【正文】 NA重組技術(shù)，是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，將不同來源的基因(DNA分子)，按預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建雜種DNA分子，然后導(dǎo)入活細(xì)胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品?；蚬こ碳夹g(shù)為基因的結(jié)構(gòu)和功能的研究提供了有力的手段。178。 基因工程簡介178。 基因工程是生物工程的一個(gè)重要分支，它和細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和微生物工程共同組成了生物工程。所謂基因工程（genetic engineering)是在分子水平上對(duì)基因進(jìn)行操作的復(fù)雜技術(shù)，是將外源基因通過體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，使這個(gè)基因能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)的操作。它是用人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質(zhì)——DNA大分子提取出來，在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M(jìn)行切割后，把它與作為載體的DNA分子連接起來，然后與載體一起導(dǎo)入某一更易生長、繁殖的受體細(xì)胞中，以讓外源物質(zhì)在其中“安家落戶”，進(jìn)行正常的復(fù)制和表達(dá)，從而獲得新物種的一種嶄新技術(shù)迄今為止，基因工程還沒有用于人體，但已在從細(xì)菌到家畜的幾乎所有非人生命物體上做了實(shí)驗(yàn)，并取得了成功。事實(shí)上，所有用于治療糖尿病的胰島素都來自一種細(xì)菌，其ＤＮＡ中被插入人類可產(chǎn)生胰島素的基因，細(xì)菌便可自行復(fù)制胰島素?；蚬こ碳夹g(shù)使得許多植物具有了抗病蟲害和抗除草劑的能力；在美國，大約有一半的大豆和四分之一的玉米都是轉(zhuǎn)基因的。目前，是否該在農(nóng)業(yè)中采用轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物已成為人們爭論的焦點(diǎn)：支持者認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因的農(nóng)產(chǎn)品更容易生長，也含有更多的營養(yǎng)（甚至藥物），有助于減緩世界范圍內(nèi)的饑荒和疾??；而反對(duì)者則認(rèn)為，在農(nóng)產(chǎn)品中引入新的基因會(huì)產(chǎn)生副作用，尤其是會(huì)破壞環(huán)境。誠然，仍有許多基因的功能及其協(xié)同工作的方式不為人類所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鮭魚長得比自然界中的大幾倍、使寵物不再會(huì)引起過敏，許多人便希望也可以對(duì)人類基因做類似的修改。畢竟，胚胎遺傳病篩查、基因修復(fù)和基因工程等技術(shù)不僅可用于治療疾病，也為改變諸如眼睛的顏色、智力等其他人類特性提供了可能。目前我們還遠(yuǎn)不能設(shè)計(jì)定做我們的后代，但已有借助胚胎遺傳病篩查技術(shù)培育人們需求的身體特性的例子。比如，運(yùn)用此技術(shù)，可使患兒的父母生一個(gè)和患兒骨髓匹配的孩子，然后再通過骨髓移植來治愈患兒。178。 隨著DNA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制的了解，生物學(xué)家不再僅僅滿足于探索、提示生物遺傳的秘密，而是設(shè)想在分子的水平上去干預(yù)生物的遺傳特性。如果將一種生物 DNA中的某個(gè)遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，就可以按照人類的愿望，設(shè)計(jì)出新的遺傳物質(zhì)并創(chuàng)造出新的生物類型，這與過去培育生物繁殖后代的傳統(tǒng)做法完全不同。這種做法就像技術(shù)科學(xué)的工程設(shè)計(jì)，按照人類的需要把這種生物的這個(gè)“基因”與那種生物的那個(gè)“基因”重新“施工”，“組裝”成新的基因組合，創(chuàng)造出新的生物。這種完全按照人的意愿，由重新組裝基因到新生物產(chǎn)生的生物科學(xué)技術(shù)，就稱為“基因工程”，或者說是“遺傳工程”。基因工程的基本操作步驟 。，也是基因工程的核心。，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。一、基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)運(yùn)用基因工程技術(shù)，不但可以培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗性好的農(nóng)作物及畜、禽新品種，還可以培養(yǎng)出具有特殊用途的動(dòng)、植物。生長快、耐不良環(huán)境、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚（中國）。乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛（阿根廷）。 導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級(jí)羊和超級(jí)小鼠 導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠 蘇云金芽胞桿菌可合成毒蛋白殺死棉鈴蟲，把這部分基因?qū)朊藁ǖ碾x體細(xì)胞中，再組織培養(yǎng)就可獲得抗蟲棉。二、基因工程與人類健康178。 基因作為機(jī)體內(nèi)的遺傳單位，不僅可以決定我們的相貌、高矮，而且它的異常會(huì)不可避免地導(dǎo)致各種疾病的出現(xiàn)。某些缺陷基因可能會(huì)遺傳給后代，有些則不能?；蛑委煹奶岢鲎畛跏轻槍?duì)單基因缺陷的遺傳疾病，目的在于有一個(gè)正常的基因來代替缺陷基因或者來補(bǔ)救缺陷基因的致病因素。178。 用基因治病是把功能基因?qū)氩∪梭w內(nèi)使之表達(dá)，并因表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)發(fā)揮了功能使疾病得以治療。基因治療的結(jié)果就像給基因做了一次手術(shù)，治病治根，所以有人又把它形容為“分子外科”。我們可以將基因治療分為性細(xì)胞基因和體細(xì)胞基因治療兩種類型。性細(xì)胞基因治療是在患者的性細(xì)胞中進(jìn)行操作，使其后代從此再不會(huì)得這種遺傳疾病。體細(xì)胞基因治療是當(dāng)前基因治療研究的主流。但其不足之處也很明顯，它并沒前改變病人已有單個(gè)或多個(gè)基因缺陷的遺傳背景，以致在其后代的子孫中必然還會(huì)有人要患這一疾病。無論哪一種基因治療，目前都處于初期的臨床試驗(yàn)階段，均沒有穩(wěn)定的療效和完全的安全性，這是當(dāng)前基因治療的研究現(xiàn)狀。178。 可以說，在沒有完全解釋人類基因組的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制、充分了解基因調(diào)控機(jī)制和疾病的分子機(jī)理之前進(jìn)行基因治療是相當(dāng)危險(xiǎn)的。增強(qiáng)基因治療的安全性，提高臨床試驗(yàn)的嚴(yán)密性及合理性尤為重要。盡管基因治療仍有許多障礙有待克服，但總的趨勢是令人鼓舞的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止1998年底，世界范圍內(nèi)已有373個(gè)臨床法案被實(shí)施，累計(jì)3134人接受了基因轉(zhuǎn)移試驗(yàn)，充分顯示了其巨大的開發(fā)潛力及應(yīng)用前景。正如基因治療的奠基者們當(dāng)初所預(yù)言的那樣，基因治療的出現(xiàn)將推動(dòng)新世紀(jì)醫(yī)學(xué)的革命性變化。178。 基因工程將使傳統(tǒng)中藥進(jìn)入新時(shí)代178。 轉(zhuǎn)基因藥用植物或器官研究、有效次生代謝途徑關(guān)鍵酶基因的克隆研究、中藥ＤＮＡ分子標(biāo)記以及中藥基因芯片的研究等，已成為當(dāng)今中藥研究的熱點(diǎn)，并將使傳統(tǒng)中藥進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。在轉(zhuǎn)基因藥用植物的研究方面，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所分別通過發(fā)根農(nóng)桿菌和根癌農(nóng)桿菌誘導(dǎo)丹參形成毛狀根和冠癭瘤進(jìn)而再分化形成植株，他們將其與栽培的丹參作了形態(tài)和化學(xué)成分比較研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)毛狀根再生的植株葉片皺縮、節(jié)間縮短、植株矮化、須根發(fā)達(dá)等；而冠癭組織再生的植株株形高大、根系發(fā)達(dá)、產(chǎn)量高，丹參酮的含量高于對(duì)照，這對(duì)丹參的良種繁育，提高藥材質(zhì)量具有重要意義。面對(duì)許多野生植物瀕于滅絕，一些特殊環(huán)境下的植物引種困難等問題，中國科學(xué)工作者開始探索通過高等植物細(xì)胞、器官等的大量培養(yǎng)生產(chǎn)有用的次生代謝物。研究內(nèi)容包括通過高產(chǎn)組織或細(xì)胞系的篩選與培養(yǎng)條件的優(yōu)化和通過對(duì)次生代謝產(chǎn)物生物合成途徑的調(diào)控等，達(dá)到降低成本及提高次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的目的。三、基因工程在醫(yī)藥方面的應(yīng)用： ⑴基因工程胰島素胰島素是治療糖尿病的特效藥，長期以來只能依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取45g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題，還使其價(jià)格降低了30%50%!⑵基因工程干擾素干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！過去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說?；蚬こ倘烁蓴_素α2b（安達(dá)芬）是我國第一個(gè)全國產(chǎn)化基因工程人干擾素α2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。⑶其它基因工程藥物人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。：運(yùn)用基因工程設(shè)計(jì)制造的“DNA探針”檢測肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準(zhǔn)確而且迅速。通過基因工程給患有遺傳病的人體內(nèi)導(dǎo)入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦?！鬝CID的基因工程治療重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細(xì)菌或者病毒感染，就會(huì)發(fā)病死亡。這個(gè)病的機(jī)理是細(xì)胞的一個(gè)常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶（簡稱ADA）的基因（ada）發(fā)生了突變?？梢酝ㄟ^基因工程的方法治療。178。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物178。 通過轉(zhuǎn)基因動(dòng)物家畜來生產(chǎn)基因藥物而言，最理想的表達(dá)場所是乳腺。因?yàn)槿橄偈且粋€(gè)外泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會(huì)影響到轉(zhuǎn)基因動(dòng)物本身的生理代謝反應(yīng)。從轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳汁中獲取的基因產(chǎn)物，不但產(chǎn)量高、易提純，而且表達(dá)的蛋白經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性，因此又稱為“動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器”。所以用轉(zhuǎn)基因牛、羊等家畜的乳腺表達(dá)人類所需蛋白基因，就相當(dāng)于建一座大型制藥廠，這種藥物工廠顯然具有投資少、效益高、無公害等優(yōu)點(diǎn)。制備轉(zhuǎn)基因羊，就是將人的α抗胰蛋白酶基因通過顯微操作注進(jìn)母羊受精卵的雄性細(xì)胞核，并使之與羊本身的基因整合起來，形成一體，這種新的基因組可以穩(wěn)定地遺傳到出生的小羊身上。小山羊也成了人工創(chuàng)造的與它們母親不同的新品系，它們的后代也將帶有這種α抗胰蛋白酶基因。這個(gè)過程有些類植物的嫁接術(shù)。目前，在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研制中，外源基因與動(dòng)物本身的基因組整合率低，其表達(dá)往往不理想，外源基因應(yīng)有的性質(zhì)得不到充分表現(xiàn)或不表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)如牛、羊和豬的整合率一般為1%左右。、 四、基因工程在工業(yè)及環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用 環(huán)境監(jiān)測 環(huán)境治理（微生物技術(shù)與基因工程結(jié)合）應(yīng)用基因工程技術(shù)，使植物成為能替代微生物發(fā)酵設(shè)備的生物反應(yīng)器，更經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出人類所需要的各種原料已經(jīng)成為非常具有吸引力的領(lǐng)域?，F(xiàn)在已經(jīng)培育了多種可作為生物反應(yīng)器的轉(zhuǎn)基因植物，能產(chǎn)生出可分解的塑料原料、石油、工業(yè)用脂肪、糖類和酶類等。經(jīng)典工業(yè)所產(chǎn)生廢水、廢氣和廢料，以及人民生活所產(chǎn)生的垃圾等各種污染物，已經(jīng)構(gòu)成對(duì)人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)的嚴(yán)重威脅。環(huán)境保護(hù)是人類目前面臨的與人類前途生死攸關(guān)的重大問題。基因重組技術(shù)為解決這些問題提供了可能性，通過基因重組，人們可以根據(jù)需要將某種微生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種微生物中，創(chuàng)造一些對(duì)有害物質(zhì)分解能力更強(qiáng)、更能適應(yīng)環(huán)境要求的新菌種。利用微生物分解各種廢棄物的同時(shí)能產(chǎn)生出重要的工業(yè)原料是轉(zhuǎn)基因微生物應(yīng)用的一個(gè)重點(diǎn)，植物的纖維素和木質(zhì)素是木材工業(yè)中常見的廢棄物，人們可利用轉(zhuǎn)基因微生物來分解纖維素，生產(chǎn)工業(yè)用的原料，如乙醇等石油化工產(chǎn)品。許多低耗能、少污染的基因工程逐漸取代高耗能、高污染的化工產(chǎn)業(yè)已成為一種趨勢。1975年，科學(xué)家用基因工程的方法，把能分解三種焊類的基因都轉(zhuǎn)到能分解另一種烴類的假單抱桿菌內(nèi)，創(chuàng)造出了能同時(shí)分解四種烴類的“超級(jí)細(xì)菌”?！俺?jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)，例如石油中的多種烴類化合物，汞、鎘等重金屬，DDT等毒害物質(zhì)。參考文獻(xiàn) 基因工程技術(shù) [期刊論文]西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2005(2) 基因工程技術(shù)在食品工業(yè)改造過程中的應(yīng)用 [期刊論文]西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2007 20(5)楊吉成 繆競誠 醫(yī)用基因工程 化學(xué)工業(yè)出版社2003 楊昆 基因工程與醫(yī)藥革命 中藥報(bào) 2000 基因工程技術(shù)在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景及產(chǎn)業(yè)化趨勢 來源：中國發(fā)酵工業(yè)網(wǎng) 程露陽，郭亞春，黃曉形 基因工程抗體的研究進(jìn)展及臨床應(yīng)用[1]李立家，.