第三章 基因工程

第三章基因工程第三章基因工程一、基因组的相关名词二、DNA、基因、蛋白质合成三、基因工程四、基因工程应用一、基因组的相关名词1、DNA：遗传物质脱氧核糖核酸的简称。每个DNA分子都包含螺旋结构的双股链。2、基因：DNA上有遗传意义的片段叫基因，基因包含一定数量的碱基。是遗传的物质基础，是DNA或RNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列。基因是基础的遗传单位，它们决定一个人眼睛的颜色、耳朵的大小、脑容量等所有人的生理特征和一些行为特征。更重要的是，基因与许多疾病有关。3、测序：确定DNA双股链上每个独立结构单元或碱基的确切顺序的过程。测序经常被称为“破译”，因为其结果就像解码一样。解码结果包含数百页和成千上万行4种字母的序列，这些字母表示4种不同的碱基，它们是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，分别用它们的首字母A、T、C、G表示，其排列顺序中蕴藏着各种各样的遗传信息和生命指令。4、基因诊断:也叫DNA诊断、分子诊断，是通过从患者体内提取样本用基因检测方法来判断患者是否有基因异常或携带病原微生物。目前，基因诊断检测的疾病主要有三大类：感染性疾病的病原诊断、各种肿瘤的生物学特性的判断、遗传病的基因异常分析。5、ＤＮＡ芯片，又称基因芯片（ｇｅｎｅｃｈｉｐ），实质上是一种高密度的寡聚核苷酸（ＤＮＡ探针）阵列。它采用在位组合合成化学和微电子芯片的光刻技术，或者利用其他方法将大量特定系列的ＤＮＡ片段（探针）有序地固化在玻璃或磋衬底上，从而构成储存有大量生命信息的ＤＮＡ芯片。6、所谓转基因技术就是把外源基因整合到动植物基因组中去。下面分别对转基因动物和转基因植物来进行描述。7、基因突变是指由于DNA碱基对的置换、增添或缺失而引起的基因结构的变化，亦称点突变。8、人类基因组（ＨｕｍａｎＧｅｎｏｍｅ）：是建立人体所需的化学密码或蓝图，而这幅蓝图的基本组成是ＤＮＡ。ＤＮＡ是一条由磷酸盐和糖组成的分子链，呈双螺旋形，即两条互相缠绕的螺旋形分子带，中间以称为碱基的横条紧扣。除了孪生子女外，每个人的ＤＮＡ都是独一无二的。9、染色体（Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ）：人体每个细胞内皆有２３对染色体，它们位于细胞的核心，当中染色体ＸＹ是决定性别的。一个人体内所有细胞的染色体的长度加起来，足足有１６００亿公里长。10、克隆是英文clone的音译，简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。二、DNA的结构（一）DNA的一级结构核苷酸链脱氧核糖碱基磷酸AGCT碱基核苷酸的构成A腺嘌呤，T胸腺嘧啶，G鸟嘌呤，C胞嘧啶，U尿嘧啶AGCT脱氧核糖磷酸碱基ATGCATGCNucleotide（二）DNA的二级结构最经典的结构：双螺旋结构沃森、克里克1953年提出DNA是由两条多核苷酸链彼此互补并排列方向相反的，以右手螺旋的方式围绕同一根主轴而互相盘绕形成的，具有一定空间距离的双螺旋结构沃森（左）和克里克与DNA分子双螺旋结构模型1.DNA分子有两条反向平行的多聚脱氧核苷酸链组成，一条沿5’--3’，另一条3’--5’，两条链沿一个假想的中心轴右旋相互盘绕，形成大沟和小沟；2.外侧不变的骨架为磷酸基和脱氧核糖，可变碱基位于内侧，链间碱基按A==T、G==C配对形成碱基平面，该平面与假象的螺旋轴近于垂直；3.螺旋直径为20A，相邻剪辑平面的垂直距离为3.4A，每隔10bp螺旋结构重复一次，故间距为34A，相邻碱基的旋转夹角为36°。

碱基之间一一对应，顺序固定，可以保证遗传的稳定性。如果受到干扰，个别碱基排列顺序发生变化，会导致微生物死亡或变异。DNA与RNADNARNA磷酸磷酸磷酸戊糖D－2－脱氧核糖D－核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U核苷酸dAMP、dGMP、

dCMP、dTMPAMP、GMP、

CMP、UMPRNA的种类：tRNA、rRNA、mRNA和反义RNA.所有RNA均由DNA转录而来。（三）DNA的存在形式原核微生物：与很少量的蛋白质结合，无核膜包裹，一条闭合环状的染色体。另外还有质粒等。真核微生物：

主要在细胞核中，与组蛋白结合，以一条或多条染色体形式存在。另外有线粒体DNA、叶绿体DNA等。（四）DNA的复制半保留半不连续复制——保证复制的精确性边解旋边复制，以半保留方式进行复制，亲代DNA分子的一条链保留在子代DNA分子中，可使遗传信息准确的传递给子代细胞，保持其相对的稳定性，而不致发生变化DNA复制时，以3‘→5‘走向为模板的一条链合成方向为5‘→3‘，与复制叉方向一致，称为前导链；另一条以5‘→3‘走向为模板链的合成链走向与复制叉移动的方向相反，称为滞后链，其合成是不连续的，先形成许多不连续的片断（冈崎片断），最后连成一条完整的DNA链。复制过程：1.解旋：DNA双链氢键断裂，双链分开；2.复制：以各自双链为模板，进行复制。3.分配：新复制的核苷酸链与原来的一条核苷酸链按照碱基配对原则形成新的双链结构并分给子代。图DNA的复制

打开双链

旋转酶

解螺旋酶

单链结合酶蛋白，稳定单链DNA，阻止形成氢键

DNA聚合酶

先导链(leadingstrand)在DNA聚合酶作用下连续合成新股DNA

后随链进行非连续合成，形成冈崎片段

DNA连接酶DNA连接酶(ligase)将非连续的冈崎片段连接起来

DNA聚合酶消解RNA引物并代之以DNA

DNA聚合酶RNA引物

聚合酶聚合酶复制叉

原双股DNA

变性（熔解）－在加热或某些试剂的作用下，DNA配对碱基之间的氢键结构受到破坏，双链DNA多核苷酸链能完全分离，此分离过程称为变性。

复性－变性DNA在一定条件下能恢复其双是螺旋结构的过程。DNA的变性、复性与杂交变性1）变性表象ａ粘度降低ｂ沉速加快ｃ紫外吸收值增大2）影响因素ａDNA本身稳定性ｂ外部条件3）变性研究

Tｍ复性1）影响因素ａDNA分子的大小和顺序复杂性ｂ样品的浓度ｃ溶液的离子强度

ｄ温度2）复性条件ａ盐浓度要高ｂ温度要高得适当3）复性动力学满足二级动力学

注:复杂度－DNA中最长的没有重复序列的核苷酸对的个数值。杂交当复性的DNA分子由不同的两单链分子形成时，称为杂交。复性是分子杂交的理论基础。（五）遗传信息的传递

贮存在DNA上的遗传信息都会转录到RNA上，通过RNA的翻译作用指导蛋白质的合成，最终依靠蛋白质体现遗传性状。遗传信息流动的方向:中心法则1.将携带遗传信息的DNA复制；2.将DNA携带的遗传信息转录到RNA上；3.将RNA获得的信息翻译成蛋白质转录：遗传信息从基因转移到RNA的过程。RNA聚合酶通过与一系列组分构成动态复合体，并以基因序列为遗传信息模板，催化合成序列互补的RNA，包括转录起始、延伸、终止等过程。翻译：在多种因子辅助下，核糖体结合mRNA模板，通过tRNA识别该mRNA的三联体密码子和转移相应氨基酸，进而按照模板mRNA信息依次连续合成蛋白质肽链的过程。逆转录和逆转录酶

逆转录－以RNA为模板在逆转录酶催化下合成DNA的过程。

逆转录酶－是一种依赖于RNA的DNA聚合酶。

意义：逆转录和逆转录酶的发现使我们可以用真核ｍRNA为模板，通过逆转录而获得为特定蛋白质编码的基因。翻译－蛋白质的生物合成（六）基因*是一切生物体内储存遗传信息的、有自我复制能力的遗传功能单位基因特別是指在DNA序列上，能够表現出功能的部分。基因具有固定的起点和终点的核苷酸或密码的多肽。基因编码多肽。基因按功能可分三类：结构基因、操纵区、调控基因有时单一个基因便能控制一种性状的表现，然而，大部分的生理性状，都是由一系列相关的基因一同调控而表现E.Coli乳糖操纵子的调控ROabcmRNAmRNAmRNAABC没有乳糖时，阻遏蛋白与操纵基因O结合，使表达处于关闭状态，结构基因不能表达阻遏蛋白有乳糖时，阻遏蛋白与乳糖结合，操纵基因处于打开状态，结构基因得以表达abc结构基因o操纵区R调控基因ABC蛋白质遗传密码(1)概念：mRNA上的碱基排列顺序，相邻的三个碱基构成一个三联体密码子，代表一个氨基酸的核苷酸序列。(2)数目：密码子共有64个，其中AUG代表起始密码，UAA、UAG、UGA为中止密码。P212密码子（七）RNA即核糖核酸。RNA与DNA相似，不同之处是核糖及碱基。RNA的碱基也有四个，为U——尿嘧啶（DNA为T：胸腺嘧啶）A——腺嘌呤G——鸟嘌呤C——胞嘧啶碱基对：U—AA—UG—CC—GRNA有四种：tRNA、rRNA、mRNA、反义RNA。rRNA：核糖体RNA，与蛋白质形成核糖体，作为蛋白质的合成场所。

mRNA：信使RNA，带有氨基酸的信息密码（三联密码子），用于翻译氨基酸。tRNA：转移RNA，带有与mRNA互补的反密码子，能识别氨基酸和mRNA的密码。反义RNA：起调节作用，主要决定mRNA的翻译速度。。（八）蛋白质合成共分成四个阶段1.DNA的复制：细胞将某特定段DNA链进行复制。2.mRNA的转录：DNA双链打开后，以单链为模板，按照碱基配对原则复制RNA。将DNA上的信息转给RNA。3.翻译由tRNA完成。通过反密码子与mRNA密码子的互补，tRNA破译氨基酸的密码，进而将所需氨基酸送到核糖体处。4.蛋白质的合成按照特定的碱基顺序密码送到核糖体的氨基酸按照顺序连接在一起，在酶的作用下形成多肽链，进而形成蛋白质，最终将遗传信息表达出来。TCATGATTAAGTACTAATDNA的平面结构图细胞核中AGTACTAATACGU游离的核糖核苷酸DNA解旋，一条链为模板合成RNA细胞核中ACGUAGTACTAATDNA与RNA的碱基互补配对细胞核中聚合酶ACGU游离的核糖核苷酸ACGUUU

细胞质

核孔DNAmRNA在细胞核中合成

细胞核内UCAUGAUUAAGTACTAATmRNAUCAUGAUUAmRNAAGTACTAATUCAUGAUUAmRNA

细胞核内

密码子

密码子

密码子

密码子

mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基UCAUGAUAmRNAU

tRNA的一端运载着氨基酸

反密码子

亮氨酸UAA天冬氨酸ACU

异亮氨酸AUG

核糖体UCAUGAUAmRNAU

亮氨酸UAA天冬氨酸ACU

异亮氨酸AUG细胞质中

核糖体UCAUGAUAmRNAU

亮氨酸UAA细胞质中

核糖体UCAUGAUAmRNAU

亮氨酸UAA天冬氨酸ACU

异亮氨酸AUG细胞质中

核糖体UCAUGAUAmRNAU

亮氨酸UAA天冬氨酸ACU

异亮氨酸AUG缩合

亮氨酸天冬氨酸

异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质

细胞质中UCAUGAUAmRNAU依照DNA上面的核甘酸序列，可翻译成蛋白质的氨基酸序列，这是如何做到的？

(1)DNA的序列可以A=U及C=G的互补关系，转成messengerRNA。

(2)mRNA与核糖体结合，准备开始进行转译蛋白质。

(3)mRNA序列以三个为一组，称为“遗传密码”，每组密码可对应一种氨基酸。

(4)由RNA译成胺基酸序列时，需要有“翻译者”，此翻译者即为

tRNA。

(5)每个

tRNA可说是一种介面，一边认得特定的

RNA密码，一边携带对应的氨基酸。

(6)当

tRNA一边认出其特定密码，一边可把所携带的氨基酸接上连成蛋白质。三、基因工程基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。（一）、基因工程大事记1973Cohen第一例成功的克隆实验1978Genentech公司人胰岛素世界上第一种基因工程蛋白药物

1982

第一个基因工程药物--重组人胰岛素在英、美获准使用

1985

第一批转基因家畜（兔、猪和羊），中国转基因鱼

1993

基因工程西红柿在美国上市1997

英国罗斯林研究所多莉羊1999.9

中国获准加入人类基因组计划.负责测定人类基因组全部序列的1%2000.6.26

科学家公布人类基因组工作草图2001.2.11

公布人类基因组基本信息生物技术工程：基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程胰岛素人生长激素干扰素白细胞介素2粒细胞集落刺激因子粒细胞巨噬细胞集落刺激因子红细胞生成素EPO组织纤溶酶原激活剂生长激素促生长素抗血友病因子Ⅷ脱氧核糖核酸酶葡糖脑苷脂酶鼠单克隆抗体54基因决定性状青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素（二）、基因设想55基因决定性状豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮56基因决定性状家蚕能够吐出蚕丝为人类利用57定向基因改造设想

设想一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蚕丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。58（三）、基因工程过程示意图①从细胞中分离出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片断③分离大肠杆菌中的质粒④DNA重组⑤用重组质粒转化大肠杆菌⑥培养大肠杆菌克隆大量基因59（四）、基因工程操作的工具将目的基因片断从人体细胞内提取，需要基因的剪刀——限制性内切酶。将目的基因与运载体DNA连接，需要基因的针线——DNA连接酶。将目的基因运入大肠杆菌，需要基因的运输工具——运载体。601、限制性内切酶分布：主要在微生物中。特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现的限制酶有200多种。61限制性内切酶作用过程点击播放622、DNA连接酶连接酶的作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。问题用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸二酯键？63DNA连接酶的作用过程点击播放643、运载体将外源基因送入受体细胞。条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具有某些标记基因要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。常用运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒质粒存在：存在于细菌及酵母菌的染色体以外。特性：是很小的环状DNA分子，在细胞染色体外能够自我复制。65质粒的特点细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子；质粒是基因工程中最常用的运载体；最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；存在于许多细菌及酵母菌等生物中；质粒的存在对宿主细胞无影响；质粒的复制只能在宿主细胞内完成。问题要想将某个特定基因与质粒相连，需要几种限制性内切酶和几种DNA连接酶处理？

大肠杆菌质粒的分子结构示意图大肠杆菌质粒的分子结构示意图基因进入受体细胞的运载体天然的DNA分子可以直接用做基因工程载体吗？为什么？作为运载体的条件：（1）必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到运载体上去，而且这些位点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而失活。（2）必需具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。（3）必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。（4）必需是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到受体细胞外的其他生物细胞中的。（5）分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作。故天然的DNA分子一般不能直接用做基因工程运载体。（五）、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取；2、基因表达载体的构建；3、将目的基因导入受体细胞；4、目的基因的检测与鉴定；1、目的基因的获取目的基因是人们所需要转移或改造的基因，获取目的基因是实施基因工程的第一步。如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。目的基因的提取方法（1）直接分离基因：鸟枪法（2）人工合成基因：反转录法根据已知的氨基酸序列合成DNA鸟枪法：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的外源DNA的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（即扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再利用一定发方法将目的基因的DNA片段分离出来。用限制酶切断成许多片段人工合成基因法1）反转录法：以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。目的基因的mRNA单链DNA(cDNA)双链DNA(即目的基因)反转录合成2）根据已知的氨基酸序列合成DNA法：根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列推测推测目的基因化学合成上述三种目的基因提取的方法有何优缺点？优点缺点鸟枪法反转录法根据已知氨基酸合成DNA法操作简便广泛使用工作量大，盲目，分离出来的有时并非一个基因专一性强操作过程麻烦，mRNA很不稳定，要求的技术条件较高专一性最强仅限于合成核苷酸对较少的简单基因哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？1）DNA序列自动测序仪：对提取出来的基因进行核苷酸序列分析。2）PCR技术：使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增。利用PCR技术扩增目的基因利用PCR技术扩增利用PCR技术扩增①概念：PCR全称为_______________，是一项在生物____复制___________的核酸合成技术③条件：_______________________、

_______________、___________(做启动子)、___________.前提条件：②原理：__________④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循环的次数）⑤结果：聚合酶链式反应体外特定DNA片段DNA复制已知基因的核苷酸序列四种脱氧核苷酸一对引物DNA聚合酶指数2n使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增PCR技术扩增过程a、DNA变性（90℃-96℃）：双链DNA模板，在热作用下，_氢键_断裂，形成_ssDNAb、退火annealing）（复性25℃-65℃）：（温度下降，变性DNA复性，使寡核苷酸引物即与模板DNA中所要扩增序列两端的碱基配对。

c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，从引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补的__DNA链______。d、重复变性、退火和延伸三步操作，DNA片段呈2的指数增长，在1－2小时内重复25－30次循环，扩增的DNA片段拷贝数可增加至106～107倍。3）从基因文库中获取目的基因：基因文库:

将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。基因组文库:

基因文库中包含了一种生物所有的基因,这种基因文库叫做基因组文库.部分基因文库:

基因文库中包含了一种生物的一部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库.2、基因表达载体的构建——核心目的：单独的DNA片段──目的基因是不能稳定遗传的。构建表达载体的目的是为了使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能表达和发挥作用。2、基因表达载体的构建——核心①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。②用同一种限制酶切断目的基因，使其产生同样的黏性末端。③将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）。2、基因表达载体的构建——核心质粒DNA分子一个切口两个黏性末端两个切口获得目的基因DNA连接酶重组DNA分子（重组质粒）经此过程，基因表达载体的构建就成功了？同一种限制酶2、基因表达载体的构建——核心基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，使转录在所需要的地主停止下来。2、基因表达载体的构建——核心作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还要有启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是：（1）生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达（2）通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；（3）目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；3、将目的基因导入受体细胞转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。3、将目的基因导入受体细胞方法：将目的基因导入植物细胞：农杆菌转化法（双子叶植物和祼子植物）、基因枪法（单子叶植物）、花粉管通道法将目的基因导入动物细胞显微注射法将目的基因导入微生物细胞感受态细胞将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法将目的基因导入微生物细胞大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:

首先用Ca2+

处理细胞,以增大细菌细胞壁的通透性,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞.

第二步是将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程.

第二步目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。3、将目的基因导入受体细胞导入过程完成后，全部受体细胞都能摄入重组DNA分子吗？真正能摄入重组DNA分子的受体细胞很少要对受体细胞作怎样的处理？对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测怎样进行检测？通过目的基因上的标记基因，进行筛选和检测4、目的基因的检测与鉴定检测：（分子水平）①检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因：方法——DNA分子杂交②检测目的基因是否转录出了mRNA：方法——DNA分子杂交③检测目的基因是否翻译成蛋白质：方法——抗原——抗体杂交（如果有，表示目的基因已经进行了翻译）DNA分子杂交技术分子探针：核酸分子探针是指特定的已知核酸片段（目的基因片段），能与互补核酸序列退火杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测。

满足条件：（1）必须是单链；（2）带有容易被检测出来的标记物（如放射性同位素标记）。核酸分子杂交实质上是用已知序列的DNA或RNA片段作为探针与待测样品的DNA或RNA序列进行核酸分子杂交。DNA分子杂交示意图如果显示出杂交带，就表明待测样品含有目的基因或目的基因已经转录。DNA分子杂交示意图用DNA分子杂交技术可鉴定两个物种之间的亲缘关系的远近。将两种生物的DNA分子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。如果杂合部位多，则亲缘关系近，反之则远。4、目的基因的检测与鉴定鉴定：（个体水平）抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等4、目的基因的检测与鉴定将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。无表达产物无表达产物有表达产物无表达产物四、基因工程的应用（一）、植物基因工程硕果累累（二）、动物基因工程前景广阔（三）、基因治疗曙光初照（四）、基因工程与环境保护（一）、植物基因工程硕果累累转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及改良弄作物的品质和利用植物生产药物等方面