网上有关“基因工程与基因组学有什么区别?”话题很是火热,小编也是针对基因工程与基因组学有什么区别?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
基因工程是在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质(DNA片段),在体外切割,拼接形成重组DNA,然后将重组DNA与载体的遗传物质重新组合,再将其引入到没有该DNA的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之稳定地遗传给下一代。按目的基因的克隆和表达系统,分为原核生物基因工程,酵母基因工程,植物基因工程和动物基因工程。基因工程具有广泛的应用价值,为工农业生产和医药卫生事业开辟了新的应用途径,也为遗传病的诊断和治疗提供了有效方法。基因工程还可应用于基因的结构,功能与作用机制的研究,有助于生命起源和生物进化等重大问题的探讨。
基因工程有两个重要的特征,第一是可把来自任何生物的基因转移到与其毫无关系的任何其他受体细胞中,因此可以实现按照人们的愿望,改造生物的遗传特性,创造出生物的新性状;第二是某一段DNA可在受体细胞内进行复制,为准备大量纯化的DNA片段提供了可能,拓宽了分子生物学的研究领域
而基因组的概念是一般是指 人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。测定的序列包括别是22对体染色体和性染色体X染色体与Y染色体。
细胞工程和基因工程哪些属于无性繁殖
基因工程是70年代在分子生物学发展的基础上形成的新兴学科。基因工程就是在分子水平上,用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质,在体外切割,再和载体拼接重组。然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要生产不同的产物或定向地创造生物的新形状,并使之稳定地遗传给下代。基因工程又名遗传工程(Genetic Engineering), DNA重组技术(Recombinant DNA Techniques), 分子克隆或基因的无性繁殖(Molecular Cloning).
基因工程具有广泛的应用价值,能为工农业生产和医药卫生等开拓新图径,又能为高等生物的细胞分化,生长发育,肿瘤发生等基础研究提供有效的实验手段。
现代生物工程技术属于分子水平的技术
基因工程只是分子水平的技术。细胞工程主要技术有:植物体细胞杂交、植物组织培养、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合来源:https://ewtuny.cn/xwzx/202412-13.html。无性生殖指的是未经过两性生殖细胞融合的细胞融合过程(也可以理解为是克隆)。基因工程只涉及分子水平操作,无所谓的无性繁殖。而细胞工程中只有动物细胞融合属于有性繁殖,其余的都为无性繁殖。
生物技术的基因工程
分析?分析图解:图中过程A表示目的基因的获取,过程B表示目的基因导入受体细胞,过程CDEF表示细胞核移植,过程G表示早期胚胎培养,过程H表示胚胎移植,过程I表示受体母猪分娩.该过程中利用基因工程、动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术.
解答?解:(1)图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的形成过程运用了基因工程、核移植、动物细胞培养、胚胎移植等现代生物工程技术,其中基因工程技术属于分子水平.
(2)动物基因工程中,常采用显微注射法将目的基因导入受体细胞.
(3)动物细胞培养前,先要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织,使组织中的细胞分散开来;用促性腺激素处理母畜,可使其超数排卵,获得大量的卵母细胞;进行胚胎移植之前,需要对**母猪进行同期发情处理,这样可以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境,提供胚胎移植的成功率.来源:https://faiemp.cn/cshi/202412-37.html
(4)胚胎移植过程前,若要进行胚胎分割,用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中的半个胚胎,注入预先准备好的空透明带中,或直接将裸半胚移入受体.在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
故答案为:
(1)基因工程
(2)显微注射
(3)胰蛋白酶或胶原蛋白酶促性腺激素?同期发情
(4)空透明带?裸半胚?恢复和进一步发育
点评?本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤,能准确判断图中各过程的含义,再结合图中信息准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查.
基因工程是指在基因水平上,按照人类的需要进行设计,然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系,并能使之稳定地遗传给后代。基因工程采用与工程设计十分类似的方法,明显地既具有理学的特点,同时也具有工程学的特点。
生物学家在了解遗传密码是RNA转录表达以后,还想从分子的水平去干预生物的遗传。1973年,美国斯坦福大学的科恩教授,把两种质粒上不同的抗药基因"裁剪"下来,"拼接"在同一个质粒中来源:https://faiemp.cn/cshi/202412-22.html。当这种杂合质粒进入大肠杆菌后,这种大肠杆菌就能抵抗两种药物,且其后代都具有双重抗菌性,科恩的重组实验拉开了基因工程的大幕。
DNA重组技术是基因工程的核心技术。重组,顾名思义,就是重新组合,即利用供体生物的遗传物质,或人工合成的基因,经过体外切割后与适当的载体连接起来,形成重组DNA分子,然后将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物,该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状。
1、DNA重组技术的物质基础
(1)目的基因
基因工程是一种有预期目的的创造性工作,它的原料就是目的基因。所谓目的基因,是指通过人工方法获得的符合设计者要求的DNA片段,在适当条件下,目的基因将会以蛋白质的形式表达,从而实现设计者改造生物性状的目标。
(2)载体
目的基因一般都不能直接进入另一种生物细胞,它需要与特定的载体结合,才能安全地进入到受体细胞中。目前常用的载体有质粒、噬菌体和病毒来源:https://ewtuny.cn/zhishi/202412-76.html。
质粒是在大多数细菌和某些真核生物的细胞中发现的一种环状DNA分子,它位于细胞质中。许多质粒含有在某种环境下可能是必不可少的基因。
噬菌体是专门感染细菌的一类病毒,由蛋白质外壳和中心的核酸组成。在感染细菌时,噬菌体把DNA注入到细菌里,以此DNA为模板,复制DNA分子,并合成蛋白质,最后组装成新的噬菌体。当细菌死亡破裂后,大量的噬菌体被释放出来,去感染下一个目标。。
质粒、噬菌体和病毒的相似之处在于,它们都能把自己的DNA分子注入到宿主细胞中并保持DNA分子的完整,因而,它们成为运载目的基因的合适载体。因此,基因工程中的载体实质上是一些特殊的DNA分子。
(3)工具酶
基因工程需要有一套工具,以便从生物体中分离目的基因,然后选择适合的载体,将目的基因与载体连接起来来源:https://www.ewtuny.cn/cshi/202501-155.html。DNA分子很小,其直径只有20埃(10-10米),基因工程实际上是一种“超级显微工程”,对DNA的切割、缝合与转运,必须有特殊的工具来源:https://www.faiemp.cn/bkjj/202412-123.html。来源:https://www.faiemp.cn/zhishi/202412-91.html
1968年,科学家第一次从大肠杆菌中提取出了限制性内切酶。限制性内切酶最大的特点是专一性强,能够在DNA上识别特定的核苷酸序列,并在特定切点上切割DNA分子。70年代以来,人们已经分离提取了400多种限制性内切酶。有了它,人们就可以随心所欲地进行DNA分子长链切割了。1976年,5个实验室的科学家几乎同时发现并提取出一种酶,叫作DNA连接酶来源:https://faiemp.cn/cshi/202412-18.html。从此,DNA连接酶就成了 “粘合”基因的“分子粘合剂”。
1、 DNA重组技术的一般操作步骤
一个典型的DNA重组包括五个步骤:
(1)目的基因的获取
目前,获取目的基因的方法主要有三种:反向转录法、从细胞基因组直接分离法和人工合成法。
反向转录法是利用mRNA反转录获得目的基因的方法。现在用这种方法人们已先后合成了家兔、鸭和人的珠蛋白基因、羽毛角蛋白基因等。来源:https://www.faiemp.cn/xwzx/202412-38.html
从细胞基因组中直接分离目的基因常用"鸟枪法",因为这种方法犹如用散弹打鸟,所以又称"散弹枪法"。用"鸟枪法"分离目的基因,具有简单、方便和经济等优点。许多病毒和原核生物、一些真核生物的基因,都用这种方法获得了成功的分离。
化学合成目的基因是20世纪70年代以来发展起来的一项新技术。应用化学合成法,可在短时间内合成目的基因。科学家们已相继合成了人的生长激素释放抑制素、胰岛素、干扰素等蛋白质的编码基因。
(2)DNA分子的体外重组
体外重组是把载体与目的基因进行连接来源:https://faiemp.cn/cshi/202412-59.html。例如,以质粒作为载体时,首先要选择出合适的限制性内切酶,对目的基因和载体进行切割,再以DNA连接酶使切口两端的脱氧核苷酸连接,于是目的基因被镶嵌进质粒DNA,重组形成了一个新的环状DNA分子(杂种DNA分子)。
(3)DNA重组体的导入
把目的基因装在载体上后,就需要把它引入到受体细胞中。导入的方式有多种,主要包括转化、转导、显微注射、微粒轰击和电击穿孔等方式。转化和转导主要适用于细菌一类的原核生物细胞和酵母这样的低等真核生物细胞,其他方式主要应用于高等动植物的细胞来源:https://faiemp.cn/cshi/202501-180.html。
(4)受体细胞的筛选
由于DNA重组体的转化成功率不是太高,因而,需要在众多的细胞中把成功转入DNA重组体的细胞挑选出来。应事先找到特定的标志,证明导入是否成功。来源:https://ewtuny.cn/zhishi/202412-109.html
例如,我们常用抗生素来证明证明导入的成功。来源:https://faiemp.cn/xwzx/202412-41.html
(5)基因表达
目的基因在成功导入受体细胞后,它所携带的遗传信息必须要通过合成新的蛋白质才能表现出来,从而改变受体细胞的遗传性状。目的基因在受体细胞中要表达,需要满足一些条件。例如,目的基因是利用受体细胞的核糖体来合成蛋白质,因此目的基因上必须含有能启动受体细胞核糖体工作的功能片段。
这五个步骤代表了基因工程的一般操作流程。
人们掌握基因工程技术的时间并不长,但已经获得了许多具有实际应用价值的成果,基因工程作为现代生物技术的核心,将在社会生产和实践中发挥越来越重要的作用。
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