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基因工程技术的诞生源于一系列经典实验,其中最重要的包括以下几个:
1. DNA的结构发现:1953年,Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构的模型,这一发现为后来的基因工程技术奠定了重要的基础。
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2. 质粒的发现:质粒是一种小型的DNA分子,存在于细菌细胞内,能够自主复制和转移。1972年,Stanley Cohen和Herbert Boyer成功地将外源DNA片段插入到质粒中,形成了第一个重组质粒。
3. 基因克隆技术的建立:1973年,Cohen和Boyer成功地利用重组DNA技术克隆了一段青霉素合成酶的基因,这标志着基因工程技术的诞生。
4. 转基因生物的制备:1983年,美国科学家利用基因工程技术,将一种人类基因导入到细菌中,使其表达出人类蛋白质,这是第一次成功制备转基因生物。来源:https://ewtuny.cn/xwzx/202412-16.html
这些经典实验的成功为基因工程技术的发展奠定了坚实的基础,同时也开启了生物科学的新时代。
生物学三大发现
基因工程(genetic
engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术
。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,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。基因工程是生物工程
的一个重要分支
大脑彩虹图,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的复杂技术。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。它克服了远缘杂交
的不亲和障碍。1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基(Waclaw Szybalski)称基因重组技术为合成生物学来源:https://faiemp.cn/zhishi/202412-20.html
概念,1978年,诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶来源:https://faiemp.cn/cshi/202501-164.html
的纳森斯来源:https://www.ewtuny.cn/cshi/202412-18.html
(Daniel Nathans)、亚伯来源:https://faiemp.cn/cshi/202501-179.html
(Werner Arber)与史密斯
(Hamilton Smith)时,斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道:限制酶
将带领我们进入合成生物学
的新时代。2000年,国际上重新提出合成生物学
概念,并定义为基于系统生物学
原理的基因工程。*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来源:https://faiemp.cn/bkjj/202412-6.html。*基因工程的基本定义*狭义上仅指基因工程。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,表达出新产物或新性状。重组DNA分子需在受体细胞中复制扩增,故还可将基因工程表征为分子克隆来源:https://www.ewtuny.cn/zhishi/202412-117.html
(Molecular Cloning)或基因克隆
(Gene Cloning)。广义上包括传统遗传操作中的杂交技术
、现代遗传操作中的基因工程
和细胞工程来源:https://faiemp.cn/xwzx/202412-13.html
。是指DNA重组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:基因重组
、克隆
和表达的设计与构建(即DNA重组技术
);下游技术:基因工程菌(细胞)的大规模培养、外源基因表达产物的分离纯化过程。广义的基因工程概念更倾向于工程学的范畴。广义的基因工程是一个高度的统一体:上游重组DNA的设计必须以简化下游操作工艺和装备为指导思想;下游过程则是上游重组蓝图的体现与保证。---基因工程产业化的基本原则。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
或细胞或基因工程生物体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,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、创造新特性的生物类型。从实质上讲,基因工程的定义强调了外源DNA来源:https://faiemp.cn/cshi/202412-52.html
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
(species)间限制,扩大和带来了定向改造生物的可能性,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。
生物学界三大发现,似乎很少有这个说法。一般如楼上所言为被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发现的是:细胞学说,能量守恒和转化定律,达尔文的自然选择学说。
生物学界的发现若不限时间的话并且具有光芒四射里程碑式意义的有:细胞学说,自然选择学说,孟德尔遗传定律,摩尔根的连锁交换定律,DNA反向双螺旋结构发现,DNA重组技术的发现等吧。这个可以去参考若贝尔生理和医学奖的获得历史。
生物实验三大技术,这个也没听说过。基因工程的理论基础有一般来说DNA是生物的遗传物质,DNA的双螺旋结构;实践基础有限制性内切酶的发现,载体的发现。不知道你是否想问这个来源:https://ewtuny.cn/cshi/202501-158.html。
一般生物实验技术有显微镜法,放射免疫分析法,离心,PCR,电泳,核磁共振NMR,免疫共沉淀Co-IP,RNA干扰RNAi,基因打靶,分子标记等。来源:https://www.faiemp.cn/cshi/202412-2.html
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