基因工程的基本内容
高中生物基因工程知识点总结
高中生物基因工程知识点总结基因工程是现代生物技术的核心内容之一，在高中生物学习中占据着重要的地位。
下面我们就来详细总结一下高中生物基因工程的相关知识点。
一、基因工程的概念基因工程，又称为基因拼接技术或 DNA 重组技术，是指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
二、基因工程的基本工具1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
2、“分子缝合针”——DNA 连接酶根据来源不同，DNA 连接酶分为两类：E·coli DNA 连接酶和T4DNA 连接酶。
E·coli DNA 连接酶只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来，而 T4DNA 连接酶既可以连接黏性末端，又可以连接平末端，但连接平末端的效率相对较低。
3、“分子运输车”——载体常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
作为载体，需要具备以下条件：（1）能够在受体细胞中稳定保存并自我复制。
（2）具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
（3）具有标记基因，便于进行筛选。
三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取（1）从基因文库中获取基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如 cDNA 文库）。
（2）利用 PCR 技术扩增目的基因PCR 是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。
（3）通过化学方法人工合成如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。
2、基因表达载体的构建（基因工程的核心）目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成基因表达载体。
启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出 mRNA；终止子终止转录；标记基因用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。
基因工程的基本步骤
解读基因工程的基本步骤（以培育抗虫棉为例）：1.培育转基因抗虫棉的技术流程：⑴提取目的基因（抗虫基因）：⑵目的基因与运载体结合：⑶目的基因导入受体细胞：⑷目的基因的检测与表达：2.重点理解基因工程基本内容的五个要点：⑴基因工程的基本内容大致是：① 提取目的基因：获取目的基因是基因工程研究和应用的关键内容之一。
获取原核细胞的目的基因通常用鸟枪法，也可以用人工合成法。
获取真核细胞的目的基因一般用人工合成法。
单个目的基因在整个基因组中所占的比例极其微小，除少数例外，绝大多数基因难以直接分离得到。
为了解决这个难题，一种可行的方法就是将这个基因扩增，增加成功分离目的基因的可能性。
但是由于要分离的目的基因往往是未知基因，因此无法苏云金芽孢杆菌（供体细胞的DNA ） 许多DNA 片段 （含有抗虫基因） 质粒 （运载体） 限制酶含抗虫基因的细胞 载入 扩增 培养选择含重组质粒的土壤农杆菌 离体棉花叶片组织（受体细胞）侵 染 离体棉花叶片组织（受体细胞） 愈伤组织 再生植株转基因抗虫棉植株（表现出特定性状）分化 诱导选择 检测对它进行特异性扩增，而只能对所有的基因进行扩增。
然后再根据不同的方法将所需的克隆基因筛选出来，最后分离得到目的基因。
故获取的目的基因需要进行扩增和分离（方法多种且复杂）。
②将目的基因与运载体结合：用同一种限制酶切割运载体与目的基因，再将目的基因与能够自我复制并具有选择标记的运载体在体外利用连接酶连接，形成重组DNA分子。
限制性内切酶和连接酶是基因工程关键的工具酶。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
DNA连接酶用于连接各种DNA片段，使不同基因重组。
③将目的基因导入受体细胞：用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
目的基因进入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制。
目的基因与运载体在体外连接重组后形成重组DNA分子，该重组DNA 分子必须导入适宜的受体细胞中方能使外源目的基因得以大量扩增或表达。
第一章 基因工程概述
或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
因此，供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基
本元件。
基因工程的基本概念
B 基因工程的基本定义
基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用，
包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的
是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技
术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模
酶工程
基因工程的基本概念
D 基因工程的基本形式
第一代基因工程 蛋白多肽基因的高效表达 经典基因工程 第二代基因工程 蛋白编码基因的定向诱变 蛋白质工程
第三代基因工程 代谢信息途径的修饰重构 途径工程
第四代基因工程 基因组或染色体的转移
基因组工程
第二节 基因工程的诞生和发展
一、基因
泛基因阶段
孟德尔遗传因子阶段
（如胰岛素）、干扰素、乙肝疫苗等 研制新型疫苗（HIV、霍乱、单纯疱疹病毒等）
生产具有药用价值的生物制剂，如水蛭素等
3. 基因诊断
– 遗传性疾病的分子诊断
– 癌症的分子诊断 – DNA指纹
4. 基因治疗
是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异 常引起的疾病，以达到治疗目的。
3．断裂基因
1个基因被间隔区分成不连续的若干区段，这种编码序列不连续的间断基因被称为 断裂基因。
4．假基因
不能合成出功能蛋白质的失活基因 。
5．重叠基因
不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的 即重叠的。
现代对基因的定义是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列， 是遗传物质的最小功能单位。
二、 基因工程的诞生
顺反子阶段
1957 年，本泽尔（Seymour Benzer）以T4噬菌 体为材料，在DNA分子水平上研究基因内部的精细结 构，提出了顺反子（cistron）概念。 顺反子是1个遗传功能单位，1个顺反子决定 1条多肽链。
基因工程的基本内容教学设计
基因工程的基本内容教学设计教学设计：基因工程的基本内容一.教学目标1.通过本课程的学习，使学生了解基因工程的基本概念、基本原理和基本技术。
2.使学生了解基因工程在农业、医学等方面的应用，并能够分析其优缺点。
3.培养学生的科学素养和科学思维能力。
二.教学内容1.基因工程的基本概念2.基因工程的基本原理3.基因工程的基本技术4.基因工程在农业、医学等领域的应用三.教学过程1.导入（10分钟）引入基因工程的研究背景和重要性，激发学生的学习兴趣。
2.基因工程的基本概念（20分钟）通过课件和图表，介绍基因工程的基本概念，并让学生能够理解基因工程与传统育种方法的区别。
3.基因工程的基本原理（30分钟）讲解基因的结构和功能，以及基因转导、重组、修饰等基本原理，并通过案例分析说明基因工程如何改变生物体的遗传特性。
4.基因工程的基本技术（30分钟）讲解基因靶向技术、DNA测序技术、DNA合成技术等基本技术，并通过实例演示和小组讨论，让学生了解这些技术的操作方法和应用范围。
5.基因工程的应用领域（30分钟）介绍基因工程在农业、医学等领域的应用，如转基因作物、基因治疗等，并引导学生讨论基因工程在社会发展中的意义和影响。
6.总结和评价（10分钟）回顾本节课的主要内容，帮助学生总结所学知识，评价本节课程的学习效果。
四.教学方法和手段1.教学方法：讲授、讨论、案例分析、实例演示等。
2.教学手段：课件、图表、实验演示等。
五.教学资源和评价方法1.教学资源：课件、图表、实验装置等。
2.评价方法：课堂讨论、小组讨论、课后作业等。
通过学生的表现和作业答案，评价学生对基因工程基本内容的理解和应用能力。
六.教学反思本节课通过让学生了解基因工程的基本概念、基本原理和基本技术，以及基因工程在农业、医学等领域的应用，培养了学生的科学素养和科学思维能力。
但是，由于课时有限，内容较多，可能导致学生的消化吸收不够彻底，需要通过进一步的复习和巩固来加深对基因工程的理解和应用。
高中生物基因工程核心知识点总结
高中生物基因工程核心知识点总结
一、生物工程基本概念
1、生物工程：是以生物学知识、生物技术手段，对细胞、微生物、生物分子和其它生物材料进行改造，以及利用工程原理和技术解决或优化生物学问题的学科。
2、分子工程：建立、组装和修饰分子，应用分子的变化来把控和调整生命过程的学科。
3、基因工程：建立、组装和改变基因，应用基因的变化来把控和调整生命过程的学科。
二、基因工程的基本理论和实践
1、基因工程的概念：基因工程是对物种细胞的基因结构进行改变，使细胞依据调控的要求合成想要的物质或达到目的的技术。
2、基因组：基因组指细胞或组织中基因组成的细胞总和，它可以表达出一种物种所拥有的特性并参与各种活动。
3、转基因技术：利用质粒载体从一种生物体中取出基因，放入另一种生物体中，实现基因重组来改变生物遗传特性。
4、基因测序：利用核酸聚合酶酶切基因片段，用多种技术和设备测定其结构，分析基因的种类、数目、排布、重组等相关内容。
5、基因扩增技术：利用催化剂体外实现DNA的复制，改变或增加基因的数量，从而改变功能，调控细胞表达活动，引入新功能。
6、蛋白质工程：合成、结晶和组装蛋白质，改变其结构和性质，以达到改造表型的目的，从而实现新的功能。
基因工程高三知识点
基因工程高三知识点基因工程是现代生物学中的一项重要技术，通过改变生物体的遗传物质（DNA）来创造新的基因组合或改变生物体的性状。
在高中生物学课程中，学生需要掌握基因工程的基本原理、应用以及相关的伦理和社会问题。
以下是基因工程的一些高三知识点。
一、基因工程的基本原理基因工程是利用DNA技术改变生物体的遗传信息，主要包括以下几个步骤：1. DNA提取：从感兴趣的生物体中提取DNA，通常使用PCR 技术扩增目标DNA片段。
2. DNA剪切：利用限制酶切割目标DNA，产生特定的切口。
3. DNA连接：将DNA片段连接到载体DNA上，形成重组DNA。
4. DNA转化：将重组DNA导入目标细胞中，使其具有新的遗传特性。
5. PCR扩增：使用聚合酶链反应扩增目标DNA的数量。
二、基因工程的应用领域1. 农业领域：基因工程可以用于改良作物，包括提高抗病虫害能力、增加产量、提高品质等。
2. 医学领域：基因工程可以用于制备重组蛋白药物，如胰岛素、生长激素等。
3. 环境领域：基因工程可以用于环境修复，包括通过基因修复技术降解污染物。
4. 科研领域：基因工程可以用于基因功能研究、疾病模型建立等。
三、基因工程的风险与伦理问题1. 生物安全风险：基因工程可能导致基因剥离和转基因生物的释放，风险包括基因污染、基因流动等。
2. 伦理问题：基因工程涉及到修改生物的基因组，可能引发对自然与人类的伦理关切，如人类基因改造、人类克隆等。
四、国际和国内基因工程的监管措施1. 国际监管：1992年生物安全议定书规定，转基因生物的跨国转运需要进行风险评估和合格证明。
2. 国内监管：我国设立了生物安全管理委员会，建立了转基因食品的安全管理体系。
五、基因工程的前景与挑战基因工程作为一种重要的生物技术，将会继续在农业、医学、环境等领域发挥重要作用。
但同时也面临着风险与挑战，需要加强监管、推动科学研究和公众教育。
总结：基因工程作为现代生物学的重要分支，已经在农业、医学、环境等领域取得了巨大的进展和应用。
基因工程的基本内容
基于细胞治疗和软骨、心脏和其他器官的再生方法进行研究，有望缓解或治愈某些难治性疾 病和病症，如糖尿病和帕金森病。
基因工程在农业领域的应用
转基因玉米和其他灌溉作物 调节果树、灌木和花卉
提高农作物的产量。
帮助生长技巧和降低某些病害。
水产养殖
帮助增加渔业产量和提高食品品 质。
基因工程的伦理和法律考虑
虽然基因编辑技术在某些情况下很有用，但其他人不同意因为纵容人类做出不道德的决定，而改变生命体的基 因。因此，需要制订法律和伦理规範，确保基因工程的使用得到监管。 相关国际机构已经进行了许多的咨询、讨论和建议，以调节基因研究、生育技术、基因流动和伦理问题等方面。
基因工程的风险与挑战
风险
• 可能增加突变和新病害的风险。 • 导致环境释放的有毒化学物质等带来风险。 • 可能导致技术上的漏洞，暴露弊端。
挑战
• 提高生物的耐受性和能力，减小农业之类的 费用。
• 使北极地区和生态环境得到改变，以更好地 预测地球变化。
• 与药治和疾病有关的方面的治疗方法发生改变。
基因工程的未来发展趋势
科学家正面对未来发展趋势，以更好地利用基因组学和基因编辑技术，通过 调节作物能力、动物品种和人类健康等内容，创造一个更美好的世界——知 识经济的创新升级和后工业革命的胜利。
基因克隆技术
利用PCR(聚合酶链反应)复制基因，并将复制后 的基因用于人工细胞中。
基因编辑技术
利用CRISPR/Cas9系统，对个别基因进行精确编 辑操作，达到修复性、治疗性的目的。
基因工程在医学领域的应用
1
基因检测
帮助人们检测患病风险，更好地预测以及治疗传染性疾病、癌症等。
2
基因治疗
利用基因编辑技术、载体等工具来进行特定的基因治疗，治疗疾病。
基因工程基本内容
基因工程基本内容
1. 嘿，基因工程到底是啥呀？就像搭积木一样，把不同的基因片段组合起来呀！比如说，我们可以把萤火虫的发光基因放到植物里，哇，那植物不就可以发光啦！这多神奇呀！
2. 你知道基因工程怎么改变生物的特性吗？就好比给生物“换装”，让它们拥有新的“技能”。
例如把抗虫基因放到棉花里，棉花就不容易被虫子侵害啦，这不是超厉害的嘛！
3. 基因工程能做的可多啦！像变魔术一样，把一个生物的优点变到另一个生物身上。
举个例子呀，把鱼的抗冻基因转到西红柿里，那西红柿就能在寒冷的地方生长啦，是不是很有意思呀！
4. 哎呀，基因工程对我们的生活影响可大了呢！就像给我们的生活加了魔法。
比如说利用基因工程生产药物，能救很多人的命呢，这是多么伟大的事情呀！
5. 基因工程能创造出全新的生物哦！这不就像创造了一个新的小伙伴嘛。
像人造的微生物，可以帮助我们处理垃圾呢，多棒呀！
6. 基因工程是不是很牛呀！简直就像给生物开了个“外挂”。
比如让植物能自己生产肥料，就不用我们老是去施肥啦，省事又省力呢！
7. 你想过基因工程有多强大吗？就像一个超级英雄，能解决好多难题呢！比如让一些动物快速生长，这样我们就能更快有肉吃啦，哈哈！
8. 基因工程的未来会怎样呢？肯定像火箭一样飞速发展呀！以后说不定我们能通过基因工程定制自己想要的宠物呢，哇塞，想想就兴奋！
9. 基因工程实在是太神奇啦，它会给我们的世界带来无数的变化和惊喜，我们要好好期待和利用它呀！。
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基因工程的基本内容基因工程的基本内容一.本周教学内容：基因工程的基本内容二.学习内容：本周学习基因工程的操作过程，指导进行基因工程操作时需要的基本工具：限制酶、连接酶、运载体，了解他们的特点，及其在基因工程中的应用。
理解基因工程操作的基本步骤，理解如何提取目的基因，怎样将目的基因导入受体细胞，怎样鉴定试验的成果等等。
基因工程的基本内容一. 本周教学内容：基因工程的基本内容二.学习内容：本周学习基因工程的操作过程，指导进行基因工程操作时需要的基本工具：限制酶、连接酶、运载体，了解他们的特点，及其在基因工程中的应用。
理解基因工程操作的基本步骤，理解如何提取目的基因，怎样将目的基因导入受体细胞，怎样鉴定试验的成果等等。
了解基因工程对现代社会的贡献及基因工程应用的发展。
三. 学习重点：1. 基因工程的概念2. 基因工程的操作工具3. 运载体的基本条件4. 基因工程的基本操作步骤5. 基因工程的应用和发展四. 学习难点：1. 基因工程工具：限制酶、运载体2. 运载体的基本要求3. 基因工程的操作步骤4. 如何检测基因操作5. 基因工程应用的两面性五. 学习过程：（一）概念：基因工程——又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
是指在生物体外，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。
概念要点：1. 在DNA分子水平上进行设计操作的2. 在生物体外实现的基因改造3. 对受体细胞进行无性繁殖4. 重组基因最终表达获得性状（二）基因操作的工具1. 抗虫棉的培育：将抗虫的基因从某种生物（如苏云金芽孢杆菌）中提取出来，“插入”到棉花的细胞中，与棉细胞中的DNA结合起来，在棉中发挥作用。
2. 技术要点首先：从苏云金芽孢杆菌的一个DNA分子上辨别出所需要的基因，并且把它切割下来其次：将切割下来的抗虫基因与棉的DNA“缝合”起来A. 基因的剪刀——限制性内切酶全称： DNA限制性内切酶（以下简称限制酶）。
来源：主要来自于微生物中（目前已经发现了200多种限制酶）特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子例如：从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并在G和A间切开。
补充知识：1. 限制性内切酶可以水解侵入细菌的外源性DNA分子，保护细菌自身2. 每种限制性内切酶能识别DNA中4—6个核苷酸的特殊序列3. 细菌自身相同序列被修饰（甲基化）而不被水解4. 限制酶能产生交错切口，形成粘性末端B. 基因的针线——DNA连接酶黏性末端：被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫做黏性末端。
DNA连接酶：两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，然后让两者的黏性末端通过互补的碱基黏合起来，DNA连接酶在断口处把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来——形成共价键C. 基因的运输工具——运载体作用：要将一个外源基因，送入受体细胞。
条件：①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存进行复制、表达②具有多个限制酶切点以便与外源基因连接③具有某些标记基因便于进行筛选常用运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等。
质粒：是基因工程最常用的运载体，最常用的质粒是大肠杆菌的质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
特点：①含有抗性基因：大肠杆菌质粒中常含抗药基因，如：抗四环素的标记基因②基因组很小：细菌质粒的大小只有普通细菌染色体DNA 的百分之一③质粒能够“友好”地“借居”在宿主细胞中。
一般来说，质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用。
④质粒的复制则只能在宿主细胞内完成。
来源：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌中都有质粒。
（土壤农杆菌很容易感染植物细胞，使细胞生有瘤状物。
培育转基因植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做运载体。
）六. 基因操作的基本步骤（一）取目的基因目的基因:是人们所需要的特定基因苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因种子的贮藏蛋白的基因人的胰岛素基因、干扰素基因等主要途径：①从供体细胞的DNA中直接分离基因②人工合成基因。
1. 直接分离基因:最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。
具体操作：供体细胞中的DNA 切成许多片段重组DNA 受体细胞（大量复制）基因扩增分离含有目的基因的细胞把带有目的基因的DNA片段分离出来优点：操作简便缺点：①工作量大，具有一定的盲目性②真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，不能直接用于基因的扩增和表达主要应用：如许多抗虫、抗病毒的基因都可以用上述方法获得。
2. 人工合成基因：（1）逆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，从而获得所需要的基因。
目的基因mRNA 单链DNA 双链DNA（目的基因序列）（2）化学合成法根据已知的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氨基酸序列 mRNA序列 DNA序列目的基因优点：目的性强，比较容易获得真核基因序列缺点：操作技术性强，不容易获取，基因表达不容易控制主要应用：如人的血红蛋白基因、胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。
重要发展：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，扩增DNA技术（也叫PCR技术），使目的基因在短时间内成百万倍地扩增。
A. 目的基因与运载体结合B. 将目的基因导入受体细胞常用受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
主要手段：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
质粒细菌目的基因扩增感受态细胞：能够接受外源DNA的细胞将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒易进入受体细胞。
C. 目的基因的检测和表达1. 转基因结果：①在全部受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞很少②重组DNA转移成功的受体细胞不一定能够表达③必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。
2. 检测的方法（1）抗性监测：（2）性状检测：受体细胞是否表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
基因工程的成果与发展前景一. 基因工程与医药卫生A. 生产基因工程药品传统药品生产：直接从生物体的组织、细胞或血液中提取的原料有限，产品价格昂贵。
如：猪胰岛素，紫草素工程菌生产：通过发酵工程生产高效率、高质量、低成本的药品。
如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等胰岛素：是治疗糖尿病的特效药。
胰岛素生产传统方法基因工程来源猪、牛胰腺提取大肠杆菌工程菌分泌产量4—5克/100千克100克/1000升培养液比较产量低、价格高、供不应求产量高、工厂化生产、满足患者需要白细胞介素－2：是淋巴细胞产生的一种淋巴因子本质：小分子蛋白质（分布于血清中）功能：能促进淋巴细胞活化和增殖应用：主要用于治疗肿瘤和感染性疾病生产：白细胞介素－2在大肠杆菌中的高效表达，发酵工程生产干扰素：是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白本质：可溶性糖蛋白（分布于血清和组织液）来源：被病毒感染的组织细胞产生（非病毒基因表达产物）功能：①它是一种抗病毒的特效药，对细菌和真菌感染作用不大②几乎能抵抗所有病毒引起的感染，如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染，③干扰素对治疗乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌症和某些白血病也有一定疗效。
干扰素生产传统方法基因工程方法来源从人血液中的白细胞内提取大肠杆菌及酵母菌细胞内获得产量1mg干扰素/300L血液20～40mg干扰素/1kg细菌培养物比较基因工程方法生产产量高、效果稳定、成本低，适于工厂化生产基因工程药物：蛋白质产品：胰岛素、干扰素外、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品等疫苗产品：预防乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、虐疾等疾病的各类疫苗。
B. 用于基因诊断与基因治疗基因工程技术还可以直接用于基因的诊断和治疗。
1. 基因诊断：用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。
基本原理：分子杂交诊断病例：①病毒性疾病：利用DNA探针可以迅速地检出肝炎患者的肝炎病毒、肠道病毒、单纯疱疹病毒等多种病毒。
②诊断遗传性疾病：用β－珠蛋白的DNA探针检测出镰刀状细胞贫血症，苯丙氨酸羟化酶基因探针检测出苯丙酮尿症。
③肿瘤诊断中的应用：用白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针，可以用来检测白血病。
2. 基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的病例试验：半乳糖血症：常染色体单基因隐性遗传病病理：乳糖代谢异常由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，因此当乳糖分解成半乳糖后，不能继续转化为葡萄糖，过多的半乳糖在体内积聚，会引起肝、脑等功能受损治疗：体外试验水平用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了结论：用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的基因治疗并非对致病基因进行修复该种治疗方法并不能稳定遗传二.基因工程与农牧业、食品工业1. 主要应用：培育高产、优质或具有特殊用途的动植物新品种。
（1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。
如：用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。
实验：将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植株前景：如果以此作为技术基础，把大豆蛋白的基因转移到水稻、小麦等粮食作物中，就可以提高这些作物的蛋白质含量，改善它们的品质。
（2）用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作物新品种。
原理：抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。
如抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等（自然界中细菌身上几乎可以找到植物所需要的各种抗性）例如：抗虫的烟草、番茄、马铃薯、玉米、大豆、油菜、棉等作物，抗黄瓜花叶病毒、苜蓿花叶病毒的作物，以及抗除草剂的植物等（3）基因工程在畜牧养殖业上的应用：病毒DNA实验前景：①特殊动物：将人生长素基因和牛生长素基因分别注射到小白鼠的受精卵，得到体型巨大的“超级小鼠”②乳房反应器利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内的表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各类物质，如激素、抗体及酶类等。
③开辟新的食物来源可以用基因工程的方法从微生物中获得人们所需要的糖类、脂肪和维生素等产品。
三.基因工程与环境保护1. 用于环境监测——用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量方法：使用一个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来特点：快速、灵敏（用传统方法进行检测，一次需要耗费几天或几个星期的时间，精确度也不高。