基因工程技术的理论依据
(1) DNA是遗传物质
不同基因具有相同的物质基础。地球上的一切生物,从细菌到高等动物和植物,直至人类,它们的基因都是一个具有遗传功能的特定核苷酸序列的DNA片段。而所有生物的DNA的基本结构都是一样的。因此,不同生物的基因(DNA片段)原则上是可以重组互换的。
虽然某些病毒的基因定位在RNA上,但是这些病毒的RNA仍可以通过反转录产生。DNA并不影响不同基因的重组或互换。
A:肺炎双球菌转化实验
1944年美国微生物学家Avery,通过细菌(肺炎链球菌)转化(有毒与无毒)研究确定了基因的分子载体是DNA,而不是蛋白质。
B:噬菌体转染实验
1952年Alfred Hershy和Marsha Chase用标记物的噬菌体(P32和S35)感染大肠杆菌,发现只有P32标记的DNA注入寄主细胞才能繁殖下一代进一步证明遗传物质是DNA。
(2) DNA双螺旋结构
1953年James D. Watson和Francis H. C. Crick揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制。
(3)中心法则和遗传密码
遗传密码是通用的。一系列三联密码子(除极少数的几个以外)同氨基酸之间的对应关系,在所有生物中都是相同的。也就是说遗传密码是通用的,重组的 DNA分子不管导人什么样的生物细胞中,只要具备转录翻译的条件,均能转译出原样的氨基酸。即使人工合成的DNA分子(基因)同样可以转录翻译出相应的氨基酸。现在,基因是可以人工会成的。
(4)基因是可切割的
基因直线排列在DNA分子上。除少数基因重叠排列外,大多数基因彼此之间存在着间隔序列。因此,作为DNA分子上一个特定核苷酸序列的基因,允许从DNA分子上一个一个完整地切割下来。即使是重叠排列的基因,也可以把指定的基因切割下来,尽管破坏了其他基因。
(5)基因是可以转移的
基因不仅是可以切割下来的,而且发现生物体内有的基因可以在染色体DNA上移动,甚至可以在不同染色体间进行跳跃,插入到靶DNA分子之中。由此表明基因不仅是可转移的,
(6)多肽与基因之间存在对应关系
现在普遍认为,一种多肽就有一种相对应的基因。因此,基因的转移或重组可以根据其表达产物多肽的性质来检查。
(7)基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代
经重组的基因一般来说是能传代的,可以获得相对稳定的转基因生物。