胞中，进行复制和表达，生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状，并使之稳定地 遗传给下一代。或者说，基因工程技术是在生物体外，通过对一种生物的DNA分子进行人工 剪切和拼接，对生物的基因进行改造和重新组合，再把它导入另一种生物的细胞里，定向地 改造生物的遗传性状，产生出具有新的遗传特性的生物。 1.2基因工程技术的步骤 基因工程技术的步骤一般包括目的基因的获得、基因与载体结合、导入受体细胞、基因 的检测表达等过程。概括起来说，基因工程技术是从复杂的生物有机体基因组中，经过酶切 消化或PC℉扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片段：在体外，将带有目的基因的外 源DNA片段连接到能够自我复制并具有选择记号的载体分子上，形成重组DNA分子；将重 组DNA分子转移到适当的受体细胞，并与之一起增殖：从大量的细胞增殖群体中，筛选出获 得了重组DNA分子的受体细胞克隆：从这些筛选出来的受体细胞克隆，提取出己经得到扩增 的目的基因，供进一步分析研究使用：将目的基因克隆到表达载体上，导入受体细胞，使之 在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。 1.3基因工程技术的意义 基因工程技术是在分子生物学基础上，通过遗传学、生物化学、微生物学与工程学的相 互渗透与结合而发展起来的一门新兴学科。基因工程技术能按人们预先的设计，对基因进行 拼接，且能打破物种间的界限，使一种生物的遗传信息在另一种生物体内得以表达、遗传。 结果必将对人类生活的各个方面产生影响，带来难以估量的效益。 基因工程具有广泛的应用价值，能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径，并 日益显示出其巨大的潜力，将为世界面临的环境保护等问题的解决提供广阔的应用前景。通 过基因工程技术不仅可以将各种基因作为资源保护，且新重组的生物可大幅度地提高生物产 品的产量和质量，甚至改变了一些物种传统的生长生活习惯，在提高了资源利用率的同时， 也使产业化程度大大提高，因而有人将基因工程的诞生比之为原子能的发现。 2基因工程技术改变环境的方法 2.1基因工程技术培育转基因作物 转基因作物是利用重组技术将目的基因转入作物中，培育而成的。主要是用来选育具有 特殊优良性状的植物新品种，如抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱和抗高温等。科 学家把细菌中的抗卡那霉素基因转移到烟草、向日葵和胡萝卜等作物中，一举获得成功。此 后又培育出了数十种具有抗病毒、抗虫、抗除草剂的作物新品种。如抗虫的烟草、番茄、马 铃薯、玉米、大豆、油菜和棉花等作物，抗黄瓜花叶病毒、首蓓花叶病毒的作物，以及抗除 草剂的植物等。基因工程育种，不仅打破地域、季节的限制，扩大农作物种植的范围和面积， 而且可减少农药、化肥对环境的污染，改善人类的生存环境。 2.11转基因棉花具有明显抗虫效果 BT是土壤中一种可杀灭害虫的细菌。将BT基因转导入棉花中，可使棉花细胞内产生一 种自然毒素，这种毒素具有杀灭作物害虫的作用。该实验是在美国北卡罗来纳州进行的。该 地棉花总种植面积为30万hm2,其中有5%的地种植了BT基因棉花。目前这种新型转基因抗 虫棉正在美国及全世界销售。棉农们对这种棉花普遍持欢迎态度，因为他们种植这种基因工 程棉大大减少了购买杀虫剂的开支，特别是由于不使用农药，减少了环境污染，有利于维护 农业生态平衡。我国科学家将具有杀虫作用的特殊基因导入棉花植株，并使之具有遗传性。 经实验室及田间抗虫性鉴定，杀虫效果高达80%~100%，而棉花本身的生长和品质不受任何 影响。这种新型抗虫棉的培育成功，具有明显的经济效益和环境效益。胞中，进行复制和表达，生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状，并使之稳定地 遗传给下一代。或者说，基因工程技术是在生物体外，通过对一种生物的 DNA 分子进行人工 剪切和拼接，对生物的基因进行改造和重新组合，再把它导入另一种生物的细胞里，定向地 改造生物的遗传性状，产生出具有新的遗传特性的生物。 1.2 基因工程技术的步骤 基因工程技术的步骤一般包括目的基因的获得、基因与载体结合、导入受体细胞、基因 的检测表达等过程。概括起来说，基因工程技术是从复杂的生物有机体基因组中，经过酶切 消化或 PCR 扩增等步骤，分离出带有目的基因的 DNA 片段；在体外，将带有目的基因的外 源 DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择记号的载体分子上，形成重组 DNA 分子；将重 组 DNA 分子转移到适当的受体细胞，并与之一起增殖；从大量的细胞增殖群体中，筛选出获 得了重组 DNA 分子的受体细胞克隆；从这些筛选出来的受体细胞克隆，提取出已经得到扩增 的目的基因，供进一步分析研究使用；将目的基因克隆到表达载体上，导入受体细胞，使之 在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。 1.3 基因工程技术的意义 基因工程技术是在分子生物学基础上，通过遗传学、生物化学、微生物学与工程学的相 互渗透与结合而发展起来的一门新兴学科。基因工程技术能按人们预先的设计，对基因进行 拼接，且能打破物种间的界限，使一种生物的遗传信息在另一种生物体内得以表达、遗传。 结果必将对人类生活的各个方面产生影响，带来难以估量的效益。 基因工程具有广泛的应用价值，能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径，并 日益显示出其巨大的潜力，将为世界面临的环境保护等问题的解决提供广阔的应用前景。通 过基因工程技术不仅可以将各种基因作为资源保护，且新重组的生物可大幅度地提高生物产 品的产量和质量，甚至改变了一些物种传统的生长生活习惯，在提高了资源利用率的同时， 也使产业化程度大大提高，因而有人将基因工程的诞生比之为原子能的发现。 2 基因工程技术改变环境的方法 2.1 基因工程技术培育转基因作物 转基因作物是利用重组技术将目的基因转入作物中，培育而成的。主要是用来选育具有 特殊优良性状的植物新品种，如抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱和抗高温等。科 学家把细菌中的抗卡那霉素基因转移到烟草、向日葵和胡萝卜等作物中，一举获得成功。此 后又培育出了数十种具有抗病毒、抗虫、抗除草剂的作物新品种。如抗虫的烟草、番茄、马 铃薯、玉米、大豆、油菜和棉花等作物，抗黄瓜花叶病毒、首蓓花叶病毒的作物，以及抗除 草剂的植物等。基因工程育种，不仅打破地域、季节的限制，扩大农作物种植的范围和面积， 而且可减少农药、化肥对环境的污染，改善人类的生存环境。 2.1.1 转基因棉花具有明显抗虫效果 BT 是土壤中一种可杀灭害虫的细菌。将 BT 基因转导入棉花中，可使棉花细胞内产生一 种自然毒素，这种毒素具有杀灭作物害虫的作用。该实验是在美国北卡罗来纳州进行的。该 地棉花总种植面积为 30 万 hm2，其中有 5%的地种植了 BT 基因棉花。目前这种新型转基因抗 虫棉正在美国及全世界销售。棉农们对这种棉花普遍持欢迎态度，因为他们种植这种基因工 程棉大大减少了购买杀虫剂的开支，特别是由于不使用农药，减少了环境污染，有利于维护 农业生态平衡。我国科学家将具有杀虫作用的特殊基因导入棉花植株，并使之具有遗传性。 经实验室及田间抗虫性鉴定，杀虫效果高达 80%～100%，而棉花本身的生长和品质不受任何 影响。这种新型抗虫棉的培育成功，具有明显的经济效益和环境效益