基因

DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一，真核生物中甲基化仅发生于胞嘧啶，即在DNA甲基化转移酶（DNMTs）的作用下的CpG二核苷酸5"端的胞嘧啶转变为5"-甲基胞嘧啶。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。DNA甲基化通常抑制基因表达，去甲基化则诱导了基因重新活化和表达。这种DNA修饰方式在不改变基因序列的前提下实现对基因表达的调控。脊椎动物DNA甲基化状态与生长发育调控及生理状态密切相关，比如在肿瘤发生时，抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加，CpG岛中的CpG则程高度的甲基化状态，导致抑癌基因表达的下降。原核生物中甲基化多发生在CCA/TGG和GATC序列；真核生物中DNA甲基化一般发生在CpG位点上；哺乳动物DNA甲基化只发生在CpG岛的胞嘧啶，植物甲基化发生在CpG和CpNpG。甲基化会使胞嘧啶转为5-甲基胞嘧啶，CpG位点在基因组是不常见的，主要密集于接近基因启动子的位置，统称为CpG岛。CpG位点的甲基化可以对基因表现有重要的影响。哺乳动物中，CpG序列在基因组中出现的频率仅有1%，远低于的其它双核苷酸序列。但在基因组的某些区域中CpG序列密度很高，可以达均值的5倍以上即所谓的CpG岛。通常，CpG岛大约含有500多个碱基，位于基因的启动子区或第一个外显子区。 在哺乳动物基因组中约有4万个CpG岛，而且只有CpG岛的胞嘧啶能够被甲基化。

　　promoter高甲基化可能导致基因高表达　　DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一，真核生物中甲基化仅发生于胞嘧啶，即在DNA甲基化转移酶（DNMTs）的作用下的CpG二核苷酸5"端的胞嘧啶转变为5"-甲基胞嘧啶。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。DNA甲基化通常抑制基因表达，去甲基化则诱导了基因重新活化和表达。这种DNA修饰方式在不改变基因序列的前提下实现对基因表达的调控。脊椎动物DNA甲基化状态与生长发育调控及生理状态密切相关，比如在肿瘤发生时，抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加，CpG岛中的CpG则程高度的甲基化状态，导致抑癌基因表达的下降。　　原核生物中甲基化多发生在CCA/TGG和GATC序列；真核生物中DNA甲基化一般发生在CpG位点上；哺乳动物DNA甲基化只发生在CpG岛的胞嘧啶，植物甲基化发生在CpG和CpNpG。甲基化会使胞嘧啶转为5-甲基胞嘧啶，CpG位点在基因组是不常见的，主要密集于接近基因启动子的位置，统称为CpG岛。CpG位点的甲基化可以对基因表现有重要的影响。　　哺乳动物中，CpG序列在基因组中出现的频率仅有1%，远低于的其它双核苷酸序列。但在基因组的某些区域中CpG序列密度很高，可以达均值的5倍以上即所谓的CpG岛。通常，CpG岛大约含有500多个碱基，位于基因的启动子区或第一个外显子区。 在哺乳动物基因组中约有4万个CpG岛，而且只有CpG岛的胞嘧啶能够被甲基化。

DNA甲基化是一种最常见的表观遗传现象。一般起到抑制基因表达的作用甲基化的DNA主要分布于真核生物基因组的非编码区，DNA 甲基转移酶的作用下，在DNA分子的碱基上添加甲基，一般是在胞嘧啶核苷的嘧啶环5位上进行甲基化，即5-甲基胞嘧啶(5-mC)。当然也存在其他位置的甲基化。5-甲基胞嘧啶；N6-甲基腺嘌呤；7-甲基鸟嘌呤DNA及组蛋白的甲基化是非活性状态染色质的特征。真核生物中，5-甲基胞嘧啶主要出现在CpG二核苷酸序列上，由于CpG通常成串出现在DNA中，长度一般为1-2kb，所以这段序列被称为CpG岛。CpG岛主要位于基因的启动子区附近，表达量高的基因启动子附近的CpG岛通常不会甲基化。 研究表明，CpG 岛的甲基化一般与基因沉默相关联；而非甲基化一般与基因活化相关联。DNA 甲基化抑制基因表达的机理DNA甲基化会引起DNA的构象发生变化，影响蛋白与DNA的相互作用，从而导致转录因子无法结合或者结合效率下降，从而达到抑制基因表达。从另一方面，DNA甲基化同样有识别甲基化的蛋白会和甲基化的DNA结合，进一步使转录因子无法正常结合。DNA甲基化会导致染色体失活在一些生物中存在剂量补偿效应（会有另一篇专栏介绍这个效应），染色体会通过DNA的甲基化等一些方式进行失活。比如哺乳动物的X染色体的X失活中心的失活基因Xist会发生甲基化。本文禁止转载或摘编生物考研分子生物学生物化学展开阅读全文33分享推荐文章Ron Lemen 画出运动中的身体学习 · 49阅读利用XFLR5进行无人机气动数据分析学习 · 226阅读直播回放 | 无人机集群建模与分析学习 · 73阅读加载中...打开bilibili，查看全部评论打开App

简单的讲，基因突变热点就是突变几率较高的碱基序列。DNA分子上的甲基化是一种表观遗传变异， 甲基最常见的是加在胞嘧啶上，从而形成5-甲基胞嘧啶； 而5-甲基胞嘧啶又最常出现在脊椎动物基因的转录起始点附近高度密集的CpG序列中，现研究这个序列的作用可能有：1.可作为分离基因的一个标志（因为它处于基因附近）；2. 这种由5-甲基胞嘧啶形成的CpG与基因转录活性有关。为什么会是突变热点？ 是因为5-甲基胞嘧啶突变率很高，它经脱氨基作用就转变成胸腺嘧啶，如果DNA 修复系统不完善，G：C就可能变成G：T 的错配。这样DNA双链的无意义链上，5mC 转换成T 后， 使有义链上发生G 转换成A，这样自然会导致基因突变。

DNA甲基化发生于DNA的CpG island　（CG序列密集区）。发生甲基化后，那段DNA就可以和甲基化DNA结合蛋白相结合。结合后DNA链发生高度的紧密排列，其他转录因子，RNA合成酶都无法再结合了，所以这段DNA的基因就无法得到表达了。一般研究中所涉及的DNA甲基化主要是指发生在CpG二核苷酸中胞嘧啶上第5位碳原子的甲基化过程，其产物称为5—甲基胞嘧啶（5—mC），是植物、动物等真核生物DNA甲基化的主要形式，也是发现的哺乳动物DNA甲基化的唯一形式。扩展资料由于Dnmtl和Dnmt3基因家族没有针对CpG二核苷酸序列的特异性，人们因此提出了DNA甲基化转移酶发现靶位点的机制。首先，甲基化转移酶并不是同等地接近所有染色体区域。具有染色体重构和DNA螺旋酶活性的蛋白质能调节哺乳动物细胞内DNA甲基化，如SNF2家族2个成员ATRX和Lsh；其次，附件因子（蛋白质、RNA等）能召集DNA甲基化转移酶到特定基因组序列或染色体结构中，如pRB蛋白等能够与Dnmtl作用，在S期晚期将它召集到高度甲基化的异染色质区。参考资料来源：百度百科-DNA甲基化

DNA甲基化是DNA被添加甲基( )修饰影响基因功能或者表达。最常见的甲基化是胞嘧啶产生5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine, 5-mC)。有甲基化过程就有去甲基化过程，整个胞嘧啶甲基化循环如下图所示。在体细胞中 5-mC 几乎只发生在 CpG 位点，但是 CpG 岛(CpG island)区域往往不是甲基化的，因为许多 CpG 岛是靠近启动子区域的，甲基化将导致基因无法表达。 WGBS 技术利用亚硫酸氢钠(Sodium Bisulfite)处理DNA导致未甲基化的C变成U并在后续PCR和测序过程成为T，而甲基化的C不受影响。BS 处理 DNA 容易产生破坏作用，尤其是 CpG 岛含有大量未甲基化的C，因此在此区域容易覆盖度低。建库方法可以分为2种，1种是先进行 DNA 破碎与连接接头，然后亚硫酸盐处理 C->T 转化；另一种先进行 C->T 转化然后再连接接头扩展。后者对 DNA 投入要求更低。WGBS 技术无法区分 5-hmC 与 5-mC 。 下图是 illumina 的建库流程，由于只保留原始 BS 处理后链互补链作为测序模板，因此 read1 序列跟 BS 后链序列相同。 常用的 WGBS 比对软件是 Bismark， Bismark 将参考基因组序列预先进行 C->T 和 G->A 2种转换。比对时每一条 reads 同样进行 C->T 和 G->A 2种转换，这样组合以后每条 reads 相当于进行 4 种不同的比对，这些比对选出最佳比对，就可以确定发生甲基化的链方向和可能甲基化位点。下图所示。 [参考] DNA Methylation | What is Epigenetics? DNA methylation - Wikipedia How does bisulfite sequencing (WGBS/RRBS) work? Grehl, Claudius, et al. "How to design a whole-genome bisulfite sequencing experiment." Epigenomes 2.4 (2018): 21. Krueger, Felix, and Simon R. Andrews. "Bismark: a flexible aligner and methylation caller for Bisulfite-Seq applications." bioinformatics 27.11 (2011): 1571-1572.

基因突变结果是产生等位基因。基因突变是指在基因尺度上的DNA序列的变化，用来区分染色体突变。一般基因突变会包括少数碱基对的突变，或者一段或几段序列的插入或者删除，而这些突变之后，原有基因的绝大部分序列并没有变化，因此原先在一对染色体上的配对基因仍然能够配对和同源重组。上把能否发生同源重组，即在染色体水平上，两个基因所在的染色体区域能配对作为是等位基因的标准。因此基因突变以后，产生了新的基因，该基因与原基因所在的相对另一条染色体上的基因仍能配对，互称等位基因。扩展资料：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期；同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系，基因突变也是生物进化的重要因素之一，所以研究基因突变除了本身的理论意义以外还有广泛的生物学意义。基因突变为遗传学研究提供突变型，为育种工作提供素材，所以它还有科学研究和生产上的实际意义。基因突变可以是自发的也可以是诱发的。自发产生的基因突变型和诱发产生的基因突变型之间没有本质上的不同，基因突变诱变剂的作用也只是提高了基因的突变率。参考资料来源：百度百科-基因突变

题目：有关基因突变的叙述，正确的是A.不同基因突变的概率是相同的B.基因突变的方向是有环境决定的C.一个基因可以向多个方向突变D.细胞分裂的中期不发生基因突变答案 C。分析这道题一出来就引起激烈的争论，争论的焦点是D选项是否正确。由于过去的高中教材讲基因突变的原因时，强调基因突变发生的时间是在细胞分裂间期，在DNA复制的过程中，由于各种内外因素的影响导致复制出现差错，从而引起遗传信息发生改变，所以绝大多数高中生物教师都认为本题D选项正确，怀疑试题的答案有错误。现行大纲版教材和课标版教材对基因突变发生的时间没有明确的叙述，但课标教材教师用书中有一个基因突变与基因重组比较表，表中基因突变“发生的时间及原因”一栏，内容是“细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 ” 现行的各种教辅资料基本上都是持这一观点的，而且通过许多习题来强化这一观点。按照这种观点，基因突变只能发生在细胞分裂间期，细胞分裂的中期不会发生基因突变，因此该题D选项也是正确的。可是这道高考题确实没有把D选项作为正确选项，是命题失误还是上述观念本来就不正确？细胞分裂中期到底能否发生基因突变呢？ 还是上面提到的课标教材教师用书上，还有这样的字句：“基因突变可发生在个体发育的任何阶段，以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。”“由于自然界中诱变剂的作用或DNA复制、转录、修复时偶然出现的碱基配对错误所产生的突变称自发突变。”这明显与上面表格中关于基因突变发生的时间及原因的说法矛盾，按照这两句话的意思，基因突变可以发生在活细胞的任何时期，细胞分裂中期不发生基因突变的说法当然是错误的了！可是，博主不明白，同一本教师用书上为什么会出现这种自相矛盾的叙述？！这叫中学生物教师如何是好？！ 博主又查了一下浙江大学精品课程网《遗传学》相应部分，上面是这么说的：“基因突变的时期：1．生物个体发育的任何时期中均可发生突变，即体细胞和性细胞均能发生突变。 2．性细胞的突变率高于体细胞：性细胞在减数分裂末期对外界环境条件的敏感性较大；性细胞发生的突变可以通过受精过程直接传递给后代。……”这起码能说明基因突变发生的时间应该不是局限于细胞分裂间期，过去教材上的说法是靠不住的。

转录。作为蛋白质生物合成的第一步，进行转录时，一个基因会被读取并被复制为mRNA，即特定的DNA片段作为遗传信息模板，以依赖DNA的RNA聚合酶作为催化剂，通过碱基互补的原则合成前体mRNA。RNA聚合酶通过与一系列组分构成动态复合体，完成转录起始、延伸、终止等过程。生成的mRNA携有的密码子，进入核糖体后可以实现蛋白质的合成。简介在转录过程中，DNA模板被转录方向是从3′端向5′端；RNA链的合成方向是从5′端向3′端。RNA的合成一般分两步，第一步合成原始转录产物（过程包括转录的启动、延伸和终止）。第二步转录产物的后加工，使无生物活性的原始转录产物转变成有生物功能的成熟RNA。但原核生物mRNA的原始转录产物一般不需后加工就能直接作为翻译蛋白质的模板。

磷酸二酯键和肽键相同处是磷酸二酯键形成时消耗ATP吸收能量应为：利用NAD或ATP中的能量催化两个核酸链之间形成磷酸二酯键。反应过程可分三步：(1)NAD 或ATP将其腺苷酰基转移到DNA连接酶的一个赖氨酸残基的ε—氨基上形成共价的酶-腺苷酸中间物，同时释放出烟酰胺单核苷酸(NMN)或焦磷酸。(2)将酶-腺苷酸中间物上的腺苷酰基再转移到DNA的5"-磷酸基端，形成一个焦磷酰衍生物，即DNA-腺苷酸;(3)这个被激活的5"-磷酰基端可以和DNA的3"-OH端反应合成磷酸二酯键，同时释放出AMP。 肽键水解这是吸收能量的，然后生成新键，这是放出能量的。生物上说肽键断裂只是个大概的描述，一个水解反应怎么可能只有化学键断裂而没有新键生成？肽键断裂后水分子的氢和羟基分别于肽键断裂后的部分形成新的羟基和羧基。所以蛋白质水解，也就是肽键水解，是先断键，这是吸收能量的，然后生成新键，这是放出能量的，对于蛋白质的水解来说，新键放出的能量大于肽键断裂的能量，所以总体是放能的。

自然不能啦首先你说的基因呢，应该是DNA之类的，它吃到消化道里以后呢，就被分解了，具体而且简明点的途径是这样的：核酸——>核苷酸——>核苷+磷酸——>嘌呤或嘧啶碱+戊糖-1-磷酸，碱基可以进一步分解，戊糖可以参加戊糖代谢。人体自身的基因合成途径有两种，一种是从头合成，利用原料比较复杂我就不说了，除此以外还有一种叫做补救途径，可以利用游离的碱基进行合成。但是：外源核酸不能直接被人体细胞吸收利用，人体细胞中的核酸都是自己合成的。而且你吃的蔬菜肉类啊等等等等只要有细胞的都有核酸存在。所以每天的摄入量已经完全达到需要了~所谓吃什么补什么的说法其实有时候并不适用啦

基因工程，是利用dna重组技术，将目的基因与载体dna在体外进行重组，然后把这种重组dna分子引入受体细胞，并使之增殖和表达的技术。如果将一种生物的dna中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的dna链上去，将dna重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。基因工程一般包括四个步骤，也即技术路线：一是取得符合人们要求的dna片段，这种dna片段被称为“目的基因”；二是构建基因的表达载体；三是将目的基因导入受体细胞；四是目的基因的检测与鉴定。

基因工程是按照人的意愿，运用人工方法，对生物的基因组成进行“移花接木”式改造的重组技术。1982年，美国科学家把从大鼠细胞中分离出来的大鼠生长激素基因，通过显微注射的方法注入小鼠的受精卵内，结果小鼠生出几只带有大鼠生长激素基因的小鼠，这些小鼠的生长速度非常快，其个体是同窝其他小鼠的1.8倍，成为“巨型小鼠”。巨型小鼠本身没有什么经济价值，但是证明了外源基因可以直接导入动植物体或它们的受精卵内，并能在细胞中发挥作用。这种技术称为转基因技术，被导入外源基因的动植物称为转基因动植物。转基因动植物的研究进展迅速。有一种苏云金杆菌能产生杀虫毒素，科学家将控制这一毒素合成的基因成功地转入烟草中，实验证明这种转基因烟草有良好的抗虫作用。（苏教版八年级生物第二十一章第一节）

1、植物细胞工程技术：植物组织培养和植物体细胞杂交 2、动物细胞工程技术：动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、核移植和胚胎移植等。 3、遗传工程技术：基因拼接技术（基因工程）

基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限，可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆菌中表达，细菌的基因可以转移到植物中表达。

1、农牧业、食品工业运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。2、基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。3、医药卫生：许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。扩展资料：基因工程危害：基因工程细菌影响土壤生物，导致植物死亡。一些土壤生态系统中的基因工程细菌在某些条件下可长期存活，时间之长足以刺激土壤生物产生变化，影响植物生长和营养循环进程。可能引发基因污染转基因植物是人为地用基因工程技术将某种目标基因转入而获得的。如果这些外源基因由于“基因漂流”而非人为地转入其他有机体，就造成了自然界基因库的混杂或污染。植物和微生物可以使基因污染成为一种难以控制的蔓延性持续性灾难。参考资料来源：百度百科——基因工程

选择育种 优点：简便快速 缺点：有局限性、不能创造新的基因型 原理：基因重组 方法：优中选优 杂交育种 优点：集优 缺点：耗时长、无法产生新的基因 原理：基因重组 方法：杂交、自交、测交 诱变育种 优点：提高突变频率 缺点：盲目性 原理：基因突变 方法：诱变 单倍体育种 优点：短时间内获得纯合体 缺点：高度不育、技术含量高 原理：染色体数目变异 方法：花药离体培养 多倍体育种 优点：器官大、营养丰富 缺点：发育延迟、结实率低 原理：染色体数目变异 方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 基因工程育种 优点：克服远缘杂交不亲和障碍、定向改变生物性状 缺点：可能会引起生态危机、技术难度大 原理：基因重组 方法：将目的基因转入受体细胞 你肯定跟我一个学校的、、还是高二

1、开发针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸等新生物技术产品；2、选择一批市场前景好的生物技术产品及疫苗、诊断用单克隆抗体，开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂等；3、开发靶向药物主要是开发抗肿瘤药物。目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓"敌我不分"的问题。在杀死癌细胞的同时，也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标，如导弹的导航器，把药物准确引入病灶，而不伤及其他组织和细胞；4、人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体，亦可作为导向器，但目前的单克隆抗体，多为鼠源抗体，其本身也被异种生物体视为抗原，当被注入人体后会诱导产生抗体（抗抗体）或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术，嵌合抗体技术，基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题；5、血液替代品的研究与开发仍然占重要地位。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的，由于人血难免被各种病原体所污染，如艾滋病病毒及乙肝病毒等，通过输血而使接受输血的人感染艾滋病或乙型肝炎的案例时有发生，因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。

基因工程也就是DNA重组技术。它是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对各种生物DNA分子进行改造和重新组合，然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造、创造新的生物类型。基因工程又称遗传工程。但是广义的遗传工程涵义比较广泛，任何采用物理、化学方法改变生物性状的手段，都可以称为遗传工程。基因工程则专指对基因进行直接的人工处理，从而研究并控制生物特性表达的途径和手段。所以，基因工程是指狭义的遗传工程。基因工程问世至今不过二十几年时间。国内外的许多实验室争相应用DNA重组技术进行了大量的研究工作，已经取得了许多举世瞩目的成就。基因工程完全突破了经典的研究方法和研究内容，将遗传学扩展到了一个内容广泛的崭新领域。自然界创造新的生物物种一般需要几十万年乃至几百万年的漫长岁月，但在新的实验室里应用基因工程，可能在几天内就完成这一过程。自然界中从未有过的新型蛋白质也可能通过基因工程创造出来。随着基因工程学的诞生，人类已经开始从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到了随心所欲地改造生物和创造新生物的时代。基因工程既是现实的生产力，更是巨大的潜在的生产力，势必成为下一代新产业的基础技术，成为世界各国特别是科学较发达国家的国民经济的重要支柱。在能源短缺、食品不足和环境污染这三大危机已经开始构成全球性问题的今天，基因工程及其伴随的细胞工程、酶工程和微生物发酵工程(统称生物技术)将是帮助人类克服这些难关的金钥匙。基因工程在人类生活和社会发展中将起到越来越重要的作用。基因工程的发展日新月异、方兴未艾！它目前的发展状况正类似于40年代原子能技术和50年代半导体技术刚刚兴起的情形，豪无疑问，这一领域的发展势必会引起基础理论研究、工农业生产、医疗保健事业等各个领域的一场深刻的技术革命。基因工程技术的前提条件是什么呢？答案就在于遗传密码的普遍性。进化程度差异很大的各种生物，不管是动物、植物、微生物还是人类本身，一切生物的遗传密码都是相同的。各个物种之间的区别仅在于它们所含的遗传物质——DNA分子的长度不同，即所载的信息量不同。这是人类之所以能进行不同物种间基因操作的基础。基因工程是有目的地在体外进行的一系列基因操作。一个完整的基因工程实验包括5个步骤：(1)获取目的基因；(2)获取基因载体；(3)重组DNA；(4)把重组DNA导入受体细胞进行扩增；(5)筛选与培育。

基因工程是70年代在分子生物学发展的基础上形成的新兴学科。基因工程就是在分子水平上，用人工方法提取（或合成）不同生物的遗传物质，在体外切割，再和载体拼接重组。然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内，使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要生产不同的产物或定向地创造生物的新形状，并使之稳定地遗传给下代。基因工程又名遗传工程（Genetic Engineering), DNA重组技术(Recombinant DNA Techniques), 分子克隆或基因的无性繁殖（Molecular Cloning).基因工程具有广泛的应用价值，能为工农业生产和医药卫生等开拓新图径，又能为高等生物的细胞分化，生长发育，肿瘤发生等基础研究提供有效的实验手段。

基因工程（geneticengineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。扩展资料：基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌的繁殖速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。

基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（geneticengineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。

基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。学科起源基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞ＤＮＡ的技术称为“基因系治疗”（germlinetherapy），通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的ＤＮＡ都将可能使其后代发生同样的改变。

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品.基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段. 基本操作步骤 1、提取目的基因 　　获取目的基因是实施基因工程的第一步. 　 要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因,是十分不易的.科学家们经过不懈地探索,想出了许多办法,其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因. 　　直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”.鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增）,从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来.如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得. 　　用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性.又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段,一般使用人工合成的方法. 　　目前人工合成基因的方法主要有两条.一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA,从而获得所需要的基因.另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的信使RNA序列,然后按照碱基互补配对的原则,推测出它的基因的核苷酸序列,再通过化学方法,以单核苷酸为原料合成目的基因.如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得. 2、目的基因与运载体结合 　　基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心. 　　将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程.如果以质粒作为运载体, 基因工程 首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端.然后用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端（部分限制性内切酶可切割出平末端,拥有相同效果）.将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子.如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合,形成重组DNA分子（也叫重组质粒）的. 3、将目的基因导入受体细胞 　　将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步.目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后,下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增. 　　基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等. 　　用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径.例如,如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞.目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因. 4、目的基因的检测和表达 　　目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道.这是基因工程的第四步工作. 　　以上步骤完成后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的.因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测.检测的方法有很多种,例如,大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因,当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒,并被转入受体细胞后,就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因.重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程

基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（geneticengineering）是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。

　　农牧业、食品工业　　运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。　　1.转基因鱼　　生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。　　2.转基因牛　　乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。　　3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒　　4.转鱼抗寒基因的番茄　　5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯　　6.不会引起过敏的转基因大豆　　7.超级动物　　导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠　　8.特殊动物　　导入人基因具特殊用途的猪和小鼠　　9.抗虫棉　　苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫，把这部分基因导入棉花的离体细胞中，再组织培养就可获得抗虫棉。　　环境保护　　基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。　　利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。　　基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质（通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。）　　医学　　基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。　　用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。　　我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作，使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显，它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景，以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。　　无论哪一种基因治疗，处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性，这是当前基因治疗的研究现状。　　可以说，在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性，提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。据统计，截止1998年底，世界范围内已有373个临床法案被实施，累计3134人接受了基因转移试验，充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样，基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。　　医药卫生　　1.基因工程药品的生产：　　许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。　　微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。　　⑴基因工程胰岛素　　胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。　　将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!　　⑵基因工程干扰素　　干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。　　基因工程人干扰素α-2b（安达芬） 是中国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。　　⑶其它基因工程药物　　人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。　　2.基因诊断与基因治疗：　　基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。基该方法是：基因置换、基因修复、基因增补和基因失活等。　　运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。　　但基因治疗技术尚未成熟，未成熟的关键问题在于：①如何选择有效的治疗基因；②如何构建安全载体，病毒载体效率较高，但却有潜在的危险性；③如何定向导入靶细胞，并获得高表达。　　◆SCID的基因工程治疗　　重症联合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称ADA）的基因（ada）发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。

　　基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程也是我们要学习的一门知识。今天我就与大家分享基因工程相关知识，仅供大家参考!　　基因工程的介绍 　　基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代 方法 为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。 　　基因工程的特征 　　1)跨物种性 　　外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖。 　　2)无性扩增 　　外源DNA在宿主细胞内可大量扩增和高水平表达。 　　基因工程的优点 　　基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限，可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆菌中表达，细菌的基因可以转移到植物中表达。 　　基因工程的操作步骤 　　工具 　　(1)酶：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、 　　(2)载体：质粒载体、噬菌体载体、Ti质粒、人工染色体 　　1.提取目的基因 　　获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒 抗细菌)基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。 　　要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因;另一条是人工合成基因。 　　直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹 射击 法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA(即外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增，如使用PCR技术)，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 　　用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。 　　人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补 配对 的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。 　　2.目的基因与运载体结合 　　基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。 　　将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端(部分限制性内切酶可切割出平末端，拥有相同效果)。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，首先碱基互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，再加入适量DNA连接酶，催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来，形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子(也叫重组质粒)的。 　　3.将目的基因导入受体细胞 　　将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。 　　基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。 　　用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌的繁殖速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。 　　4.目的基因的检测和表达 　　目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。 　　以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。 　　基因工程的危害 　　关于转基因生物的安全性，没有科学性共识。尽管如此，基因工程农作物已被大规模投放，生物医学应用也日益增加。转基因生物还被投入工业使用和环境恢复，而公众对此却知之甚少。最近几年，越来越多的证据证明存在生态、健康危害和风险，对农民也有不利影响. 　　基因工程细菌影响土壤生物，导致植物死亡 　　1999出版的研究资料例举了基因工程微生物释放到环境中将如何导致广泛的生态破环。 　　当把克氏杆菌的基因工程菌株与砂土和小麦作物加入微观体中时，喂食线虫类生物的细菌和真菌数量明显增加，导致植物死亡。而加入亲本非基因工程菌株时，仅有喂食线虫类生物的细菌数量增加，而植物不会死亡。没有植物而将任何一种菌株引入土壤都不会改变线虫类群落。 　　克氏杆菌是一种能使乳糖发酵的常见土壤细菌。基因工程细菌被制造用来在发酵桶中产生使农业废物转换为乙醇的增强乙醇浓缩物。发酵残留物，包括基因工程细菌亦可于土壤改良。 　　研究证明，一些土壤生态系统中的基因工程细菌在某些条件下可长期存活，时间之长足以刺激土壤生物产生变化，影响植物生长和营养循环进程。虽然仍不清楚此类就地观测的程度，但是基因工程细菌引起植物死亡的发现也说明如果使用此种土壤改良有杀伤农作物的可能。 　　致命基因工程鼠痘病毒偶然产生 　　澳大利亚研究员在研发对相对无害的鼠痘病毒基因工程时竟意外制创造出可彻底消灭老鼠的杀手病毒。 　　研究员们将白细胞间介素4的基因(在身体中自然产生)插入到一种鼠痘病毒中以促进抗体的产生，并创造出用于控制鼠害的鼠类避妊疫苗。非常意外的是，插入的基因完全抑制了老鼠的免疫系统。鼠痘病毒通常仅导致轻微的症状，但加入IL-4基因后，该病毒9天内使所有动物致死。更糟的是，此种基因工程病毒对接种疫苗有着异乎寻常的抵抗力。 　　经改良的鼠痘病毒虽然对人类无影响，但却与天花关系十分密切，让人担心基因工程将会被用于生物战。一名研究员在谈及他们决定出版研究成果的原因时曾说：" 我们想警告普通民众，现在有了这种有潜在危险的技术"，"我们还想让科学界明白，必须小心行事，制造高危致命生物并不是太困难。" 　　杀虫剂使用的增加大部分是由于HT作物，尤其是HT大豆使用的杀虫剂增加，这一点可追溯到对HT作物的严重依赖性以及杂草管理的单一除草剂(草甘磷)使用。这已导致转移到更加难以控制的杂草，而某些杂草中还出现了遗传抗性，迫使许多农民在基因工程作物上喷洒更多的除草剂以对杂草适当进行控制。HT大豆中的抗草甘膦杉叶藻(marestail)于2000年在美国首次出现，在HT棉花中也已鉴别出此种物质。 　　 其它 研究显示，基因工程农作物本身也会对其使用的除草剂产生抗性，引发严重的自身自长作物问题(同一块地里早先 种植 的作物种子发芽的植物后来变成杂草)并迫使进一步使用除草剂。加拿大科学家证实了抗多种除草剂之基因工程油菜的迅速演化，此种作物因花粉长距离传播而融合了不同公司研制的单价抗除草剂特性。 　　此外，科学家还在2002年确认了转基因可从Bt向日葵移动到附近的野生向日葵，使杂化物更强、对化学药品更具抗性，因为较之无基因控制的情况，杂化物多了50%的种子，且种子健康，甚至在干旱条件下也如此。 　　北卡罗莱那州大学的研究显示，Bt油菜与相关杂草、鸟食草之间的交叉物可产生抗虫性杂合物，使杂草控制更困难。

基因工程又称遗传工程，旨在研究生物遗传特性的奥秘，利用人工的方法修改生物染色体内的基因，改变基因原有的氨基酸序列，从而产生生物的特变体，即产生一种新的物种。基因工程是现代生物技术的核心，它是20世纪70年代发展起来的一门边缘学科，它的诞生源于现代生物学理论上的发展和技术上的发明。有人称基因工程是人类创造的操纵生命最有效、最准确的生物工具。这是建立在分子生物学理论基础之上的一种大胆设想。如果这种没想变成了现实，那么它对人类的贡献是不可估量的。有人认为，这一学科发展的重要性足以相当或超过原子能的利用。基因工程的最终目的是获得目的基因的表达产物，即蛋白质(酶)。人们掌握基因操作的时间并不长，但已经获得了多种多样的表达产物。用基因工程改造过的微生物、动物、植物层出不穷，它们都被人为地赋予了特殊的使命。

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（DNA片段），在体外切割，拼接形成重组DNA,然后将重组DNA与载体的遗传物质重新组合，再将其引入到没有该DNA的受体细胞中，进行复制和表达，生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状，并使之稳定地遗传给下一代。按目的基因的克隆和表达系统，分为原核生物基因工程，酵母基因工程，植物基因工程和动物基因工程。基因工程具有广泛的应用价值，为工农业生产和医药卫生事业开辟了新的应用途径，也为遗传病的诊断和治疗提供了有效方法。基因工程还可应用于基因的结构，功能与作用机制的研究，有助于生命起源和生物进化等重大问题的探讨。 基因工程有两个重要的特征，第一是可把来自任何生物的基因转移到与其毫无关系的任何其他受体细胞中，因此可以实现按照人们的愿望，改造生物的遗传特性，创造出生物的新性状；第二是某一段DNA可在受体细胞内进行复制，为准备大量纯化的DNA片段提供了可能，拓宽了分子生物学的研究领域 而基因组的概念是一般是指 人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。测定的序列包括别是22对体染色体和性染色体X染色体与Y染色体。

染色体——是遗传物质的主要载体，它由DNA和蛋白质组成；DNA——是主要的遗传物质，由许多有一定顺序的脱氧核苷酸序列组成，其中有遗传效应的DNA序列片段就是基因。基因——是有遗传效应的DNA片段，在染色体上呈直线排列。当然，基因通过转录、翻译过程之后又能以各种蛋白质的形式来表达性状。

狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因；广义的基因工程则指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人所需要的产品；将外源基因转入动物，构建具有新遗传特性的转基因动物；用基因敲除手段，获得有遗传缺陷的动物等。

英国：早在20世纪80年代中期，英国就有了第一家生物科技企业，是欧洲国家中发展最早的。如今它已拥有560家生物技术公司，欧洲70家上市的生物技术公司中，英国占了一半。德国：德国政府认识到，生物科技将是保持德国未来经济竞争力的关键，于是在1993年通过立法，简化生物技术企业的审批手续，并且拨款1.5亿马克，成立了3个生物技术研究中心。此外，政府还计划在未来5年中斥资12亿马克，用于人类基因组计划的研究。1999年德国研究人员申请的生物技术专利已经占到了欧洲的14%。法国：法国政府在过去10年中用于生物技术的资金已经增加了10倍，其中最典型的项目就是1998年在巴黎附近成立的号称“基因谷”的科技园区，这里聚集着法国最有潜力的新兴生物技术公司。另外20个法国城市也准备仿照“基因谷”建立自己的生物科技园区。西班牙：马尔制药公司是该国生物科技企业的代表，该公司专门从海洋生物中寻找抗癌物质。其中最具开发价值的是ET-743，这是一种从加勒比海和地中海的海底喷出物中提取的红色抗癌药物。ET-743计划于2002年在欧洲注册生产，将用于治疗骨癌、皮肤癌、卵巢癌、乳腺癌等多种常见癌症。印度：印度政府资助全国50多家研究中心来收集人类基因组数据。由于独特的“种姓制度”和一些偏僻部落的内部通婚习俗，印度人口的基因库是全世界保存得最完整的，这对于科学家寻找遗传疾病的病理和治疗方法来说是个非常宝贵的资料库。但印度的私营生物技术企业还处于起步阶段。日本：日本政府已经计划将用于生物技术研究的经费增加23%。一家私营企业还成立了“龙基因中心”，它将是亚洲最大的基因组研究机构。新加坡：新加坡宣布了一项耗资6000万美元的基因技术研究项目，研究疾病如何对亚洲人和白种人产生不同影响。该计划重点分析基因差异以及什么样的治疗方法对亚洲人管用，以最终获得用于确定和治疗疾病的新知识；并设立高技术公司来制造这一研究所衍生出的药物和医疗产品。中国：参与了人类基因组计划，测定了1%的序列，这为21世纪的中国生物产业带来了光明。这“1%项目”使中国走进生物产业的国际先进行列，也使中国理所当然地分享人类基因组计划的全部成果、资源与技术。

运用基因工程，可以用来为人类提供更加快捷、方便、安全的生活，如现在使用的基因重组乙肝疫苗、基因重组的很多药物可以为人类的健康提供保障；基因重组的很多植物，可以给人类的健康生活提供保障，很多基因重组的检测试剂，也可以为人类的早期疾病诊断提供依据。 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程是生物工程的一个重要分支。

基因工程技术有哪些 核酸提取和纯化凝胶电泳 分子杂交 序列分析技术 RNA干扰技术等。。。。 高中生物基因工程一共有哪些技术 基因工程又叫DNA重组技术 PCR技术 2.将目的基因导入受体细胞的技术 3.目的基因检测与鉴定的技术 其实每个操作过程都会用到一些技术，这块主要掌握基因工程的详细操作步骤，及操作注意问题 基因工程的主要应用在哪些方面 农牧业、食品工业 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。 1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫，把这部分基因导入棉花的离体细胞中，再组织培养就可获得抗虫棉。 环境保护 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质（通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。） 医学 基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。 用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。 我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作，使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显，它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景，以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。 无论哪一种基因治疗，处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性，这是当前基因治疗的研究现状。 可以说，在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性，提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。据统计，截止1998年底，世界范围内已有373个临床法案被实施，累计3134人接受了基因转移试验，充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样，基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。 医药卫生 1.基因工程药品的生产： 许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。 微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 ⑴基因工程胰岛素 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量...... 请问基因工程的核心技术有哪些 所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 比如： 核酸凝胶电泳技术 核酸分子杂交技术 细菌转化转染技术 DNA序列分析技术 寡核苷酸合成技术 基因定点突变技术 聚合酶链反应技术 基因工程包括哪些 是，基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 基因工程包括哪些主要内容？ 5分 基因工激分为上游技术和下游技术 上游技术：基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术） 下游技术：涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 基因工程技术包括哪些基本步骤 目的基因的提取、基因表达载体的构建、把目的基因导入受体细胞、目的基因的鉴定与检测 基因工程技术包括哪些基本步骤 基因工程的主要操作步骤包括：⑴目的基因的制备,所谓目的基因就是按照设计所需要转移的具有遗传效应的DNA片段.目的基因可以人工合成,也可以用限制性核酸内切酶从基因组中直接切割得到.⑵目的基因与克隆载体的重组,所谓克隆载体就是承载和保护目的基因带入受体细胞的运载者,如质粒,λ噬菌体,病毒等.⑶重组体转入受体细胞,所谓受体细胞就是接受外源目的基因的细胞,大肠杆菌是用得最多的原核细胞受体,另外,动物细胞、植物细胞都可作为受体细胞,把带有目的基因的重组体转入受体细胞要用到各种物理的、化学的和生物的方法.⑷克隆子的筛选和鉴定,带有目的基因的克隆子有没有组合到受体细胞的基因组中去,目的基因有没有在宿主细胞中通过转录、翻译表达出预先设计中想要得到的产物和表达产物如何分离、纯化等技术内容.

迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。 诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏，许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟，胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病，也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代，但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如，运用此技术，可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 基因工程大事记 1860至1870年 奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念，并总结出孟德尔遗传定律。 1909年 丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词，用以表达孟德尔的遗传因子概念。 1944年 3位美国科学家分离出细菌的DNA（脱氧核糖核酸），并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。 1953年 美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。 1969年 科学家成功分离出第一个基因。 1980年 科学家首次培育出世界第一个转基因动物转基因小鼠。 1983年 科学家首次培育出世界第一个转基因植物转基因烟草。 1988年 K.Mullis发明了PCR技术。 1990年10月 被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。 1998年 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司，与国际人类基因组计划展开竞争。 1998年12月 一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成，这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。 1999年9月 中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的惟一发展中国家。 1999年12月1日 国际人类基因组计划联合研究小组宣布，完整破译出人体第22对染色体的遗传密码，这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。 2000年4月6日 美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码，但遭到不少科学家的质疑。 2000年4月底 中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了1%人类基因组的工作框架图。 2000年5月8日 德、日等国科学家宣布，已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。 2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图，标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。 2000年12月14日 美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱，这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。 2001年2月12日 中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。这是我找的一些 其实很好找的“基因工程”目前的成就就是现状发展可以讲未来就是讲前景找“基因工程”再稍微分析下就可以了

基因工程是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和生长，从而获得新物种的一种崭新技术。

基因工程genetic engineering 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础， 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段， 将不同来源的基因(DNA分子)，按预先设计的蓝图， 在体外构建杂种DNA分子， 然后导入活细胞， 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 什么是基因工程？【简介】 基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”（germlinetherapy），通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。 诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏，许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟，胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病，也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代，但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如，运用此技术，可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 【基因工程的基本操作步骤】 1.获取目的基因是实施基因工程的第一步。 2.基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。 3.将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。 4.目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。 基因工程的前景科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。 生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。 生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 美国的吉尔伯特是碱基排列分析法的创始人，他率先支持人类基因组工程 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，不就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗？这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就被称为“基因工程”，或者称之为“遗传工程”。 人类基因工程走过的主要历程怎样呢？1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律；1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA；1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；1944年，美国科研人员证明DNA是大多数有机体的遗传原料，而不是蛋白质；1953年，美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结果，奠下了基因工程的基础；1980年，第一只经过基因改造的老鼠诞生；1996年，第一只克隆羊诞生；1999年，美国科学家破解了人类第 22组基因排序列图；未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。 人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图，或化学中的元素周期表；也有科学家把基因组图谱比作字典，但不论是从哪个角度去阐释，破解人类自身基因密码，以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。美国的贝克维兹正在观察器皿中的菌落，他曾对人类基因组工程提出警告。 科学研究证明，一些困扰人类健康的主要疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能，找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选，甚至基于已有的基因知识来设计新药，就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因，从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据，也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如，有同样生活习惯和生活环境的人，由于具有不同基因序列，对同一种病的易感性就大不一样。明显的例子有，同为吸烟人群，有人就易患肺癌，有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导，使其养成科学合理的生活习惯，最大可能地预防疾病。 人类基因工程的开展使破译人类全部DNA指日可待。 信息技术的发展改变了人类的生活方式，而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。目前，一些国家人口的平均寿命已突破80岁，中国也突破了70岁。有科学家预言，随着癌症、心脑血管疾病等顽症的有效攻克，在2020至2030年间，可能出现人口平均寿命突破100岁的国家。到2050年，人类的平均寿命将达到90至95岁。 人类将挑战生命科学的极限。1953年2月的一天，英国科学家弗朗西斯·克里克宣布：我们已经发现了生命的秘密。他发现DNA是一种存在于细胞核中的双螺旋分子，决定了生物的遗传。有趣的是，这位科学家是在剑桥的一家酒吧宣布了这一重大科学发现的。破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。1987年，美国科学家提出了“人类基因组计划”，目标是确定人类的全部遗传信息，确定人的基因在23对染色体上的具体位置，查清每个基因核苷酸的顺序，建立人类基因库。1999年，人的第22对染色体的基因密码被破译，“人类基因组计划”迈出了成功的一步。可以预见，在今后的四分之一世纪里，科学家们就可能揭示人类大约5000种基因遗传病的致病基因，从而为癌症、糖尿病、心脏病、血友病等致命疾病找到基因疗法。 继2000年6月26日科学家公布人类基因组"工作框架图"之后，中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司2001年2月12日联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。这次公布的人类基因组图谱是在原"工作框架图"的基础上，经过整理、分类和排列后得到的，它更加准确、清晰、完整。人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息，破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。人类基因组图谱及初步分析结果的公布将对生命科学和生物技术的发展起到重要的推动作用。随着人类基因组研究工作的进一步深入，生命科学和生物技术将随着新的世纪进入新的纪元。 基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 基因工程大事记 1860至1870年 奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念，并总结出孟德尔遗传定律。 1909年 丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词，用以表达孟德尔的遗传因子概念。 1944年 3位美国科学家分离出细菌的DNA（脱氧核糖核酸），并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。 1953年 美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。 1969年 科学家成功分离出第一个基因。 1980年 科学家首次培育出世界第一个转基因动物转基因小鼠。 1983年 科学家首次培育出世界第一个转基因植物转基因烟草。 1988年 K.Mullis发明了PCR技术。 1990年10月 被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。 1998年 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司，与国际人类基因组计划展开竞争。 1998年12月 一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成，这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。 1999年9月 中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的惟一发展中国家。 1999年12月1日 国际人类基因组计划联合研究小组宣布，完整破译出人体第22对染色体的遗传密码，这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。 2000年4月6日 美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码，但遭到不少科学家的质疑。 2000年4月底 中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了1%人类基因组的工作框架图。 2000年5月8日 德、日等国科学家宣布，已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。 2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图，标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。 2000年12月14日 美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱，这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。 2001年2月12日 中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。 科学家首次公布人类基因组草图“基因信息”。

所谓基因工程，就是根据人类的需要，将某种基因有计划地移植到另一种生物中去的新技术。基因工程是人工创造新物种的有效途径，在这个工程中，微生物有着很大的用途。科学家发现，微生物可以作为基因的供体，把它的优良性状提供给其他生物；也可以作为基因的载体，把一个生物的优良性状携带给另一个生物。还可以作为基因的受体，接受别的生物的基因，并在细胞内复制和表达。我们已经知道，微生物具有繁殖快，容易实现工厂化生产等优点，如果把植物或动物的基因移植到微生物中去，就可以多快好省地生产生物制品。微生物在基因工程中大有作为。它将为人类创造许多新的财富，它将为人类治愈一些不治之症，它也将为农业生产展示光辉的前景。

基因工程二、细胞工程三、发酵工程四、酶工程。

提取目的基因获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。?转基因荧光蝌蚪要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增，如使用PCR技术），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。2.目的基因与运载体结合基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端（部分限制性内切酶可切割出平末端，拥有相同效果）。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，首先碱基互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，再加入适量DNA连接酶，催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来，形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子（也叫重组质粒）的。?基因工程3.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌的繁殖速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。4.目的基因的检测和表达目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。前景科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。?克隆羊生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。

将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。转基因技术是基因工程的一种手段和方法 转基因技术∈基因工程狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因；广义的基因工程则指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人所需要的产品；将外源基因转入动物，构建具有新遗传特性的转基因动物；用基因敲除手段，获得有遗传缺陷的动物等。

基因工程的应用 基因工程已经成为生物科学中不可或缺的一部分.也是最令人类充满无限遐想的一门科学.自从解开人类基因组后,长生不老等就古老的传说又再度流行起来.尽管现在的基因技术还不能做到让你真的长生不老,但是基因疗法等技术的出现已经让人们看到了基因工程的生命力.本文从环境保护,军事等方面浅谈了基因工程的应用.</P> 目前世界许多国家将生物技术，信息技术和新材料技术作为三大重中之重技术，而生物技术可以分为传统生物技术，工业生物发酵技术和现代生物技术。 现在人们常说的生物技术实际上就是现代生物技术。现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技术。其中基因工程技术是现代生物技术的核心技术。基因工程的核心技术是DNA的重组技术，也就是基因克隆技术。既然基因工程这么重要,那么什么是基因工程呢? 基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的新组合，并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖。根据这个概念,人们可以从一个生物的基因中提取有用的基因片断,植入到另外一个生物体内,从而使该生物获得某些新的遗传性状。从而获得所需要的新的生物的变种.运用基因工程可以加快生物的变异,并使生物的变异朝着有益于人类的方向发展.而且,基因工程是处在分子水平上的操作,因而可以跨越不同的物种进行操作.大大改善了传统的只能同类生物杂交并且不能控制变异方向的方法.例如,传统的水稻培养方法是让很多不同的水稻杂交,然后将种子都培养成水稻,再从中选择优良的品种.但是这种方法不仅工作量大,而且效果也不是很好.根据DNA重组原理,有些隐性性状大约只有1/4的概率能表达出来.这样就做了大量的无用功.但是利用基因工程,我们只需要从不同的水稻中提取所需要表达出来的性状的核苷酸组合,将其移植到另外的水稻上,就可以表达出来.这样做,大大节省了工程的周期,也提高了基因性状表现的精确度.另外,不同种的生物一般是不能交配的.例如鱼和牛,就不能进行交配而生出下一代.但是利用基因工程,我们可以把鱼的某些基因移植到牛的受精卵上,或者把牛的基因移植到鱼的受精卵上,加以培养,就可以产生既有牛的性状又有鱼的性状的新的物种.虽然基因工程有这么多的好处,但是也不是说可以滥用的.因为每种生物经过适者生存的自然选择,都能适应所处的生存环境.如果移植了外来的基因,可能会打破其体内的细胞的平衡,从而导致细胞的快速衰老甚至死亡.可见,基因工程要正确处理好细胞的相容性.</P> 那么,基因工程都有那些应用呢? 一:在生产领域,人们可以利用基因技术,生产转基因食品.例如,科学家可以把某种肉猪体内控制肉的生长的基因植入鸡体内,从而让鸡也获得快速增肥的能力.但是,转基因因为有高科技含量, 怕吃了转基因食品中的外源基因后会改变人的遗传性状，比如吃了转基因猪肉会变得好动，喝了转基因牛奶后易患恋乳症等等。华中农业大学的张启发院士认为：“转基因技术为作物改良提供了新手段，同时也带来了潜在的风险。基因技术本身能够进行精确的分析和评估，从而有效地规避风险。对转基因技术的风险评估应以传统技术为参照。科学规范的管理可为转基因技术的利用提供安全保障。生命科学基础知识的科普和公众教育十分重要。<BR>”<BR> 二:军事上的应用.生物武器已经使用了很长的时间.细菌,毒气都令人为之色变.但是,现在传说中的基因武器却更加令人胆寒.基因武器只对具有某种基因的人(例如某一种族)有杀伤力,而对其他种族的人毫无影响.这种武器的使用无疑会使遭受基因武器袭击的种族面临灭顶之灾.</P> <P> 三: 环境保护上,也可以应用基因武器.我们可以针对一些破坏生态平衡的动植物,研制出专门的基因药物,既能高效的杀死它们,又不会对其他生物造成影响.还能节省成本.例如一直危害我国淡水区域的水葫芦,如果有一种基因产品能够高校杀灭的话,那每年就可以节省几十亿了.</P> <P>科学是一把双刃剑.基因工程也不例外.我们要发挥基因工程中能造福人类的部分,抑止它的害处. 四，医疗方面 随着人类对基因研究的不断深入，发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因，而且还能掌握如何进行对基因诊断、修复、治疗和预防，这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的利益。<BR> 所谓基因治疗是指用基因工程的技术方法，将正常的基因转如病患者的细胞中，以取代病变基因，从而表达所缺乏的产物，或者通过关闭或降低异常表达的基因等途径，达到治疗某些遗传病的目的。目前，已发现的遗传病有6500多种，其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此，遗传病是基因治疗的主要对象。<BR> 第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时，两个4岁和9岁的小女孩由于体内腺苷脱氨酶缺乏而患了严重的联合免疫缺陷症。科学家对她们进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年，我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。<BR> 基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术于基因治疗。其方法是将特定的DNA用改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏、脾、肠道和皮肤获得成功的表达。这一成功预示着人们未来可能利用基因枪传送药物到人体内的特定部位，以取代传统的接种疫苗，并用基因枪技术来治疗遗传病。<BR> 目前，科学家们正在研究的是胎儿基因疗法。如果现在的实验疗效得到进一步确证的话，就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病，以防止出生患遗传病症的新生儿，从而从根本上提高后代的健康水平。</P> 五，基因工程药物研究</STRONG></P> <P> 基因工程药物，是重组DNA的表达产物。广义的说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以成为基因工程药物。在这方面的研究具有十分诱人的前景。<BR> 基因工程药物研究的开发重点是从蛋白质类药物，如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质，转移到寻找较小分子蛋白质药物。这是因为蛋白质的分子一般都比较大，不容易穿过细胞膜，因而影响其药理作用的发挥，而小分子药物在这方面就具有明显的优越性。另一方面对疾病的治疗思路也开阔了，从单纯的用药发展到用基因工程技术或基因本身作为治疗手段。<BR> 现在，还有一个需要引起大家注意的问题，就是许多过去被征服的传染病，由于细菌产生了耐药性，又卷土重来。其中最值得引起注意的是结核病。据世界卫生组织报道，现已出现全球肺结核病危机。本来即将被消灭的结核病又死灰复燃，而且出现了多种耐药结核病。据统计，全世界现有17.22亿人感染了结核病菌，每年有<BR>900万新结核病人，约300万人死于结核病，相当于每10秒钟就有一人死于结核病。科学家还指出，在今后的一段时间里，会有数以百计的感染细菌性疾病的人将无药可治，同时病毒性疾病日益曾多，防不胜防。不过与此同时，科学家们也探索了对付的办法，他们在人体、昆虫和植物种子中找到一些小分子的抗微生物多肽，它们的分子量小于4000，仅有30多个氨基酸，具有强烈的广普杀伤病原微生物的活力，对细菌、病菌、真菌等病原微生物能产生较强的杀伤作用，有可能成为新一代的“超级抗生素”。除了用它来开发新的抗生素外，这类小分子多肽还可以在农业上用于培育抗病作物的新品种。</P> <P><STRONG> 六，加快农作物新品种的培育</STRONG></P> <P> 科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展，一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。 <BR> 本世纪五、六十年代，由于杂交品种推广、化肥使用量增加以及灌溉面积的扩大，农作物产量成倍提高，这就是大家所说的“绿色革命”。但一些研究人员认为，这些方法目前已很难再使农作物产量有进一步的大幅度提高。<BR> 基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如，基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂，可以使农作物种植在旱地或盐碱地上，或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。<BR> 基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法，需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种，基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中，从而培育出一种全新的农作物品种，时间则缩短一半。<BR> 虽然第一批基因工程农作物品种5年前才开始上市，但今年美国种植的玉米、大豆和棉花中的一半将使用利用基因工程培育的种子。据估计，今后5年内，美国基因工程农产品和食品的市场规模将从今年的40亿美元扩大到200亿美元，20年后达到750亿美元。有的专家预计，“到下世纪初，很可能美国的每一种食品中都含有一点基因工程的成分。”<BR> 尽管还有不少人、特别是欧洲国家消费者对转基因农产品心存疑虑，但是专家们指出，利用基因工程改良农作物已势在必行。这首先是由于全球人口的压力不断增加。专家们估计，今后40年内，全球的人口将比目前增加一半，为此，粮食产量需增加75％。另外，人口的老龄化对医疗系统的压力不断增加，开发可以增强人体健康的食品十分必要。 <BR> 加快农作物新品种的培育也是第三世界发展中国家发展生物技术的一个共同目标，我国的农业生物技术的研究与应用已经广泛开展，并已取得显著效益。</P> <P><STRONG> 七，分子进化工程的研究</STRONG></P> <P> 分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择的压力，模拟自然中生物进化历程，以达到创造新基因、新蛋白质的目的。<BR> 这需要三个步骤，即扩增、突变、和选择。扩增是使所提取的遗传信息DNA片段分子获得大量的拷贝；突变是在基因水平上施加压力，使DNA片段上的碱基发生变异，这种变异为选择和进化提供原料；选择是在表型水平上通过适者生存，不适者淘汰的方式固定变异。这三个过程紧密相连缺一不可。<BR> 现在，科学家已应用此方法，通过试管里的定向进化，获得了能抑制凝血酶活性的DNA分子，这类DNA具有抗凝血作用，它有可能代替溶解血栓的蛋白质药物，来治疗心肌梗塞、脑血栓等疾病。<BR> 我国基因研究的成果</STRONG></P> <P> 以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究，是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。据介绍，这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定，以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。<BR> 人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。在医学上，人类基因与人类的疾病有相关性，一旦弄清某基因与某疾病的具体关系，人们就可以制造出该疾病的基因药物，对人类健康长寿产生巨大影响。据介绍，人类基因样本总数约10万条，现已找到并完成测序的约有8000条。<BR> 近些年我国对人类基因组研究十分关注，在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下，已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。同时，科技人员紧跟世界新技术的发展，在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。我国人类基因组研究已走在世界先进行列，某些基因工程药物也开始进入应用阶段。<BR> 目前，我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上，有的成果已处于国际领先水平，有的已形成了自己的技术体系。而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素，以及转基因动物的药物生产器等十多个基因工程药物，均已进入了产业化阶段。</P> <P><STRONG> 基因技术：进退两难的境地和两面性的特征</STRONG><BR> <BR> 基因作物在舆论界引发争议不足为怪。但在同属发达世界的大西洋两岸，转基因技术的待遇迥然不同却是一种耐人寻味的现象。当美国40％的农田种植了经过基因改良的作物、消费者大都泰然自若地购买转基因食品时，此类食品在欧洲何以遭遇一浪高过一浪的喊打之声？<BR> 从直接社会背景看，目前欧洲流行“转基因恐惧症”情有可原。从1986年英国发现疯牛病，到今年比利时污染鸡查出致癌的二恶英和可口可乐在法国导致儿童溶血症，欧洲人对食品安全颇有些风声鹤唳，关于转基因食品可能危害人类健康的假设如条件反射一般让他们闻而生畏。<BR> 同时，欧洲较之美国在环境和生态保护问题上一贯采取更为敏感乃至激进的态度，这是转基因食品在欧美处境殊异的另一缘故。一方面，欧洲各国媒介的环保意识日益强烈，往往对可能危害环境和生态的问题穷追不舍甚至进行夸张的报道，这在很大程度上左右着公众对诸如转基因问题的态度。另一方面，以“绿党”为代表的“环保主义势力”近年来在欧洲政坛崛起，在政府和议会中的势力不断扩大，对决策过程施加着越来越大的影响。<BR> 但是，欧洲人对转基因技术之所以采取如此排斥的态度，似乎还有一个较为隐蔽却很重要的深层原因。实际上，在转基因问题上欧美之间既有价值观念之差，更是经济利益之争。与一般商品不同，转基因技术具有一种独特的垄断性。在技术上，美国的“生命科学”公司一般都通过生物工程使其产品具有自我保护功能。其中最突出的是“终止基因”，它可以使种子自我毁灭而不能象传统作物种子那样被再种植。另一种技术是使种子必须经过只为种子公司所掌握的某种“化学催化”方能发育和生长。在法律上，转基因作物种子一般是通过一种特殊的租赁制度提供的，消费者不得自行保留和再种植。美国是耗资巨大的基因工程研究最大的投资者，而从事转基因技术开发的美国公司都熟谙利用知识产权和专利保护法寻求巨额回报之道。美国目前被认为已控制了相当大份额的转基因产品市场，进而可以操纵市场价格。因此，抵制转基因技术实际上也就是抵制美国在这一领域的垄断。<BR> 生物技术在许多领域正在发挥越来越重要的作用：遗传工程产品在农业领域无孔不入，遗传工程作物开始在美国农业中占有重要位置；生物技术在医学领域取得显著进展，已有一些遗传工程药物取代了常规药物，医学界在几方面从基因研究中获利；克隆技术的进展为拯救濒危物种及探索多种人类疾病的治疗方法提供了前所未有的机会。目前研究人员正准备将生物技术推进到更富挑战性的领域。但近来警惕遗传学家的行为的声音越来越受到重视。<BR> 今天，人们借助于所谓的DNA切片已能同时研究上百个遗传基质。基因的研究达到了这样一个发展高度，几年后，随着对人类遗传物质分析的结束，人们开始集中所有的手段对人的其他部分遗传物质的优缺点进行有系统地研究。但是，生物学的发展也有其消极的一面：它容易为种族主义提供新的遗传学方面的依据对新的遗传学持批评态度的人总喜欢描绘出一幅可怕的景象：没完没了的测试、操纵和克隆、毫无感情的士兵、基因很完美的工厂工人……遗传密码使基因研究人员能深入到人们的内心深处，并给他们提供了操纵生命的工具。然而他们是否能使遗传学朝好的研究方向发展还完全不能预料。

1）植物基因工程成果：抗虫转基因植物（抗虫棉是转入Bt毒蛋白基因培育的） 抗病转基因植物（病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因） 抗逆转基因植物（生物的抗性基因）转基因改良植物（营养价值、实用价值、观赏价值） （2）动物基因工程成果：提高动物生长速度（外源生长激素基因） 改善畜产品的品质 转基因动物生产药物（牛、山羊等动物乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、α-抗胰蛋白酶） 转基因动物作器官移植的供体（导入调节因子，抑制抗原决定基因表达或除去抗原决定基因培育没有免疫排斥反应的转基因克隆器官） 基因工程药物（利用转基因工程菌生产细胞因子、抗体、疫苗等）

　　一基因工程基因工程是20世纪70年代以后兴起的一门新技术,其主要原理是应用人工方法把生物的遗传物质,通常是脱氧核糖核酸（DNA）分离出来,在体外进行切割、拼接和重组.然后将重组了的DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变他们的遗传品性.有时还能使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达,抑或基因产物（多肽或蛋白质）.这种创造新生物以特殊功能的过程就成为基因工程,也称DNA重组技术.二细胞工程 一般认为,所谓的细胞工程是指以细胞为基本单位,在体外条件下进行培养反之,或人为使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改良生物品种和创造新品种,加速繁育动植物个体,或获得某种有用的物质的过程.所以细胞工程应包括动植物细胞的体外培养技术,细胞融合技术,单克隆抗体,核移植,胚胎移植技术等.

基因工程，包括转基因技术。当然，蛋白质工程等也属于基因工程。转基因，即把优质基因导入受体细胞，使细胞发育成个体表现出优良性状。克隆，即把优质亲本进行近乎100%的复制。把供体细胞核取出（实际并不这么操作，这是理论上的），放入去核的卵母细胞，发挥其全能性，发育成个体。

基因工程的原理是目的基因的获取，克隆基因载体的选择与改造，目的基因与载体的连接，重组DNA分子导入受体细胞，筛选出含感兴趣基因的重组DNA转化细胞。需要一些重要的工具酶，如限制性内切核酸酶连接酶等。基因工程的含义基因工程geneticengineering又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

　　随着科学技术的飞快发展，70年代出现了遗传工程。遗传工程就是基因工程。　　什么叫做基因工程呢？　　就是人们从细胞里取出所需要的基因，来改造生物遗传性的工作。这也就是科学工作者应用现代遗传学的技术，把人所需要的一种生物的个别基因取出来，再把它放到另一种生物的细胞里去，以此来定向改造另一种生物的遗传性，使它能够成为人所需要的新生物。　　这实际上是对基因进行了巧妙的操作。　　基因很小，肉眼看不到，用显微镜也看不到。这意味着要得到人所需要的基因，需要极巧妙的技术。　　有了人所需要的基因以后，还要把它放到另一种生物的细胞里去，这更需要巧妙的技术。　　一句话，在操作基因的过程中，需要运用一系列的精密细致的技术，所以把这项工作叫做遗传工程。　　比方说吧，胰岛素是一种内分泌素，一种激素，也是一种蛋白质。它是人体和许多动物体内不可缺少的微量蛋白质，能够进行一种很重要的工作。　　什么工作呢？　　胰岛素能够对动物体内糖分的新陈代谢进行调节，使体内血液的糖分维持在一定水平上。就拿人体来讲，每100毫升的血液里含有0.1克的葡萄糖，这是正常的生理状态。　　如果人体内血糖过多了呢？　　胰岛素就从胰脏的细胞里分泌出来，进行工作。它会使葡萄糖进入身体细胞里，转化成为肝淀粉，贮藏起来。依靠胰岛素，葡萄糖在血液里的含量就能维持相当稳定的水平。　　如果体内的血糖过多，人体又不能产生出胰岛素，或者产生的胰岛素很少，不够用，那会怎样呢？　　就会发生病症，引起身体不舒服，使人不能正常工作。同时，过多的糖分会从小便里不断地排泄出来，这就是一般所说的糖尿病。　　不消说，胰岛素是治疗糖尿病的良药。　　前面谈到，胰岛素是胰脏细胞所产生的。应该指出，并不是一切胰脏细胞都能产生胰岛素。实际上，只有胰脏的胰岛细胞才能产生胰岛素。　　为什么呢？　　科学家发现，只有在那里才有活跃的胰岛素基因，在这种基因的指导下，许多种氨基酸才会彼此连接起来，成为胰岛素。　　人如果得了糖尿病，只有用注射胰岛素的办法来补充。注射用的胰岛素是从大牲口牛、羊、猪等的胰脏里提取出来的，每100千克的原料大约只能生产三四克胰岛素，所以价钱很贵。而且牲口和人究竟不是同种类的动物，所产生的胰岛素虽然功能基本上一样，分子构造却有一些差异，因此注射之后可能会出现某些副作用。如果能够用人的胰岛素来治疗糖尿病，那是最好的了。　　能不能够得到人的胰岛素呢？　　在过去，这只是一种梦想。现在情况不同了：人们可以叫大肠杆菌产生出人的胰岛素。这个工作就要由遗传工程来完成。　　这真是个奇迹啊！让大肠杆菌产生胰岛素的遗传工程是怎样进行的呢？　　首先要得到人的胰岛素基因。人们已经知道。胰岛素是胰脏中的胰岛细胞产生的。在胰岛细胞里一定有激活的胰岛素基因DNA。既然如此，那里就有许多这个基因DNA的副本，也就是胰岛素RNA。　　原来，产生胰岛素的过程可以这样表示：　　胰岛素基因DNA　　↓（转录）　　胰岛素的RNA　　↓（翻译）　　胰岛素　　这样，从胰岛细胞里，可以得到许多胰岛素RNA。在一种叫做逆转录酶的作用下，就产生出相应的胰岛素基因了：　　（逆转录酶）　　胰岛素RNA—————→胰岛素DNA　　这个胰岛素DNA就是胰岛素基因。它的分子并不大，因为胰岛素就是一种分子不太大的蛋白质，只含有51个氨基酸。　　有了胰岛素基因以后，下一步要找个基因的运载体，也就是能够运送基因到一定地方去的一种物质。这好比你有了一颗珍珠，要把珍珠送到朋友家里去。你可以自己送去，也可以装在盒子里，让人家捎去。　　要把一个基因送到另一种生物的细胞里去，并不那么简单。因为基因的分子大小，不容易操作，更不容易运送。　　因此，寻找一个适宜的运载体是非常必要的。经过研究，发现细菌的质粒是一种很好的运载体。　　质粒是什么呢？　　质粒也是一个DNA分子，它大半存在于细菌的细胞里，能够跟细菌的细胞和平共处。在许多大肠杆菌的细胞里就经常含有质粒。　　质粒是有一定独立性的DNA分子，它在大肠杆菌里能够利用细菌细胞里的材料，复制自己，由一个质粒变成两个质粒。这就是DNA的自我复制。　　质粒上也含有许多基因。有些质粒的基因有抗药性，能够防止某些抗菌素（例如青霉素）的危害。所以对细菌的生存来说，是有利的。　　质粒的另一个特点是既可以离开细菌的细胞，也可以进入细菌的细胞。这样的来去自由，就使质粒有条件作为基因的运载体，把基因送进细菌的细胞里去了。　　让质粒运送基因，就得把质粒跟所要运送的基因连接在一起，使它们成为一个整体。于是，质粒到哪里，基因也就跟着到哪里了。　　怎样把质粒和基因连接在一起呢？　　质粒和基因都是DNA分子，分子的性质很相似。让一个DNA分子跟另一个DNA分子连接在一起是比较容易进行的。　　一般是用同样的内切酶来处理质粒和基因。经过处理，这两个DNA分子都露出同样的末端。于是，让这两个DNA分子彼此连接起来，成为新的结构。也就是：　　质粒DNA+外来基因DNA　　|经过内切酶处理　　质粒DNA·外来基因DNA　　这种重新组合的DNA，叫做重组DNA。重新组合DNA，就是遗传工程的核心工作。　　下一步工作就是把这个重组DNA放到某种生物的细胞里，让它在那里安家落户。　　重组DNA能够进入植物或动物的细胞里去吗？从原则上讲可以，实际上很难办到。主要因为植物或动物的细胞里一般不含有质粒，所以质粒一般很难进去定居。　　现在比较容易做到的是让重组DNA进入大肠杆菌的细胞里。这因为大肠杆菌的细胞里本来就经常有质粒存在。　　最后使大肠杆菌的细胞把重组的DNA吸收进去，遗传工程的工作就基本上完成了。　　胰岛素基因进到大肠杆菌细胞里以后，能够做些什么事呢？　　如果一切顺利的话，胰岛素基因会跟质粒一起复制自己，增加基因的数量。同时，随着大肠杆菌的细胞分裂，使大部分大肠杆菌的细胞都含有胰岛素基因。　　如果一切顺利的话，胰岛素基因就会发生作用，产生出胰岛素来了。1978年，美国科学家伊太库拉已经取得这一重大的科研成果。　　大肠杆菌产生出人的胰岛素，这不是天下奇闻吗？　　是的，确实是天下奇闻，这是自古以来的第一次。　　千千万万个大肠杆菌的细胞，都变成了制造人胰岛素的小工厂了。这是人类的胜利，科学的胜利！　　是不是一切对人有用的基因都可以运用基因工程的技术来操作呢？　　原则上可以，实际上困难重重，需要进行大量的工作，一个问题一个问题的解决。　　比方说，现在基因工程中取得成绩的都是小的或比较小的基因。分子大的基因就不容易进行操作。　　还有，进入大肠杆菌细胞的外来基因在新的条件下，能够比较正常地工作，有一些就不能正常工作。必须展开新的研究来克服这种情况。　　还有，把对人有用的基因移入植物和动物的细胞里去的研究，目前正在进行，还没有得到成功。如果成功了，就可以把固氮细菌的固氮基因，移入水稻、小麦或其他谷类作物的细胞里去。　　固氮基因能够产生固氮酶，利用固氮酶，就可以把空气中的大量的氮气转化成含氮的肥料。如果运用基因工程，使谷类作物自己能够固氮，我们就不必设立那么多的化肥厂了，不但节省了资金，还可以使环境避免污染。　　虽说万事起头难，基因工程一开始就取得了令人注目的一些成就，生产出对人有用的许多化学制品和药品。　　胰岛素是一个。　　生长素是另一个。生长素也是一种激素，在它的作用下，动物和人就能够正常生长。　　侏儒是人体内生长素分泌不足的结果。而巨人是人体内生长素分泌过多的缘故。　　干扰素又是另一个。它是对付病毒和某些癌症的有效药物。　　1983年，科学家成功地进行了一项遗传工程：把大家鼠的生长素基因和质粒结合，注射给小家鼠的受精卵细胞核里。结果小家鼠长成巨型小家鼠。由此说明许多经济动物的遗传性可以加快改造，更好地为人类服务。　　一句话，遗传工程这个崭新的遗传学技术，有强大的生命力。随着科学研究的进一步发展，它能够做出现在还只能设想的许多大事业来。

　　基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，属于基因重组。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。基因工程（genetic engineering ）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础， 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段， 将不同来源的基因(DNA分子)，按预先设计的蓝图， 在体外构建杂种DNA分子， 然后导入活细胞， 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。　　 什么是基因工程？【简介】 　　 基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。 　　基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”（germlinetherapy），通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 　　迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。 　　诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏，许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟，胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病，也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代，但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如，运用此技术，可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。 　　 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。

基因工程，又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。关于转基因生物的安全性，没有科学性共识。尽管如此，基因工程农作物已被大规模投放，生物医学应用也日益增加。转基因生物还被投入工业使用和环境恢复，而公众对此却知之甚少。最近几年，越来越多的证据证明存在生态、健康危害和风险，对农民也有不利影响。基因工程细菌影响土壤生物，导致植物死亡。1999出版的研究资料例举了基因工程微生物释放到环境中将如何导致广泛的生态破环。

什么是分子生物学？ 生物学的研究可以说长期以来都是科研的重点，惟其所涉及的方方面面与人类生活紧密相连。本世纪5O年代以前的生物学研究，虽然有些已进人了微观领域，但总的来说，主要是研究生物个体组织、器官、细胞或是亚细胞器这些东西之间的相互关系。50年代中期，随着沃森和克里克揭示出DNA分子的空间结构，生物学才真正开始了其揭开分子水平生命秘密的研究历程。到70年代，重组DNA技术的发展又给人们提供了研究DNA的强有力的手段，于是分子生物学就逐渐形成了。顾名思义，分子生物学就是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科，而生物大分子主要是指基因和蛋白质两大类；分子生物学以遗传学、生物化学、细胞生物学等学科为基础。从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究；分子生物学在理论和实践中的发展也为基因工程的出现和发展打下了良好的基础，因此可以说基因工程就是分子生物学的工程应用。现在基因工程所展现出的强大生命力和巨大的经济发展潜力完全得益于分子生物学的迅猛发展，而且有证据表明，基因工程的进一步发展仍然要依赖于分子生物学研究的发展。 ========================================什么是基因工程？ 随着 DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。

是基因工程吧 基因工程简介 我们常常说基因是生物体进行生命活动的“蓝图”，这是因为生物体可以通过基因的特异性表达，来完成各种生命活动。例如，青霉菌能够产生出对人类有用的抗生素——青霉素；豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮；家蚕能够吐出丝……那么，人们能不能通过改造生物体的基因，定向地改变生物的遗传特性呢？比如，通过对基因进行改造和重新组合，让禾本科的植物也能够固定空气中的氮，让细菌“吐出”蚕丝，让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物。科学家们经过多年的努力，终于在20世纪70年代，创立了一种能够定向改造生物的新技术——基因工程。那么，什么是基因工程呢？基因工程又是怎样改变生物遗传特性的呢？ 一 基因工程的基本内容 基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术是在生物体外，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。通俗地说，就是按照人们的主观意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。DNA分子的直径只有2.0nm(粗细只有头发丝的十万分之一)，其长度也是极其短小的。如流感嗜血杆菌的DNA，长度只有0.83?m，即使是较大的大肠杆菌，其长度也只有1.36?m。要在如此微小的DNA分子上进行剪切和拼接，是一项非常精细的工作，必须要有专门的工具。 基因操作的工具 用什么样的工具才能准确无误地对基因进行剪切和拼接呢？这是从事基因工程研究的科学家首先遇到的难题。例如，通过基因工程培育抗虫棉时，就需要将抗虫的基因从某种生物(如苏云金芽孢杆菌)中提取出来，“放入”棉的细胞中，与棉细胞中的DNA结合起来，在棉中发挥作用。这里遇到的难题主要有两个：首先是苏云金芽孢杆菌的一个DNA分子有许多基因，怎样从它的DNA分子的长链上辨别出所需要的基因，并且把它切割下来。其次是如何将切割下来的抗虫基因与棉的DNA“缝合”起来。为了突破这些难关，科学家进行了许多试验，最后他们发现了一种“基因剪刀”和“基因针线”，可以用来完成基因的剪切和拼接。 基因的剪刀——限制性内切酶 基因的剪刀指的是DNA限制性内切酶(以下简称限制酶)。限制酶主要存在于微生物中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子(如图)。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。目前已经发现了二百多种限制酶，它们的切点各不相同。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，就能被某种限制酶切割下来。 基因的针线——DNA连接酶 从图中可以看出，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫做黏性末端。可以设想，如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，然后让两者的黏性末端黏合起来，似乎就可以合成重组的DNA分子了。但是，实际上仅仅这样做是不够的，互补的碱基处虽然连接起来，但是这种连接只相当于把断成两截的梯子中间的踏板连接起来，两边的扶手的断口处还没有连接起来(如图)。要把扶手的断口处连接起来，也就是把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来，还要靠另一种极其重要的工具——DNA连接酶。 基因的运输工具——运载体 要将一个外源基因，如上面所说的抗虫基因，送入受体细胞，如棉细胞，还需要有运输工具，这就是运载体。作为运载体的物质必须具备以下条件：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。目前，符合上述条件并经常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。 质粒是基因工程最常用的运载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，大小只有普通细菌染色体DNA的百分之一(如图)。质粒能够“友好”地“借居”在宿主细胞中。一般来说，质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用。但是，质粒的复制则只能在宿主细胞内完成。 大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌中都有质粒。因为土壤农杆菌很容易感染植物细胞，所以科学家培育转基因植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做运载体。 基因操作的基本步骤 进行基因操作一般要经历四个基本步骤，也就是基因操作的“四步曲”。 提取目的基因 基因操作的第一步，是取得人们所需要的特定基因，也就是目的基因(如图)。如前 面提到的苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，还有植物的抗病(抗病毒、抗细菌)基因、 种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等，都是目的基因。 要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，犹如大海捞针，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，概括地说，主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。这种方法犹如用猎枪发射的散弹打鸟，无论哪一颗弹粒击中目标，都能把鸟打下来。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增)，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫、抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 用“鸟枪法”获取目的基因的缺点是工作量大，具有一定的盲目胜。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，不能直接用于基因的扩增和表达，因此，在获取真核细胞中的目的基因时，一般是用人工合成基因的方法。 目前人工合成基因的方法主要有两条途径。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学的方法，以单核苷酸为原料合成目的基因(如图)。如人的血红蛋白基因、胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。 20世纪80年代以后，随着DNA核苷酸序列分析技术的发展，人们已经可以通过DNA序列自动测序仪(见本章题图左上照片)对提取出来的基因进行核苷酸序列分析，并且通过一种扩增DNA的新技术(也叫PCR技术)，使目的基因片段在短时间内成百万倍地扩增。上述新技术的出现大大简化了基因工程的操作技术。 目的基因与运载体结合 将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个切口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因的片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就会因碱基互补配对而结合，形成了一个重组DNA分子(如图)。如人的胰岛素基因就是通过这种方式与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子(也叫重组质粒)的。 将目的基因导入受体细胞 目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增(如图)。 基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 用人工的方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。 目的基因的检测和表达 以上步骤完成以后，在全部受体细胞中，真正能够摄入重组DNA 分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。 重组的DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。例如，科学家最初做抗虫棉试验时，虽然已经检测出棉的植株中含有抗虫的基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明抗虫基因还不能在高等植物中表达。科学家在研究的基础上，又一次对棉植株中的抗虫基因进行了修饰，然后再让棉铃虫食用棉的叶片，结果食用的第二天棉铃虫就中毒死亡了。这说明抗虫基因在棉植株中得到了表达

1.目的基因的分离或合成2.将目的基因与载体DNA连接，构建重组DNA分 子-表达载体3.将重组DNA分子导入受体细胞，并获得具有外 源基因的个体4.转基因生物的检测与鉴定5.转基因生物的安全性评价

一、在医品生产中：高效生产胰岛素、干扰素等。二、利用DNA分子杂交原理，做基因诊断，鉴定遗传信息。三、用于基因治疗。四、在农业方面，还可以利用基因工程培育高产、优质的或有特殊用途的新品种。

基因工程（genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程是生物工程的一个重要分支。基因工程为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。

1.【利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素.下列相关叙述中正确 A、构建基因表达载体时，一般用相同的限制酶处理含有目的基因的片段和质粒，以产生相同的黏性末端，因此也可以用能产生相同黏性末端的不同限制酶处理，A错误；B、DNA连接酶能在两个相同粘性末端配对后的磷酸与脱氧核糖之间形成化学键（磷酸二酯键），B正确；C、大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素原进行加工，因此人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原没有生物活性，C错误；D、人体胰岛细胞在合成胰岛素原时，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质的核糖体上进行，D错误.故选：B.。 2.基因工程基本操作流程如图,请据图分析回答：（1）图中A表示是运 (1)基因工程中最常用运载体是质粒.（2）人们成功地将Bt毒蛋白基因导入番茄体内，使番茄获得了与苏云金芽孢杆菌相似的抗虫性状，这种性状是通过基因工程技术实现的，而基因工程的原理是基因重组.（3）用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明目的基因（抗枯萎病的基因）已表达.叶绿体中基因的遗传属于细胞质遗传，因此把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中不一定含有抗病基因.故答案为：（1）质粒 DNA连接（2）基因重组（3）目的基因（抗枯萎病的基因） 不一定。 3.基因工程的相关知识 基因工程geic engineering 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础， 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段， 将不同来源的基因（DNA分子），按预先设计的蓝图， 在体外构建杂种DNA分子， 然后导入活细胞， 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。什么是基因工程？【简介】 基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程（geic engineering）是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”（germliherapy），通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中 *** 入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。 诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏，许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟，胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病，也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代，但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如，运用此技术，可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。

1、作用不同蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息。基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。2、手段不同基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。蛋白质工程在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，甚至可以是细胞系统。3、工作原理不同基因工程是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。实际上蛋白质工程包括蛋白质的分离纯化，蛋白质结构和功能的分析、设计和预测，通过基因重组或其它手段改造或创造蛋白质。从广义上来说，蛋白质工程是通过物理、化学、生物和基因重组等技术改造蛋白质或设计合成具有特定功能的新蛋白质。参考资料来源：百度百科-蛋白质工程参考资料来源：百度百科-基因工程

基因工程：又称基因拼接技术和DNA重组技术。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。

下列哪项属于基因工程？ A.从一个细胞培育出一株植物 B.发现植物基因中的碱基序列 C.植入一个基因，使植物能够抗虫害 D.将一种植物的根嫁接到另一种植物的茎上 正确答案：C

1、检测是检测质粒中是否含有了目的基因。检测的方式就是对目的基因进行标记（然后就成了标记基因），然后检测是否有这些标记基因。标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用。在基因工程意义上来说，它是重组DNA载体的重要标记，通常用来检验转化成功与否；在基因定位意义上来说，它是对目的基因进行标志的工具，通常用来检测目的基因在细胞中的定位。资料：http://baike.baidu.com/view/190487.htm2、骨骼肌在颤栗的过程中同样会通过分解有机物产生大量能量来提高体温。立毛肌在收缩的过程中本身就要消耗能量，而有机物氧化分解产生能量绝大多数都以热量的形式散发了出去。

基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

目的基因、运载体、工具酶、受体细胞步骤：基本操作步骤1.获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的dna中直接分离基因；另一条是人工合成基因。直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的dna切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的dna（即外源dna）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的dna片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的dna片段，一般使用人工合成的方法。目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使rna为模版，反转录成互补的单链dna，然后在酶的作用下合成双链dna，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使rna序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。2.基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的dna重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，再加入适量dna连接酶，质粒的黏性末端与目的基因dna片段的黏性末端就会因碱基互补配对而结合，形成一个重组dna分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒dna分子结合，形成重组dna分子（也叫重组质粒）的。3.将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组dna分子后，下一步是将重组dna分子引入受体细胞中进行扩增。基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。用人工方法使体外重组的dna分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌的繁殖速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。4.目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。望采纳，谢谢

一基因工程 基因工程是20世纪70年代以后兴起的一门新技术，其主要原理是应用人工方法把生物的遗传物质，通常是脱氧核糖核酸（DNA）分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组了的DNA导入某种宿主细胞或个体，从而改变他们的遗传品性。有时还能使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达，抑或基因产物（多肽或蛋白质）。这种创造新生物以特殊功能的过程就成为基因工程，也称DNA重组技术。 二细胞工程 一般认为，所谓的细胞工程是指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养反之，或人为使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速繁育动植物个体，或获得某种有用的物质的过程。所以细胞工程应包括动植物细胞的体外培养技术，细胞融合技术，单克隆抗体，核移植，胚胎移植技术等。

信息技术的发展改变了人类的生活方式，而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。一些国家人口的平均寿命已突破80岁，中国也突破了70岁。有科学家预言，随着癌症、心脑血管疾病等顽症的有效攻克，在2020至2030年间，可能出现人口平均寿命突破100岁的国家。到2050年，人类的平均寿命将达到90至95岁。基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。扩展资料：基因工程的应用1、基因工程胰岛素胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。2、基因工程干扰素干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。基因工程人干扰素α-2b（安达芬） 是中国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。3、其它基因工程药物人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。

在答这个问题之前，首先要区分基因重组和基因突变的含义：基因重组是指非等位基因间的重新组合。能产生大量的变异类型，但只产生新的基因型，不产生新的基因。基因突变是指基因的分子结构的改变，即基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，从而导致遗传信息的改变。基因突变的频率很低，但能产生新的基因，对生物的进化有重要意义。基因工程中用到的目的基因是自然界已有的，从而培育出的转基因生物只是产生新的基因型，不产生新的基因，所以说基因工程的原理是基因重组而不是基因突变。

不同场合的基因工程菌问题与优势均不一样。基因工程菌主要是指以微生物为操作对象，通过基因工程技术获得的表达外源基因或过量表达或抑制表达自身基因的工程生物，也称为重组菌。特点是，发酵产物比常规菌更纯粹和单一，能大幅度提高产物的含量，能合成生产外源基因编码的产物。需要固定化技术提高质粒稳定性。

分类: 外语/出国 问题描述: 要生物词汇，金山词霸的不行， 解析: 发酵工程:ferment engineering 基因工程：gene engineering 酶工程：enzyme engineering细胞工程：cell engineering 菌种：culture或stock culture 工程菌：gene engineering culture

有利的方面 1 过去改变植物的品种主要是通过育种，这种传统的育种方式需要的时间长，杂交出的品种不易控制，目的性差，其后代可能高产但不抗病，也可能抗病但不高产，也许是高产但品质差，所以必需一次一次地进行选育。而转基因技术就不同了，可以选择任何1个目的基因转进去，就可得到1个相应的新品种，不用再花那么长的时间筛选了。 2 传统的育种只能是水稻对水稻，玉米对玉米，进行杂交，不能水稻对玉米，水稻更不能和细菌进行杂交。而转基因技术不但可以把不同植物的基因进行组合，而且还可以把动物的基因，甚至人的基因组合到植物里去。比如：科学家看中了一种北极熊的基因，认为它有抵抗冷冻的作用，于是将其分离取出，再植入番茄之中，培育出耐寒番茄。 3 通过转基因技术可培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种，以减少对农药化肥和水的依赖，降低农业成本，大幅度地提高单位面积的产量，改善食品的质量，缓解世界粮食短缺的矛盾。例如：马铃薯植人天蚕素的基因后，抗清枯病、软腐病的能力大大提高，过去这两种病每年会带来近3成的减产，一种抗科罗拉多马铃薯甲虫的马铃薯，可使美国每年少用37万kg的杀虫剂；阿根廷播种转基因豆种后，大豆抗病和抗杂草能力大为增加，使用农药和除草剂的量减少，生产成本比原来下降了15％。 4 利用转基因技术生产有利于健康和抗疾病的食品。杜邦和孟山都公司即将推出多种可榨取有益心脏的食用油的大豆。两大公司还将联手推出味道更鲜美且更容易消化的强化大豆新品种。艾尔姆公司与其他公司合作，正在研究高含量抗癌物质的西红柿，以及可用于生产血红蛋白的玉米和大豆。此外，含疫苗的香蕉和马铃薯也正在加紧研究中；日本科学家利用转基因技术成功培育出可减少血清胆固醇含量、防止动脉硬化的水稻新品种；欧洲科学家新培育出了米粒中富含维生素A和铁的转基因稻，这一成果有可能帮助降低全球范围内、特别是以稻米为主食的发展中国家缺铁性贫血和维生素A缺乏症的发病率。 5 转基因食品可以摆脱季节、气候的影响，让人们一年四季都可吃到新鲜的瓜菜。同时，人们还发现转基因作物结出的果实，无论外形还是味道都别具风味。英国的科学家将一种可以破坏叶绿素变异的基因移植到草中，可以使之四季常青，除了具有绿化功能之外，还使畜牧业受益，因青草的营养比干草高，而使肉的质量提高。 6 利用转基因技术，把生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等外源基因导入动物的精子、卵细胞或受精卵，可培育出生长周期短、产仔多、生蛋多、泌乳量高，生产的肉类、皮毛品质与加工性能好，并具有抗病性的动物，目前已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果。 不利方面 任何一项新的科学技术的应用都有它的两面性。核能的开发利用，在为人类提供了巨大的核能同时也造出了对人类具有巨大破坏性的核武器；农药的应用对于防治农作物害虫发挥了巨大的作用，使农作物大幅度的增产，但同时也对人畜和环境造成极大的危害；工业革命为人类社会带来了巨大的财富，同时也为人类带来了灾难性的环境污染和生态平衡的破坏。转基因食品也同样具有两面性。 1 据报道，科学家研究发现，有些转基因生物产品可能含有有毒物质和过敏源，会对人体健康产生不利影响，严重的甚至可以致癌或导致某些遗传疾病。尽管到目前为止还没有有说服力的研究报告表明这些改良品种有毒，但一些研究学者认为，对于基因的人工提炼和添加，可能在达到某些人们想达到的效果的同时，也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。这种毒素的积累是个相当长的过程，但它确实可能正在进行中，因此目前谁也不能确保这些改良品种没有毒。英国科学家普斯陶教授的研究报告说，经过基因改造的马铃薯对实验老鼠的肝、胃和免疫系统都会造成伤害。虽然他的实验结果有待于进一步证实，但仍可提示人们转基因食品可能有损于人类的健康。其次是过敏反应问题，对于1种食物过敏的人有时还会对1种以前他们不过敏的食物产生过敏，原因就在于这种食品中含有了导致过敏的蛋白质。例如科学家将玉米的某一段基因加入到核桃、小麦和贝类动物的基因中，那么，以前吃玉米过敏的人就可能对核桃、小麦和贝类食品过敏。 2 有研究者认为外来基因会以一种人们目前还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。美国伦理和毒性中心的实验报告则说，与一般大豆相比，耐除草剂的转基因大豆中，防癌的成分异黄酮减少了。 3 大量的转基因生物进入自然界后很可能会与野生物种杂交，造成基因污染，从而影响到生物多样性的保护和持续利用，这种污染对环境及生态系统造成的危害比其他任何因素对环境造成的污染都难以消除。例如：抵抗除莠剂的转基因油菜会使野生芥菜受到传染，从而使野生芥菜对除杂草措施不敏感。 4 有些作物插入抗虫或抗真菌的基因可能对其它非目标生物起到作用，从而杀死了环境中有益的昆虫和真菌。有科学家在实验室里做了这样一组对照实验，用抗虫转基因的玉米分别饲喂玉米钻心虫和草蛉，实验结果表明，在钻心虫的死亡率高达60％的同时，草蛉的成熟期也比正常时间晚了3天。草蛉是一种益虫，被农民大量繁殖以防治棉铃虫和蚜虫等农业虫害。这个实验证明，抗虫转基因玉米没有识别益虫和害虫的能力，它在毒杀害虫的同时，也损害了益虫。若大规模地种植抗虫作物可能意味着减少有益昆虫的种群。英国的《自然》杂志1999年5月刊登了美国康奈尔大学副教授约翰·罗西的一篇论文，引起世界关注。该文说，抗虫害转基因“BT玉米”的花粉含有毒素，蝴蝶幼虫啃食撒有这种花粉的菜叶后会发育不良，死亡率特别高。科学家认为，植入BT基因使玉米能够产生杀伤害虫的物质，从而具有抗虫害能力，但也因此而有了毒性，可能对生态环境造成不利影响。 目前我国有百余个实验室在开展有关生物技术的研究，有的转基因作物已被批准商品化，大面积种植，虽然真正能够被老百姓吃到嘴里的国产转基因食品只有甜椒(一种柿子椒)和延缓成熟的西红柿两个品种，可是许多进口食品中都可能含有转基因成分。令人不能忽视的现状是，当国外反对转基因食品的运动已经进行得如火如荼之时，就其安全问题已经争得面红耳赤的时候，我国的大多数消费者尚没有明白过来“转基因”为何物。因此应加大宣传力度，让国人了解转基因食品，尽快建立我国的《生物安全法》。将来不论是中国人还是外国人在中国境内进行有关转基因食品方面的研究、开发、生产、销售能够有法可依，科学有序，避免美国和加拿大“先发展、后治理”的恶果。禁止外国公司随便在中国境内进行危险的实验，销售没有经过安全检验的转基因食品。否则可能未见其利，先受其害，甚至得不偿失。我国《消费者权益保护法》也明确规定，消费者应该对商品有知情权。目前，国外已经普遍采用了在转基因食品上粘贴标签的作法，而我国尚没有要求在转基因食品上打标识的规定，这不符合消费者知情的原则。让消费者充分了解和认识转基因食品，不仅仅是保护了消费者的合法权益，同时也有利于转基因食品的健康发展。

那要看你你的产品的特点了。如果分泌与细胞外，很好办，只需要离心收集上清液 纯化目标便可。但若在胞内，则需要破碎细胞纯化目标物质。一般地 产品若为蛋白质，只有高级结构才能具有生物活性，如果你表达的是真核生物（如人）的蛋白，常常 被表达的蛋白质不能正确折叠成高级结构，因此虽然合成了肽链，但却没有生物活性。

目前发酵工程技术中所用的基因工程菌可以用来生产工程菌产品，生产效率很高。微生物的细胞膜对于细胞内外物质的运输具有高度选择性。采取生理学或遗传学方法，可以改变细胞膜的透性，使细胞内的代谢产物迅速渗漏到细胞外，这种解除末端产物反馈抑制作用的菌株，可以提高发酵产物的产量。发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。

1、影响发酵产量和周期。2、影响细胞的生长和基因产物的表达。3、影响酶的反应速度，改变菌体代谢产物的反应方向。基因工程菌发酵：通过控制环境条件，使工程菌的优良性能，充分发挥出来，达到表达目标基因的目的，从而获得表达产物。

遗传背景清楚 ;目标基因表达水平高;表达系统成熟完善;易于培养（培养方法简单、生长快、培养周期短、抗污染能力强）、成本低;被美国FDA批准为安全的基因工程受体生物。缺点：表达产物缺少饭以后的修饰（如糖基化、烷基化、磷酸化、特异性的蛋白水解加工等）；同时高表达时易折叠错误导致表达产物没有活性，而且大肠杆菌本身含有内毒素和有毒蛋白，可能混在产物里，应用受限。真核基因在大肠杆菌中表达：1，真核生物的启动子不能被原核细胞（大肠杆菌）的RNA聚合酶识别；2，真核生物的mRNA上没有SD序列，因此不能被原核细胞核糖体结合；3，真核生物的基因含有内含子，原核细胞缺乏见他们的转录物进行拼接加工的机制；4，真核细胞的基因产物，往往需要翻译后加工，真核细胞缺乏翻译后加工有关的酶；5，真核生物基因表达的蛋白质易被原核细胞蛋白酶所降解。

如何检测基因工程菌的稳定性主要有以下几点：1.插入基因的大小,相对于基因组比例太小的话,在宿主复制过程中容易丢失；若插入基因较大,转化过程较困难,且转化后由于细菌的删除作用导致基因不表达.2.培养环境的选择性压力,一般会在插入基因中添加抗性基因,在环境抗生素压力下,工程阳性菌优势生长,若环境压力减小,则阴性菌可能成为优势菌导致遗传不稳定.3.保存条件时间的限制,保存时间过长可能导致遗传信息丢失.目前想到这些,以后想到再补充.

可以。低温斜面保存是实验室和工厂菌种室常用的的保藏法。这种保存方法操作简单，使用方便，不需特殊设备，能随时检查所保藏的菌株是否死亡、异与污染杂菌等。基因工程菌属于微生物，微生物具有容易变异的特性，因此，在保藏过程中，必须使微生物的代谢处于最不活跃或相对静止的状态，才能在一定的时间内使其不发生变异而又保持生活能力。选用优良菌株，根据生理生化特征创造一个低温环境使其处于休眠状态或者代谢处于最低的状态，生长繁殖受抑制从而降低变异率。

是的，通过质粒或其他载体将人的生长激素基因导入到工程菌中

最关键的有两点：一是：防止工程菌中目的基因的丢失。二是：防止工程菌的外排！做好灭活工作。

1.目的基因的获取获取目的基因是实施基因工程的第一步。目的基因的获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来 ②用人工的方法合成。2.PCR技术扩增目的基因3. 基因表达载体的构建基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因4.将目的基因导入受体细胞5.目的基因的监测与鉴定

可采用的方法：1.选择合适的宿主菌2.选择合适的载体3.选择压力4.分阶段控制培养5.控制培养条件6.固定化

基因工程也就是DNA重组技术。它是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对各种生物DNA分子进行改造和重新组合，然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造、创造新的生物类型。基因工程又称遗传工程。但是广义的遗传工程涵义比较广泛，任何采用物理、化学方法改变生物性状的手段，都可以称为遗传工程。基因工程则专指对基因进行直接的人工处理，从而研究并控制生物特性表达的途径和手段。所以，基因工程是指狭义的遗传工程。基因工程问世至今不过二十几年时间。国内外的许多实验室争相应用DNA重组技术进行了大量的研究工作，已经取得了许多举世瞩目的成就。基因工程完全突破了经典的研究方法和研究内容，将遗传学扩展到了一个内容广泛的崭新领域。自然界创造新的生物物种一般需要几十万年乃至几百万年的漫长岁月，但在新的实验室里应用基因工程，可能在几天内就完成这一过程。自然界中从未有过的新型蛋白质也可能通过基因工程创造出来。随着基因工程学的诞生，人类已经开始从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到了随心所欲地改造生物和创造新生物的时代。基因工程既是现实的生产力，更是巨大的潜在的生产力，势必成为下一代新产业的基础技术，成为世界各国特别是科学较发达国家的国民经济的重要支柱。在能源短缺、食品不足和环境污染这三大危机已经开始构成全球性问题的今天，基因工程及其伴随的细胞工程、酶工程和微生物发酵工程(统称生物技术)将是帮助人类克服这些难关的金钥匙。基因工程在人类生活和社会发展中将起到越来越重要的作用。基因工程的发展日新月异、方兴未艾！它目前的发展状况正类似于40年代原子能技术和50年代半导体技术刚刚兴起的情形，豪无疑问，这一领域的发展势必会引起基础理论研究、工农业生产、医疗保健事业等各个领域的一场深刻的技术革命。基因工程技术的前提条件是什么呢？答案就在于遗传密码的普遍性。进化程度差异很大的各种生物，不管是动物、植物、微生物还是人类本身，一切生物的遗传密码都是相同的。各个物种之间的区别仅在于它们所含的遗传物质——DNA分子的长度不同，即所载的信息量不同。这是人类之所以能进行不同物种间基因操作的基础。基因工程是有目的地在体外进行的一系列基因操作。一个完整的基因工程实验包括5个步骤：(1)获取目的基因；(2)获取基因载体；(3)重组DNA；(4)把重组DNA导入受体细胞进行扩增；(5)筛选与培育。

基因工程是生物工程专业，又称生物工艺学或生物技术。其是应用生物学和工程学的原理，对生物材料、生物所特有的功能，定向地组建成具有特定性状的生物新品种的专业。 扩展资料 　　本专业培养具备生物学与工程学方面的`基本知识以及自然科学和人文科学基础知识，能在生物技术与工程等相关领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发的学科交叉应用型人才。 　　材料补充： 　　基因工程专业核心课程： 　　细胞生物学、生物化学、分子生物学、免疫学、微生物、遗传学、生物信息学、基因工程、细胞工程、生物制药、微生物工艺、发酵工程、生态学、化工原理以及化学工程工艺。 　　基因工程就业方向： 　　1、制药/生物工程； 　　2、医疗设备/器械； 　　3、新能源； 　　4、医疗/护理/卫生； 　　5、快速消费品（食品、饮料、化妆品）。 　　开设基因工程专业的美国大学推荐： 　　1、约翰霍普金斯大学Johns Hopkins University（Whiting）Baltimore，MD； 　　2、佐治亚理工学院Georgia Institute of TechnologyAtlanta，GA； 　　3、加州大学圣地亚哥分校University of California–San Diego（Jacobs）La Jolla，CA； 　　4、杜克大学Duke University（Pratt）Durham，NC； 　　5、麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology Cambridge，MA； 　　6、斯坦福大学Stanford University Stanford，CA； 　　7、宾夕法尼亚大学University of Pennsylvania Philadelphia，PA； 　　8、华盛顿大学University of Washington Seattle，WA； 　　9、莱斯大学Rice University（Brown）Houston，TX； 　　10、加州大学伯克利分校University of California–Berkeley Berkeley，CA； 　　11、密歇根大学安娜堡分校University of Michigan–Ann Arbor Ann Arbor，MI。

基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图。在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（genetic engineering）是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来。在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时。斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。2000年，国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程。