基因克隆技术与转基因生物
克隆技术的发展
克隆技术的发展克隆，是Clone的译音，意为无性繁殖，克隆技术即无性繁殖技术。
前不久报道的英国罗斯林研究所试验成功的克隆羊多利，是首次利用体细胞克隆成功的，它在生物工程史上揭开了新的一页。
克隆技术已经历了三个发展时期：第一个时期是微生物克隆，即由一个细菌复制出成千上万个和它一模一样的细菌而变成一个细菌群。
第二个时期是生物技术克隆，如DNA克隆。
第三个时期就是动物克隆，即由一个细胞克隆成一个动物。
在自然界，有不少植物具有先天的克隆本能，如番薯、马铃薯、玫瑰等插枝繁殖的植物。
而动物的克隆技术，则经历了由胚胎细胞到体细胞的发展过程。
早在本世纪50年代，美国的科学家以两栖动物和鱼类作研究对象，首创了细胞核移植技术，他们研究细胞发育分化的潜能问题，细胞质和细胞核的相互作用问题。
1986年英国科学家魏拉德森首次把胚胎细胞利用细胞核移植法克隆出一只羊，以后又有人相继克隆出牛、羊、鼠、兔、猴等动物。
我国的克隆技术也颇有成就，80年代末，我国克隆出一只兔，1991年西北农业大学发育研究所与江苏农学院克隆羊成功，1993年中科院发育生物研究所与扬州大学农学院共同克隆出一批山羊，1995年华南师大和广西农大合作克隆出牛，接着中国农科院畜牧研究所于1996年克隆牛获得成功。
而美国最近克隆猴取得成功，日本科学家也声称他们繁殖出200多头“克隆牛”。
以上所述的克隆动物，都是用胚胎细胞作为供体细胞进行细胞核移植而获得成功的。
1997年2月英国罗斯林研究所宣布克隆成功的小羊多利，是用乳腺上皮细胞作为供体细胞进行细胞核移植的，它翻开了生物克隆史上崭新的一页，突破了利用胚胎细胞进行核移植的传统方式，使克隆技术有了长足的进展。
整个克隆过程如下：科学家选取了三只母羊，先将一只母羊的卵细胞中所有遗传物质吸出，然后将另一只6岁母羊的乳腺细胞与之融合，形成一个含有新遗传物质的卵细胞，并促使它分裂发育成胚胎，当这一胚胎生长到一定程度时再将它植入第三只母羊的子宫中，由它孕育并产下克隆羊多利。
利用基因编辑技术制备转基因动物的步骤详解
利用基因编辑技术制备转基因动物的步骤详解基因编辑技术是一种革命性的生物技术，可以针对动植物基因组进行精确的改造和编辑。
利用基因编辑技术制备转基因动物的过程可以分为以下几个步骤。
第一步：选择基因编辑工具基因编辑技术最常用的工具是CRISPR-Cas9系统。
CRISPR是一种天然存在于细菌中的防御机制，通过引入Cas9蛋白和合适的RNA序列，可以将Cas9蛋白导向到特定的目标位点上，由Cas9蛋白的核酸切割活性引发基因组的突变。
第二步：设计目标位点在制备转基因动物之前，需要确定需要编辑的目标基因和位点。
目标基因是指需要进行改造的基因，而目标位点是指基因组中需要敲除、替换或插入外源DNA 的具体位置。
通过分析目标基因的功能和调控机制，可以确定最合适的目标位点。
第三步：合成或构建基因编辑工具一旦确定了目标位点，就需要合成或构建基因编辑工具。
对于CRISPR-Cas9系统来说，需要合成目标位点特异性的RNA序列（sgRNA）并制备Cas9蛋白。
sgRNA的设计应考虑到其与目标位点的特异性配对，以及Cas9蛋白与sgRNA形成稳定复合物的效率。
第四步：基因编辑载体构建将基因编辑工具导入目标细胞需要利用载体进行传递。
载体是一种能够稳定地携带和传递基因编辑工具的DNA分子。
可以利用分子克隆技术构建适合目标细胞和目标基因编辑的载体。
第五步：转染或注射基因编辑载体将构建好的基因编辑载体转染或注射至目标细胞或受精卵。
其中转染是将载体通过化学物质或物理手段导入目标细胞，而注射则是直接将载体注入受精卵的质量或染色体。
第六步：筛选和验证编辑结果将转染或注射后的细胞或胚胎进行培养或转植至合适的宿主动物体内，随后通过对细胞或胚胎的分析，筛选出已经发生基因编辑的个体。
常用的筛选方法包括PCR、测序、蛋白质分析等。
第七步：繁殖和鉴定转基因动物成功筛选出发生基因编辑的个体后，需要进行进一步繁殖和鉴定。
通过鉴定转基因动物是否将所需编辑传递给其后代，可以确定基因编辑是否遗传稳定。
dna重组的基本类型及特点
dna重组的基本类型及特点
DNA重组是指通过改变DNA分子的序列和组合方式，创造新的DNA 分子的过程。
它是生物学中一种重要的基因工程技术，经过多年的发展和完善，已经成为人类改造生命的重要手段之一。
DNA重组的基本类型包括：基因克隆、DNA片段重组、基因修饰
和转基因技术。
其中，基因克隆是指将一个完整的基因拷贝到另一个载体上，形成一个新的DNA分子；DNA片段重组是指将多个DNA片段重新组合，形成一个新的DNA序列；基因修饰是指对已有的基因进行改造，使其表达方式或功能得到优化；转基因技术是一种通过将外源基因嵌入到宿主细胞中，使其表达而获得新的性状或功能的技术。
DNA重组的特点包括：高效、精准和可控性强。
通过DNA重组技术，科学家们可以针对特定的基因或DNA序列进行精确的改造和修饰，使其表达方式或功能得到优化。
此外，DNA重组技术具有高度的可控性，可以控制新的DNA分子在宿主细胞中的表达和功能，为人类创造出更多的生物医药、农业和工业应用奠定了基础。
总之，DNA重组技术是一种非常重要的基因工程技术，具有基因克隆、DNA片段重组、基因修饰和转基因技术等多种形式。
它具有高效、精准和可控性强等特点，已经成为人类改造生命的重要手段之一。
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转基因技术
乳腺生物反应器 1987年，首次小鼠乳腺中表达组织型纤溶酶原激活剂 tPA 蛋白。至今国际上转基因羊、转基因牛等的成功报道实例 已有10多种，生产出抗胰蛋白酶、乳铁蛋白、人凝血蛋白 因子Ⅷ、蛋白质C等药用蛋白。国外经济学家预期，10年 后，转基因动物生产的药物销售额超过250亿美元。
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基因药物生产
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病毒载体法
动物病毒载体是较理想的真核基因工程 载体。 病毒DNA序列中有很强的启动子，可使 其后方的外源基因高产量和高频率地表达。 常用的有杆状病毒载体、SV40载体、痘苗 病毒载体、逆转录病毒载体等。
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转基因动物的应用研究
改良动物 转移单个基因改良动物性状，未见成功报道，尚需对性状 表现的生化代谢途径，有关基因相互作用及基因定位整合， 基因定量表达、组织特异性表达等进行深入研究。
转基因与转基因动物
1982年，英国《自然》杂志发 表文章：有两个美国实验小组 利用转基因技术，将大鼠生长
激素重组基因导入到小鼠受精
卵中,培育出具快速生长效应的
“转基因超级鼠”。转基因鼠
比与它同胎所生的小鼠生长速
度快2～3倍，体积大一倍。
转基因超级鼠
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转基因动物
获取外源目的基因 外源目的基因导入生殖细胞或胚胎干细胞 选择携带目的基因的细胞，选择体外培养 系统和宿主动物
转基因技术
（Transgenic technology）
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概念
转基因：
1）将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因 组中表达，引起生物体性状可遗传的修饰，称之 为转基因技术。
2）利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移 到其它物种中，改造生物遗传物质，使遗传物质 得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面 向人类需要的目标转变。 转基因动物： 以实验方法将外源基因导入动物染色体基因组内 2 稳定整合并能遗传给后代的一类动物
克隆技术对基因工程的影响
克隆技术对基因工程的影响基因工程自20世纪70年代出现以来，已经成为现代科学中的一个重要分支之一。
该技术涉及对生物体基因组进行修改、编辑或纠正，以改变生物体特征和特性。
而克隆技术则可将单一生命体的基因组进行复制和重制。
两种技术相辅相成，为科学家提供了完成各种任务的工具，同时也为我们的社会和生态系统提供了许多挑战和机遇。
克隆技术与基因工程的结合已经在科学和医学领域中发挥了重要作用。
例如，人类IGF-1蛋白的创造利用了克隆技术，是一项更为针对性和有效的治疗方法。
另一个典型的例子是利用克隆技术制造出的转基因小鼠模型，它们的基因组和人类基因组基本相同，因此可以用于各种疾病的治疗和药物的测试。
同时，在食品和农业领域，克隆技术也发挥了重要作用。
例如，在微生物学和生物机理方面得到了广泛应用，从而有效地提高了科技水平，同时也使实现绿色农业成为可能。
而利用克隆技术将DNA导入作物中，使其获得对草本除草剂的抗性，已成为现代农业的重要优势之一。
相比之下，许多人认为，基因工程和克隆技术可能会为社会、经济和生态系统带来不可控制的弊端。
例如，普遍存在的担忧是，这样的技术可能会对生态平衡造成或加速破坏，从而给生态环境带来长期影响和后果。
此外，基因检测、处理和维护的成本可能会大大增加，可能导致只有富裕国家和社会才能够负担，从而加剧社会不平等现象，并限制大众的健康和安全。
总的来说，克隆技术和基因工程肯定为医学、科学和农业带来了改善，可以对人类和生态环境产生积极和长远影响。
但是，我们必须清楚地认识到，我们对这些技术的使用必须是谨慎和可持续的。
我们必须寻找克隆技术和基因工程所带来的优势和潜能，并对这些技术的潜在风险和影响做出判断。
唯此，方能充分发挥这些技术的优势，为人类和社会创造更好的未来。
生物基因工程知识点总结
生物基因工程知识点总结
生物基因工程是一门研究和应用生物技术的学科，利用DNA重组技术和其他分子生物学工具来研究和改造生物体的基因，并开发新的生物技术和产品。
以下是生物基因工程的一些主要知识点：
1. DNA重组技术：包括限制性内切酶、DNA连接酶、DNA合成酶、PCR等技术，用于切割、连接和合成DNA分子。
2.基因克隆：通过将目标基因从某个来源分离并插入到载体DNA中，然后将该重组DNA导入到宿主细胞中进行复制来克隆基因。
3. 变异体制备：利用基因工程技术对生物体的基因进行人为的改变，以获得具有特定功能或性状的变异体。
4. 基因表达调控：通过控制基因的转录和翻译过程，调节基因在细胞中的表达量和时机。
5. 载体构建：选择合适的载体并将目标基因插入到载体中，以便在宿主细胞中进行复制和表达。
6. 基因传递和转导：将重组的DNA导入到宿主细胞中，使其被接受和表达。
7. 基因组编辑：利用CRISPR-Cas9等工具，直接编辑生物体的基因组，实现精确的基因改造。
8. 蛋白质表达和纯化：利用重组DNA技术在宿主细胞中表达目标蛋白，并通过纯化技术获得高纯度的蛋白质。
9. 基因治疗：通过导入功能性基因修复或取代某种疾病引起的基因缺陷，用于治疗遗传性疾病。
10. 转基因技术：将外源基因导入到生物体中，使其具有特定的新功能或性状。
以上只是生物基因工程的一些主要知识点，实际上这只是冰山一角。
随着生物技术的不断发展，生物基因工程领域的知识不断增加和更新，我们需要不断学习和掌握新的技术和知识。
高考生物二轮复习：5.1《 基因工程与克隆技术》ppt课件
解析：该基因的表达产物多肽 P1 的抗菌性和溶血性均很强， 要研发出抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先应根据 P1 的 氨基酸序列设计模拟肽，再构建相应的 DNA 片段。 答案:C
(4)若在转 htPA 基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因 成功表达。
生物
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第1讲 基因工程与克隆技术
结束
解析：(1)将目的基因和载体用同一种限制酶切割后能产生相同的黏 性末端，便于构成表达载体。检测目的基因是否成功插入的技术为 DNA 分子杂交技术。(2)利用促性腺激素可促进母羊超数排卵。采 集的精子必须利用获能液处理使其获能后才具备受精能力。(3)将重 组表达载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。为了获得母 羊，需对胚胎进行性别鉴定，性染色体组成为 XX 类型才能发育为 母羊。利用胚胎分割和移植技术可获得多个个体，体现了早期胚胎 细胞可发育成个体的全能性。(4)基因成功表达的标志是产生了相应 的蛋白质，因此 htPA 基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳 中检测到 htPA(或人组织纤溶酶原激活物)。
答案:D
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第1讲 基因工程与克隆技术
结束
2．(2014· 山东高考)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药 用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：
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第1讲 基因工程与克隆技术
结束
(1)htPA 基因与载体用________切割后，通过 DNA 连接酶连接， 以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞 DNA， 可采用________技术。
基因克隆步骤完整版
基因克隆步骤完整版基因克隆是一项复杂的生物技术，可以用于生物研究、药物开发和农业改良等领域。
下面是基因克隆的完整步骤：1.设计克隆实验方案：首先，确定要克隆的基因序列。
这可以是来自同一物种的已知基因，或者是从其他物种中提取的基因。
然后，设计适当的引物（引物是专门设计用来扩增特定DNA序列的短片段）用于PCR扩增。
2.DNA提取：提取目标组织或细胞中的DNA。
常用的DNA提取方法包括酚/氯仿法、盐法和商业DNA提取试剂盒等。
3.PCR扩增：使用引物和DNA模板进行多轮PCR扩增，从而产生大量目标基因的复制。
4.凝胶电泳：将PCR产物进行凝胶电泳分析，以确认扩增是否成功，并确定目标基因的大小。
5.DNA纯化：将目标基因的PCR产物从凝胶中切割并纯化。
这通常通过使用商业DNA凝胶提取试剂盒来完成。
6.多重限制性内切酶切割和连接：根据克隆方案中的设计，使用适当的限制性内切酶切割DNA。
然后，将目标基因连接到一个载体DNA中，这个载体DNA称为克隆载体。
克隆载体通常是一个圆形的质粒DNA。
7.转化：将克隆载体插入到宿主细胞中。
这可以通过热激冷转化、电转化或化学转化等方法实现。
8.筛选转化子：使用适当的筛选方法筛选转化子。
这可以通过选择性培养基，例如含有抗生素的培养基，或者通过对转化子进行荧光筛选等方法。
9.扩增：从筛选出的阳性克隆中提取DNA，并使用PCR或其他方法进行扩增。
10.序列分析：对扩增的DNA进行序列分析，以确认克隆是否成功。
这可以通过将DNA提交给商业实验室进行测序，或者使用自动测序设备进行测序。
11.功能分析：对克隆所得基因进行功能分析。
可以通过转基因生物的研究，观察基因对生物表型的影响。
12.存储和应用：将克隆所得的基因保存在冷冻库中，以备后续研究或应用。
总结：基因克隆是一项复杂的过程，包括基因序列设计、DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳、DNA纯化、限制性内切酶切割和连接、转化和筛选转化子、扩增、序列分析、功能分析和存储等步骤。
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基因克隆技术与转基因生物
随着科技的发展，基因克隆技术和转基因生物成为了一个热门
话题。
基因克隆技术是通过将一个个体的基因与另一个宿主细胞
结合，制造出具有相同基因的个体。
而转基因生物则是人工将外
来基因导入到生物体内，从而改变其遗传性状。
两种技术都涉及
到基因组的修改，因此在讨论这两种技术时，首先应考虑安全性
和伦理问题。
一、基因克隆技术
基因克隆技术对于医学和农业等领域有着广泛的应用。
在医学上，基因克隆技术可以帮助医学研究，帮助了解基因特性，预测
疾病，对疾病的治疗也有密切关系。
在农业领域，基因克隆技术
可以用来培育新品种。
但是，基因克隆技术同样也存在一些问题。
首先，从Etika的角度来看，基因克隆技术可能会给生物带来伦理
问题。
其次，基因克隆技术制造出的克隆体长得与其它相似，但
由于不同的生长环境或不同的外界刺激，也可能导致体内某些变化，这意味着克隆体具有不完全相同的遗传特征。
二、转基因生物
转基因生物的定义是指通过改变某个生物的基因，使得生物可
以执行新的行为，或用于新的目的。
目前，农业方面的作物使用
转基因生物技术非常普遍。
例如，转基因主要用来防范各种病虫害。
同时，转基因也可以让人造三文鱼富含omega-3脂肪酸，而
这种脂肪酸对人体健康起着至关重要的作用。
但是，转基因生物
也存在一些问题，首先，转基因生物可能会对生态环境造成危害。
其次，转基因生物可能会对人体造成危害。
还有一个重要的问题是，转基因生物也可能会导致政治问题。
三、结论
在总结基因克隆技术和转基因生物的优点和缺点后，我们应该
认识到，这两种技术都给带来了科研不小的进展。
但是，我们仍
然需要更多的研究和监管来确保技术的安全性。
我们也应该始终
牢记伦理道德的问题，在开展基因克隆技术和转基因生物研究的
过程中，应该多加考虑风险，确保技术的安全性，同时保护环境
和人类健康。