基因工程育种技术
基因工程技术在农业育种中的应用
基因工程技术在农业育种中的应用随着科学技术的不断进步，基因工程技术在各个领域得到广泛应用。
农业育种作为其中的一个重要领域，也开始采用基因工程技术来提高作物的产量、抗病性和营养价值等方面。
本文将探讨基因工程技术在农业育种中的应用，并展示其对农业发展的潜力。
第一部分：基因工程技术的基本原理基因工程技术是通过改变生物体的遗传物质来实现特定目标的技术。
它主要包括基因的克隆、转化、表达和鉴定等过程。
通过这些步骤，科学家可以选择并修改特定的基因，然后将其引入目标生物体中，使其表现出期望的性状。
第二部分：基因工程技术在作物育种中的应用2.1 提高作物产量基因工程技术可以使作物表达更多的光合作用相关基因，提高光合效率，从而提高作物的产量。
此外，通过改变作物的代谢途径和信号转导，基因工程技术还可以增加作物的营养吸收和分配效率，进一步提高产量。
2.2 提高作物的抗病性作物的抗病性是农业育种中一个重要的目标。
通过基因工程技术，科学家可以将具有特定抗病基因的DNA片段导入到作物中，增加其对病原体的抵抗力。
例如，在水稻中导入了一种外源基因，使其表达特定的蛋白质，从而提高了水稻对白叶枯病的抗性。
2.3 提高作物的耐逆性气候变化和环境污染等因素给农业生产带来了许多挑战。
通过基因工程技术，科学家可以改变作物自身的性状，使其更耐受逆境。
例如，通过导入耐旱基因，科学家成功培育出抗旱作物，使其在干旱条件下仍能保持较高的产量。
第三部分：基因工程技术在农业育种中的前景基因工程技术在农业育种中的应用已经取得一些显著的成果，但仍存在许多挑战和争议。
其中，生物安全性和不可重复性等问题是目前亟需解决的难题。
不过，随着技术的不断发展和完善，基因工程技术有望为农业发展带来更多机遇。
未来，基因工程技术在农业育种中将发挥更重要的作用。
科学家可以利用基因工程技术培育更多适应特定气候条件和病虫害抗性的作物品种，提高农业生产的效益。
此外，基因编辑技术的兴起也为精确改良作物基因提供了新的可能性。
基因工程育种的原理及应用
基因工程育种的原理及应用1. 基因工程育种的原理基因工程育种是通过改变生物体的遗传信息来改良和改变其性状的一种育种方法。
其原理主要涉及以下几个方面：1.基因克隆：基因工程育种的核心技术之一是基因克隆。
基因克隆是指将目标基因从一个生物体中提取并复制到另一个生物体中。
这样做可以将某种有益基因导入到目标生物体中，使其表达具有该基因所编码的特定蛋白质或其他功能分子。
2.基因编辑：基因编辑是指通过针对目标基因进行精确的DNA序列修改来改变生物体的性状。
常用的基因编辑技术有CRISPR-Cas9和TALEN等。
这些技术可以在生物体的基因组中精确地切割和修改DNA序列，以实现对目标基因的特定改造。
3.遗传转化：遗传转化是将外源基因导入到目标生物体中，并使其在细胞内正常表达的过程。
常用的遗传转化技术包括农杆菌介导的基因转化和生物颗粒枪介导的基因转化等。
这些技术使得研究人员可以将具有特定功能的基因引入到目标生物体，从而改变其性状。
4.基因表达调控：基因表达调控是指通过对目标基因的转录和转译过程进行调控，以改变生物体的性状。
常用的基因表达调控技术包括启动子工程、转录因子介导的调控和RNA干扰等。
这些技术能够使研究人员能够精确地调控目标基因的表达水平，从而改变生物体的性状。
2. 基因工程育种的应用基因工程育种已经在许多领域得到了广泛的应用，其应用主要包括以下几个方面：1.农作物育种：基因工程育种已经成功地应用于农作物的改良。
通过导入与抗虫、抗病、耐逆等性状相关的基因，可以使农作物具有更好的抗病虫害能力和逆境适应性。
例如，将Bt基因导入到作物中，可使其对昆虫害虫具有抗性，从而降低对农药的依赖。
2.畜禽养殖：基因工程育种也广泛应用于畜禽养殖中。
通过引入与生长速度、肌肉质量、抗病能力等性状相关的基因，可以提高畜禽的生产性能和抗病能力。
例如，通过导入生长激素基因，可使畜禽生长速度加快，从而提高养殖效益。
3.医药研发：基因工程育种在医药研发领域也有重要应用。
基因工程育种的育种原理
基因工程育种的育种原理
基因工程育种是一种利用分子生物学和遗传学技术，对目标物种进行基因的改造和调控，以实现特定品质的改良或新品种的培育。
其育种原理包括以下几个方面：
1. 基因定位和筛选：通过使用分子生物学和遗传学方法，基因工程育种可以精确定位到控制着目标品质的基因。
通过分析不同个体之间的基因差异，找到与目标性状相关的基因。
2. 基因编辑和转化：使用基因编辑技术，如CRISPR-Cas9，
可以针对目标基因进行有针对性的编辑，改变基因序列或功能。
通过将特定基因导入目标品种的基因组中，可以引入新的性状或改善现有的性状。
3. 基因表达调控：基因工程育种还可以通过调控目标基因的表达水平，来实现对性状的调控。
通过调节基因的启动子、转录因子或其他调控元件，可以增加或减少目标基因的表达，从而影响目标性状的表现。
4. 分子标记辅助选择：利用分子标记技术，可以将特定基因或DNA序列与目标性状进行关联。
通过进行分子标记辅助选择，可以在育种过程中快速鉴定具有目标性状的基因型，加快育种进程。
基因工程育种的核心思想是通过基因的精确编辑和调控，加速并指导育种进程，实现对目标性状的改良或培育新品种。
这种方法在农业、畜牧业和医药等领域具有重要的应用潜力，可以
提高作物和动物的抗病性、适应性和产量，并为人类健康和粮食安全做出贡献。
《基因工程育种》课件
3
第一例转基因作物
1983年，世界上第一例转基因作物——转基因烟草成功培育。
农业中的应用
抗虫害作物
通过插入抗虫基因，减少对农药的依赖，提高作物的抗病虫害能力。
耐逆性作物
通过插入耐旱、耐盐碱等基因，提高作物在恶劣环境下的生长和产量。
提高营养价值
通过增加维生素、蛋白质等有益物质的含量，提高作物的营养价值。
基因工程育种
基因工程育种是利用现代生物技术手段对农作物进行基因改造，以提高作物 品质和产量的育种方法。
定义及原理
基因工程育种是通过插入、删除或修改目标基因来改变农作物的性状，以人类开始发展农业并进行基本育种实践，改进作物品种和栽培技术。
2
发现DNA结构
1953年，Watson和Crick发现了DNA的双螺旋结构，为基因工程奠定了基础。
总结与展望
基因工程育种在农业中具有巨大潜力，但需要平衡技术发展和伦理道德考量， 确保其可持续、安全、可接受的发展。
优点与挑战
• 优点：提高作物产量、质量和抗性，节约资源，减少对农药的依赖。 • 挑战：可能对生态环境产生影响，引发伦理和道德争议，技术风险和
安全性问题。
伦理问题
基因工程育种引发了一系列伦理问题，例如：食品安全与风险评估、基因组归属权和知识产权等问题。
未来展望
随着技术的不断发展，基因工程育种有望在农业领域发挥更大的作用，解决 全球食品安全和粮食供应问题。
基因工程育种名词解释
基因工程育种名词解释
基因工程育种是一种利用基因工程技术对植物、动物或微生物
进行改良的育种方法。
基因工程育种利用基因工程技术，包括基因
克隆、基因编辑、转基因技术等，来改变生物体的遗传特性，以达
到改良作物、改良家畜、改良微生物的目的。
这些技术可以用来增
加作物的产量、改善作物的抗病性和抗逆性，提高食品的营养价值，改善动物的生长性能和产品质量，以及生产新型的工业原料和药物等。
基因工程育种的关键技术包括基因克隆，即将感兴趣的基因从
一个生物体中分离出来并进行复制；基因编辑，即通过
CRISPR/Cas9等技术精确地修改生物体的基因组；转基因技术，即
将外源基因导入到目标生物体中，使其具有新的性状。
这些技术的
应用使得育种过程更加精准和高效，可以在短时间内获得期望的遗
传改良效果。
基因工程育种在农业、畜牧业和生物工业等领域具有广泛的应
用前景。
通过基因工程育种，可以培育出抗病虫害的作物品种，提
高食品的营养价值，改善畜禽的生长速度和产品质量，生产出更高
效的工业微生物，以及研发出新型的生物药物等。
同时，基因工程
育种也面临着一些挑战和争议，如转基因食品安全性、生态环境影响等问题，需要进行深入的研究和监管。
总之，基因工程育种是一种利用基因工程技术改良生物体遗传特性的育种方法，具有广泛的应用前景，但也需要充分考虑其安全性和可持续性。
基因工程育种的原理
基因工程育种的原理
基因工程育种是指利用分子生物学和生物技术手段对作物的遗传物质进行改良，以达到提高作物产量、抗病性和适应性的目的。
基因工程育种的原理主要包括基因定位、基因克隆、基因转移和基因表达等几个方面。
首先，基因定位是基因工程育种的第一步。
通过分子标记技术和遗传连锁图谱，可以精确定位到目标基因的位置，确定其在染色体上的具体位置和序列信息。
这为后续的基因克隆和转移奠定了基础。
其次，基因克隆是基因工程育种的关键环节。
通过PCR扩增、限制酶切割和
连接、转化等技术，可以将目标基因从原始植物中精确地克隆出来，并进行进一步的分析和改造。
基因转移是基因工程育种的核心技术之一。
通过载体介导的转基因技术，可以
将目标基因导入到受体植物中，实现外源基因的稳定表达。
这样就可以使受体植物获得目标基因所带来的新性状，比如抗病性、耐逆性、提高产量等。
最后，基因表达是基因工程育种的最终目的。
通过转录、翻译和后转录修饰等
生物学过程，外源基因被转录成mRNA，再翻译成蛋白质，从而表达出新的功能
性状。
这就是基因工程育种实现作物改良的关键步骤。
总的来说，基因工程育种的原理是通过精确定位、克隆、转移和表达目标基因，实现对作物遗传物质的改良和优化，从而获得具有新性状和优良特性的新品种。
这一技术的应用为农业生产提供了新的手段和途径，对于解决粮食安全、提高农业生产效率具有重要意义。
随着生物技术的不断发展和进步，基因工程育种将在未来发挥更加重要的作用，为人类粮食生产和农业可持续发展做出更大的贡献。
基因工程育种微生物遗传育种
• 基因工程育种与微生物遗传育种概述 • 基因工程育种技术 • 微生物遗传育种技术 • 基因工程育种与微生物遗传育种的应
用 • 基因工程育种与微生物遗传育种的挑
战与前景
01
基因工程育种与微生物遗传育种概述
基因工程育种定义与特点
定义
基因工程育种是通过基因工程技术对 生物体的基因进行改造，以达到改良 生物性状和提高产量等目的的育种方 法。
工业领域的应用
工业酶
利用基因工程技术生产具有特殊功能的工业酶，广泛应用于洗涤 剂、食品、纺织和制药等行业。
生物燃料
通过基因工程技术改良微生物，生产高效、环保的生物燃料，减少 对化石燃料的依赖。
生物材料
利用基因工程技术生产具有特殊性能的生物材料，如可降解塑料、 生物纤维等，替代传统石化材料。
05
基因工程育种与微生物遗传育种的挑
战与前景
技术挑战与伦理问题
技术挑战
基因工程育种和微生物遗传育种技术需要高 水平的科学知识和技术能力，同时面临着技 术难度大、成本高、周期长等问题。
伦理问题
基因工程育种和微生物遗传育种涉及到人类 基因和生命形式的改变，可能引发伦理和道 德方面的争议，需要慎重考虑和规范。
未来发展方向与前景
精准育种
随着基因组学和生物信息学的发展，基因工程育种和微生物遗传育种将更加精准和高效， 能够更好地满足农业生产和生物医药等领域的需求。
VS
细胞工厂构建
通过代谢工程手段改造微生物细胞，使其 具备生产特定化学品、燃料或材料的能力 。
04
基因工程育种与微生物遗传育种的应
用
医药领域的应用
基因治疗
利用基因工程技术修复或替换缺陷基因，以达到治疗 遗传性疾病和恶性肿瘤等疾病的目。
微生物基因工程育种方法
微生物基因工程育种是利用基因工程技术对微生物进行遗传改良，以实现特定目的的育种。
以下是一些常见的微生物基因工程育种方法：
1. 选择合适的目标微生物：
-选择适合进行基因工程改良的目标微生物，如细菌、酵母等。
-确保目标微生物具有明确的育种目标和应用场景。
2. 基因克隆与表达：
-利用重组DNA技术将感兴趣的基因从其他生物体中克隆到目标微生物中。
-通过适当的启动子和调控元件实现目标基因在目标微生物中的高效表达。
3. 基因组编辑：
-利用CRISPR-Cas9等基因组编辑技术对目标微生物的基因组进行精确编辑，实现有针对性的改良。
-可以插入、删除或修改目标基因，以改变微生物的性状和功能。
4. 代谢工程：
-通过改良微生物的代谢途径和代谢产物合成途径，实现特定产物的高效合成。
-优化微生物代谢通路，增强产物产量和纯度。
5. 蛋白工程：
-对目标微生物中的蛋白质进行改良，提高其稳定性、活性或特定功能。
-可以设计新的蛋白质结构，实现特定功能的表达和应用。
6. 表型筛选与优化：
-利用高通量筛选技术对基因工程微生物进行表型筛选，选出具有目标性状的优良菌株。
-不断优化育种过程，提高目标微生物的产量、稳定性和适应性。
通过以上基因工程技术和方法的综合应用，可以有效地实现微生物的育种改良，满足不同领域的需求，如工业生产、环境修复、医药健康等。
在开展微生物基因工程育种时，需要严格遵循相关法规和伦理要求，确保安全性和可持续性。
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基因工程育种技术基因工程又称重组DNA技术，是指将一种或多种生物的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物(受体)，使受体按人们的愿望表现出新的性状。
基因工程诞生于1972年，在其后几年中由于担心重组生物对环境安全的影响，基因工程技术的发展曾一度受挫。
但随着人们对DNA重组所涉及的载体和受体系统进行有效的安全性改造，以及相应的DNA重组实验室设计和操作规范的建立，再加上重组DNA技术的巨大应用潜力的诱惑，重组DNA技术迅速发展，现在，基因工程已成为生物学实验室的一项常规技术，并广泛应用于医药、农业、食品、环保等许多领域。
第一节基因工程的基本过程和原理基因工程最典型的操作如图6-1所示一般包括以下三个步骤：1．外源DNA的获得与酶切；2．外源DNA与经同样酶切的载体的连接；3．连接产物转化受体细胞及阳性转化子的筛选；分离D NA酶切酶切供体细胞重组转化子图6-1 基因工程的基本过程由图6-1可见，基因工程操作过程需要以下基本材料：外源DNA(基因)、载体、DNA 体外重组用的酶以及宿主细胞。
一、 载体外源基因导入受体细胞一般都要借助于载体，基因工程中最常用的载体是质粒载体。
图6-2所示pUC19就是最常用的载体之一。
图6-2 载体pUC19及其多克隆位点载体一般含有以下几个基本元件：(一) 复制原点载体在宿主细胞中要独立存在则应具有独立复制的能力，复制原点又称为复制起始位点(Origin，简称ori)，控制载体复制。
不同生物的载体复制原点不同，同一种生物的不同载体拷贝数和稳定性有很大差别，这主要决定于载体的复制原点的性质。
图6-2所示的pUC 系列载体的复制原点是pAM1的一个突变体，在合适的大肠杆菌宿主细胞中(如大肠杆菌JM109)其拷贝数可达500。
整合型载体的复制原点被整合位点的同源序列替代。
(二) 筛选标记一般是载体上的一段编码酶的基因，能赋予转化子新的性状，便于转化子的筛选。
载体pUC19的筛选标记是β-内酰氨酶基因（常简写为bla或Amp r），能分解氨苄青霉素中的β-内酰氨环使其失活，因此在含氨苄青霉素的平板上，只有含质粒的转化子能生长而不含质粒的宿主细胞不能生长。
抗药性是细菌载体中最常用的筛选标记，除氨苄青霉素抗性外，卡那霉素、氯霉素、四环素等抗性也常用作载体的标记。
另一类常用的标记是营养缺陷型互补标记，在真核生物载体中更常用。
(三) 多克隆位点（multi cloning site, 简写为MCS）载体中用于插入外源基因的区域，往往是一段人工合成的序列，这一序列中含多种限制性核酸内切酶的识别位点。
图6-2下方即为载体pUC19的多克隆位点，这一段序列可被十多种限制性内切酶识别，酶切后能产生多种黏性末端，有利于外源DNA片断的插入。
除质粒载体，cosmid、细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome，BAC)、酵母人工染色体(Yeast Artificial Chromosome，YAC)等也是基因工程中常用的载体，这些载体适合于插入长片段的外源DNA，主要在构建基因库时使用。
二、DNA重组用酶DNA重组过程最常用的酶是限制性核酸内切酶和连接酶，这两种酶几乎应用于DNA重组的所有实验中。
(一) 限制性核酸内切酶（Restriction Endonuclease）目前已发现的限制性核酸内切酶有600多种，根据性质不同分为3类，基因工程中常用的是II类酶，这类酶有比较专一的识别和切割位点，通常专一性的识别DNA序列中4～6个碱基的回文序列。
表6-1列出了几种最常用内切酶的识别序列。
表6-1 常用的限制性核酸内切酶限制性内切酶和后面介绍的连接酶都有商品出售，一般在需要时向有关厂商索取产品目录，再根据实验需要决定使用哪些酶。
(二) 连接酶DNA 连接酶催化的基本反应是将DNA双链上3’-羟基和5’-磷酸基共价结合形成3’－5’磷酸二酯键。
基因工程中最常用的DNA 连接酶是T 4-DNA 连接酶，反应机理如图6-3所示。
图6-3 T 4-DNA 连接酶的作用DNA 重组实验中，最常见的反应是将外源DNA 片段和载体用相同的核酸内切酶切开，使外源DNA 片断和载体带有相同的黏性末端，两者混合后迅速降温至14～20℃，由于带有相同的黏性末端一部分外源片段和载体互相退火，形成带切口（Nick ）的双链环装重组质粒，在连接酶的作用下切口被修复，形成完整的闭合环状重组质粒。
(三) 宿主细胞野生型细菌对外源DNA 的转化效率较低，需要进行遗传改造。
野生型细菌具有针对外源DNA 的限制和修饰系统，能降解外源DNA ，因此转化效率很低。
大肠杆菌的限制修饰系统主要由hsd R 基因编码，许多经改造的大肠杆菌宿主菌为hsd R －，转化效率大大高于野生型大肠杆菌。
以外源基因克隆和重组为目的的基因工程实验需要重组载体在宿主菌中自主复制，在野生型细菌中存在的rec基因家族的编码产物使外源基因能与染色体发生同源重组。
在野生型大肠杆菌中，存在着两条体内同源重组的途径，RecBCD途径和RecEF途径，两条途径均需要RecA重组蛋白的参与，RecA是同源重组所必须的。
rec A－型大肠杆菌体内的遗传重组频率降低106倍。
常用的大肠杆菌宿主菌常常是rec A－、rec B－、或rec C－，有些宿主则三个基因均被灭活。
为提高受体的转化率有时还通过遗传改造提高细胞壁的通透性。
目前基因工程实验中常用的大肠杆菌宿主有JM109、DH5α、TG1等，这些菌株经过复杂的遗传改造除具有很高的转化效率和很低的重组频率外还具有一些其他的特性便于重组质粒的筛选。
另一些大肠杆菌宿主菌如C600、JM101等保持了较完整的限制修饰系统或遗传重组系统，这些菌株的转化率要低一点，常用作一些穿梭载体的宿主，有时从这些宿主菌中提取的质粒用于转化野生型宿主时能获得较高的转化率，因此在工业微生物的改造中很有价值。
(四) 外源DNA外源DNA一般即为DNA重组的目的基因，获得目的基因是基因工程的核心问题，根据对目的基因的了解程度可采用鸟枪克隆法、cDNA克隆法、PCR法以及化学合成法等。
1. 鸟枪克隆法的原理鸟枪克隆法的基本过程如下：首先是构建供体菌的基因文库。
提取供体菌的染色体DNA，不完全酶切。
酶切染色体最常用的是一种叫Sau3 A的核酸内切酶，这种酶的识别位点是GATC，由于只有四个碱基，因此在染色体上出现频率很高，通过控制酶浓度和反应时间使只有一部分位点被切开，如控制得好几乎可以达到随机切割的目的，另外Sau3A酶切产生的黏性末端和Bam H I是相同的，因此酶切产物可以和用Bam H I酶切的载体连接。
根据目的基因的性质，可以采用不同的反应条件以分离不同长度的DNA片段，部分酶切后再通过电泳将DNA片段分开，从电泳凝胶上分离大小合适的片段。
克隆细菌或酵母的单个基因一般分离5Kb左右的片段就足够。
当然分离更长的片段有利于减小筛选的工作量，但要获得大的酶切片段首先要求提取的染色体足够长，另外在质粒载体中接入长片段的DNA特别是大于10kb的片段是很不容易的事。
将分离的DNA片段与用Bam H I酶切并去除5’端磷酸的载体连接转化大肠杆菌宿主。
在相应的选择性平板上筛选重组质粒。
如果实验成功则绝大多数的转化子应含有插入片段大小合适的重组质粒，同时转化子应该足够多以确保绝大部分基因被包含在转化子的质粒中。
将转化子收集起来就获得了该供体菌的基因库。
一个完整的基因库应收集的转化子的数量一般可用Charke-Carbon 公式计算：N ＝ln(1-P)/ln(1-f)。
其中N 为构建基因文库的重组转化子总数，P 为基因文库的完备性（即某一基因被克隆的概率），f 为克隆片段长度和生物单倍体基因组总长之比，例如酿酒酵母的基因组总长为12,068 kb ，如克隆片段的长度为5 kb ，如要求基因文库的完备性为，则根据上式计算N 应为5,550，即收集的重组菌落数应不少于5,550，在绝大部分情况下，P ＝是完全足够的。
第二步是从基因文库中筛选含目的基因的重组菌。
根据对目的基因的了解，可以采用不同的方法进行筛选，其中最常用的方法可能是菌落原位杂交法。
这种方法首先要求知道目的基因的部分序列。
利用这一部分序列制成带标记的探针，用探针去找出含目的基因的重组菌。
其过程如图6-4 所示。
重组菌平板用N aO H 处理变性中和、烘干D N A 固定于膜上将探针和尼龙膜放入杂交袋中作杂交反应，探针与互补的D N A 结合通过放射自显影显示杂交菌落，并在原平板找到对应菌落图6-4 菌落原位杂交首先将基因文库涂布相应的抗菌素平板，控制每块平板的菌落数在50～200。
将菌落影印到一形状与平板相似的尼龙膜上，将粘有菌落的尼龙膜用NaOH 处理使细胞破裂DNA 释放到膜上，同时DNA 在强碱性条件下变性为单链，烘烤使DNA 固定在膜上。
将粘有DNA 的尼龙膜适当处理后，放入杂交袋中，加入已被标记的探针。
标记常用放射性元素如32P ，当然在缺乏防护条件的情况下也可以用生物素和地高锌标记，不过灵敏度不如放射性标记。
将探针作预处理，使其成为单链，加入杂交袋中，杂交过夜。
探针和目的基因的对应片段是互补的，因此如某一菌落含有的重组质粒插入了目的基因则探针应与粘有该菌落的膜在对应位置结合并把标记也一起带到膜上，通过一定的方式这一位置可以被显示出来，在原平板上找到对应的菌落，这个菌落所含的质粒中应插入了目的基因。
如插入片段不是很长可以将插入片段的序列全部测出，通过序列比对找出目的基因。
如插入片段很长则可以将插入片段进一步酶切成小片段再寻找到含目的基因的小片段，这一过程常被称为亚克隆。
用菌落原位杂交筛选目的基因首先要获得目的基因的部分序列或至少是一段与目的基因序列相似性很高的DNA片段，显然这一序列还必须是宿主菌所没有的。
这一片段一般可以通过两条途径获得，一是将已知的来源于其他物种的同源基因的序列（一般采用保守性更好的氨基酸序列）进行比对，找出其中高度保守的序列，根据保守序列设计引物，以供体菌染色体DNA为模板通过PCR获得目的基因的部分片段，如果序列分析确认PCR所获片段确实是目的基因的片段则这一片段可以用于制作探针。
另一种方法是分离目的基因编码的蛋白质，通过分析氨基酸序列设计简并引物再通过PCR获得目的基因的部分序列，再根据这部分序列通过杂交“钓”出基因的全序列。
从基因库中筛选目的基因的另一类方法是通过目的基因的产物来筛选。
一般如果目的基因的产物很容易检测，如产物是淀粉酶、蛋白酶等则可以直接在平板上筛选。
有些目的基因还可以通过与宿主菌的功能互补来筛选，使用这一方法必须有相应的基因功能缺陷的菌株。
采用免疫学方法也能比较方便的检测基因的产物。