DNA重组技术的几个概念

DNA 重组技术的相关概念探讨安摘要：本文针对一线教师教学中涉及的一些关于DNA重组技术的几个容易混淆的概念进行 分析，旨在让教师明确各概念的差异，提高教学语言用词的准确性。关键词：基因工程，DNA重组技术，转基因技术人教版选修三中基因工程描述为通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗 传特性，而基因工程的操作水平上可叫做DNA重组技术。从概念描述上模糊了基因工程、 转基因技术和DNA重组技术三者的差别。因此，在教学中能否用DNA重组技术来替代基 因工程？转基因技术与DNA重组技术是什么关系？这些疑问将影响一线教师在实际教学中 语言的准确性。1. 基因工程和DNA重组技术的关系自上个世纪80 年代至今，基因工程成为发展较为迅速的生物技术之一，并在动植物和 微生物中应用较为广泛。是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程 和微生物工程共同组成了生物工程。狭义上的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 遗传并表达出新性状。狭义上基因工程可以称为DNA重组技术，即基因重组、克隆和表达 的设计和构建技术。而在广义上说DNA重组技术仅仅是基因工程的上游技术，基因工程是 重组DNA技术的产业化设计与应用，含有上游技术和下游技术，上游技术为DNA重组技 术；下游技术设计到基因工程菌或细胞工程的大规模培养或基因产物的纯化过程1。因此， DNA重组技术是基因工程的核心技术，狭义上可以用DNA重组技术替代基因工程。2. 转基因技术与DNA重组技术的区别转基因技术起始于20世纪70年代，是21世纪发展最为迅速的生物的高新技术之一， 是建立在细胞遗传学、分子遗传学、胚胎发育学和 DNA 重组技术基础之上的生物工程技术。 转基因技术是按照科研或生产需要在分子水平上用人工方法提取或合成不同生物的遗传物 质，然后在体外切割，并连接形成重组DNA，重组DNA再与载体的遗传物质重新组合， 将其引入到没有目的DNA的受体细胞中，进行复制和表达，生产出符合人类需要的产品或 创造出生物的新形状，并使之能稳定地遗传给下一代。常用的方法有农杆菌介导法、基因枪 法、电击和聚乙二醇法以及花粉管通道法。此外，也可以利用病毒介导法、脂质体法等新技 术完成转基因过程2。以DNA重组技术为基础的转基因技术极大的扩展了基因信息来源，打破远缘无中间自 身保持遗传稳定性的屏障。除了转入新的外源基因外，还可以通过转基因技术对生物体基因 的加工、敲除、屏蔽等方法改变生物体的遗传特性，获得人们希望得到的性状。因此， DNA 重组技术是实现转基因技术的一个手段，转基因技术是DNA重组技术的应用。3. 完成转基因的其他技术手段随着转基因技术快速发展，人们对基因需要更多的认识，并且需要解决传统转基因技术 的目的基因盲目整合性，因此，完成转基因的技术方法在不断的更新发展。基因打靶技术适时出现，由于其利用基因转移方法，将外源DNA与靶细胞染色体DNA 上的同源序列之间发生定向重组，整合入靶细胞基因组上某一确定位点来改变细胞遗传特 性，因此克服了随机整合的盲目性和偶然性，整合位点精确、表达水平高，成为完成生物转 基因的新型方法之一3。基因敲除是借助分子生物学、细胞生物学和动物胚胎学的方法，通 过胚胎干细胞这一特殊的中间环节将小鼠的正常功能基因的编码区破坏，藉以揭示基因功能 最直接的手段之一，因此成为后基因组时代的重要研究方法和内容4。此外，体细胞核移植参与课题编号：HJG13086；课题名称：新课程高中生物基因工程专题“合作一探究”式教学策略 技术、慢病毒载体法、转座子介导的基因转移法，RNAi介导的基因敲除法5等，极大的丰 富了转基因研究和应用。4 结论通过本文的分析可知， DNA 重组技术是基因工程的核心技术，从狭义基因工程概念上 看可以认为两者相同，但它只是转基因技术的一个上游技术。广义的基因工程与转基因技术 相似，转基因技术的实现需要建立在基因工程、遗传工程基础之上。随着时代的发展基因打 靶技术、基因敲除等新技术的出现让转基因技术的应用更加容易。因此，在实际教学中教师 应该充分理解核心概念，并在表述上体现自然科学的严谨性。基因工程、DNA重组技术和 转基因技术不能随意替换，在教学中需要注意教师的语言上的使用严格性。参考文献：1吴建平基因工程原理及实验技术M.科学出版社，20052高俊山，林毅，叶兴国，马传喜.植物转基因技术和方法概述J.安徽农业科学， 2003， 31（5）：802-8053刘红全，戴继勋，于文功，杨堃峰.基因打靶技术的研究进展J.遗传，2002, 054刘建忠，敖敬，田为宇，马季骅.基因敲除技术研究进展J.化学与生物工程，2006, 23（2）：4-65罗庆苗，苗向阳，张瑞杰。转基因动物新技术研究进展J遗传，2011，33 （5）： 449-458