什么是基因工程？基因工程的基本程序

第六节　基因工程

1953年，沃森和克里克根据实验提出DNA分子结构是双螺旋模型，其分子长度也各不相同。一段DNA的片段叫“基因”（英文Gene的音译）。每种生物都有各自独特的DNA结构，相应地，每个基因也有各自独特的DNA结构，编码出特定结构的蛋白质，这些具有生理功能的蛋白质就是“酶”。生物体没有哪个生理过程是不需要酶参与的，因此一切酶的合成，一切生理生化反应，都要受到基因的控制。这就是基因工程的理论基础。

基因工程又叫重组DNA技术，就是在体外或体内将DNA进行重新组合，然后把重组后的DNA分子转移进人工操作的生命体。基因工程就是在基因（DNA）的水平上对生命体进行操作，传递给后代。基因工程的划时代意义就在这里。

例如，要获得一种抗虫的农作物，先就要分离到一段基因，这个基因编码某种专门杀虫的毒蛋白，然后将这个基因放在一个载体上，通过载体将这段基因转到农作物植株细胞的DNA上中，这一过程叫DNA整合。这样以来，在这些转入基因的农作物细胞中就能产生这种杀虫的蛋白，虫子一吃就会被杀死，这种特性还可以随着DNA的复制而传给后代；因此这种良好的特性被固定下来，这就是整个基因工程的操作过程。

1972年，第一批重组的DNA分子诞生。

基因工程的基本程序有如下五步：

第一步是获取所需的基因，即目的基因。获取目的基因方法有：①用机械方法，如用超声波剪断DNA分子，使之成为便于操作的小分子；②用信使RNA作为模板在逆转录酶的作用下获取与信使RNA序列互补的DNA单链，然后在聚合酶作用下复制成双链DNA分子；③用化学方法人工合成；④用内切酶切断。(www.xing528.com)

第二步是将目的基因与选好的载体连在一起，即重组。载体的研究是基因工程的重要内容之一。载体的共同特点是它们都是环状DNA，都能专一地感染某一类细胞，都能在细胞中随染色体的复制而独立复制，并能随着细胞的分裂而扩增。

第三步是将重组载体转入宿主细胞，包括转化、转染、转导、直接注射等方式。

第四步是对重组分子进行选择，包括分子杂交、免疫学方式……

第五步是表达。目的基因需要表达成蛋白质，人们才可以进一步鉴定其功能或是提纯应用，因此在构建重组DNA分子选择宿主细胞时都要考虑到基因表达的问题。既要保证目的基因准确地转录、翻译成蛋白质，并维持稳定，又要根据目的大量地表达，以利于提纯。

综上所述，从基因的科学技术原理过渡到基因的工程技术实践，几乎没有一处不要进行创造性思维的参与。例如，有人在剪断和焊结DNA分子的技术上，使用了激光技术，几乎达到极高的准确性，可谓随心所欲了！从一般原理过渡到具体实践这种演绎过程所消费的创造性思维并不见得少于从个别上升到一般的归纳过程。