基因工程在醫學，研究，工業和農業中具有應用，可用于廣泛的植物，動物和微生物。那么，什么是基因工程？為什么基因工程也叫遺傳工程？基因工程的基本步驟是什么？下面學習力就帶著大家一起來了解基因工程。 什么是基因工程？ 基因工程（genetic engineering）又稱基因拼接技術和DNA重組技術，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。  為什么基因工程也叫遺傳工程？ 隨著DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一滴地呈現在人們眼前，特別是了解到遺傳密碼是由信使RNA轉錄表達以后，生物學家不再僅僅滿足于探索、揭示生物遺傳的秘密，而開始躍躍欲試，想人為地去干預生物的遺傳。如果將一種生物的DNA中的某個遺傳密碼片段連接到另一種生物的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，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“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科學技術就叫“基因工程”，或者叫“遺傳工程”。  為什么基因工程是基因重組？ 這個基因工程的方法有關。 基因工程上操作的基因大都是已知基因的功能的基因，實現的是將基因的排列重新組合，從而產生新的蛋白質。 基因是表示表示有特定意義個功能的序列片斷，也就是亂序的基因序列的作用基本上可以說是未知的。生物本身的遺傳體系也有修正作用，因此往往能夠恒定這些結構的基本序列狀態。 因此，基因工程屬于基因重組，因為基因工程的操作單元就是基因，而不是某幾個ATGC。  基因工程技術的基本步驟 1、提取目的基因 獲取目的基因是實施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗細菌）基因， 種子的貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因干擾素基因等，都是目的基因。用鳥槍法獲得目的基因的優點是操作簡便，缺點是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核細胞的基因含有不表達的DNA片段，一般使用人工合成的方法。 2、目的基因與運載體結合 將目的基因與運載體結合的過程，實際上是不同來源的DNA重新組合的過程。如果以質粒作為運載體，首先要用一定的限制酶切割質粒，使質粒出現一個缺口，露出黏性末端。然后用同一種限制酶切斷目的基因，使其產生相同的黏性末端（部分限制性內切酶可切割出平末端，擁有相同效果）。 3、將目的基因導入受體細胞 將目的基因導入受體細胞是實施基因工程的第三步。目的基因的片段與運載體在生物體外連接形成重組DNA分子后，下一步是將重組DNA分子引入受體細胞中進行擴增。 4、目的基因的檢測和表達 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。 質粒與外源DNA組合在一起形成重組質粒，并被轉入受體細胞后，就可以根據受體細胞是否具有青霉素抗性來判斷受體細胞是否獲得了目的基因。重組DNA分子進入受體細胞后，受體細胞必須表現出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達過程。 標記基因的作用  與DNA有關的幾種酶的比較  基因工程的應用  植物基因工程的應用：抗蟲轉基因植物、抗病轉基因植物、抗逆轉基因植物、利用轉基因改良農作物品質 動物基因工程的應用：用于提高動物生長速度、用于改善畜產品的品質、用轉基因動物生產藥物、用轉基因動物做器官移植的供體 基因工程藥物的應用：利用基因工程方法制造轉基因的工程菌，可高效率地生產出各種高質量、低成本的藥品。 基因治療：把正常基因導入病人體內，使該基因的表達產物發揮功能，從而達到治療疾病的目的，是治療遺傳病的最有效的手段。 基因芯片：又稱DNA芯片，是根據DNA分子雜交的原理，將大量DNA片段（基因探針）固定于支持物上，然后與帶有標記的基因樣品進行雜交，通過檢測雜交信號的強度及分布來進行分析。 延伸閱讀： 為什么有的黃瓜發苦？ 電鰻為什么會放電？ 為什么一到中午就犯困？ 人參為什么會跑？ 為什么長壽和遺傳基因有關？ |
