基因工程的诞生和发展
基因工程的诞生于
基因
基因工程可用于处理废水、清除污染物和修复受损生态系统。
基因工程的工作原理
基因表达
基因工程通过调控基因的表达， 使其产生特定的蛋白质或功能。
基因转移
基因工程使用载体将目标基因转 移到特定的宿主生物中。
基因编辑
基因工程利用基因编辑技术，对 特定基因进行精确的修改和修饰。
基因工程的起源和发展
1
技术突破
2
随着DNA测序和基因克隆技术的发展，
基因工程得以实施和应用。
3
科学发现
基因工程的起源可以追溯到科学家对基 因结构和遗传材料的研究，如DNA的发 现和理解。
重要里程碑
重要里程碑包括基因工程技术的应用于 农业、医学和环境领域。
基因工程的应用领域
农业
基因工程用于改良作物，提高产量、抗病性和抗虫性。
基因工程的伦理与道德问题
• 人类基因编辑的道德考量 • 基因工程对自然生态系统的影响 • 基因隐私和知情同意的问题
基因工程的挑战和前景
基因工程面临着伦理、法律和社会等多方面的挑战。然而，它也带来了许多前景，如治疗疾病的新方法和改善 农作物产量的可能性。
结论和总结
基因工程是一项具有重大潜力和深远影响的技术，它将继续推动科学和生物技术的发展，为人类的健康和生活 带来更多的可能性。
基因工程的诞生于
基因工程是一种运用生物技术手段将基因从一种生物体移到另一种生物体中， 并使其表达出特定的性状或功能的方法。它是现代生物技术的重要组成部分。
基因工程的定义和背景
基因工程是指利用生物技术从生物体中提取、克隆和改变基因，以改变生物体的遗传特性。它起源于20世纪 70年代，是生物科学领域的一项革命性进展。
1基因工程发展史
实践证明，利用重组DNA技术，可以对不同生物的基因进行新的组合，得到性状发生改变的新生物。
这意味着人类可以根据自己的意愿设计新的生物，并把它构建出来。
人的创造性有一次性得到生动的体现。
从此，生物科学完全超越了经验科学的阶段，第一次具备了工程学科的性质，以至于我们今天把基于重组DNA技术的新的学科分支，称为目前众所周知的“基因工程”。
第一节基因工程的诞生与发展一、基因工程的定义基因工程（Gene engineering）原称遗传工程（Genetic engineering）。
从狭义上讲，基因工程是指将一种或多种生物体（供体）的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，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状甚至创造新的物种。
因此，供体、受体和载体称为基因工程的三大要素，其中相对于受体而言，来自供体的基因属于外源基因。
除了少数RNA病毒外，几乎所有生物的基因都存在于DNA结构中，而用于外源基因重组拼接的载体也都是DNA分子，因此基因工程亦称为重组DNA技术（DNA recombination technique）。
另外，DNA重组分子大都需在受体细胞中复制扩增，故还可将基因工程表征为分子克隆或基因的无性繁殖（Molecular cloning）。
广义的基因工程定义为DNA重组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。
上游技术指的是外源基因重组、克隆和表达的设计与构建（即狭义的基因工程）；而下游技术则涉及到含有重组外源基因的生物细胞（基因工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。
因此，广义的基因工程概念更倾向于工程学的范畴。
二、基因工程诞生的理论基础（一）DNA是遗传物质1944年，Avery进行的肺炎双球菌转化实验，证明了基因的分子载体是DNA，而不是蛋白质；1952年，Alfred Hershy和Marsha Chase通过噬菌体转染实验证明了遗传物质是DNA。
基因工程的诞生和发展
基因工程的诞生和发展基因工程（Genetic engineering）是一门综合性的科学技术，它是指通过改变生物体的遗传物质DNA的结构和功能，来获得新的生物种类或改造现有生物种类的一种技术。
基因工程的诞生与发展离不开科学家们长期以来对生物遗传学和分子生物学的研究和发现。
20世纪50年代，科学家们开始对DNA的结构和功能进行深入研究，发现DNA是一种可以编码生物体遗传信息的物质。
随后，Watson和Crick 于1953年发现了DNA的双螺旋结构，这一发现为现代基因工程的诞生提供了重要的理论基础。
随后几十年间，科学家们陆续发现了DNA的复制过程、转录和翻译过程等一系列重要的分子生物学过程，为基因工程的研究奠定了基础。
1960年代，爱德华·塔图姆尔（Edward Tatum）和乌斯彭·利德尔（Uspenskii L）等科学家在真菌中实现了DNA的横向转移，开创了外源DNA在生物体中的应用。
这一发现激发了科学家们进一步研究外源DNA途径的兴趣。
1970年，科学家们首次成功地在细菌中插入外源DNA，这一过程被称为基因转化。
此后，基因转化逐渐成为基因工程的核心技术之一1973年，斯坦利·科恩（Stanley Cohen）和赫伯特·沃里克（Herbert Boyer）首次成功实现了DNA的重组组装，这一技术被称为重组DNA技术。
重组DNA技术的出现，使得科学家们能够将不同生物种类的DNA重新组合，创造出全新的生物种类，或者利用外源DNA来改变生物体的遗传特征。
重组DNA技术的突破性发现，被认为是基因工程领域的里程碑事件。
随后的几十年间，重组DNA技术得到了广泛的应用和发展，并带来了革命性的变革。
基因工程的发展经历了多个阶段。
上世纪80年代，通过基因工程技术，科学家们成功地制备出了第一个重组人胰岛素，开创了生物制药的新时代。
此后，利用基因工程技术制备的重组蛋白和重组抗体等治疗药物相继问世，为医学领域带来了革命性的进展。
人类基因工程技术的发展史
人类基因工程技术的发展史随着人类社会的发展，科技更迭，人类的认知和技能水平也不断提升，基因工程技术作为其中的重要组成部分，在人类历史上展现了其重要的意义和价值。
本文将从基因工程技术的起源、发展、应用和未来四个方面进行探讨，以期带给读者更广阔的视野和知识。
一、基因工程技术的起源基因工程技术是通过对生物体的基因进行人工修改和重组，来达到创造新物种、修改现有物种、修复有缺陷的基因等目的的一门技术。
基因工程技术的起源可以追溯到20世纪50年代，美国科学家Watson和Crick通过对DNA二级结构的研究，揭示了生命世界的奥秘，这为基因工程技术的诞生奠定了基础。
20世纪60年代，科学家Har Gobind Khorana首次合成人工基因序列，并成功翻译编码难题，实现了从基因到蛋白质的转化。
70年代到80年代，基因工程技术又陆续出现了DNA重组技术、遗传工程等技术，对生物技术、医学界、饲料业、种业等领域产生了重要影响，为现代医学提供了新的治疗方案，并为农业、畜牧业提供了更有效的途径，成为21世纪科技领域中不可或缺的一部分。
二、基因工程技术的发展随着基因工程技术的不断发展，其应用领域也不断扩大。
在农业领域，基因工程技术为粮食安全、植物防病、生态环境治理等带来了方便和效益。
例如，转基因玉米、大豆等作物具有良好的防虫能力和较高的产量，能够增加农民的收益和推动粮食生产的可持续性。
在医学领域，基因工程技术的出现为疾病治疗、基因诊断等提供了更加高效和精准的手段。
例如，基因治疗是一种通过将健康基因导入体内达到修复有缺陷的基因的治疗方法，常在癌症、免疫系统缺陷病、遗传疾病等方面应用，可以使患者达到治愈、预防或缓解的效果。
此外，基因工程技术在环境治理、新能源和新材料研究等领域也展现了良好的前景。
例如，通过基因工程技术可以制造出更加高效的催化剂，从而加速化学反应的速度和效率，实现能源的可持续利用。
三、基因工程技术的应用随着技术的不断进步，基因工程技术的应用也在不断深入和推广。
基因工程的诞生和发展
第一章基因工程概述第一节基因工程的诞生和发展一、基因1．Mendel 的遗传因子阶段Mendel . （1822-1884）. 1856-1864 豌豆杂交实验。
1866 年发表论文，提出分离规律和独立分配规律1900 年Mendel 遗传规律被重新发现遗传学的元年Mendel 提出：生物的某种性状是由遗传因子负责传递的。
是颗粒性的，体细胞内成双存在，生殖细胞内成单存在。
遗传因子是决定性状的抽象符号。
2．Morgan 的基因阶段1909 年丹麦遗传学家Yohannsen （1859-1927）发表了“纯系学说”首先提出了“基因”的概念，代替了Mendel “遗传因子” 的概念。
但没有提出基因的物质概念。
1910 年以后，Morgan . 等提出了基因的连锁遗传规律。
说明了基因是在染色体上占有一定空间的实体。
基因不再是抽象符号，被赋予物质内涵。
3．顺反子阶段1957年，本泽尔（Seymour Benzer ）以T4噬菌体为材料，在DNA分子水平上研究基因内部的精细结构，提出了顺反子（cistron ）概念：顺反子是1 个遗传功能单位，1 个顺反子决定1 条多肽链。
4. 现代基因阶段（1 ）操纵子启动基因＋操纵基因＋结构基因（2 ）跳跃基因指DNA能在有机体的染色体组内从1个地方跳到另一个地方，它们能从1个位点切除，然后插入同一或不同染色体上的另一个位置。
（3 ）断裂基因1 个基因被间隔区分成不连续的若干区段，这种编码序列不连续的间断基因被称为断裂基因。
（4）假基因不能合成出功能蛋白质的失活基因。
（5）重叠基因不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的即重叠的。
现代对基因的定义是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。
二、基因工程的诞生一般认为1973 年是基因工程诞生的元年（S. Cohen 等获得了卡那霉素和四环素双抗性的转化子菌落）理论上的三大发现和技术上的三大发明对于基因工程的诞生起到了决定性的作用。
基因技术的发展历程
基因技术的发展历程
第一阶段：基因探索（20世纪初至1940年代）
在这个阶段，科学家们开始了解基因是生物遗传信息的基本单位。
1909年，弗雷德里克·格里菲斯发现了基因的遗传性质，通过实验发现
热杀死的细菌也能转化为活菌。
这一发现极大推动了后续基因研究的进展。
在1910年至1940年间，托玛斯·亨特·摩尔根等科学家通过对果蝇的遗
传研究，首次提出了基因的连锁性和染色体遗传的假设。
这些研究奠定了
基因学的基础。
第二阶段：基因结构的揭示（1950年代至1970年代）
这一阶段的关键突破是DNA的结构解析，1953年，詹姆斯·沃森和
弗朗西斯·克里克提出了双螺旋结构的DNA模型，揭示了DNA分子的基本
结构和信息传递的机制。
此后，人们开始对基因的结构和功能进行更深入
的研究。
在1961年，弗朗西斯·克里克提出了中心法则，即DNA转录成RNA，然后由RNA翻译成蛋白质的流程。
这一概念的提出为后来的基因工
程技术的发展奠定了基础。
第三阶段：基因重组技术的诞生（1970年代至1980年代）
第四阶段：基因工程的应用拓展（1990年代至今）
总之，基因技术的发展历程经历了基因探索、基因结构揭示、基因重
组技术诞生和基因工程应用拓展四个阶段。
这一技术的发展极大地推动了
生物科学、医学和农业的进步，同时也带来了一系列伦理和法律等方面的
问题。
未来，随着基因技术的不断突破，我们可以期待更多基于基因的创
新和应用的出现。
基因工程发展历史
基因工程发展历史基因工程自1944年，通过细菌转化研究，证明DNA是基因载体。
从此以后，对DNA展开了广泛研究，通过众多学者一步步地深入研究，现在基因工程得到了长足发展，广泛应用于各种领域农业、畜牧业、医药领域等方面。
在未来基因工程将改变我们的生活，一些在现在不可治愈的疾病将来可以通过基因工程技术的发展使人们得以恢复健康的身体。
人体很神秘吗？其实跟一台电脑也差不了多少。
电脑程序由0和1的代码组成，不同的组合方式让电脑能够实现不同的功能。
人其实也是由代码组成的，只不过比电脑多了2位，分别是A、G、C、T,四种碱基按照特定顺序排列，就形成了我们独特的人类基因。
自从科学家们发现了基因的秘密，一个将改变人类进程的想法诞生了，1944年，美国微生物学家Avery等通过细菌转化研究，证明DNA是基因载体。
从此以后，对DNA构型展开了广泛研究。
因为如果人类掌握了改变基因序列的方法，不光各种疑难杂症将迎刃而解，人类还将第一次真正掌握自己的进化方向，主宰自己的命运。
一场基因编辑技术的大探索就此展开。
基因工程是在生物化学、分子生物学和分子遗传学等学科的研究成果基础上逐步发展起来的。
基因工程研究的发展大致可以分为三个阶段：准备阶段、基因工程问世、发展阶段。
一.准备阶段1.DNA结构的发现：我们今天熟悉的脱氧核糖核酸(DNA)的梯形结构称为“双螺旋”，由James Watson和Francis Crick于1953年发现，开创了现代生物学和遗传学研究。
这是遗传学最重要的里程碑之一，是未来生命科学领域的支柱。
2.DNA的制造以及表达规律的发现：斯坦福大学医学院教授Arthur Kornberg大约从1950年代初开始从事DNA合成的研究。
1953年，他从细菌提取物中分离出DNA聚合酶，并在一年内首次在体外成功合成了DNA。
Kornberg因这一杰出成就获得诺贝尔奖。
1958年首次在试管中制造DNA。
1958年至1971年先后确立了中心法则，破译了64种密码子，成功揭示了遗传信息的流向和表达问题。
基因工程定义
基因工程定义基因工程是一种人类利用先进的生物技术手段，对基因进行人为干预、改造和调控的科学技术。
其目的是通过对生物体DNA序列的直接操作，以达到改变生物性状、增强生物功能、提高生产效率等目的。
基因工程可以应用于农业、医学、环境保护等领域，被广泛认为是21世纪最具前景和潜力的科学技术之一。
一、基因工程的背景和历史1.1 基因发现20世纪初期，孟德尔遗传学理论得到了广泛应用，但其机制并未被完全揭示。
1953年，沃森和克里克发现了DNA分子结构，并提出了“双螺旋模型”，揭示了遗传信息在DNA中的存储方式。
1.2 基因工程起源1972年，美国科学家保罗·伯格首次成功地将外源DNA导入细菌中，并使其在宿主细胞内繁殖。
这标志着基因工程技术正式诞生。
二、基因工程技术原理2.1 基本原理基因工程技术主要包括三个步骤：DNA分离、DNA重组和DNA转化。
其中，DNA分离是指将目标生物的DNA从细胞中提取出来；DNA重组是指将所需的基因片段插入到载体DNA中，形成重组DNA；DNA 转化是指将重组后的DNA导入宿主细胞中。
2.2 基因工程技术分类基因工程技术可以分为两类：直接改变基因序列和间接改变基因表达。
直接改变基因序列包括基因敲除、点突变、插入和替换等技术，可以精确地修改目标基因序列。
间接改变基因表达包括RNA干扰、CRISPR/Cas9等技术，可以通过调控目标基因的转录和翻译过程来实现对生物性状的控制。
三、应用领域3.1 农业基因工程技术在农业领域的应用主要包括抗虫、抗病、耐旱、耐盐等方面。
通过对植物进行遗传改造，可以增强其抗性和适应性，提高农作物产量和质量。
3.2 医学在医学领域，基因工程技术被广泛应用于药物研发、基因诊断和基因治疗等方面。
通过对人类基因进行修饰和调控，可以有效地治疗遗传性疾病和癌症等重大疾病。
3.3 环境保护基因工程技术在环境保护领域的应用主要包括生物降解、污染物检测和生态修复等方面。
基因工程的发展
基因工程的发展引言基因工程是一门研究基因组序列和基因功能等相关内容的学科，它通过改变生物体的基因组来实现对生物体的调控和改造。
随着科技的飞速发展，基因工程在农业、医药、环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍基因工程的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势。
历史回顾基因工程的起源可以追溯到20世纪70年代。
1973年，科学家赫伯特·博耶从大肠杆菌中提取了重组DNA，成功地将它们转移到病毒细胞内。
这一突破性的实验成果被认为是基因工程研究的开端。
在随后的几十年里，基因工程领域取得了许多重要的进展，包括DNA测序技术的发展、基因编辑技术的出现等。
农业基因工程在农业领域的应用主要集中在作物改良和畜禽养殖方面。
通过基因工程技术，科学家们可以将优良基因导入作物中，使其具备抗病虫害、抗旱、抗逆境等特性，提高农作物的产量和质量。
此外，基因工程还可以改良家禽和畜牧业动物的性状，使其更具经济价值。
医药基因工程技术在医药领域的应用十分广泛。
通过基因工程，科学家们可以生产出大量的重组蛋白，用于制造药物、疫苗和抗体等生物制剂。
此外，基因工程还为个体化医疗提供了新的思路，通过分析个体的基因组信息，可以为患者提供更加精准的治疗方案。
基因工程在环境保护领域的应用主要集中在生物修复和生物降解等方面。
通过基因工程技术，科学家们可以将具有降解能力的基因导入微生物中，使其能够分解有害的化学物质，减少环境污染。
此外，基因工程还可以改造植物，使其具备吸附和转化重金属等能力，用于处理污染土壤和水体。
发展趋势基因工程在近几年发展迅速，但仍面临一些挑战。
首先，基因工程技术的安全性和伦理性问题仍然存在争议，科学家们需要加强科普宣传，增加公众对基因工程的了解和接受程度。
其次，基因工程领域需要更加完善的法律法规和伦理准则，以保护人类和环境的利益。
另外，随着技术的不断发展，基因工程领域将进一步拓宽应用领域，例如基因组编辑技术的出现将为人类基因组的研究和治疗提供更多可能。
基因工程的诞生和发展
第一章基因工程概述第一节基因工程的诞生和发展一、基因1．Mendel的遗传因子阶段Mendel . (1822-1884). 1856-1864豌豆杂交实验。
1866年发表论文，提出分离规律和独立分配规律1900年Mendel遗传规律被重新发现遗传学的元年Mendel提出：生物的某种性状是由遗传因子负责传递的。
是颗粒性的，体细胞内成双存在，生殖细胞内成单存在。
遗传因子是决定性状的抽象符号。
2．Morgan的基因阶段1909年丹麦遗传学家Yohannsen (1859-1927)发表了“纯系学说”首先提出了“基因”的概念，代替了Mendel “遗传因子”的概念。
但没有提出基因的物质概念。
1910年以后，Morgan .等提出了基因的连锁遗传规律。
说明了基因是在染色体上占有一定空间的实体。
基因不再是抽象符号，被赋予物质内涵。
3．顺反子阶段1957年，本泽尔（Seymour Benzer）以T4噬菌体为材料，在DNA分子水平上研究基因内部的精细结构，提出了顺反子（cistron）概念：顺反子是1个遗传功能单位，1个顺反子决定1条多肽链。
4.现代基因阶段（1）操纵子启动基因＋操纵基因＋结构基因（2）跳跃基因指DNA能在有机体的染色体组内从1个地方跳到另一个地方，它们能从1个位点切除，然后插入同一或不同染色体上的另一个位置。
（3）断裂基因1个基因被间隔区分成不连续的若干区段，这种编码序列不连续的间断基因被称为断裂基因。
（4）假基因不能合成出功能蛋白质的失活基因。
（5）重叠基因不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的即重叠的。
现代对基因的定义是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。
二、基因工程的诞生一般认为1973年是基因工程诞生的元年（S. Cohen等获得了卡那霉素和四环素双抗性的转化子菌落)理论上的三大发现和技术上的三大发明对于基因工程的诞生起到了决定性的作用。
（一）DNA是遗传物质被证实1944年，Avery .利用肺炎双球菌转化实验1944年，美国洛克菲勒研究所的Oswald Avery等公开发表了改进的肺炎双球菌实验结果。
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第一章基因工程概述第一节基因工程的诞生和发展一、基因1．Mendel的遗传因子阶段Mendel G.J. (1822-1884). 1856-1864豌豆杂交实验。
1866年发表论文，提出分离规律和独立分配规律1900年Mendel遗传规律被重新发现遗传学的元年Mendel提出：生物的某种性状是由遗传因子负责传递的。
是颗粒性的，体细胞内成双存在，生殖细胞内成单存在。
遗传因子是决定性状的抽象符号。
2．Morgan的基因阶段1909年丹麦遗传学家Yohannsen (1859-1927)发表了“纯系学说”首先提出了“基因”的概念，代替了Mendel “遗传因子”的概念。
但没有提出基因的物质概念。
1910年以后，Morgan T.H.等提出了基因的连锁遗传规律。
说明了基因是在染色体上占有一定空间的实体。
基因不再是抽象符号，被赋予物质内涵。
3．顺反子阶段1957年，本泽尔（Seymour Benzer）以T4噬菌体为材料，在DNA分子水平上研究基因内部的精细结构，提出了顺反子（cistron）概念：顺反子是1个遗传功能单位，1个顺反子决定1条多肽链。
4.现代基因阶段（1）操纵子启动基因＋操纵基因＋结构基因（2）跳跃基因指DNA能在有机体的染色体组内从1个地方跳到另一个地方，它们能从1个位点切除，然后插入同一或不同染色体上的另一个位置。
（3）断裂基因1个基因被间隔区分成不连续的若干区段，这种编码序列不连续的间断基因被称为断裂基因。
（4）假基因不能合成出功能蛋白质的失活基因。
（5）重叠基因不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的即重叠的。
现代对基因的定义是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。
二、基因工程的诞生一般认为1973年是基因工程诞生的元年（S. Cohen等获得了卡那霉素和四环素双抗性的转化子菌落)理论上的三大发现和技术上的三大发明对于基因工程的诞生起到了决定性的作用。
（一）DNA是遗传物质被证实1944年，Avery O.T.利用肺炎双球菌转化实验1944年，美国洛克菲勒研究所的Oswald Avery等公开发表了改进的肺炎双球菌实验结果。
（1）S型菌细胞提取物及其纯化的DNA都可使R型菌转变成S型菌；（2）经DNase 处理的S型菌细胞提取物失去了转化作用。
（3）经胰蛋白酶处理的S型菌细胞提取物仍有转化作用。
不仅证实了DNA是遗传物质，而且证明了DNA可以将一个细菌的性状转给另一个细菌，他的工作被称为是现代生物科学的革命性开端。
（二）DNA双螺旋模型的提出DNA是遗传物质已被证实，但是DNA是怎样携带并传递遗传信息的？在细胞增殖过程中，DNA是怎样复制的？因此，对于DNA结构的研究成为了当时生物学家研究的热点。
1953年，Francis Crick和James Watson搜集了力所能及的资料，提出了DNA的双螺旋模型。
随后，DNA的半保留复制和半不连续复制机理也被阐明，为基因工程的诞生奠定了坚实的理论基础。
（三）“中心法则”和“操纵子学说”的提出既然，DNA是遗传信息的载体，那么它是如何传递遗传信息的呢？遗传信息又是如何控制生物的表型性状的呢？以Nireberg等为代表的一批科学家经过艰苦的努力，确定了遗传信息以密码方式传递，每三个核苷酸组成一个密码子，代表一个氨基酸，到1966年，全部破译了64个密码子，并提出了遗传信息传递的“中心法则”。
1961年，Jacques Monod和Fancois Jacob提出了原核基因调控的操纵子模型（operon model）。
（四）工具酶的发现和应用1970年Smith等分离并纯化了限制性核酸内切酶Hin d II，1972年，H.W.Boyer等相继发现了Ｅco R I 一类重要的限制性内切酶。
1967年，世界上有五个实验室几乎同时发现DNA连接酶，特别是1970年H.G.Khorana等发现的T4 DNA 连接酶具有更高的连接活性。
1970年，Baltimore等和Temin等在RNA肿瘤病毒中各自发现了反转录酶，完善了中心法则，用于构建cDNA 文库。
（五）载体的发现及其应用载体主要是小分子量的复制子如：病毒、噬菌体、质粒。
1972年，美国Stanford大学的P. Berg 等首次成功地实现了DNA的体外重组；6、重组子导入受体细胞技术1944年，肺炎链球菌被成功转化。
1970年，大肠杆菌才被成功转化，得益于CaCl2的应用基因工程诞生1973年，Stanford大学的Cohen等成功地利用体外重组实现了细菌间性状的转移。
1973年被定为基因工程诞生的元年。
第二节基因工程的研究内容一、基因工程的概念在分子水平上，提取或合成不同生物的遗传物质，在体外进行切割、再和某一载体进行拼接重组，然后再将重组的DNA导入宿主细胞内，最后实现目的基因稳定复制和表达的过程。
二、基因工程研究的基本步骤1、从生物体中分离得到目的基因（或DNA片段）2、在体外，将目的基因插入能自我复制的载体中得到重组DNA分子。
3、将重组DNA分子导入受体细胞中，并进行繁殖。
4、选择得到含有重组DNA分子的细胞克隆，并进行大量繁殖，从而使得目的基因得到扩增。
5、进一步对获得的目的基因进行研究和利用。
比如，序列分析、表达载体构建、原核表达以及转基因研究和利用等。
第三节基因工程的成就和前景展望一、成就1.医药领域1977年，激素抑制素的发酵生产成功。
Itakara等，化学合成的激素抑制素基因和大肠杆菌-半乳糖（苷）激酶基因插入到PBR322中得到重组质粒，并通过大肠杆菌生产出含有激素抑制素的嵌合型蛋白，经溴化氰处理后释放出了有生物活性的激素抑制素。
首次实现了真核基因的原核表达。
用价值几美元的9升培养液生产出50毫克的生物活性物质，这相当于50万头羊脑的提取量。
1978年，Goeddel等，人胰岛素的发酵生产成功。
1979年，Goeddel等，又在大肠杆菌中成功表达了人生长激素基因。
1980年，Nagata等，遗传工程菌生产干扰素获得成功。
1981年，用遗传工程菌生产的生物制剂包括动物口蹄疫疫苗、乙型肝炎病毒表面抗原及核心抗原、牛生长激素等。
1982年，重组DNA技术生产的药物-人胰岛素进入商品化生产。
1983年，基因工程生产狂犬病疫苗取得突破型进展。
2.植物基因工程的发展迅速植物转基因育种的发展优势（1）扩大了作物育种的基因库转基因育种打破了常规育种的物种界限，来源于动植物和微生物的有用基因都可以导入作物，培育成具有某些特殊性状的新型作物品种。
（2）提高了作物育种的效率作物转基因育种不仅大大缩短育种年限，而且可成功地改良某些单一性状却不影响改良品种的原有优良特性。
（3）减轻了农业生产对环境的污染转基因抗虫棉花的大面积种植和推广，不仅可以减少化学杀虫剂对棉农及天敌的伤害，而且可以大幅度降低用于购买农药和虫害防治的费用。
另外，随着高效固氮转基因作物及高效吸收土壤中磷元素等营养元素的转基因作物不断问世和推广，农用化肥的利用率将极大地提高，这对减少农田污染具有重要意义。
（4）拓宽了作物生产的范畴各种有价值的蛋白产品都可以利用植物反应器进行高效生产，番茄、马铃薯、莴苣和香蕉等作物已被成功用于生产口服疫苗。
另外，各种工业原料，比如纤维素、海藻糖和可降解塑料等也可以用植物来生产。
有人甚至预言，除了钢筋混凝土之外，未来的转基因作物将可能生产出人类所需要的一切产品。
植物基因组计划水稻、玉米、棉花、大豆、高粱和番茄植物分子育种高产、优质、高效和多抗性植物作为反应器香蕉、马铃薯、番茄等酒精、石油、工业酶等3.工业领域环保工业能降解工业废品、农药残留等基因工程菌的构建酶制剂工业耐热、耐压、耐盐、耐溶剂的酶基因转化构建的工程菌食品工业改善食品品质的转基因作物化学与能源工业生产乙醇、甘油、丙酮等的转基因生物二、我国基因工程部分研究进展1.转基因抗病虫植物我国科学家将抗虫基因导入棉花，获得了抗虫植株，对棉蛉虫的抗虫效果十分显著。
抗黄矮病、赤霉病、白粉病转基因小麦和抗青枯病马铃薯也已研究成功，开始田间加代繁殖。
2.基因工程疫苗乙型肝炎是危害我国人民健康的严重疾病，我国乙肝病毒携带者1亿1千万人，其中40％左右的慢性肝炎可能发展成为肝硬化和原发肝癌。
以往乙肝疫苗是从人血清中提取，基因工程乙肝疫苗的研制成功，不仅有巨大的经济效益，而且有巨大的社会效益。
基因工程乙肝疫苗是我国正式批准投放市场的第一种高技术疫苗，在20多项指标上达到国际先进水平，获国家科技进步一等奖。
继乙肝疫苗之后，我国又研制成功了痢疾、霍乱等数种基因工程疫苗，并经国家批准进入临床试验。
3.基因工程药物干扰素是一种广谱的抗病毒和抗肿瘤高技术药物，对防治病毒性肝炎和恶性肿瘤有重要的作用。
现已有了3个品种的基因工程干扰素获得国家新药证书，开始大批量生产。
除此之外，我国还研制成功了肝癌导向药物（生物炸弹）、系列恶性肿瘤辅助治疗药物等十余种基因工程药物，有些已获试生产文号或进入中试开发阶段。
4.动物克隆和转基因研究在“神舟”五号成功着陆的同一天，包括两头转基因体细胞克隆牛在内的10头体细胞克隆牛现身山东梁山县。
我国转基因体细胞克隆技术及体细胞克隆技术的研究与应用达到国际前沿水平。
体细胞克隆牛“乐娃”，由于成功地转入了绿色荧光蛋白基因，成为我国首例转基因体细胞克隆牛，标志着我国在转基因体细胞克隆技术方面的新突破。