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基因工程要素：包括外源dna。载体分子，工具酶和受体细胞等。
一个完整的、用于生产目的的基因工程技术程序包括的基本内容有：（1）外源目标基因的分离、克隆以及目标基因的结构与功能研究。这一部分的工作是整个基因工程的基础，因此又称为基因工程的上游部分。
（2）适合转移、表达载体的构建或目标基因的表达调控结构重组。
（3）外源基因的导入。
（4）外源基因在宿主基因组上的整合、表达及检测与转基因生物的筛选。
（5）外源基因表达产物的生理功能的核实。
（6）转基因新品系的选育和建立，以及转基因新品系的效益分析。
（7）生态与进化安全保障机制的建立。
（8）消费安全评价。
基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限，可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆菌中表达，细菌的基因可以转移到植物中表达。
基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于20世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。
这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖。能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。
第二个特征是，一种确定的dna小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量dna样品‘拷贝‘出大量的dna，而且是大量没有污染任何其它dna序列的、绝对纯净的dna分子群体。
科学家将改变人类生殖细胞dna的技术称为“基因系治疗”（germliherapy），通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。
无论称谓如何，改变个体生殖细胞的dna都将可能使其后代发生同样的改变。
20世纪初。基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。
事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌。其dna中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。
基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在米国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。
是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为。转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物）。有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用。尤其是会破坏环境。
诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏，许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。
毕竟，胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病，也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。我们还远不能设计定做我们的后代，但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。
比如，运用此技术，可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。
随着dna的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由rna转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密。而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。
如果将一种生物的dna中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的dna链上去。将dna重新组织一下，就可以按照人类的愿望。设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。
这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。基本操作步骤这个过程即为体外重组dna的过程。
首先选择目的基因所适合的运载工具，如质粒、病毒等，然后用同一种限制酶分别切割运载体和目的基因，使其产生相同的黏性末端。再加入适量的dna连接酶，在生物体外将目的基因的dna与运载体的dna结合起来，形成重组dna（或重组质粒）将重组的dna杂合分子，借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径，转移到选定的生物体细胞中，使重组的dna在受体细胞中复制、转录、翻译得以表达。
把目的基因装在运载体上并通过运载体将目的基因运到受体细胞的这一过程，在一般情况下，转化成功率仅为百分之一。
为此遗传工程师们创造了低温条件下用氯化钙处理受体细胞和增加重组dna浓度的办法来提高转化率。
采用氯化钙化处理后，能增大受体细胞的细胞壁透性。从而使杂种dna分子更容易进入。
另外也可用基因枪法、激光微束穿孔法、显微注射法等方法直接将目的基因转入受体细胞（如受精卵细胞）。
信息技术的发展改变了人类的生活方式，而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。一些国家人口的平均寿命已突破80岁，中国也突破了70岁。
有科学家预言，随着癌症、心脑血管疾病等顽症的有效攻克。在2020至2030年间，可能出现人口平均寿命突破100岁的国家。到2050年，人类的平均寿命将达到90至95岁。
人类将挑战生命科学的极限。1953年2月的一天。英伦国科学家弗--朗--西--斯?克--里--克宣布：我们已经发现了生命的秘密。他发现dna是一种存在于细胞核中的双螺旋分子，决定了生物的遗传。
有趣的是。这位科学家是在剑--桥的一家酒吧宣布了这一重大科学发现的。
破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。
1987年。米国科学家提出了“人类基因组计划”，目标是确定人类的全部遗传信息，确定人的基因在23对染色体上的具体位置，查清每个基因核苷酸的顺序，建立人类基因库。
1999年，人的第22对染色体的基因密码被破译，“人类基因组计划”迈出了成功的一步。
可以预见，在今后的四分之一世纪里，科学家们就可能揭示人类大约5000种基因遗传病的致病基因，从而为癌症、糖尿病、心脏病、血友病等致命疾病找到基因疗法。
科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。
基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。
生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。
生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。
生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。
米国的吉-尔-伯-特是碱基排列分析法的创始人，他率先支持人类基因组工程如果将一种生物的dna中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的dna链上去。将dna重新组织一下，不就可以按照人类的愿望。设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗？
这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计。即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。
这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就被称为“基因工程”，或者称之为“遗传工程”。
人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。
有科学家把基因组图谱看成是指路图，或化学中的元素周期表；也有科学家把基因组图谱比作字典，但不论是从哪个角度去阐释，破解人类自身基因密码。以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景都是极其美好的。
人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。
米国的贝--克--维--兹正在观察器皿中的菌落，他曾对人类基因组工程提出警告。
科学研究证明，一些困扰人类健康的主要疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。
依据已经破译的基因序列和功能，找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选，甚至基于已有的基因知识来设计新药。就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因，从而根治顽症。
第一千五百一十四章 脱身之计-->>(第2/3页)，请点击下一页继续阅读。