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基因工程是生物技术的什么

发布时间:2023-03-19 21:13:35

① 什么是基因工程

日新月异的关于基因的研究终瞎漏于使人们可以将基因从染色体上取出,然后再把它放到另外一个地方或转移到另外一种生物体内。这便是DNA体外重组技术,又称基因工程。基因工程就是按照生物体遗传变异的规律,预先缜密地设计出改变生物遗传特性的方案,有目的地去改造生物。如果说DNA双螺旋模型开辟了分子生物学的新大洞纪元,那么70年代末的基因工程技术的建立则将我们带入了一个认识基因、改造基因、利用基因的新世纪。如今,通过基因工程技术可以将人体内某些有药用价值的基因放到细菌体内,让细菌源源不断地产生大量的重组药物,细菌变成了“制药厂”。利用基因工程还可以改良农作物的性状,生产更大、更甜、更易保存的水果,产量更高的作物。甚至基因工程食品也已写进了我们的食谱。基因工程使我们可以做到“种磨仿烂瓜得豆,种豆得瓜”,当然这里也必须遵循遗传和变异规律。

人类关于基因的研究成果预示着21世纪将是生物学世纪。生物学正处在理解和操纵生命的能力史无前例的爆炸边缘。随着我们进入新的世纪,生物技术将利用它自己的成就为人类历史开创锦绣前程。

② 生物技术的四大工程是什么

生物技术的四大工程是基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程。

1、基因工程(genetic engineering)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。

2、发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

3、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。

4、酶工程(英语:Enzyme engineering)又称蛋白质工程学,是指工业上有目的的设置一定的反应器和反应条件,利用酶的催化功能,在一定条件下催化化学反应,生产人类需要的产品或服务于其它目的的一门应用技术。

(2)基因工程是生物技术的什么扩展阅读:

1、酶工程应用

酶作为一种生物催化剂,已广泛地应用于轻工业的各个生产领域。近几十年来,随着酶工程不断的技术性突破,在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。

2、细胞工程应用

细胞工程作为科学研究的一种手段,已经渗入到生物工程的各个方面,成为必不可少的配套技术。在农林、园艺和医学等领域中,细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。

3、基因工程应用

运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、植物。

4、发酵工程应用

(1)在医药工业上的应用:基于发酵工程技术,开发了种类繁多的药品,如人类生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素-2、抗血友病因子等。

(2)在食品工业上的应用:

主要有三大类产品,

一是生产传统的发酵产品,如啤酒、果酒、食醋等;

二是生产食品添加剂;

三是帮助解决粮食问题。

(3)在环境科学领域的应用:污水处理中微生物的强化。

③ 什么是基因工程

基因工程也就是DNA重组技术。它是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对各种生物DNA分子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,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类需要的基因产物,或者改造、创造新的生物类型。

基因工程又称遗传工程。但是广义的遗传工程涵义比较广泛,任何采用物理、化学方法改变生物性状的手段,都可以称为遗传工程。基因工程则专指对基因进行直接的人工处理,从而研究并控制生物特性表达的途径和手段。所以,基因工程是指狭义的遗传工程。

基因工程问世至今不过二十几缓此年时间。国内外的许多实验室争相应用DNA重组技术进行了大量的研究工作,已经取得了许多举世瞩目的成就。基因工程完全突破了经典的研究方法和研究内容,将遗传学扩展到了一个内容广泛的崭新领域。自然界创造新的生物物种一般需要几十万年乃至几百万年的漫长岁月,但在新的实验室里应用基因工程,可能在几天内就完成这一过程。自然界中从未有过的新型蛋白质也可能通过基因工程创造出来。随着基因工程学的诞生,人类已经开始从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到了随心所欲地改造生物和创造新生物的时代。

基因工程既是现实的生产力,更是巨大的潜在的生产力,势必成为下一代新产业的基础技术,成为世界各国特别是科学较发达国家的国民经济的重要支柱。在能源短缺、食品不足和环境污染这三大危机已经开始构成全球性问题的今天,基因工程及其伴随的细胞工程、酶工程和微生物发酵工程(统称生物技术)将是帮助人类克服这些难关的金钥绝嫌匙。基因工程在人类生活和社会发展中将起到越来越重要的作用。基因工程的发展日新月异、方兴未艾!它目前的发展状况正类似于40年代原子能技术和50年代半导体技术刚刚兴起的情形,豪无疑问,这一领域的发展势必会引起基础理论研究、工农业生产、医疗保健事业等各个领域的一场深刻的技术革命。

基因工程技术的前提条件是什么呢?答案就在于遗传密码的普遍性。进化程度差异很大的各种生物,不管是动物、植物、微生物还是扰宏迅人类本身,一切生物的遗传密码都是相同的。各个物种之间的区别仅在于它们所含的遗传物质——DNA分子的长度不同,即所载的信息量不同。这是人类之所以能进行不同物种间基因操作的基础。

基因工程是有目的地在体外进行的一系列基因操作。一个完整的基因工程实验包括5个步骤:(1)获取目的基因;(2)获取基因载体;(3)重组DNA;(4)把重组DNA导入受体细胞进行扩增;(5)筛选与培育。

④ 基因工程为什么是生物技术的核心

因为基因工程是从根本上改让历变基因,从而改变生物的性状,是可遗传的。利用基因工程可以以人类的想法设计、改造生物,也可以给农业生产带来效益(比如杂交水稻州链、抗虫棉)。而其他工程只能表面上改变生物,是不可遗传的,也就是后代不会因此改变。
我是学理册滑孙科的,希望回答对你有帮助。

⑤ 基因工程为什么是生物技术的核心

生物技术四大工程,基因工程,酶工程,蛋白质工程,发酵工程,
这几大工程,都是不分家的相互有关的,其中基因工程,是改变酶伍返工程,蛋白质工程、发酵工程效率所必需的,因为从根本上改变生物的性状是要改变基因,而酶工程,蛋白握橘吵段侍质工程是通过发酵工程实现.

⑥ 什么是生物基因工程

简单的说,生物工程就是用生物技术的手段,按照人类的意愿改造生棚族物的某些生理功能,这些改造的对象往往都链消弊是对人类生产生活有帮助的一些方面。生物技术包括基因工程,dna重组技术,细胞工程,蛋白质工程等等。。我本人就是学这个桥迹的。

⑦ 基因工程是什么

基因工程(genetic engineering)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。基因则租拦工程技术为型培基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

(7)基因工程是生物技术的什么扩展阅读:

基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等。

用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如,如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体孙胡细胞。目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。

⑧ 生物工程技术包括什么(高中生物)

生物工程技术包括五大工程,即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白质工程。

1、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。

2、酶工程又称蛋白质工程学,是指在工业上建立一定的反应器和反应条件,利用酶的催化作用在一定条件下催化化学反应的应用技术。UCE人类所需的产品或服务于其他目的。

3、蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究,获得蛋白质的物理化学和分子特性的信息。在此基础上,有目的地设计和修饰编码蛋白质的基因,并利用基因工程技术获得表达蛋白质的基因。

因为生物系统,这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物,甚至是细胞系统。

4、发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选择、培养基的制备、灭菌、扩大培养和接种、发酵工艺和产品的分离纯化等。

5、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学和现代分子生物学、微生物学方法为基础的。它根据预先设计好的体外蓝图,从不同基因构建杂交dna分子,然后将其导入活细胞进行修饰。获得了原始遗传特性、新品种和新产品。



(8)基因工程是生物技术的什么扩展阅读:

生物工程技术的应用领域非常广泛,包括农业、工业、医药、药理学、能源、环保、冶金、化工原料等。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生重大影响,为解决世界面临的资源、环境和人类健康问题提供良好前景。

生物工程技术的主要课程:有机化学、生物化学、化工原理、生化工程、微生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。

⑨ 什么是基因工程

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(DNA分子),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。
什么是基因工程?【简介】
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程(genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作顷帆的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。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、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。
基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说,基因工程是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为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、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中"安家落户",进行正常复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明,基因工程具有以下几个重要特征:首先,外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖,能够跨越天然物种屏障,把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中,而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系,这种能力雀液雹是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是,一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增,这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA,而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”(germlinetherapy),通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何,改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。
迄今为止,基因工程还没有用于人体,但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验,并取得了成功。事实上,所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因,细菌便可埋槐自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前,是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点:支持者认为,转基因的农产品更容易生长,也含有更多的营养(甚至药物),有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病;而反对者则认为,在农产品中引入新的基因会产生副作用,尤其是会破坏环境。
诚然,仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知,但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏,许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟,胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病,也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代,但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如,运用此技术,可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子,然后再通过骨髓移植来治愈患儿。
随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。
【基因工程的基本操作步骤】
1.获取目的基因是实施基因工程的第一步。
2.基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。
3.将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。
4.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
基因工程的前景科学界预言,21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预,要认识它,我们先从生物工程谈起:生物工程又称生物技术,是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术,利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工,提供大量有用产品的综合性工程技术。
生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品,例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料,还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。
生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造,利用生物生产人们想要的特殊产品。随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。
美国的吉尔伯特是碱基排列分析法的创始人,他率先支持人类基因组工程 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,不就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗?这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同,它很像技术科学的工程设计,即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就被称为“基因工程”,或者称之为“遗传工程”。
人类基因工程走过的主要历程怎样呢?1866年,奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律;1868年,瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA;1882年,德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体,也就是后来的染色体;1944年,美国科研人员证明DNA是大多数有机体的遗传原料,而不是蛋白质;1953年,美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结果,奠下了基因工程的基础;1980年,第一只经过基因改造的老鼠诞生;1996年,第一只克隆羊诞生;1999年,美国科学家破解了人类第 22组基因排序列图;未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。
人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图,或化学中的元素周期表;也有科学家把基因组图谱比作字典,但不论是从哪个角度去阐释,破解人类自身基因密码,以促进人类健康、预防疾病、延长寿命,其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后,破译人类和动植物的基因密码,为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。美国的贝克维兹正在观察器皿中的菌落,他曾对人类基因组工程提出警告。
科学研究证明,一些困扰人类健康的主要疾病,例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能,找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选,甚至基于已有的基因知识来设计新药,就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因,从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据,也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如,有同样生活习惯和生活环境的人,由于具有不同基因序列,对同一种病的易感性就大不一样。明显的例子有,同为吸烟人群,有人就易患肺癌,有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导,使其养成科学合理的生活习惯,最大可能地预防疾病。

⑩ 基因工程是什么

基因工程又称遗传工程,拆烂喊旨在研究生物遗传特性的奥秘,利用人工的方法修改生物染色体内的基因,改变基因原有的氨基酸序列,从而产生旅野生物的特变体,即产生一种新的物种。

基因工程是现代生物技术历猛的核心,它是20世纪70年代发展起来的一门边缘学科。

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