基因工程是指按照人們的願望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉基因技術，賦予生物以新的遺傳特性，創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。
基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，又叫做DNA重組技術。
基因工程的原理：基因重組
01
DNA重組技術的基本工具
1.“分子手術刀”——限制性核酸內切酶（限制酶）
（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。
（2）功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，並且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。
（3）方式：當限制酶在它識別序列的中心軸線（圖中虛線）兩側將DNA的兩條鏈分別切開時，產生黏性末端，當限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時，產生平末端。
平末端
（4）結果：經限制酶切割產生的DNA片段末端有兩種形式：黏性末端和平末端。
2.“分子縫合針”——DNA連接酶
兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較：
①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。
②區別：E·coliDNA連接酶來源於大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低。
3.“分子運輸車”——基因進入受體細胞的載體
（1）常用的載體是質粒，它是一種裸露的、結構簡單的、獨立於細菌染色體之外，並具有自我複製能力的雙鏈環狀DNA分子。
（2）載體具備的條件：
①能在受體細胞中複製並穩定保存。
②具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入。
③具有標記基因（如四環素抗性基因、氨苄青黴素抗性基因），供重組DNA的鑑定和選擇。
（3）其它載體：λ噬菌體的衍生物、動植物病毒
02.基因工程的基本操作程序
基因工程的基本操作程序主要包括四個步驟：目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑑定。
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