遗传工程

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第827页（1160字）

亦称“遗传操作”。

有广狭两义：广义的遗传工程，是指把一种生物的遗传物质，如细胞核、染色体或DNA等转移到另一种生物的细胞中，并使这种遗传物质所携带的遗传信息在受体细胞中表达；因此，其包括细胞工程、染色体工程和基因工程。狭义的遗传工程专指基因工程或DNA重组技术。

根据现代分子遗传学的研究结果，即亲代与子代之间传递遗传信息的物质，除某些病毒是核糖核酸(RNA)外，所有其他生物的遗传信息载体都是脱氧核糖核酸(DNA)；DNA是染色体的主要成分，还存在于细胞核外的质体、质粒、线粒体、动体等细胞器中；子代从亲代所获得的DNA分子结构中包含着控制遗传性状发育讯号；这些遗传信息在个体发育中，通过代谢作用，在不同条件下控制着各种蛋白质(酶)的合成，从而呈现出各种遗传性状，使亲代的性状在子代中重新出现；基因则被认识为是具有特定核苷酸顺序的DNA区段，是储存特定遗传信息的功能单位，在DNA分子上作直线排列，并且一个基因内部可发生不同位置的突变和交换。由此，人们试图利用分子遗传学技术，有目的地改变物种的遗传物质结构，便形成了遗传工程。

该工程就是利用外来的或人工合成的DNA分子片段作为所需要的外源基因(目的基因)，通过体外人工剪切、组合和拼接等基因重组技术，使目的基因与基因运载工具(基因载体)重新组合成嵌合体，再通过转化或转导等技术使嵌合体渗入作为受体的微生物或细胞内，然后进行克隆(无性繁殖)，便可筛选出携带目的基因的新生物类型，乃至获得目的基因的表达产物。近些年来，由于许多可作为遗传工程重要工具酶的限制酶的发现，人工合成基因技术的发展，许多质粒、病毒及其衍生物等复制子(复制单位)可作为目的基因的载体，以及限制酶与连接酶、末端脱氧核苷酸转移酶等其他重要工具酶的合理配合，加之转化、克隆、筛选和鉴定等技术的提高，使得遗传工程技术有了极为迅速的进展，取得了许多显着成效，为人工定向地培育动植物和微生物新品种，控制和治疗人类的癌症、遗传性疾病等提供了新的可能。因此，人们认为遗传工程是生命科学发展过程中的一次飞跃，使认识和利用生物的时代跨进了一个改造和创造新生物的崭新时代。遗传工程的发展不仅会使人类对生命现象的本质认识更加深化，而且在医药、食品、化工、能源、农业和环境保护等许多领域的实际应用中，势将产生难以估价的经济效益和社会效益。

然而，由于现代分子遗传学理论主要源于对原核生物的研究结果，人们对基因本质、基因表达及其调控的认识尚有局限性，由此所形成的遗传工程势必会遇到许多困难，以致取得成效的只是少数，多数还处在研究开发阶段；特别是基于无知的遗传工程将会有更大的潜在危险，有可能人为地制造出对当今治疗产生抗性的致病菌，这不仅会危及人类生存，而且有可能成为生物战争的工具。