基因工程改造生物的本質是什麼,生物學的本質是什麼?

2021-03-03 20:32:48 字數 5187 閱讀 6499

1樓:匿名使用者

基因工程改造生物的本質是基因重組,核心技術是dna的重組技術,即利用供體生物的遺傳物質或人工合成的基因,經過體外或離體的限制酶切割後與適當的載體連線起來形成重組dna分子,然後在將重組dna分子匯入到受體細胞或受體生物構建轉基因生物,該種生物就可以按人類事先設計好的藍圖表現出另外一種生物的某種性狀。

比如抗蟲棉,就是因為人為匯入了bt基因,經植物自身重組,將bt基因整合到植株基因組中,達到遺傳改良的目的。

2樓:隱之界

基因工程改造生物的本質是改變生物的遺傳資訊,即在dna分子中加入外源基因。

生物學的本質是什麼?

3樓:鵝子野心

生物學(biology),簡稱生物,是自然科學六大基礎學科之一。研究生物的結構、功能、發生和發展的規律。以及生物與周圍環境的關係等的科學。

生物學源自博物學,經歷實驗生物學、分子生物學而進入了系統生物學時期。

生物與人類生活的許多方面都有著非常密切的關係。生物學作為一門基礎科學,傳統上一直是農學和醫學的基礎,涉及種植業、畜牧業、漁業、醫療、製藥、衛生等等方面。隨著生物學理論與方法的不斷髮展,它的應用領域不斷擴大。

生物學的影響已突破上述傳統的領域,而擴充套件到食品、化工、環境保護、能源和冶金工業等等方面。如果考慮到仿生學,它還影響到電子技術和資訊科技。

人口、食物、環境、能源問題是當前舉世矚目的全球性問題。世界人口每年的增長率約20%,大約每過35年,人口就會增加一倍。地球上的人口正以前所未有的速度激增著。

人口問題是一個社會問題,也是一個生態學問題。人們必須對人類及環境的錯綜複雜的關係進行周密的定量的研究,才能對地球、對人類的命運有一個清醒的認識,從而學會自己控制自己,使人口數量維持在一個合理的數字上。在這方面生物學應該而且可能做出自己的貢獻。

內分泌學和生殖生物學的成就導致口服避孕藥的發明,已促進了計劃生育在世界範圍內的推廣。在人口問題中,除了數量激增以外,遺傳病也嚴重威脅人口質量。一些資料表明,新生兒中各種遺傳病患者所佔的比例在 3%~10.

5%之間。在中國的部分山區,智力不全者佔2%~3%,個別地區達10%以上。揭示產生遺傳病的原因,找到控制和征服遺傳病的途徑無疑是生物學又一重要任務。

進行家系分析以確定患者是否患有遺傳病,對患者提出有益的遺傳指導和勸告;通過對胎兒的脫屑細胞進行染色體分析和各種酶的生化分析,以診斷未來的嬰兒是否有先天性遺傳性疾病。這些方法都能避免或減少患有遺傳病嬰兒的出生,以減輕家庭和社會的沉重負擔。將基因工程應用於遺傳病的**稱為基因**,在實驗動物上對幾種遺傳病的基因**已取得一些進展。

隨著基因工程技術的發展,基因**將為控制和**人類遺傳病開闢廣闊的前景。

和人口問題密切相關的是食物問題。食物匱乏是發展中國家長期以來未能解決的嚴重問題,當前世界上有幾億人口處於營養不良狀態。到21世紀初,糧食生產至少每年要增長3%~8%才能使食物短缺狀況有所改善。

人類食物的最終**是植物的光合作用,但在陸地上擴大農業生產的土地面積是有限的,增加食物產量的主要道路是改進植物本身。過去,在發展科學的農業和「綠色革命」方面,生物學已做出巨大的貢獻。今天,人類在一定限度內定向改造植物,用基因工程、細胞工程培育優質、高產、抗旱、抗寒、抗澇、抗鹽鹼、抗病蟲害的優良品種已經不是不切實際的遐想。

植物基因工程一些關鍵技術已經有所突破,得到了一些轉基因植物。此外,利用富含蛋白質的藻類、細菌或真菌,進行大規模培養,並從中獲得單細胞蛋白質。由於成功地利用了基因工程並取得了大規模連續發酵工程的技術經驗,單細胞蛋白技術已經取得了重大突破。

氨基酸是蛋白質的單體,植物蛋白往往缺少某幾種人體必需的氨基酸,如果在食品中新增某種氨基酸,將會大大提高植物蛋白的生物學價值。用微生物發酵、固定化細胞或固定化酶技產氨基酸,已經逐步形成比較完整的體系,可以預料,氨基酸生產將在營養不良問題上發揮日益重要的作用。現代生物學成就和食品工業相結合,已使食品工業成為新興的產業而蓬勃地發展起來。

20世紀生態學關於人與自然關係的研究,喚醒人類重視賴以生存的生態環境。工業廢水、廢氣和固體廢物的大量排放,農用殺蟲劑、除莠劑的廣泛使用,使大面積的土地和水域受到汙染,威脅著人類生產和生活。這就要求人們更深入地研究生物圈中物質和能的迴圈的生態學規律,並在人類的經濟生活以及其他社會生活中,正確的運用這些規律,使生物能夠更好地為人類服務。

現代生物學證明,微生物所具有的生物催化活性是極為廣泛的,利用富集培養法幾乎可以找到降解任何一種含毒有機化合物的微生物,利用基因工程等技術還可以不斷提高它們的降解作用。因此,有降解作用的微生物及其酶製劑就成為消除汙染的有力手段。利用微生物防治害蟲,以部分代替嚴重汙染的有機殺蟲劑也是大有前途的。

在農業中儘快使用生物防治、生物固氮等新技術,改變農業過分依賴石油化工的局面,這是關係到恢復自然生態平衡的大事,也是農業發展的大勢所趨。大量消耗資源的傳統農業必將向以生物科學和技術為基礎的生態農業轉變

全世界的化工能源(石油、煤等)貯備總是有限的,總有一天會枯竭。因此,自然界中可再生的生物資源(生物量) 又重新被人所重視。自然界中的生物量大多是纖維素、半纖維素、木質素。

將化學的、物理的和生物學的方法結合起來加工,就可以把纖維素轉化為酒精,用作能源。有人估計,到20世紀末全世界的汽車約有35%將使用生物量(酒精)。沼氣是利用生物量開發能源的另一產品。

中國和印度利用農村廢料進行厭氧發酵產生沼氣已作出顯著成績。世界上已經出現了利用固相化細胞技術的工業化沼氣厭氧反應器。一些單細胞藻類中含有與**結構類似的油類,而且可高達總重的70%,這是另一個引人注目的可再生的生物能源。

太陽能是人類可以利用的最強大的能源,而生物的光合作用則是將太陽能固定下來的最主要的途徑,可以**,利用生物學的理論和方法解決能源問題是大有希望的。

此外,對人口、食物、環境、能源等問題進行綜合研究,開創各種綜合解決這些問題的方法的農業生態工程的興起,最終將發展新的、大規模的近代化農業。

上面的敘述,僅就人口、食物、環境、能源問題和生物學的關係而言,也還是很不充分的。但由此可以看到,生物學的發展和人類的未來息息相關。

什麼是基因工程,其本質特徵是什麼

4樓:匿名使用者

基因工程

(ge***ic engineering)又稱基因拼接技術和dna重組技術,是以分子遺傳學為理論基礎,以分子生物學和微生物學的現代方法為手段,將不同**的基因按預先設計的藍圖,在體外構建雜種dna分子,然後匯入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品。

詳細介紹

基因工程是生物工程的一個重要分支,它和細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程共同組成了生物工程。所謂基因工程(ge***ic engineering)是在分子水平上對基因進行操作的複雜技術。是將外源基因通過體外重組後匯入受體細胞內,使這個基因能在受體細胞內複製、轉錄、翻譯表達的操作。

它是用人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質——dna大分子提取出來,在離體條件下用適當的工具酶進行切割後,把它與作為載體的dna分子連線起來,然後與載體一起匯入某一更易生長、繁殖的受體細胞中,以讓外源物質在其中「安家落戶」,進行正常的複製和表達,從而獲得新物種的一種嶄新技術。它克服了遠緣雜交的不親和障礙。

2023年,波蘭遺傳學家斯吉巴爾斯基(waclaw szybalski)稱基因重組技術為合成生物學概念,2023年,諾貝爾生醫獎頒給發現dna 限制酶的納森斯(daniel nathans)、亞伯(werner arber)與史密斯(hamilton **ith)時,斯吉巴爾斯基在《基因》期刊中寫道:限制酶將帶領我們進入合成生物學的新時代。2023年,國際上重新提出合成生物學概念,並定義為基於系統生物學原理的基因工程。

a ]重組dna技術的基本定義

重組dna技術是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進行拼接重組,然後轉入另一種生物體(受體)內,使之按照人們的意願穩定遺傳並表達出新產物或新性狀的dna體外操作程式,也稱為分子克隆技術。因此,供體、受體、載體是重組dna技術的三大基本元件。

b ]基因工程的基本定義

基因工程是指重組dna技術的產業化設計與應用,包括上游技術和下游技術兩大組成部分。上游技術指的是基因重組、克隆和表達的設計與構建(即重組dna技術);而下游技術則涉及到基因工程菌或細胞的大規模培養以及基因產物的分離純化過程。

基因工程是利用重組技術,在體外通過人工「剪下」和「拼接」等方法,對各種生物的核酸(基因)進行改造和重新組合,然後匯入微生物或真核細胞內進行無性繁殖,使重組基因在細胞內表達,產生出人類需要的基因產物,或者改造、創造新的生物型別。

從實質上講,基因工程的定義強調了外源dna分子的新組合被引入到一種新的寄主生物中進行繁殖。這種dna分子的新組合是按工程學的方法進行設計和操作的,這就賦予基因工程跨越天然物種屏障的能力,克服了固有的生物種間限制,擴大和帶來了定向創造生物的可能性,這是基因工程的最大特點。

基因工程包括把來自不同生物的基因同有自主複製能力的載體dna在體外人工連線,構成新的重組的dna,然後送到受體生物中去表達,從而產生遺傳物質和狀態的轉移和重新組合。

基因工程要素:包括外源dna,載體分子,工具酶和受體細胞等。

一個完整的、用於生產目的的基因工程技術程式包括的基本內容有:(1)外源目標基因的分離、克隆以及目標基因的結構與功能研究。這一部分的工作是整個基因工程的基礎,因此又稱為基因工程的上游部分。

(2)適合轉移、表達載體的構建或目標基因的表達調控結構重組。(3)外源基因的匯入。(4)外源基因在宿主基因組上的整合、表達及檢測與轉基因生物的篩選。

(5)外源基因表達產物的生理功能的核實。(6)轉基因新品系的選育和建立,以及轉基因新品系的效益分析。(7)生態與進化安全保障機制的建立。

(8)消費安全評價。

狹義的遺傳工程:僅指基因工程。

是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進行拼接重組,然後轉入另一種生物體(受體)內,使之按照人們的意願穩定遺傳,表達出新產物或新性狀。

重組dna分子需在受體細胞中複製擴增,故還可將基因工程表徵為分子克隆(molecular cloning)或基因克隆(gene cloning)。

廣義的遺傳工程:

包括傳統遺傳操作中的雜交技術、現代遺傳操作中的基因工程和細胞工程。[1]

是指dna重組技術的產業化設計與應用,包括上游技術和下游技術兩大組成部分。

上游技術:基因重組、克隆和表達的設計與構建(即dna重組技術);

下游技術:基因工程菌(細胞)的大規模培養、外源基因表達產物的分離純化過程。

廣義的基因工程概念更傾向於工程學的範疇。

廣義的基因工程是一個高度的統一體:

上游重組dna的設計必須以簡化下游操作工藝和裝備為指導思想;

下游過程則是上游重組藍圖的體現與保證。

生物工程主要學習什麼呢,生物基因工程技術主要學什麼

主要bai學習與基因工程 蛋du白質工程等相關的基zhi礎理論和 dao操作技能。主要課程專有 普通生屬物學 生物化學 神經生物學 微生物學 微生物原理 基因工程原理與方法 細胞工程 生化工程 酶與酶工程 發酵工程 計算機在生命科學中的應用 生命科學資訊與情報 生命科學基礎講座等。主要課程抄 高等數...

在基因工程中,黏性末端指的是什麼

a dna連線酶將黏性bai 末端du之間的磷酸和五zhi 碳糖連線起來,dao形成磷酸二酯鍵內,a錯誤 b 限容制性核酸內切酶能識別dna分子的特定核苷酸序列,並且使每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,所以目的基因的獲得要用限制性核酸內切酶,b正確 c 目的基因不能直接匯入受體細胞,...

為什麼基因工程的原理是基因重組而不是基因突變

在答這個問題之前,首先要區分基因 重組和基因突變的含義 基因重組是指非等位基因間的重新組合。能產生大量的變異型別,但只產生新的基因型,不產生新的基因。基因突變是指基因的分子結構的改變,即基因中的脫氧核苷酸的排列順序發生了改變,從而導致遺傳資訊的改變。基因突變的頻率很低,但能產生新的基因,對生物的進化...