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現(xiàn)代生物技術(shù)概述
什么是生物技術(shù)?1、生物技術(shù)
生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理,以微生物、動(dòng)物、植物作為反應(yīng)器,將物料進(jìn)行加工,以提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。2、現(xiàn)代生物工程:發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程=生物工程生物技術(shù)現(xiàn)狀如何?生物技術(shù)現(xiàn)狀如何?世界生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀(2001統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))全球生物技術(shù)公司4284家;美國(guó)1457家。全球收入384.7億美元;美國(guó)253.19億美元全球研發(fā)費(fèi)用164.27億美元;美國(guó)115.32億美元我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀300家公司,有能力生產(chǎn)的150家,上市40多家。產(chǎn)品總銷售額200億RMB?;蚬こ袒蚬こ?0世紀(jì)70年代隨著DNA重組技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展出來。對(duì)基因進(jìn)行加工,使生物體發(fā)展成為新的有機(jī)生物體。是生物工程四兄弟中發(fā)展最迅速,威力最大的一個(gè)。各種生物工程在實(shí)施上大多離不開基因工程手段,現(xiàn)代生物技術(shù)中,主要的是基因工程?;蚬こ潭x
基因工程(geneengineering)
又稱基因操作(genemanipulation),重組DNA(recombinantDNA)?;蚬こ淌且苑肿舆z傳學(xué)為理論基礎(chǔ),以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段,將不同來源的基因(DNA分子),按預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖,在體外構(gòu)建雜種DNA分子,然后導(dǎo)入活細(xì)胞,以改變生物原有的遺傳特性,獲得新品種,生產(chǎn)新產(chǎn)品,或是研究基因的結(jié)構(gòu)和功能。轉(zhuǎn)基因魚轉(zhuǎn)基因魚轉(zhuǎn)基因魚轉(zhuǎn)基因蠶轉(zhuǎn)基因蠶轉(zhuǎn)基因猴
這種蠶被導(dǎo)入了水母、珊瑚等的熒光蛋白質(zhì)基因,所結(jié)的繭在自然光照射下呈淡綠色或粉色,但經(jīng)藍(lán)色發(fā)光二極管等光線照射后,通過濾鏡觀察則呈熒光色。該成果有望應(yīng)用于衣料及家裝等領(lǐng)域。由于以前用熱水煮繭抽絲的方法會(huì)破壞熒光蛋白質(zhì),研究組在低于60度的真空鍋中加入藥劑煮繭抽絲。此外,研究組還培養(yǎng)出了新的轉(zhuǎn)基因蠶,這種蠶吐出的絲比普通絲細(xì)一成且不易斷,還具有易于粘合細(xì)胞的性質(zhì)。據(jù)稱這一成果有望被應(yīng)用于人造血管等領(lǐng)域據(jù)日本共同社報(bào)道,日本農(nóng)業(yè)生物資源研究所與群馬縣蠶絲技術(shù)中心等研究組10月24日宣布成功大量培養(yǎng)出了可結(jié)出熒光色蠶繭的轉(zhuǎn)基因蠶,并研發(fā)出了能保持發(fā)光特性而將蠶繭轉(zhuǎn)為生絲的方法
研究組通過多次對(duì)轉(zhuǎn)基因蠶進(jìn)行交配,解決了蠶繭較小的缺點(diǎn),并培養(yǎng)出含綠、紅、橙3色熒光蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因蠶各兩三萬只。轉(zhuǎn)基因番茄為人類最終戰(zhàn)勝糖尿病、乳腺癌、愛滋病、帕金森氏癥和艾滋病等頑癥提供幫助。世界上首例轉(zhuǎn)基因靈長(zhǎng)類動(dòng)物—轉(zhuǎn)基因猴“安迪”完成此項(xiàng)研究的美國(guó)俄勒岡保健科學(xué)大學(xué)提供的新聞公報(bào)稱,這只名為“安迪”(Andi)的恒河猴于2000年10月2日誕生,它是由一粒被植入追蹤基因的未受精卵孕育而成的轉(zhuǎn)基因猴。它目前健康活潑,與另外兩只小猴生活在特制的“公寓”里。
俄勒岡州波特蘭市俄勒岡衛(wèi)生科技大學(xué)俄勒岡區(qū)域靈長(zhǎng)類研究中心的專家沙藤說:“舉例而言,我們可以輕易的植入老年癡呆癥基因,以加速發(fā)展出治療此種疾病的疫苗?!鞭D(zhuǎn)基因番茄問題以色列研究人員日前宣布,他們利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出一種具有檸檬和玫瑰香味的新品種番茄。生成類胡蘿卜素的其他農(nóng)作物和花也可以像番茄一樣,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變氣味和口味。
吃個(gè)番茄也能抗乙肝,這絕非天方夜譚。每天坐在家里,吃上三五只西紅柿,人們體內(nèi)就能產(chǎn)生乙型肝炎病毒的抗體,達(dá)到和注射疫苗一樣的效果。
中國(guó)農(nóng)科院生物研究所有關(guān)研究人員指出,“利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)乙型肝炎口服疫苗”是國(guó)家863高新生物技術(shù)領(lǐng)域中的一項(xiàng)研究,該項(xiàng)研究經(jīng)過研究人員的共同努力,現(xiàn)已取得重大成果,科研人員在研制出轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后,現(xiàn)又將乙型肝炎病毒包膜中蛋白抗原基因成功導(dǎo)入西紅柿并獲得穩(wěn)定和高效表達(dá),這就意味著,人們不必忍痛,輕松地吃幾個(gè)西紅柿就能將談之色變的乙型肝炎輕松拒之于身外。
問題:1.已學(xué)過的育種方法有哪些?雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)2.基因工程方法育種的優(yōu)越性體現(xiàn)在哪里?能定向改造生物的性狀3.什么是基因工程?
基因工程的原理是什么?1、基因工程:又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)通俗的說,就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。2、原理:通過基因重組技術(shù),讓目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定和高效表達(dá)操作水平3、操作水平:4、結(jié)果:DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀,獲得人類所需要的品種。想一想為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上?推測(cè)這種“嫁接”怎樣才能實(shí)現(xiàn)?DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)DNA都是由四種脫氧核苷酸形成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)基因工程操作的工具基因工程操作的工具將目的基因片斷從受體細(xì)胞內(nèi)提取,需要基因的剪刀——限制性核酸內(nèi)切酶。將目的基因與質(zhì)粒DNA連接,需要基因的針線——DNA連接酶。將目的基因運(yùn)入大腸桿菌,需要基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體。限制性核酸內(nèi)切酶1、限制性內(nèi)切酶作用過程限制性核酸內(nèi)切酶一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列酶分布在細(xì)菌中特點(diǎn)特異性限制性核酸內(nèi)切酶2、分布:主要在細(xì)菌中。3、特點(diǎn):
特異性,即識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn)例如:大腸桿菌的一種限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別GAATTC序列,并在G和A之間切開4、結(jié)果:產(chǎn)生黏性未端被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端?基因的針線:DNA連接酶
GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAA
AATTC
GG
CTTAA
AATTC
GGCTTAAAATTC
G被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端?用同種限制酶切割DNA連接酶DNA連接酶磷酸二酯鍵,不是氫鍵。1、連接酶的作用:將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來,使之成為一個(gè)完整的DNA分子。2、連接的部位:運(yùn)載體運(yùn)載體要讓一個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá),首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)去。能將外源基因送入細(xì)胞的
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