农业生物基因工程技术

农业生物基因工程技术

一、基因工程的基本概念

基因工程（gene engineering）指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新组合，并使之参入原先没有这类分子的寄主细胞内，且能持续稳定地繁殖［1］。基因工程强调人为地、有计划地将一种生物体（供体）的基因在体外与载体重组，然后转入另一种生物体（受体）并使之按照预先的设计持续稳定地在受体中表达和繁殖。基因工程技术分为上游技术和下游技术两部分，上游技术指基因克隆、重组、表达和载体构建，下游技术指外源基因的转化、外源基因在受体中的复制和基因产物的表达、分离纯化过程。

在现代分子生物学领域，基因工程又称转基因技术（transgenic technology）、遗传工程（genetic engineering）、重组DNA 技术（recombinant DNA technique）、分子克隆（molecular cloning）等，其实这些技术各有侧重点，各自有不同的内涵。

二、基因工程技术的基本内容和操作流程

基因工程技术与基因的研究密不可分，包括以下五个基本内容和操作流程：（1）外源目的基因的分离、克隆或目标基因的人工合成及其结构与功能研究。

（2）适合外源基因转移、表达的载体构建或外源基因的表达调控结构重组。

（3）受体系统的建立和外源基因向受体的导入。

（4）外源基因在受体基因组中的整合、表达及检测。

（5）转基因生物的遗传特性及表达调控分析。

其中（1）和（2）为基因工程的上游技术，可以简化为“切、接、转、增、检”五个字。（3）（4）和（5）为基因工程的下游技术。

三、基因工程的发展历程

基因工程技术诞生于20世纪70年代。1972年，美国学者Berg和Jackson 等人将猿猴病毒SV40 基因组DNA、大肠杆菌λ噬菌体基因以及大肠杆菌半乳糖操纵子在体外重组获得成功。次年，美国斯坦福大学的Cohen 和Boyer 将大肠杆菌体内的两个不同抗性的质粒提取出来，拼接成一个杂合的质粒。当杂合质粒被导入大肠杆菌后，它能在大肠杆菌内复制并表达双亲质粒的遗传信息。这是基

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