生物技术领域文献1

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1、生物技术领域文献----关于基因工程姓名：褚文媛院校：化工与材料工程学院班级:高分1003班学号：10120338基因工程技术一．概念A.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。B.基因工程的基本定义基因工程是指重组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

2、重组DNA技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因工程的分离纯化过程。　　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进行无性繁殖，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、创造新的生物类型。　　从实质上讲，基因工程的定义强调了外源DNA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间限制，扩大和带来了定向创造生物

3、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，从而产生遗传物质和状态的转移和重新组合。基因工程要素：包括外源DNA，载体分子，工具酶和受体细胞等。二，基因工程诞生的理论依据（1）DNA是遗传物质　　不同基因具有相同的物质基础。地球上的一切生物，从细菌到高等动物和植物，直至人类，它们的基因都是一个具有遗传功能的特定核苷酸序列的DNA片段。而所有生物的DNA的基本结构都是一样的。因此，不同生物的基因（DNA片段）原则上是可以重组互换的。　　虽然某

4、些病毒的基因定位在RNA上，但是这些病毒的RNA仍可以通过反转录产生。DNA并不影响不同基因的重组或互换。　　A：肺炎双球菌转化实验　　1944年美国微生物学家Avery，通过细菌（肺炎链球菌）转化（有毒与无毒）研究确定了基因的分子载体是DNA，而不是蛋白质。　　B：噬菌体转染实验　　1952年AlfredHershy和MarshaChase用标记物的噬菌体（P32和S35）感染大肠杆菌，发现只有P32标记的DNA注入寄主细胞才能繁殖下一代进一步证明遗传物质是DNA。（2）DNA双螺旋结构　　1953年JamesD.Watson和FrancisH.C.Cr

5、ick揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制。（3）中心法则，遗传密码　　遗传密码是通用的。一系列三联密码子（除极少数的几个以外）同氨基酸之间的对应关系，在所有生物中都是相同的。也就是说遗传密码是通用的，重组的DNA分子不管导人什么样的生物细胞中，只要具备转录翻译的条件，均能转译出原样的氨基酸。即使人工合成的DNA分子（基因）同样可以转录翻译出相应的氨基酸。现在，基因是可以人工会成的。（4）基因可切割　　基因直线排列在DNA分子上。除少数基因重叠排列外，大多数基因彼此之间存在着间隔序列。因此，作为DNA分子上一个特定核苷酸序列的基因，允许从DNA分子

6、上一个一个完整地切割下来。即使是重叠排列的基因，也可以把指定的基因切割下来，尽管破坏了其他基因。（5）基因可转移　　基因不仅是可以切割下来的，而且发现生物体内有的基因可以在染色体DNA上移动，甚至可以在不同染色体间进行跳跃，插入到靶DNA分子之中。由此表明基因不仅是可转移的，（6）多肽与基因之间的对应关系　　现在普遍认为，一种多肽就有一种相对应的基因。因此，基因的转移或重组可以根据其表达产物多肽的性质来检查。（7）基因通过复制把遗传信息传递经重组的基因一般来说是能传代的，可以获得相对稳定的转基因生物。三．基因工程发展史　　基因工程是在生物化学,生物分子学和

7、分子遗传学等学科的研究成果基础上逐步发展起来的。基因工程研究的发展大致可分为以下几个阶段：（1）基因工程准备阶段　　理论上的准备：1944年，美国微生物学家Avery等通过细菌转化研究，证明DNA是基因载体。从此之后，对DNA构型开展了广泛研究，至1953年Watson和Crick建立了DNA分子的双螺旋模型。在此基础上进一步研究DNA的遗传信息，1958年至1971年先后确立了中心法则，破译了64种密码子，成功地揭示了遗传信息的流向和表达问题。以上研究成果为基因工程问世提供了理论上的准备。　　技术上的准备：20世纪60年代末70年代初，限制性核酸内切酶和

8、DNA连接酶的发现，使DNA分子进行体外切割和连接成为可能。197