为什么基因工程也叫遗传工程_什么是基因工程？

基因工程

基因工程在医学，研究，工业和农业中具有应用，可用于广泛的植物，动物和微生物。那么，什么是基因工程？为什么基因工程也叫遗传工程？基因工程的基本步骤是什么？下面学习力就带着大家一起来了解基因工程。


　　

什么是基因工程？

　　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。


　　

为什么基因工程也叫遗传工程？

　　随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一滴地呈现在人们眼前，特别是了解到遗传密码是由信使RNA转录表达以后，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而开始跃跃欲试，想人为地去干预生物的遗传。如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片段连接到另一种生物的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，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“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科学技术就叫“基因工程”，或者叫“遗传工程”。


　　

为什么基因工程是基因重组？

　　这个基因工程的方法有关。

　　基因工程上操作的基因大都是已知基因的功能的基因，实现的是将基因的排列重新组合，从而产生新的蛋白质。

　　基因是表示表示有特定意义个功能的序列片断，也就是乱序的基因序列的作用基本上可以说是未知的。生物本身的遗传体系也有修正作用，因此往往能够恒定这些结构的基本序列状态。

　　因此，基因工程属于基因重组，因为基因工程的操作单元就是基因，而不是某几个ATGC。


　　

基因工程技术的基本步骤

　　

1、提取目的基因

　　获取目的基因是实施基因工程的第一步。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。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。

　　

2、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）。

　　

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。

　　

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。

　　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。

　　

标记基因的作用

　　

与DNA有关的几种酶的比较

　　

基因工程的应用

　　植物基因工程的应用：抗虫转基因植物、抗病转基因植物、抗逆转基因植物、利用转基因改良农作物品质

　　动物基因工程的应用：用于提高动物生长速度、用于改善畜产品的品质、用转基因动物生产药物、用转基因动物做器官移植的供体

　　基因工程药物的应用：利用基因工程方法制造转基因的工程菌，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。

　　基因治疗：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，是治疗遗传病的最有效的手段。

　　基因芯片：又称DNA芯片，是根据DNA分子杂交的原理，将大量DNA片段（基因探针）固定于支持物上，然后与带有标记的基因样品进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。