遗传工程

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第271页（1029字）

亦称遗传操作，是运用人工手段把外源遗传物质转移到受体生物中去，使受体生物获得新的遗传属性。

如在高等生物中的人工授精、授粉、细胞融合、细胞核移植、染色体和DNA的引入等，都是不同水平、不同形式的遗传工程。至于分子水平上的遗传工程则称为基因工程，专指在体外将目的基因(来自不同生物的基因)与有自主复制能力的载体连接，构成重组体DNA分子后，引入到受体生物中增殖与表达。因此又常把基因工程称作重组DNA技术。

基因工程是以分子遗传学为理论基础，综合了生物学和遗传学的现代方法和手段，用于改造生物遗传特性的一门新技术。这些技术的基础主要是：二十多年来对DNA分子结构和功能以及相应的酶学的研究，为体外操作DNA分子提供了限制性内切酶、连接酶等一系列重要的工具酶；而有关细菌质粒、噬菌体、病毒等和DNA分子结构功能的研究，为运载和转移基因创造了条件。运用这些条件，1973年科恩实验室把不同来源的原核生物基因重组再引入原核生物中建立分子纯系增殖，第一次完成了初步的基因工程技术操作。

随后，有关真核生物基因转移到原核生物或真核生物中的例子也不断涌现出来。

基因工程的基本程序包括下述几个方面：(1)取得目的基因。

这可利用限制性内切酶或机械方法与切割已有的生物基因组，分离出基因；或是用化学和酶学方法合成基因。

(2)载体的选择。载体是携带目的基因并将其转移到受体细胞内进行复制和表达的运载物，因此，载体至少应具备自主复制的能力、适当的限制酶切位点和易于检测的遗传标志。常用的载体有细菌的质粒、入噬菌体等。

(3)重组DNA的构建与导入。即用连接酶把目的基因和载体DNA分子连接，然后导入受体细胞以增殖和表达。(4)重组体DNA的筛选。

利用载体的遗传标志、免疫学方法或分子杂交的方法，可以把转化的细胞和未转化的细胞区分开来。

基因工程是当前遗传工程技术中用于生物学研究的一种最为重要的实验手段，在实践上可应用于大量生产高纯度的多肽(酶和蛋白质激素)、定向培育动植物优良品种以及防治遗传性疾病等。同时，由于应用重组体DNA技术可以克隆和扩增某些原核和真核生物的基因，以进一步探索它们的结构与功能，从而必将促进有关细胞分化、肿病发生、进化等生物学重大理论问题的阐明及相应生命学科的发展。