基因工程genetic engineering 基因工程是以分子遺傳學為理論基礎， 以分子生物學和微生物學的現代方法為手段， 將不同來源的基因(DNA分子)，按預先設計的藍圖， 在體外構建雜種DNA分子， 然后導入活細胞， 以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、 生產新產品 ?；蚬こ碳夹g為基因的結構和功能的研究提供了有力的手段 。什么是基因工程？【簡介】 基因工程是生物工程的一個重要分支，它和細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程共同組成了生物工程 。所謂基因工程（genetic engineering)是在分子水平上對基因進行操作的復雜技術，是將外源基因通過體外重組后導入受體細胞內，使這個基因能在受體細胞內復制、轉錄、翻譯表達的操作 。它是用人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質——DNA大分子提取出來，在離體條件下用適當的工具酶進行切割后，把它與作為載體的DNA分子連接起來，然后與載體一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中，以讓外源物質在其中“安家落戶”，進行正常的復制和表達，從而獲得新物種的一種嶄新技術 ?；蚬こ淌窃诜肿由飳W和分子遺傳學綜合發展基礎上于本世紀70年代誕生的一門嶄新的生物技術科學 。一般來說，基因工程是指在基因水平上的遺傳工程，它是用人為方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質--DNA大分子提取出來，在離體條件下用適當的工具酶進行切割后，把它與作為載體的DNA分子連接起來，然后與載體一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中，以讓外源遺傳物質在其中"安家落戶"，進行正常復制和表達，從而獲得新物種的一種嶄新的育種技術 。這個定義表明，基因工程具有以下幾個重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中進行繁殖，能夠跨越天然物種屏障，把來自任何一種生物的基因放置到新的生物中，而這種生物可以與原來生物毫無親緣關系，這種能力是基因工程的第一個重要特征 。第二個特征是，一種確定的DNA小片段在新的寄主細胞中進行擴增，這樣實現很少量DNA樣品"拷貝"出大量的DNA，而且是大量沒有污染任何其它DNA序列的、絕對純凈的DNA分子群體 ?？茖W家將改變人類生殖細胞DNA的技術稱為“基因系治療”（germlinetherapy），通常所說的“基因工程”則是針對改變動植物生殖細胞的 。無論稱謂如何，改變個體生殖細胞的DNA都將可能使其后代發生同樣的改變 。迄今為止，基因工程還沒有用于人體，但已在從細菌到家畜的幾乎所有非人生命物體上做了實驗，并取得了成功 。事實上，所有用于治療糖尿病的胰島素都來自一種細菌，其DNA中被插入人類可產生胰島素的基因，細菌便可自行復制胰島素 ?；蚬こ碳夹g使得許多植物具有了抗病蟲害和抗除草劑的能力；在美國，大約有一半的大豆和四分之一的玉米都是轉基因的 。目前，是否該在農業中采用轉基因動植物已成為人們爭論的焦點：支持者認為，轉基因的農產品更容易生長，也含有更多的營養（甚至藥物），有助于減緩世界范圍內的饑荒和疾??；而反對者則認為，在農產品中引入新的基因會產生副作用，尤其是會破壞環境 。誠然，仍有許多基因的功能及其協同工作的方式不為人類所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鮭魚長得比自然界中的大幾倍、使寵物不再會引起過敏，許多人便希望也可以對人類基因做類似的修改 。畢竟，胚胎遺傳病篩查、基因修復和基因工程等技術不僅可用于治療疾病，也為改變諸如眼睛的顏色、智力等其他人類特性提供了可能 。目前我們還遠不能設計定做我們的后代，但已有借助胚胎遺傳病篩查技術培育人們需求的身體特性的例子 。比如，運用此技術，可使患兒的父母生一個和患兒骨髓匹配的孩子，然后再通過骨髓移植來治愈患兒 。隨著DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前，特別是當人們了解到遺傳密碼是由 RNA轉錄表達的以后，生物學家不再僅僅滿足于探索、提示生物遺傳的秘密，而是開始躍躍欲試，設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性 。如果將一種生物的 DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，就可以按照人類的愿望，設計出新的遺傳物質并創造出新的生物類型，這與過去培育生物繁殖后代的傳統做法完全不同 。這種做法就像技術科學的工程設計，按照人類的需要把這種生物的這個“基因”與那種生物的那個“基因”重新“施工”，“組裝”成新的基因組合，創造出新的生物 。這種完全按照人的意愿，由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術，就稱為“基因工程”，或者說是“遺傳工程” ?！净蚬こ痰幕静僮鞑襟E】1.獲取目的基因是實施基因工程的第一步 。2.基因表達載體的構建是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心 。3.將目的基因導入受體細胞是實施基因工程的第三步 。4.目的基因導入受體細胞后，是否可以穩定維持和表達其遺傳特性，只有通過檢測與鑒定才能知道 。這是基因工程的第四步工作 ?；蚬こ痰那熬翱茖W界預言，21世紀是一個基因工程世紀 。基因工程是在分子水平對生物遺傳作人為干預，要認識它，我們先從生物工程談起：生物工程又稱生物技術，是一門應用現代生命科學原理和信息及化工等技術，利用活細胞或其產生的酶來對廉價原材料進行不同程度的加工，提供大量有用產品的綜合性工程技術 。生物工程的基礎是現代生命科學、技術科學和信息科學 。生物工程的主要產品是為社會提供大量優質發酵產品，例如生化藥物、化工原料、能源、生物防治劑以及食品和飲料，還可以為人類提供治理環境、提取金屬、臨床診斷、基因治療和改良農作物品種等社會服務 。生物工程主要有基因工程、細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程等5個部分 。其中基因工程就是人們對生物基因進行改造，利用生物生產人們想要的特殊產品 。隨著DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前，生物學家不再僅僅滿足于探索、提示生物遺傳的秘密，而是開始躍躍欲試，設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性 。美國的吉爾伯特是堿基排列分析法的創始人，他率先支持人類基因組工程 如果將一種生物的DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，不就可以按照人類的愿望，設計出新的遺傳物質并創造出新的生物類型嗎？這與過去培育生物繁殖后代的傳統做法完全不同，它很像技術科學的工程設計，即按照人類的需要把這種生物的這個“基因”與那種生物的那個“基因”重新“施工”，“組裝”成新的基因組合，創造出新的生物 。這種完全按照人的意愿，由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術，就被稱為“基因工程”，或者稱之為“遺傳工程” 。人類基因工程走過的主要歷程怎樣呢？1866年，奧地利遺傳學家孟德爾神父發現生物的遺傳基因規律；1868年，瑞士生物學家弗里德里希發現細胞核內存有酸性和蛋白質兩個部分 。酸性部分就是后來的所謂的DNA；1882年，德國胚胎學家瓦爾特弗萊明在研究蠑螈細胞時發現細胞核內的包含有大量的分裂的線狀物體，也就是后來的染色體；1944年，美國科研人員證明DNA是大多數有機體的遺傳原料，而不是蛋白質；1953年，美國生化學家華森和英國物理學家克里克宣布他們發現了DNA的雙螺旋結果，奠下了基因工程的基礎；1980年，第一只經過基因改造的老鼠誕生；1996年，第一只克隆羊誕生；1999年，美國科學家破解了人類第 22組基因排序列圖；未來的計劃是可以根據基因圖有針對性地對有關病癥下藥 。人類基因組研究是一項生命科學的基礎性研究 。有科學家把基因組圖譜看成是指路圖，或化學中的元素周期表；也有科學家把基因組圖譜比作字典，但不論是從哪個角度去闡釋，破解人類自身基因密碼，以促進人類健康、預防疾病、延長壽命，其應用前景都是極其美好的 。人類10萬個基因的信息以及相應的染色體位置被破譯后，破譯人類和動植物的基因密碼，為攻克疾病和提高農作物產量開拓了廣闊的前景 。將成為醫學和生物制藥產業知識和技術創新的源泉 。美國的貝克維茲正在觀察器皿中的菌落，他曾對人類基因組工程提出警告 ?？茖W研究證明，一些困擾人類健康的主要疾病，例如心腦血管疾病、糖尿病、肝病、癌癥等都與基因有關 。依據已經破譯的基因序列和功能，找出這些基因并針對相應的病變區位進行藥物篩選，甚至基于已有的基因知識來設計新藥，就能“有的放矢”地修補或替換這些病變的基因，從而根治頑癥 ?；蛩幬飳⒊蔀?1世紀醫藥中的耀眼明星 ?；蜓芯坎粌H能夠為篩選和研制新藥提供基礎數據，也為利用基因進行檢測、預防和治療疾病提供了可能 。比如，有同樣生活習慣和生活環境的人，由于具有不同基因序列，對同一種病的易感性就大不一樣 。明顯的例子有，同為吸煙人群，有人就易患肺癌，有人則不然 。醫生會根據各人不同的基因序列給予因人而異的指導，使其養成科學合理的生活習慣，最大可能地預防疾病 。
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