虽然60年代确立了基因工程理论上的可能性,但在实施基因工程时,遇到了一些技术难题,其一是不能对DNA分子进行有效切割与连接。直到70年代初,核酸限制性内切酶和DNA连接酶的发现和应用,使人们可以对DNA分子进行体外切割和连接。这项技术是基因工程研究中的一项重大突破。并成为基因工程的核心技术。另一个难题是大多数DNA的片断不能自我复制,为了使外源DNA片段能够在寄主细胞中繁殖和表达,还必须把外源DNA片段连接到一个特定系统中具有自我复制能力的DNA载体分子上,也就是基因克隆载体问题。人们通过研究发现,病毒、噬菌体及质粒分子具有分子小、易于操作和有筛选标记等优点,是外源DNA片段的理想载体。
除了上述的DNA分子的切割与连接、基因的转化技术之外,还有诸如核酸分子杂交、凝胶电泳、DNA序列结构分析等分子生物学实验方法的进步也为基因工程创立和发展奠定了强有力的技术基础。
1972年,美国斯坦福大学的P. Berg构建了世界上第一个重组DNA分子,发展了DNA重组技术,并因此而获得1980年度诺贝尔化学奖。1973年,美国斯坦福大学S. Co-hen等人也成功地进行了另一个体外DNA重组实验并实现细菌间性状的转移。这是基因工程发展史上第一次实现重组转化成功的例子,基因工程从此诞生。
基因工程问世近30年,无论是基础理论研究领域,还是在生产实际应用方面,都已取得了惊人的成绩。给国民经济的发展和人类社会的进步带来了深刻而广泛的影响。
3 基因工程在食品中的应用
运用基因工程技术对动物、植物、微生物的基因进行改良,不仅可以为食品工业提供营养丰富的动植物原材料、性能优良的微生物菌种以及高活而价格适宜的酶制剂,而且还可以赋予食品多种功能、优化生产工艺和开发新型功能性食品。基因工程正在使食品业发生着深刻的变革。
3.1改良食品原料品质和加工性能
在植物食品品质的改良上,基因工程技术得到了广泛的应用,并取得了丰硕成果。主要集中于改良蛋白质、碳水化合物及油脂等食品原料的产量和质量。
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