基因工程的利与弊.doc

基因工程的原理: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。操作方法是: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。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。例如:,,再将载体与基因片段连接(这里用到DNA连接酶)。通过显微注射的方法将这些重组基因注入小鼠的受精卵内,最后让这些受精卵生长发育。结果小鼠生出几只带有大鼠生长激素基因的小鼠,这些小鼠的生长速度非常快,,成为“巨型小鼠”。基因工程中的载体常选取大肠杆菌的环状DNA,用到的工具酶有限制性内切酶、DNA连接酶,其次还得用到DNA聚合酶。限制性核酸内切酶,用来切割目的基因和载体,主要是2型酶;DNA连接酶,用来连接目的基因和载体,有两类,连接平末端的和粘性末端的,若末端不相同连不起来的话,还得用DNA聚合酶来加片段,-和GGG-,再用连接平末端的连接酶来连接。将目的基因导入受体细胞的方法有:植物常用的是农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物和裸子植物的受伤部位。农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中,并且可以通过减数分裂稳定的遗传给后代。基因枪法基本原理是通过动力系统将带有基因的金属颗粒(金粒或钨粒),将DNA吸附在表面,以一定的速度射进植物细胞,从而实现稳定转化的目的。花粉管通道法则是在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。动物则是利用显微注射,或者灭活的病毒转导。显微注射相信大家已经在上面的例子中已经有所了解。灭活的病毒一般可以用于动物细胞的融合,在细胞分裂的一定阶段利用灭活的病毒将不同源的动物细胞进行融合,从而实现基因重组的目的。基因工程的应用领域:基因工程主要有三大领域的应用,分别是遗传育种、疾病治疗、环境保护。基因工程与遗传育种。转基因植物。传统的育种方法有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种。与传统的育种方法相比,基因工程育种的优势在于目的性强,育种周期短,克服远缘杂交不亲和障碍。我们所熟知的转基因植物有抗虫转基因植物,如转基因抗棉铃虫品种。抗病转基因植物,如抗病毒转基因甜椒。其他抗逆转基因植物,如转鱼抗寒基因的番茄。利用转基因改良植物的品性,如矮杆抗倒伏小麦。利用转基因提高农作物产量,如转基因大豆。转基因动物。提高动物的生长速度,如将人的生长激素基因注射到小白鼠的受精卵中,得到超级