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基因和基因工程历史

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

基因和基因工程历史之间的区别

基因 vs. 基因工程历史

基因一词来自希腊语,意思为“生”。是指控制生物性状的遗传信息,通常由DNA序列来承载。基因也可视作基本遗传单位,亦即一段具有功能性的DNA或RNA序列。弄清其序列本身的过程叫基因测序。基因的结构由增强子,启动子及蛋白编码序列组成:即基因产物可以是蛋白质(蛋白质编码基因)及RNA,从而控制生物个体的性状(差異)表现。在一个个体当中所有的基因总和叫基因组。在一个物种中所有等位基因的总合叫基因库。在大多数真核生物中,基因分为细胞核基因及线粒体基因,绿色植物的叶绿体也含有独立于细胞核的叶绿体基因组。人類約有一万九千至兩萬两千個基因。 在真核生物中,染色体在体细胞中是成对存在的。每条染色体上都带有一定数量的基因。一个基因在细胞有丝分裂时有两个对列的位点,称为等位基因,分别来自父与母。依所攜帶性状的表現,又可分为显性基因和隐性基因。 一般来说,同一生物体中的每个细胞體都含有相同的基因(除了已经分化的免疫细胞),但并不是每个细胞中的所有基因携带的遗传信息都会被表現出来。控制基因表达的因素分为传统的遗传学(增强子,启动子序列相关)因素及表观遗传学(DNA甲基化,组蛋白乙酰化和脱乙酰化及RNA干扰相关)因素。職司不同功能的細胞或不同的细胞类型中,活化而表現的基因也不同。在某一细胞类型当中所有被表达的基因叫转录组,所有编码蛋白质的基因叫蛋白质组。通过即时聚合酶链式反应或染色质免疫沉淀-测序可得到转录组及蛋白质组的信息。用电脑处理基因序列的学科叫生物信息学。 人类基因组计划(human genome project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的生物信息学项目。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)的30亿个碱基对形成的核苷酸序列,从而繪製人类基因组圖譜,並且辨識其载有的基因,达到破译人类遗传信息的最终目的。该计划起始于1990年于2000年完成。. 人工定向基因修饰的历史可追溯至公元前12 000年人类驯化作物开始。而用基因工程——将DNA从一种生物直接转移到另一种生物则直到1973年才由赫伯特·博耶和斯坦利·科恩首次完成。科学家现在可以操纵基因并将它们添加到各种生物中去,诱导出不同的效应。从1976年开始,随着一些公司开始生产销售基因改造食物和药物,这种技术走向商业化。.

之间基因和基因工程历史相似

基因和基因工程历史有(在联盟百科)20共同点: 基因工程叶绿体大腸桿菌孟德尔定律孟德爾中心法則乔治·韦尔斯·比德尔弗雷德里克·桑格弗朗西斯·克里克爱德华·劳里·塔特姆癌基因詹姆斯·杜威·沃森许霍·德弗里斯豌豆质粒轉化 (生物)胰岛素肿瘤抑制基因脱氧核糖核酸RNA干扰

基因工程

基因工程(genetic engineering,又称为遺傳工程、转基因、基因修饰)是一组使用生物技术直接操纵有机体基因组、用于改变细胞的遗传物质的技术。包括了同一物种和跨物种的基因转移以产生改良的或新的生物体。可以通过使用分子克隆技术分离和复制需要的遗传物质以产生DNA序列,或通过合成DNA,然后插入宿主生物体,以此将新的遗传物质插入宿主基因组中。可以使用核酸酶除去或“敲除”基因。基因靶向是使用同源重组来改变内源基因的不同技术,并且可以用于缺失基因,去除外显子,添加基因或引入点突变。 通过基因工程产生的生物体被认为是转基因生物体(GMO)。第一种转基因生物是1973年产生的细菌和1974年的转基因小鼠。利用细菌产生胰岛素在1982年商业化,转基因食品自1994年以来一直销售。作为宠物设计的第一种转基因生物GloFish于2003年12月首先在美国销售。 遗传工程技术已经应用于许多领域,包括研究、农业、工业生物技术和医学。用于洗衣洗涤剂和药物如胰岛素和人生长激素的酶现在在转基因(GM)细胞中制造,实验性转基因细胞系和转基因动物例如小鼠或斑马鱼正用于研究目的,并且转基因作物已经商业化。.

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叶绿体

-- 葉綠體(chloroplast)是绿色植物和藻类等真核自养生物细胞中专业化亚单元的细胞器。其主要作用是进行光合作用,其中含有的光合色素叶绿素从太阳光捕获能量,并将其存储在能量储存分子ATP和NADPH,同时从水中释放氧气。然后,它们使用ATP和NADPH,在被称为卡尔文循环的过程中从二氧化碳制造有机分子。叶绿体实施许多其它功能,包括植物的脂肪酸合成,很多氨基酸的合成,和免疫反应。 叶绿体是三种类型的质体(plastid)之一,其特点是其高浓度的叶绿素。(其他两个质体类型是白色体和有色体,含有少量叶绿素并且不能进行光合作用。)叶绿体是高度动态的,它们循环并在植物细胞内四处移动,并且偶尔分裂成两个来生殖。它们的行为受到环境因素如光的颜色和强度的强烈影响。叶绿体和线粒体类似,拥有自身的遗传物质DNA,但因其基因组大小有限,是一种半自主细胞器。这DNA被认为是从已被古代真核生物的细胞吞没的有光合作用的蓝菌门祖先继承下来。叶绿体不能由植物细胞产生,且必须在植物细胞分裂期间由每个子细胞继承叶绿体。 英文中的“叶绿体”(chloroplast)一词来源于希腊语中的“χλωροπλάστης”,该词由“绿”(“chloros”或“χλωρός”)和“成型”(“plastis”或“πλάστης”)组合而成。.

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大腸桿菌

大腸桿菌(學名:Escherichia coli,通常簡寫:E.

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孟德尔定律

孟德尔定律是一系列描述了生物特性的遗传规律并催生了遗传学誕生的著名定律,包括两项基本定律和一项原则即:显性原则、分离定律(孟德爾第一定律),以及自由组合定律(孟德爾第二定律)。此定律由奥地利修道院士格里哥·孟德尔于1865至1866年间发表,并在1900年被重新发现。定律发表初时颇具争议。孟德尔定律与托马斯·摩尔根1915年发表的遗传的染色体学说(Boveri-Sutton chromosome theory)共同组成了经典遗传学的基础。英国遗传学家罗纳德·费希尔将二者与自然选择学说相结合,发表于他1930年的著作《自然选择的遗传理论》(The Genetical Theory of Natural Selection)中,他为进化提供了数学理论基础,同时也是群体遗传学和现代演化综论的奠基者。.

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孟德爾

孟德尔(格雷戈尔·约翰·门德尔,Gregor Johann Mendel,1822年7月20日-1884年1月6日)是一位奥地利遗传学家,天主教圣职人员,遗传学的奠基人。 孟德尔在1856年至1863年间进行了着名的豌豆实验并建立了许多遗传法则,並提出孟德尔定律。孟德尔研究了豌豆植物的七大特徵:植物高度,豆荚的形状及颜色,种子的形状及颜色,以及花的位置和颜色。以种子颜色为例,孟德尔发现,当纯品系的黄色豌豆和纯品系的绿色豌豆交配时,他们的后代总是产生黄色豌豆。然而,在下一代,绿色豌豆重新出现,绿黄比例为1:3。为了解释这一现象,孟德尔提出了一些「显性」和「隐性」这个术语。孟德尔在1866年出版了他的论文,说明某种看不见的因素(也就是基因 )可预测、确定生物体的性状。 孟德尔也从事过植物嫁接和养蜂等方面的研究,此外,他还进行了长期的气象观测。他生前是维也纳动植物学会会员,并且是布吕恩自然科学研究协会和奥地利气象学会的创始人之一。.

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中心法則

分子生物學的中心法则(The central dogma of molecular biology,又譯分子生物學的中心教條),首先由佛朗西斯·克里克於1958年Crick, F.H.C. (1958): Symp.

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乔治·韦尔斯·比德尔

乔治·韦尔斯·比德尔(George Wells Beadle,),美国遗传学家。他与爱德华·劳里·塔特姆发现基因受到特定化学过程的调控而获得1958年诺贝尔生理学或医学奖。该奖的另一半授予了乔舒亚·莱德伯格。 比德爾和塔特姆的關鍵實驗將粉色麵包黴菌暴露於X射線下,使突變發生。一系列的實驗顯示了這些突變造成了特定有關代謝途徑的酵素改變。這些實驗讓他們提出了基因和酵素反應的直接關聯,稱為One gene-one enzyme hypothesis(假說)。.

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弗雷德里克·桑格

弗雷德里克·桑格,OM,CH,CBE,FRS(Frederick Sanger,),英國生物化學家,曾經在1958年及1980年兩度獲得諾貝爾化學獎,是第四位兩度獲得諾貝爾獎,以及唯一獲得兩次化學獎的人。.

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弗朗西斯·克里克

弗朗西斯·哈利·康普頓·克立克,OM,FRS(Francis Harry Compton Crick,),英国生物学家、物理学家及神经科学家。他最重要的成就是1953年在剑桥大学卡文迪许实验室与詹姆斯·沃森共同发现了脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构,二人也因此与莫里斯·威尔金斯共同获得了1962年诺贝尔生理及医学奖,獲獎原因是「發現核酸的分子結構及其對生物中信息傳遞的重要性」 。克里克在2004年因大腸癌病逝於美國加州。他的同事克里斯多福·科赫,曾感叹道:“他临死前还在修改一篇论文;他至死仍是一名科学家”。.

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爱德华·劳里·塔特姆

爱德华·劳里·塔特姆(Edward Lawrie Tatum,),美国遗传学家。他与乔治·韦尔斯·比德尔发现基因受到特定化学过程的调控而获得1958年诺贝尔生理学或医学奖。该奖的另一半授予了乔舒亚·莱德伯格。.

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癌基因

基因(Oncogene,亦称为致癌基因)是细胞遗传物质的一部分, 它们参与细胞从正常生长状态到肿瘤的过程。它们通过诱导或突变被激活。.

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詹姆斯·杜威·沃森

詹姆斯·杜威·沃森(James Dewey Watson,),美國分子生物學家,20世紀分子生物學的牽頭人之一。與同僚佛朗西斯·克里克因為共同發現DNA的雙螺旋結構,而與莫里斯·威爾金斯獲得1962年諾貝爾生理學或醫學獎。.

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许霍·德弗里斯

许霍·玛丽·德弗里斯(Hugo Marie de Vries,,1848年2月16日-1935年5月21日)是荷兰生物学家,也是第一批研究基因的遗传学家之一。他也是孟德尔豌豆实验的三位重现者之一。.

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豌豆

豌豆(学名:Pisum sativum)是豆科豌豆属一年生或二年生攀缘草本植物。圓身的又稱蜜糖豆或蜜豆,扁身的变种稱為青豆或荷蘭豆(P.),还有麦豆、小寒豆、淮豆、麻豆、青小豆、留豆、金豆、回回豆、麦豌豆、毕豆、麻累、国豆等多种名字。可食用。豌豆的豆荚在许多地区中可以作为蔬菜烹制。.

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质粒

質體(英語:Plasmid)是附加到細胞中的非细胞的染色体或核区DNA原有的能够自主复制的較小DNA分子(即細胞附殖粒、又胞附殖粒;辭源:plasm為生殖質,-id表示粒)。大部分的質粒雖然都是環狀構形,然而目前也發現有少數的質粒屬於線性構形,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,乃至於植物的粒線體等胞器中。天然質粒的DNA長度從數千鹼基對至數十萬鹼基對都有。質粒天然存在於這些生物裡面,有時候一個細胞裡面可以同時有一種乃至於數種的質粒同時存在。質粒的在細胞裡從單一到數千都有可能。有時有些质粒含有某种抗药基因(如大肠杆菌中就有含有抗四环素基因的质粒)。有一些質粒攜帶的基因則可以賦予細胞額外的生理代謝能力,乃至於在一些細菌中提高它的致病力。一般来说,质粒的存在与否对宿主细胞在良好環境下的生存没有决定性的作用。它是基因工程最常见的运载体。.

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轉化 (生物)

轉化(transformation,又譯轉型)即細胞通過攝取外源遺傳物質(DNA或RNA)而發生遺傳學改變的過程。在转化过程中,转化的DNA片段称为转化因子。受体菌只有处在感受态时才能够摄取转化因子。转化因子通常是质粒DNA。而质粒融合或病毒感染是导致引入外源DNA的原因。動物細胞的轉化又被稱爲轉染(transfection)。转基因植物的产生通常也被认为是一种转化。 在分子生物学实验中,細胞通過特殊處理後可變成感受態細胞(competent cells),即可以接受外源DNA。有兩种常用方法:.

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胰岛素

胰島素()是一種蛋白質激素,由胰臟內的胰島β細胞分泌。胰島素參與調節碳水化合物和脂肪代謝,控制血糖平衡,可促使肝臟、骨骼肌將血液中的葡萄糖轉化為糖原。缺乏胰島素會導致血糖過高、糖尿病。因此胰島素可用於治療糖尿病。其分子量為5808道爾頓。 胰島素應用於臨床數十年,從抗原性較強的第一代動物胰島素到基因重組但餐前需要等待30分鐘的第二代人胰島素,再發展到現在可以很好模擬生理性人胰島素分泌模式的胰島素類似物。目前更好的模擬正常人體生理降糖模式的胰島素是第三代胰島素——胰島素類似物。.

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肿瘤抑制基因

肿瘤抑制基因(tumor suppressor gene)也称为“抑瘤基因”“抗癌基因”或“隐性癌基因”。是一类抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。抑癌基因是从1980年代发现的一组基因,它们的发现是癌症和细胞生命研究过程中的重要里程碑。正常细胞的癌变是个复杂的、受到多种因素控制的多阶段演变过程。肿瘤抑制基因能够在多个环节上保护正常细胞,使其免于最终癌变。受到内外界因素的影响,可产生损伤,使得此基因发生突变或丢失时,细胞分裂等过程的正常抑制就被解除,若细胞DNA修复和备用机制未能发挥作用,就可能导致正常的细胞转变成为癌细胞。此外,遗传变异和非遗传性的改变(如DNA甲基化),导致基因的正常表达和功能丢失,并产生生理信号转导系统异常。 严格地说,癌通常仅指来源于表皮和内皮的肿瘤,但肿瘤抑制基因(或抑瘤基因)则包括了抑癌基因在内的所有与肿瘤抑制相关的基因。在发现的初期,肿瘤抑制基因也被称为“抗癌基因”(anti-oncogene),意即对抗癌基因的基因。后来发现这类基因的抑制作用可独立于癌基因之外,且不属于显性基因,“抗癌基因”这一名词已渐少用。.

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脱氧核糖核酸

--氧核醣核酸(deoxyribonucleic acid,縮寫:DNA)又稱--氧核醣核酸,是一種生物大分子,可組成遺傳指令,引導生物發育與生命機能運作。主要功能是資訊儲存,可比喻為「藍圖」或「配方」。其中包含的指令,是建構細胞內其他的化合物,如蛋白質與核醣核酸所需。帶有蛋白質編碼的DNA片段稱為基因。其他的DNA序列,有些直接以本身構造發揮作用,有些則參與調控遺傳訊息的表現。 DNA是一種長鏈聚合物,組成單位稱為核苷酸,而糖類與磷酸藉由酯鍵相連,組成其長鏈骨架。每個糖單位都與四種鹼基裡的其中一種相接,這些鹼基沿著DNA長鏈所排列而成的序列,可組成遺傳密碼,是蛋白質氨基酸序列合成的依據。讀取密碼的過程稱為轉錄,是根據DNA序列複製出一段稱為RNA的核酸分子。多數RNA帶有合成蛋白質的訊息,另有一些本身就擁有特殊功能,例如核糖體RNA、小核RNA與小干擾RNA。 在細胞內,DNA能組織成染色體結構,整組染色體則統稱為基因組。染色體在細胞分裂之前會先行複製,此過程稱為DNA複製。對真核生物,如動物、植物及真菌而言,染色體是存放於細胞核內;對於原核生物而言,如細菌,則是存放在細胞質中的拟核裡。染色體上的染色質蛋白,如組織蛋白,能夠將DNA組織並壓縮,以幫助DNA與其他蛋白質進行交互作用,進而調節基因的轉錄。.

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RNA干扰

RNA干扰(RNA interference,缩写为RNAi)是指一种分子生物学上由双链RNA诱发的基因沉默现象,其机制是通过阻碍特定基因的轉译或转录来抑制基因表达。当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA时,该mRNA发生降解而导致基因表达沉默。与其它基因沉默现象不同的是,在植物和線蟲中,RNAi具有传递性,可在细胞之间传播,此現象被稱作系統性RNA干擾(systemic RNAi)。在秀丽隐杆线虫上实验时还可使子一代产生基因突变,甚至於可用喂食細菌給線蟲的方式讓線蟲得以產生RNA干擾現象。RNAi现象在生物中普遍存在。2006年,安德鲁·法厄(Andrew Z. Fire)与克雷格·梅洛(Craig C. Mello)由于在秀丽隐杆线虫的RNAi机制研究中的贡献而共同获得诺贝尔生理及医学奖。 RNAi与转录后基因沉默(post-transcriptional gene silencing and transgene silencing)在分子層次上被证实是同一种现象。.

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上面的列表回答下列问题

基因和基因工程历史之间的比较

基因有141个关系,而基因工程历史有82个。由于它们的共同之处20,杰卡德指数为8.97% = 20 / (141 + 82)。

参考

本文介绍基因和基因工程历史之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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