基因工程的利与弊
发布时间:2021-06-11
发布时间:2021-06-11
基因工程的利与弊 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:将大鼠的生长激素基因导入小鼠受精卵.首先在大鼠的体细胞中提取染色体,分离目标基因.用限制性核酸内切酶处理载体,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,其个体是同窝其他小鼠的1.8倍,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,如加CCC-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