以讓外源物質在其中「安家落戶」,進行正常的復制和表達,從而獲得新物種的一種嶄新技術。
基因工程是在分子生物學和分子遺傳學綜合發展基礎上於本世紀70年代誕生的一門嶄新的生物技術科學。一般來說,基因工程是指在基因水平上的遺傳工程,它是用人為方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質--DNA大分子提取出來,在離體條件下用適當的工具酶進行切割後,把它與作為載體的DNA分子連接起來,然後與載體一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中,以讓外源遺傳物質在其中"安家落戶",進行正常復制和表達,從而獲得新物種的一種嶄新的育種技術。 這個定義表明,基因工程具有以下幾個重要特徵:首先,外源核酸分子在不同的寄主生物中進行繁殖,能夠跨越天然物種屏障,把來自任何一種生物的基因放置到新的生物中,而這種生物可以與原來生物毫無親緣關系,這種能力雀液雹是基因工程的第一個重要特徵。第二個特徵是,一種確定的DNA小片段在新的寄主細胞中進行擴增,這樣實現很少量DNA樣品"拷貝"出大量的DNA,而且是大量沒有污染任何其它DNA序列的、絕對純凈的DNA分子群體。科學家將改變人類生殖細胞DNA的技術稱為「基因系治療」(germlinetherapy),通常所說的「基因工程」則是針對改變動植物生殖細胞的。無論稱謂如何,改變個體生殖細胞的DNA都將可能使其後代發生同樣的改變。
迄今為止,基因工程還沒有用於人體,但已在從細菌到家畜的幾乎所有非人生命物體上做了實驗,並取得了成功。事實上,所有用於治療糖尿病的胰島素都來自一種細菌,其DNA中被插入人類可產生胰島素的基因,細菌便可埋槐自行復制胰島素。基因工程技術使得許多植物具有了抗病蟲害和抗除草劑的能力;在美國,大約有一半的大豆和四分之一的玉米都是轉基因的。目前,是否該在農業中採用轉基因動植物已成為人們爭論的焦點:支持者認為,轉基因的農產品更容易生長,也含有更多的營養(甚至葯物),有助於減緩世界范圍內的飢荒和疾病;而反對者則認為,在農產品中引入新的基因會產生副作用,尤其是會破壞環境。
誠然,仍有許多基因的功能及其協同工作的方式不為人類所知,但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鮭魚長得比自然界中的大幾倍、使寵物不再會引起過敏,許多人便希望也可以對人類基因做類似的修改。畢竟,胚胎遺傳病篩查、基因修復和基因工程等技術不僅可用於治療疾病,也為改變諸如眼睛的顏色、智力等其他人類特性提供了可能。目前我們還遠不能設計定做我們的後代,但已有藉助胚胎遺傳病篩查技術培育人們需求的身體特性的例子。比如,運用此技術,可使患兒的父母生一個和患兒骨髓匹配的孩子,然後再通過骨髓移植來治癒患兒。
隨著DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前,特別是當人們了解到遺傳密碼是由 RNA轉錄表達的以後,生物學家不再僅僅滿足於探索、提示生物遺傳的秘密,而是開始躍躍欲試,設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。 如果將一種生物的 DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去,將DNA重新組織一下,就可以按照人類的願望,設計出新的遺傳物質並創造出新的生物類型,這與過去培育生物繁殖後代的傳統做法完全不同。 這種做法就像技術科學的工程設計,按照人類的需要把這種生物的這個「基因」與那種生物的那個「基因」重新「施工」,「組裝」成新的基因組合,創造出新的生物。這種完全按照人的意願,由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術,就稱為「基因工程」,或者說是「遺傳工程」。
【基因工程的基本操作步驟】
1.獲取目的基因是實施基因工程的第一步。
2.基因表達載體的構建是實施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。
3.將目的基因導入受體細胞是實施基因工程的第三步。
4.目的基因導入受體細胞後,是否可以穩定維持和表達其遺傳特性,只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。
基因工程的前景科學界預言,21世紀是一個基因工程世紀。基因工程是在分子水平對生物遺傳作人為干預,要認識它,我們先從生物工程談起:生物工程又稱生物技術,是一門應用現代生命科學原理和信息及化工等技術,利用活細胞或其產生的酶來對廉價原材料進行不同程度的加工,提供大量有用產品的綜合性工程技術。
生物工程的基礎是現代生命科學、技術科學和信息科學。生物工程的主要產品是為社會提供大量優質發酵產品,例如生化葯物、化工原料、能源、生物防治劑以及食品和飲料,還可以為人類提供治理環境、提取金屬、臨床診斷、基因治療和改良農作物品種等社會服務。
生物工程主要有基因工程、細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程等5個部分。其中基因工程就是人們對生物基因進行改造,利用生物生產人們想要的特殊產品。隨著DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前,生物學家不再僅僅滿足於探索、提示生物遺傳的秘密,而是開始躍躍欲試,設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。
美國的吉爾伯特是鹼基排列分析法的創始人,他率先支持人類基因組工程 如果將一種生物的DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去,將DNA重新組織一下,不就可以按照人類的願望,設計出新的遺傳物質並創造出新的生物類型嗎?這與過去培育生物繁殖後代的傳統做法完全不同,它很像技術科學的工程設計,即按照人類的需要把這種生物的這個「基因」與那種生物的那個「基因」重新「施工」,「組裝」成新的基因組合,創造出新的生物。這種完全按照人的意願,由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術,就被稱為「基因工程」,或者稱之為「遺傳工程」。
人類基因工程走過的主要歷程怎樣呢?1866年,奧地利遺傳學家孟德爾神父發現生物的遺傳基因規律;1868年,瑞士生物學家弗里德里希發現細胞核內存有酸性和蛋白質兩個部分。酸性部分就是後來的所謂的DNA;1882年,德國胚胎學家瓦爾特弗萊明在研究蠑螈細胞時發現細胞核內的包含有大量的分裂的線狀物體,也就是後來的染色體;1944年,美國科研人員證明DNA是大多數有機體的遺傳原料,而不是蛋白質;1953年,美國生化學家華森和英國物理學家克里克宣布他們發現了DNA的雙螺旋結果,奠下了基因工程的基礎;1980年,第一隻經過基因改造的老鼠誕生;1996年,第一隻克隆羊誕生;1999年,美國科學家破解了人類第 22組基因排序列圖;未來的計劃是可以根據基因圖有針對性地對有關病症下葯。
人類基因組研究是一項生命科學的基礎性研究。有科學家把基因組圖譜看成是指路圖,或化學中的元素周期表;也有科學家把基因組圖譜比作字典,但不論是從哪個角度去闡釋,破解人類自身基因密碼,以促進人類健康、預防疾病、延長壽命,其應用前景都是極其美好的。人類10萬個基因的信息以及相應的染色體位置被破譯後,破譯人類和動植物的基因密碼,為攻克疾病和提高農作物產量開拓了廣闊的前景。將成為醫學和生物制葯產業知識和技術創新的源泉。美國的貝克維茲正在觀察器皿中的菌落,他曾對人類基因組工程提出警告。
科學研究證明,一些困擾人類健康的主要疾病,例如心腦血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都與基因有關。依據已經破譯的基因序列和功能,找出這些基因並針對相應的病變區位進行葯物篩選,甚至基於已有的基因知識來設計新葯,就能「有的放矢」地修補或替換這些病變的基因,從而根治頑症。基因葯物將成為21世紀醫葯中的耀眼明星。基因研究不僅能夠為篩選和研製新葯提供基礎數據,也為利用基因進行檢測、預防和治療疾病提供了可能。比如,有同樣生活習慣和生活環境的人,由於具有不同基因序列,對同一種病的易感性就大不一樣。明顯的例子有,同為吸煙人群,有人就易患肺癌,有人則不然。醫生會根據各人不同的基因序列給予因人而異的指導,使其養成科學合理的生活習慣,最大可能地預防疾病。
⑩ 基因工程是什麼
基因工程又稱遺傳工程,拆爛喊旨在研究生物遺傳特性的奧秘,利用人工的方法修改生物染色體內的基因,改變基因原有的氨基酸序列,從而產生旅野生物的特變體,即產生一種新的物種。
基因工程是現代生物技術歷猛的核心,它是20世紀70年代發展起來的一門邊緣學科。