pbr322的历史是知道的朋友讲的。越具体越好...
遗传赋予了生物物种稳定性，保证了生物物种的延续。
可变性赋予了生物物种的进化，并保证了生物物种对各种环境的适应。
在生物进化的长河中，自然变异是非常缓慢的。随着生物科学的发展，人类开始学会干预生物变异。经典遗传学的出现，使人们能够在几年到几十年内实现自然界中需要几百万年才能实现的变异，从而改变一些物种，造福人类。
从20世纪70年代初基因工程诞生，短短30年间取得了许多令人振奋的成就。其最大的特点是开辟了利用重组DNA技术在短时间内改造生物遗传性的新天地。它填补了生物种属间不可逾越的鸿沟，克服了常规育种的盲目性，使人类定向培育生物新品种、新类型，甚至创造出自然界从未有过的新生物成为可能。目前，基因工程正以新的势头迅猛发展，成为生物科学研究领域中最具活力和最引人注目的前沿科学之一。
第一，基因工程的诞生
基因工程诞生于1973。它是数十年来无数科学家辛勤工作和智慧的结晶。自20世纪40年代以来，科学家们从理论和技术两方面为基因工程的出现奠定了坚实的基础。
综上所述，从20世纪40年代基因工程诞生到70年代初，现代分子生物学领域的三大理论发现和三大技术发明对基因工程的诞生起到了决定性的作用:
1.三大理论发现
(1)首先，20世纪40年代发现生物的遗传物质是DNA。
l934年，艾弗里在美国的一次学术会议上首次报告了著名的肺炎球菌的转化结果。超越时代的科学成果往往不容易被迅速接受，艾弗里的论文也不被认可。过了十年，这一成果才公开发表。事实上，艾弗里不仅证明了DNA是生物体的遗传物质，还证明了DNA可以将一种细菌的特性转移到另一种细菌上，这具有重要的理论意义。正如诺贝尔奖获得者Lede- rbevg所指出的，Avery的工作是现代生物科学的革命性开端，也是基因工程的先驱。
(2)50年代阐明了DNA的双螺旋结构和半保守复制机制。
1953年，Walson和Crick提出了DNA结构的双螺旋模型。生命科学的发展堪比达尔文理论和尤德尔定律。
(3)遗传信息的传递方式是在20世纪60年代确定的。确认遗传信息通过密码传递，每三个核苷酸组成一个密码子，代表一个氨基酸。
到1966，已破译了6 4个密码子，编了一本密码字典，并描述了中心原理。从此，千百年来神秘的遗传现象在分子水平上得以揭示。
2.三大科技发明
(1)发现限制性内切酶
从20世纪40年代到60年代，虽然基因工程的可能性在理论上已经确立，但科学家们也为基因工程设计了美好的蓝图。但科学家面对庞大的双链DNA(ds DNA)，尤其是真核生物，其DNA分子相当庞大，他们还束手无策，无法将其切割成单个的基因片段。虽然当时酶学知识已经相当发达，但是没有一种酶能有效切割DNA。
直到1970，Smith和wilcox从流感嗜血杆菌中分离纯化出限制性内切酶Hind III，使得切割DNA分子成为可能。1972年，在博耶的实验室发现了一种名为EcoRI的核酸内切酶。这种酶每次遇到GAATTC序列，都会切割双链DNA分子，形成DNA片段。后来，大量类似EeoRI的限制性内切酶相继被发现，使研究人员能够获得所需的特殊DNA片段，为基因工程提供了技术基础。
(2)基因工程技术的另一个突破是DNA连接酶的发现。
1967年，全球五个实验室几乎同时发现了DNA连接酶。这种酶可以参与DNA缺口的修复。1970年，美国科兰纳实验室发现了一种名为T4的DNA连接酶，具有较高的连接活性。
(3)基因工程载体的发现
科学家有切割和连接DNA的工具(酶)，但无法在体外完成DNA重组的工作。因为大部分DNA片段不具备自我复制的能力。因此，为了在宿主细胞中繁殖，DNA片段必须与特定的自我复制DNA分子连接。这个DNA分子是一个基因工程载体。
基因工程的载体研究先于限制性内切酶。从1946开始，莱德伯格开始研究细菌性别因子~ F，到了20世纪50、60年代后，陆续发现了其他质粒，如耐药因子(R因子)、大肠杆菌因子(CoE)。到1973，科恩用质粒作为基因工程的载体。
有了以上的理论和技术基础，基因工程诞生的条件已经成熟。两位科学助产士伯格和科恩给世界带来了基因工程。。
1972年，美国斯坦福大学P. Berg领导的研究团队在世界上首次成功实现了体外DNA重组。他们用限制性内切酶EcoRI在体外分别切割猿猴病毒SV40和λ噬菌体的DNA，然后用T4DNA连接酶将两个切割的DNA片段连接起来，产生了含有SV40和λDNA重组的杂交DNA分子。(基因工程的雏形)
1973年，斯坦福大学的S. Cohen等人也成功地进行了另一次体外重组实验，实现了性状在细菌间的转移。他们在体外切割抗四环素(TCr)质粒PSCl01和大肠杆菌(E.Coli)抗新菌(Ner)和磺胺(Sr)的质粒R6-3，将其连接成新的重组质粒，然后转化到大肠杆菌中..结果从含四环素和新霉素的平板中筛选出对四环素和新霉素有抗性的重组菌落，这是基因工程史上第一例重组转化成功的例子。基因工程诞生了，这一年被定为基因工程元年。
二、基因工程的成就
基因工程是一门具有惊人发展潜力和广阔应用前景的创造性科学。基因工程诞生30年来，带来了一批突破性的成果，其中一些为人们的生产生活做出了巨大贡献。
1977以来基因工程发展迅速。在这一年里，基因工程取得了令人震惊的重要成就。例如:
(1)Itakara等将化学合成的激素抑制素基因与大肠杆菌β-半乳糖苷酶基因和PBR322质粒重组，然后转化大肠杆菌，产生了含有激素抑制素的嵌合蛋白。溴化氢处理后，释放出活性激素抑制素。这是真核人工基因首次在原核生物中表达，该成果极大地增强了人们对基因工程的兴趣和信心。他们用9升价值几块钱的培养液，生产出50毫克的生物活性物质，相当于提取了50万个羊脑，意义重大。
②在1978，Goedd。1等人在大肠杆菌中表达了化学合成的人胰岛素基因，他们将人胰岛的两条肽链的基因导入大肠杆菌，经过培养，大肠杆菌产生了人胰岛素的A链和B链，两者通过二硫键连接形成人胰岛。据估计，世界上约有6000万糖尿病患者，从猪和牛的胰腺中提取的胰岛素已经不能满足他们的需求。因此，人胰岛素基因在大肠杆菌中的成功表达，使人工合成胰岛素成为可能，给广大糖尿病患者带来了福音。
(3)1979中，Gooddel等人在大肠杆菌中成功表达了人生长激素基因。人体生长激素由191氨基酸组成，可促进儿童生长发育，治疗侏儒症。医用人生长激素是从人尸体的脑垂体中分离出来的，来源极其有限。基因工程菌可以产生人生长激素，为这种激素开辟了广阔的来源。
(4)在1980中，Nagata等人成功地在大肠杆菌中表达了干扰素基因..干扰素具有抗病毒、抗肿瘤和免疫功能。基因工程菌大规模生产干扰素获得成功，使大规模临床试验成为可能。此外，日本科学家将大豆的遗传基因插入大肠杆菌的质粒中，人工合成大豆蛋白成功。美国雅培公司利用基因工程使大肠杆菌产生人尿激酶。
(5)1981年，从基因工程菌获得的新产品包括动物口蹄疫疫苗、乙肝病毒表面抗原和核心抗原、牛生长激素等。上述产品的收购对人类乙型肝炎的诊断和预防、饲养动物中口蹄疫的防治以及提高牛肉和牛奶的产量具有重要意义。
我国乙肝病毒(HBV)基因工程研究始于1983。上海生物化学研究所、中国预防医学科学院病毒学研究所、中国医学科学院基础研究所、军事医学科学院、上海生物制品研究所先后开展了HBV的分子克隆、DNA测序、基因定位等理论工作。军事医学科学院也销售大肠杆菌产生的HBcAg作为肝炎的诊断试剂。但总的来说，表达水平不算太高。可以预期，用基因工程疫苗治疗乙肝的日子已经不远了。
第三，基因工程的安全性
基因工程自诞生以来，就引起了人类的极大关注。它的理论和实践意义非常重大，但和任何新生事物一样，它在成长过程中也遇到了强大的阻力。在基因工程的最初几年，人们对它有很多争论。
举几个简单的例子:
1.人们担心“基因逃逸”的问题，因为微生物之间通过转导、转化和接合进行基因转移。“有害”基因是否会逃逸到人体或环境中。科学家经常使用大肠杆菌作为宿主细菌。重组质粒在大肠杆菌中表达，人们担心大肠杆菌会通过研究人员的消化道被带出实验室。经过两年的粪便检查研究，没有发现大肠杆菌和质粒。
2.前段时间英国“多莉”之死。希特勒。美国科幻电影。
3.转基因食品的安全性。
随着全球人口的增加，食物短缺的问题变得越来越严重。许多生物学家致力于高产优质作物。提高作物产量的途径主要有两种:一方面，不可能找到高产作物；另一方面，它减少了损失(干旱、水涝、病毒、昆虫、腐烂等)。)在作物生长方面。目前植物基因工程采用的技术是从其他物种中分离出有效基因，然后转移到作物中(如抗虫棉、水稻、马铃薯、番茄、大豆、玉米等。).
现在出现的问题是安全问题。特别是人们会大量食用转基因食品，其安全性应得到高度重视和科学评价，以确保人们的健康，使基因工程能够顺利发展。
转基因植物食品的安全性主要包括两个方面:
(1)转基因植物食品中是否存在有毒物质和过敏蛋白。
①目的基因编码一种已知的过敏蛋白；
(2)食品安全的另一个重要问题是标记基因的安全性评价。
npt(新霉素磷酸转移酶基因)、hpt(潮霉素磷酸转移酶基因)、gent(乙酰转移酶基因)和除草剂抗性基因在转基因植物中高表达。人吃了大量转基因食品，有没有可能对抗生素产生耐药性？
4.基因工程与生态环境平衡
转基因作物在田间种植后，是否会与野生亲缘种自然杂交，导致野生亲缘种产生抗性，从而影响环境。导致新的杂草种类的产生。例如，除草剂对已经捕获抗除草剂基因的杂草不再具有除草性能；抗虫基因的捕获可能导致害虫物种的交替进化；所有这些迫使人们使用更危险的化学品。由此可见，转基因植物的大规模种植可能会给社区带来很大的弊端。对社区的影响不仅不可预测，甚至可能产生更严重的后果；捕捉到毒蛋白基因会加剧繁殖和传播，因为食草动物很难对其造成伤害。珍稀植物品种可能会因为竞争而减少，同一种植物的遗传多样性也会受到影响。
从上面的例子可以看出，基因工程是一把双刃剑，所以社会上很多人，政府官员，甚至科学家都呼吁用法律法规来限制基因工程的研究。近年来，转基因植物的安全性引起了世界性的争论，引起了各国的重视，投入了大量的人力物力进行科学研究。美国国立卫生研究院(NIH)成立了一个专门委员会来处理这些投诉，并在1975制定了《重组DNA分子通用研究指南》。虽然对基因工程的安全保护做了很多规定，但还是有很多科学家联名要求取消危险实验。对基因工程争论的焦点是担心基因工程创造的杂交生物会逃出实验室，在自然界造成不可控制的危害。有害的杂交细菌或病毒不同于化学物质，它们会在自然界中繁殖，造成更大的危害。
结果表明，转基因植物与常规育种基本相同。两者都是在原有基础上修饰现有品种的某些性状，或添加新性状，或消除不良症状，最终培育出优质、高产、稳产、抗病、抗逆的新品种。他们的分歧只是技术和方法上的问题。基因工程只是利用现代分子生物学对单个基因或多个基因进行改造，增强了育种的目的性和可操作性，缩短了育种周期。应该说更科学，更安全。比如常规育种，父母的坏基因甚至有害基因都会遗传给下一代。基因工程育种只是把好的基因和有用的基因传递给下一代，让下一代不断优化。应严格、科学地研究和选择目标基因的结构和功能，通过阻断有害基因的使用来避免上述安全性疑虑。
四、基因工程研究的内容
1.定义
自从基因工程产生以来，一直没有一个统一的、公认的定义。
一般来说，基因工程是指将体外的核酸分子(通过任何手段从细胞中获得)组合到任何病毒、细菌质粒或其他载体系统(分子)中，形成新的遗传物质组合，并使其进入没有这类分子的宿主体内，使其继续稳定繁殖。换句话说，就是在体外操纵DNA大分子上的遗传单位(基因)，根据设计蓝图，由不同来源的基因重构出新的基因组(重组体)，然后引入细胞，形成具有新遗传特征的生物体。
从上面的定义可以看出，基因工程的一个重要特点是强调将外源DNA分子的新组合导入一个新的宿主生物中进行繁殖。这种新的DNA分子组合是根据工程方法设计和操作的。这赋予了基因工程跨越自然物种屏障的能力，克服了生物物种的固有限制，拓展并带来了定向创造新生物的可能性，这是基因工程的最大特点。
基因工程问世以来，各种相关名称层出不穷。有基因工程、基因工程、基因操作、重组DNA技术、分子克隆、基因克隆等。，这在文献中很常见。这些术语所代表的具体内容相互关联，在很多场合容易混淆，很难严格区分。但是它们之间还是有一些区别的。
比如，基因工程比基因工程更广泛，包括所有人工改造生物遗传性的技术，如物理化学诱变、细胞融合、花粉培养、常规育种、有性杂交等。，也包括基因工程。所以基因工程包含基因工程，不等于基因工程。
再比如重组DNA技术，这是基因工程的核心内容，但严格来说，基因工程应该包括体外的DNA突变、体内的基因操作和基因的化学合成等。总之，任何通过在基因层面操作来改变生物遗传性的技术，都属于基因工程。而重组DNA技术并不意味着基因工程。
至于生物工程，是在更大范围内改造生物，生产生物制品的工程技术。它是现代生物学中所有工程技术的总称。除了基因工程和基因工程，还有酶工程、细胞工程、发酵工程和农业工程。
克隆这个词需要解释一下。
用作名词时，指某一祖先通过无性繁殖产生的后代，或由具有相同遗传性状的DNA分子、细胞或个体组成的特殊生命群体。
克隆作为动词使用时，是指从同一祖先产生同一DNA分子群或细胞群的过程。
因此，基因工程也可以称为基因克隆或DNA分子克隆。
2.基因工程研究的内容包括以下主要内容或步骤。
从复杂的生物基因组中分离出含有目的基因的(1) DNA片段。
(2)在体外，将带有靶基因的DNA片段连接到带有选择标记的自我复制载体分子上，形成重组DNA分子。
(3)将重组DNA分子导入受体细胞(也称为宿主细胞或宿主细胞)。
(4)扩增具有重组体的细胞以获得大量细胞增殖群(集落)。
(5)从大量细胞繁殖集落中筛选具有重组DNA分子的细胞克隆。
(6)进一步研究和分析所选细胞克隆的目标基因；
(7)将目的基因克隆到表达载体中，导入宿主细胞，实现新的遗传背景下的功能表达，生产人类所需的物质。