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基因工程的概念
在研究生物演化的过程中,遗传和变异是两个重要的概念。
遗传性赋予生物种的稳定,保证生物种的延续不断。
变异性赋于生物种的进化,保证生物种对各种环境的适应。
在生物演变的长河中,自然发生的变异是非常缓慢的,随着生物科学的发展,人类开始学会干预生物的变异,经典遗传学的出现,使人们在几年至几十年内便可实现在自然界中需要千百万年才能出现的变异.从而改变了某些物种,有利于人类。
从本世纪70年代初,基因工程学诞生,在短短不过30年的时间内已经取得了许多激动人心的成果。它的最大特点,就是以重组DNA的技术,开辟了在短时间内改造生物遗传性的新天地。它填补了生物种属间不可逾越的鸿沟,克服了常规育种的盲目性,使人类有可能按照需要定向培育生物新品种、新类型乃至创造自然界从未有过的新生物。目前,基因工程正以新的势头迅猛发展,成为当今生物科学研究领域中最有生命力、最引人注目的前沿科学之一。
基因这个名词是1909年由遗传学家约翰森提出来的。他用基因这一名词来表示遗传的独立单位,相当于孟德尔在豌豆试验中提出的遗传因子。顾名思义,基因不仅是一个遗传物质在上下代之间传递的基本单位,也是一个功能上的独立单位。
基因是DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA(脱氧核糖核酸)分子片段。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息得到表达,反映在蛋白质的分子结构上,从而使后代表现出与亲代相似的性状。
1、结构基因是指某些能决定某种多肽链(蛋白质)或酶分子结构的基因。结构基因的突变可导致特定蛋白质(或酶)一级结构的改变或影响蛋白质(或酶)量的改变。
2、调控基因是指某些可调节控制结构基因表达的基因。调控基因的突变可以影响一个或多个结构基因的功能,或导致一个或多个蛋白质(或酶)的改变。
简言之,基因就是编码一段功能蛋白质的DNA序列及其调控序列。
基因工程的概念
1.基因工程的定义
基因工程产生以来,还没有一个统一的公认定义。
一般认为基因工程是指:基因工程是指将一种或多种生物体(供体)的基因或基因组提取出来,或人工合成基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之在受体细胞内稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作技术,又称为重组DNA技术。
因此,供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。
广义基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术);下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
2、基因工程问世以来,各种相关的名称相继问世。在文献中常见的有遗传工程、基因工程,基因操作、重组DNA技术、分子克隆、基因克隆等,这些术语所代表的具体内容彼此具有相关性,在许多场合下被混同使用,难以严格区分。不过它们之间还是存在一定的区别的。
至于生物工程,它是更大范围内改造生物并生产生物产品的工程技术,是现代生物学中一切工程技术的总称,除遗传工程、基因工程外,还有酶学工程,细胞工程、发酵工程、农业工程等。
3、基因工程的优越性
传统杂交只能进行亲缘关系较近的交配(远缘交配失败),无法进行远缘交配(即遗传物质交流),通过人为选择,可以获得目的性状,但工作量大,且容易改变原来的其他优良性状。但基因工程就不同的,它不但可以进行种间、属间科间遗传物质交流,还可以进行高等、低等,动物与植物间遗传物质交流,同时可以定向而不改变原来的优良性状,所以十分诱人。

