基因工程（genetic engineering）又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)。所謂基因工程是在分子水平上對(duì)基因進(jìn)行操作的復(fù)雜技術(shù)，是將外源基因

通過體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，使這個(gè)基因能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)的操作。

1974年，波蘭遺傳學(xué)家斯吉巴爾斯基（Waclaw Szybalski）稱基因重組技術(shù)為合成生物學(xué)概念，1978年，諾貝爾醫(yī)生獎(jiǎng)?lì)C給發(fā)現(xiàn)DNA限制酶的納森斯

（Daniel Nathans）、亞伯（Werner Arber）與史密斯（Hamilton Smith）時(shí)，斯吉巴爾斯基在《基因》期刊中寫道：限制酶將帶領(lǐng)我們進(jìn)入合成

生物學(xué)的新時(shí)代。2000年，國(guó)際上重新提出合成生物學(xué)概念，并定義為基于系統(tǒng)生物學(xué)原理的基因工程。

重組DNA技術(shù)的基本定義

重組DNA技術(shù)是指將一種生物體（供體）的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表

達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序，也稱為分子克隆技術(shù)。因此，供體、受體、載體是重組DNA技術(shù)的三大基本元件。

基因工程的基本定義

重組DNA分子需在受體細(xì)胞中復(fù)制擴(kuò)增，故還可將基因工程表征為分子克隆（Molecular Cloning）或基因克隆（Gene Cloning）。廣義上包括傳統(tǒng)遺傳操作

中的雜交技術(shù)、現(xiàn)代遺傳操作中的基因工程和細(xì)胞工程。是指DNA重組技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。

上游技術(shù)：基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建（即DNA重組技術(shù)）；

下游技術(shù)：基因工程菌（細(xì)胞）的大規(guī)模培養(yǎng)、外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離純化過程。

廣義的基因工程概念更傾向于工程學(xué)的范疇。

廣義的基因工程是一個(gè)高度的統(tǒng)一體：

上游重組DNA的設(shè)計(jì)必須以簡(jiǎn)化下游操作工藝和裝備為指導(dǎo)思想；

下游過程則是上游重組藍(lán)圖的體現(xiàn)與保證。---基因工程產(chǎn)業(yè)化的基本原則。

基因工程是指重組DNA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。上游技術(shù)指的是基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建（即重組DNA技術(shù)）；

而下游技術(shù)則涉及到基因工程菌或細(xì)胞或基因工程生物體的大規(guī)模培養(yǎng)以及基因產(chǎn)物的分離純化過程。

基因工程是利用重組技術(shù)，在體外通過人工“剪切”和“拼接”等方法，

對(duì)各種生物的核酸（基因）進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入微生物或真核細(xì)胞內(nèi)，使重組基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物，或者改造、創(chuàng)造新特性的生物類型。

從實(shí)質(zhì)上講，基因工程的定義強(qiáng)調(diào)了外源DNA分子的新組合被引入到一種新的寄主生物中進(jìn)行繁殖。這種DNA分子的新組合是按工程學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作的，這就賦予

基因工程跨越天然物種屏障的能力，克服了固有的生物種（species）間限制，擴(kuò)大和帶來了定向改造生物的可能性，這是基因工程的最大特點(diǎn)。

基因工程包括把來自不同生物的基因同有自主復(fù)制能力的載體DNA在體外人工連接，構(gòu)成新的重組的DNA，然后送到受體生物中去表達(dá)，從而產(chǎn)生遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和重新組合。

基因工程要素：包括外源DNA，載體分子，工具酶和受體細(xì)胞等。

一個(gè)完整的、用于生產(chǎn)目的的基因工程技術(shù)程序包括的基本內(nèi)容有：（1）外源目標(biāo)基因的分離、克隆以及目標(biāo)基因的結(jié)構(gòu)與功能研究。這一部分的工作是整個(gè)基因工程的基礎(chǔ)，

因此又稱為基因工程的上游部分。（2）適合轉(zhuǎn)移、表達(dá)載體的構(gòu)建或目標(biāo)基因的表達(dá)調(diào)控結(jié)構(gòu)重組。（3）外源基因的導(dǎo)入。（4）外源基因在宿主基因組上的整合、表達(dá)及檢測(cè)

與轉(zhuǎn)基因生物的篩選。（5）外源基因表達(dá)產(chǎn)物的生理功能的核實(shí)。（6）轉(zhuǎn)基因新品系的選育和建立，以及轉(zhuǎn)基因新品系的效益分析。（7）生態(tài)與進(jìn)化安全保障機(jī)制的建立。

（8）消費(fèi)安全評(píng)價(jià)。

1）跨物種性

外源基因到另一種不同的生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行繁殖。

2）無性擴(kuò)增

基因工程最突出的優(yōu)點(diǎn)是打破了常規(guī)育種難以突破的物種之問的界限，可以使原核生物與真核生物之間、動(dòng)物與植物之間，甚至人與其他生物之間的遺傳信息進(jìn)行重組和轉(zhuǎn)移。

人的基因可以轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中表達(dá)，細(xì)菌的基因可以轉(zhuǎn)移到植物中表達(dá)。[1]