细菌与遗传工程

遗传工程又称“遗传操作”,有广义和狭义之说。广义的遗传工程指把一种生物的遗传物质转移到另一种生物的细胞中去,并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。狭义的遗传工程又称基因工程或重组DNA技术,这是从供体生物提取所需基因,也就是DNA片段,与载体重组后引入受体生物,从而改变受体     

外源DNA导入技术在植物育种中的应用

外源DNA导入技术,是植物分子育种的内容之一.它不同于目的基因分离、构建重组分子、装载体、转导的基因工程技术.它是以植物的植株为受体,直接将带有目的性状的供体遗传物质或供体的总DNA片段进行导入,最后筛选获得目的性状的后代,达到改良品种之目的.由于它简易可行,已引起了育种者极大的兴趣.近十多年来,这一技术已     

基因工程国内外进展和差距

基因工程是分子水平上的遗传工程。它主要运用重组DNA技术,在特殊酶的作用下,在体外人工连接来自不同生物体的目的基因于有自主复制能力的载体(质粒)DNA中,建成重组DNA的质粒:将此重组质粒送入受体生物细胞去复制和表达,达到遗传物质的转移,产生所需蛋白质。重组DNA技术的主要环节有:目的基因的分离或克隆、体外重组、载体传递或转染和复制、受体细胞繁殖和表达、蛋白质提纯和制备等。基因工程的最大特点是,打破了生物种间界限,使微生物、动植物、甚至人类之间的遗传物质可以互相转移和重组。     

体外展示技术及其在抗体工程中的应用

体外展示技术包括核糖体展示技术、mRNA展示技术、DNA展示技术,是在无细胞蛋白质表达体系内将基因型和表型通过一定的方法连接在一起,体外高通量的筛选多肽和蛋白质的技术。抗体的产生是一个不断选择的过程,利用体外展示技术在体外选择针对某一抗原的抗体分子,并结合基因工程技术对抗体进行改造,以产生高亲和力、高特异性的抗体。体外展示技术的研究和应用已越来越广泛,有望成为下一代的抗体制备技术。     

遗传工程

生物把各种性状从父代传给子代的现象就是遗传。遗传工程是一门人工改造生物遗传性的新的科学技术。人们根据需要,有计划地将不同生物的遗传物质,有选择地提取出来,在体外进行切割和分子水平的人工重组,然后再把重组的 DNA分子转移到不同的生物细胞中,使生物的     

DNA与个体发育调控(1)

多细胞生物的身体都是由一个细胞发育而来的,因此该细胞内的遗传物质DNA应携带有建造身体结构的全部信息指令。然而,在DNA序列中却只有为基因编码的序列,以及控制基因表达时间、地点、多少的调控序列,并没有如何建造身体的具体信息指令。DNA的蓝图作用,是通过各种蛋白质分子的顺序表达来形成各种类型的细胞,同时通过一些细胞分泌的信息分子指挥周围细胞表达出能够产生机械力的蛋白质分子,让细胞按照特异方式彼此结合,从而实现个体发育的精准调控。     

主编导读

<正>本期主编导读主题:DNA计算、基因编辑、蛋白质自组装、小分子药物靶蛋白发现、细胞活性影响预测、线粒体治疗、微针、疟疾快检和人工生物固碳等技术和方法。DNA计算,顾名思义,就是利用组成DNA分子中A、T、C、G四种碱基的不同组合方式来存储不同的数据,并将运算对象编码为DNA分子。然后,根据DNA分子所特有的双螺旋结构和碱基互补配对的基本原则,在特定酶的作用下,让DNA分子完成某种生物化学反应,将一种基因代码(输入数据)转变另外一种基因代码(运算结果),从而实现一个计算过程。     

基因工程技术的现状与发展

基因工程技术乃是近十多年来发展起来的一门新的生物学技术。它的出现对于推动分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学以及其它生物学科诸多领域的发展都起了重要的作用。基因工程技术亦即重组DNA技术包括了多种技术。这些技术可以划分为以下三个方面,即:①基因的制备与扩增;②基因的转移、检测和DNA序列分析;③基因的表达与表达载体的构建。下面将简单谈谈有关这些方面的现状与发展。     

《基因工程》多媒体教学系统的设计与实现

基因工程就是在生物体外 ,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接” ,对生物的基因进行改造和重新组合 ,然后导入受体细胞内进行无性繁殖 ,使重组基因在受体细胞内表达 ,产生出人类所需要的基因产物。基因工程引发的现代生物技术正在改变地球上的生物和人类的未来 ,直接关系到医药、食品、农牧、化工、环保、能源等传统产品的改造和新产品的形成。基因工程是从分子水平上对生命复杂现象的认识和操作 ,内容丰富、理论性强 ,实验操作条件高 ,给实际的教学工作带来一些难以克服的困难。通过计算机多媒体技术将基因工程的原理和方法加以演示…     

外源基因表达

体外重组DNA技术,在很多方面已经被用来导入外源遗传物质到一个新的细胞里,其目的常常是分离以及在结构上研究一个特定的DNA片段。可是,主要目的是在新的寄主细胞中获得外源基因的表达。 到达新寄主的某些外源基因,其表型至少在定性上与在原寄主中是一样的(表一)。     

DNA条形码技术的研究进展及其应用

DNA条形码技术(DNA Barcod ing)是通过对一个标准目的基因的DNA序列进行分析从而进行物种鉴定的技术。这个概念的原理与零售业中对商品进行辨认的商品条形码是一样的。简单地说,DNA条形码技术的关键就是对一个或一些相关基因进行大范围的扫描,进而来鉴定某个未知的物种或者发现新种[1—3]。自从提出DNA条形码的概念以来,这种新兴分类学技术已经引起了越来越多的生物学家的关注。DNA条形码技术是分类学中辅助物种鉴定的新技术,它代表了生物分类学研究的一个新方向[4],因此它在生态、环境、食品等诸多领域都将会有广泛的应用[5]。本文概括综述了DNA条形码技术的发展历史、原理与操作,分析了其在生物分类中的应用及应用上的优势与限制,对DNA条形码技术在鱼类学研究的意义与可行性进行了探讨。1 DNA条形码技术的发展历史2003年,Herbert研究发现利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(M itochondrial cytochrom ecoxidase subun itⅠ,COⅠ)基因一段长度为648bp的片段,能够在DNA水平上成功的区分物种,并且认为利用COⅠ基因从分子演化的角度,将提供一种快速、简便、可信的分...     

线虫基因显微注射和整合技术——设备、操作与指南

秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)是研究动物遗传、个体发育和行为活动的重要模式生物,其主要优点是能够研究从分子细胞水平到整体系统水平的相关生命活动的作用机理．其中基因显微注射和整合是该领域的核心技术,广泛应用于研究线虫的基因表达、功能和基因间的相互作用等．显微注射技术使用尖端开口直径为微米级的玻璃微管,将所研究的目的DNA注射进线虫的性腺．注射的DNA被成熟的卵细胞吸收,以染色体外遗传物质的形式存在．但这种形式并不能稳定遗传,可采用基因整合技术将外源基因整合到染色体上,得到稳定遗传的线虫种系．显微注射是一项精细的实验技术,影响实验成功与否的因素较多,实际操作需要有一定的经验．在实践过程中逐步改进和完善了这项技术,在此主要介绍线虫显微注射技术的操作过程、创新方法以及注意细节．     

分子生物学和昆虫学的关系

<正> 众所周知,DNA是生物遗传的主要物质基础,人们对于遗传物质的深入了解可以说是生物学史上最重要的革命,它导致了20世纪分子生物学理论和技术的迅速发展。简单地说,包括40年代证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质;50年代提出的DNA双螺旋结构模型;70年代建立了DNA片段中核苷酸序列简单快速测定方法,并分离出了一系列限制性内切酶及连接DNA切割末端的连接酶;在细菌中发现并鉴定了具有自我调控能力的环形DNA-质粒等。自60年代开始,对基因活动所进行的大量遗传和生化分析,解开了基因密码并证实了其     

用无细胞克隆系统进行特异DNA扩增的技术—PCR

作为分子生物学基石之一的分子克隆技术,是一系列技术的总称,包括目的基因的提纯,选择有自主复制能力的载体DNA,选用不同的限制性内切酶,构建新的重组DNA,导入受体细胞,重组DNA的转化,转化后遗传物质和性状的转移及重新组合,重组DNA的纯化扩增等。该系列技术的操作相当复杂繁琐且耗时长。如何从极微量的生物材料中简便快速地得到大量特定的基因,或是在众多复杂的生物基因DNA中,     

突破"孟氏定律"教学重难点的尝试

“孟氏定律”是高二生物教学的重点 ,也是难点。尤其是对“基因自由组合规律”的学习和应用 ,学生在学习之后 ,对基因是怎样分离和自由组合 ,不同基因型的生物个体是怎样产生不同比例的配子 ,怎样根据部分已知条件推测某亲本或某杂交后代的基因型和表现型 ,以及怎样预计某杂交后代出现的几率等问题始终混淆不清 ,难于理解 ,以至出现解题思路和方法的错误。针对这些问题 ,笔者在教学过程中做了一些尝试 ,收到良好效果。1　减数分裂为基础 ,概率原理贯始终控制生物性状的遗传物质主要是 DNA,而基因是具有遗传效应的 DNA片段 ,染色体是DNA…     

基因工程在环境保护中的应用

20世纪70年代伯格(P．Berg)利用内切酶把分属2个不同作用的DNA重组到一起,宣告了基因工程的诞生。基因工程是在分子水平上,用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质,在体外切割、拼接和重组、然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞．使外源DNA在受体细胞中进行复制和表达。按人们的     

基因编辑技术在斑马鱼中的应用及研究进展

基因编辑技术通过对特定DNA片段的插入、敲除、修饰或替换等,实现对生物体中目标基因的编辑。与早期基因工程技术将遗传物质随机插入宿主基因组中的方式不同的是,基因编辑技术能够定点需要插入的位置,从而实现对生物体基因组特定位点的准确修饰、人为地改造生物体的遗传信息,目前广泛应用于斑马鱼的基因组学、遗传发育和基因功能研究中。其方法包括诱变技术、Tol2转座子、Morpholino、ZFNs、TALEN和CRISPR/Cas系统等。本研究主要介绍了基因编辑技术的作用机理与发展概况。作为一种精准而高效的基因工程方法,基因编辑技术在近年来得到了飞速地发展。它既可以采用对特定基因的靶向突变来研究基因的功能,也可以通过将功能性基因插入并替代缺陷基因而用于某些遗传性疾病的基因治疗。可以肯定的是,基因编辑技术未来将在基础生物学、医学、生物技术等多个领域具有重要的研究价值和应用价值。     

细胞中的“闹市”

人体处于休息状态时,细胞中的分子也在进行激烈的热运动。这种热运动使得分子可以移动位置,也提供化学键破裂所需要的能量。细胞中的许多化学反应,包括遗传物质(DNA)和蛋白质的合成,都需要消耗反应物分子以极高频率与反应中心碰撞所携带的能量。细胞中分子的这种激烈运动,是人体的生理活动得以正常进行、生命得以维持的必要条件。地表的温度,包括绝大多数的生物的体温,最终主要依靠太阳的热辐射来维持。     

试谈基因工程技术存在的利弊影响

基因工程是按照预先的设计,以微生物学和分子生物学作为理论基础和研究方法,通过在生物体外人工组成DNA分子,再导入活细胞中,将生物原有特性进行改良,以此获得新的品种或者新产品的一些列科学活动。基因工程也包括人类研究基因的结构和功能来探索生命现象的的本质和活动规律。随着人类对基因工程技术的认识越来越深刻,基因工程技术也对人类的社会文明和进步产生了越来越重要的影响。     

生物体内的遗传物质为何如此稳定

DNA是几乎所有生物的遗传物质 ,一个 DNA分子的碱基对只有 4种 ,但数目成千上万 ,甚至数百万 ,故碱基对在分子中的排列方式定是个天文数字。生物体无数的遗传信息就蕴藏在这无数的 DNA分子的碱基排列顺序中。这多样的 DNA,形成了多样的蛋白质 ,也就形成了多样的生物界。显然 ,遗传物质的相对稳定性对生物的个体生存及物种的稳定延续起着十分重要的作用。本文就其稳定性的一面试从个体、群体和细胞分子水平加以讨论。1　染色体是遗传物质的载体 ,每一种生物的染色体数目是恒定的。多数高等动植物都是二倍体 ,即每一体细胞中有两组同样的…