遗传工程是20世纪70年代初按照人们预先设计的生物蓝图，通过对遗传物质的直接操纵、改组、重建、实现对遗传性状定向的改造。目前采用的基本方法是：把遗传物质从一种生物细胞中提取出来，在体外施行“外科手术”，然后再把它导入另一种生物细胞中，改变其遗传结构，使之产生符合人类需要的新遗传特性，定向地创造新生物类型。由于它采用了对遗传物质体外施工，类似工程设计那样，具有很高的预见性，精确性与严密性，因此称为遗传工程。
遗传工程包括两个水平的研究：一是细胞水平（如前所述转化、接合和转导等），另一是基因水平。所以，又可把它分为细胞工程和基因工程。实际上目前研究的主要内容是基因工程，因此，狭义的讲，遗传工程就是基因工程。
基因工程是20世纪70年代初发展起来，在分子水平上剪接DNA片段，与同种、同属或异种、甚至异界的基因连接成为一个新的遗传整体，再感染受体细胞，复制出新的遗传特性的机体。具体过程简述于下，详见图3.9。
图3.9 基因工程示意图
（1）选择合适的供体细胞，将其DNA取出，一般DNA应为双螺旋分子。(www.xing528.com)
（2）选择合适外切酶或限制性内切酶，它能专一地切断供体细胞DNA分子的特定部位，并在切断处形成具有粘着活性的末端单链（又称粘接末端）。使DNA分子在体外进行剪接、重组的“外科手术”有了可能性。目前，这类酶已陆续发现几十种，它们的切点各不相同，可以分别选用，并已制成商品出售。
（3）基因的运载和复制。大部分DNA片段在细胞内无自发复制能力，所以要选择有自体复制的质粒（如R因子、降解质粒等）或病毒；（如λ噬菌体，SV40病毒等），从载体细胞取出质粒等载体称载体DNA，也用内切酶将其切断并形成粘性末端。
（4）在DNA连接酶的作用下，将供体细胞DNA粘性末端与载体细胞DNA粘性末端粘着起来，相应的互补碱基对以氢键相联，形成一个新的重组的载体DNA分子。
（5）将重组的载体DNA分子加入受体细胞培养液中，受体细胞吸入载体，载体在细胞内复制，使受体细胞以及后代获得原供体细胞的基因和相应的属性。
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