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基因工程ppt课件
提取某种生物的全部DNA 用适当的限制酶切
一定大小的DNA片段
将DNA片段与: cDNA合成法
+ 第一步，反转录酶以RNA为模板合成一条与RNA互补 的DNA单链，形成RNA-DNA杂交分子。
+ 第二步，核酸酶H使RNA-DNA杂交分子中的RNA链降解， 使之变成单链的的基因主要是指___编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因_
请举出三个以上的例子
供体生物细胞
2、获人工化学合成
限制酶
取出 DNA 用限制酶剪 去与模板互补的DNA双链） 重复循环
16
实际具体过程
17
PCR技术
• 原理： DNA复制 • 前提：
一段已知目的基因的核苷酸序列 • 原料
模板DNA；DNA引物；四种脱氧 核苷酸；热稳定DNA聚合酶 （Taq酶）
• 方式：以_指__数__方式扩增，
PCR扩增仪
即_2_n__（n为扩增循环的次数）
18
1、概念：
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗地说，就是按照人们的意愿，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。
1
2. 基因工程最基本的工具 ──限制性内切酶
以大肠杆菌中的一种叫做EcoRІ的限制酶为例：
限制酶
结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。
终止子：位于基因的尾端的 一段特殊的DNA片断，能 终止mRNA的转录
标记基因的作用是为了鉴别 受体细胞中是否含有目的基 因，从而将有目的基因的细
27
1、（多选）一个基因表达载体的构建应包括 ABCD
A．目的基因 B．启动子 C．终止子 D．标记基因
一定大小的DNA片段
将DNA片段与: cDNA合成法
+ 第一步，反转录酶以RNA为模板合成一条与RNA互补 的DNA单链，形成RNA-DNA杂交分子。
+ 第二步，核酸酶H使RNA-DNA杂交分子中的RNA链降解， 使之变成单链的的基因主要是指___编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因_
请举出三个以上的例子
供体生物细胞
2、获人工化学合成
限制酶
取出 DNA 用限制酶剪 去与模板互补的DNA双链） 重复循环
16
实际具体过程
17
PCR技术
• 原理： DNA复制 • 前提：
一段已知目的基因的核苷酸序列 • 原料
模板DNA；DNA引物；四种脱氧 核苷酸；热稳定DNA聚合酶 （Taq酶）
• 方式：以_指__数__方式扩增，
PCR扩增仪
即_2_n__（n为扩增循环的次数）
18
1、概念：
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗地说，就是按照人们的意愿，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。
1
2. 基因工程最基本的工具 ──限制性内切酶
以大肠杆菌中的一种叫做EcoRІ的限制酶为例：
限制酶
结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。
终止子：位于基因的尾端的 一段特殊的DNA片断，能 终止mRNA的转录
标记基因的作用是为了鉴别 受体细胞中是否含有目的基 因，从而将有目的基因的细
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1、（多选）一个基因表达载体的构建应包括 ABCD
A．目的基因 B．启动子 C．终止子 D．标记基因
基因工程ppt课件
的 基
出相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有
本 内
相应变化的个体进一步培养、研究。
容
例：用棉铃饲喂棉
铃虫，如虫吃后不出现
中毒症状，说明未摄入
中
央
电
教
馆
资
源
中 心
21
目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡，则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。
基 因 工 程 的 基 本 内 容
中
央
电
教
馆
资
央
电
教
馆
资
源
中 心
15
提取目的基因
将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来。
取出 DNA
用限制酶 切断DNA
目前被较广泛 提取使用的目的基 因有：苏云金杆菌 抗虫基因、人胰岛 素基因、人干扰素 基因、种子贮藏蛋 白基因、植物抗病 基因等。
提取目的基因的方法（一）
基 直接分离基因——鸟枪法
因 工
将供体生物的DNA用限制
程 的
酶切割为许多片段，再用运载
基 本Biblioteka 体将这些片段都运载到受体生
内 物的不同细胞中去。只要有一
容 个细胞获得了需要的目的基因
并得以表达，基因工程就算成
功了。
中 央
该法最大的缺点是带有很
电 教
大的盲目性，工作量大，成功
馆
资 源
率低。且不能将真核生物的基
中 心
16 因转移到原核生物中去。
用限制酶 切成许多
源
中 心
22
几种限制性内切酶
返回
基 因 工 程 的 基 本 内 容
中
央
电
教
《基因工程》PPT教学 ppt课件
PPT课件
36
典型例子：抗烟草花叶病毒的转基因烟草、 抗病毒的转基因小麦、甜椒
PPT课件
37
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
3.抗逆转基因植物
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38
4.利用转基因改良植物的品质
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富含赖氨酸的转基因玉米
基转 因入 的荧 发光 荧素 光酶 烟蛋 草白
PPT课件 不会引起过敏的转基因大4豆0
原 理： 基因重组
表达水平： DNA分子水平
过程：
意义： 1、定向改造某些性状
2、克服远缘杂交
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3
原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游 启动子
编码区
非编码区 编码区下游
终止子
RNA聚合酶结合位点
启动子：位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能起 始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。
将目的基因导入 农杆菌介导的遗传转化法
植物细胞
基因枪法
方法
将目的基因导入 动物细胞
——显微注射法
将目的基因导入——感受态细胞吸收DNA分子
微生物细胞
(氯化钙法)
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24
(四)目的基因的检测与鉴定 ——检查是否成功 ①形态检测
检测— ②分子检测
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非目的基因片段 GACATAGCTACA CTGTATCGATGT
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1
我们主要讨论4个问题：
1. 什么是基因工程——基因工程的概念。
2. 为什么能进行基因工程——基因工程的原理和技术。 3. 怎样进行基因工程——4大步骤 4. 基因工程的应用和前景
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2
1、概念：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
基因工程的概念和主要内容 ppt课件
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
三、基因工程的概念及主要内容
3.1 基因工程的概念 3.2 基因工程的主要内容
3.1 基因工程的概念
基因工程也就是DNA重组技术，是用人工的方法把 不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行 剪切、拼接、重组，形成重组体，然后再把重组体引 入宿主细胞中得以高效表达，最终获得人们所需要的 基因产物。
是相同的
(6)基因可通过复制把遗传信息传递给下一代：经重组的基因一般来说是能传代的
3.2 基因工程的主要内容
与宏观的工程一样，基因工程 的操作也需要经过“切”、“接”、 “检查”等过程，只是各种操作的工 具不同，被操作的对象是肉眼难以直 接观察的核酸分子。
基因工程的概念和主要内容
1
• 一、基因研究的发展过程 • 二、DNA的组成、结构和功能 • 三、基因工程的概念及主要内容 • 四、工具酶和基因载体 • 五、基因工程的基本技术 • 六、基因工程在食品产业中的应用
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
• 基因工程研究的理论依据
(1)不同基因具有相同的物质基础:具有遗传功能的特定因彼此之间存在着间隔序列 (3)基因是可以转移的：基因可在不同生物之间转移，或在染色体DNA上移动
(4)多肽与基因之间存在对应关系：普遍认为，一种多肽就有一种相应的基因 (5)遗传密码是通用的：一系列三联密码子同氨基酸之间的对应关系，在所有生物中都
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三、基因工程的概念及主要内容
3.1 基因工程的概念 3.2 基因工程的主要内容
3.1 基因工程的概念
基因工程也就是DNA重组技术，是用人工的方法把 不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行 剪切、拼接、重组，形成重组体，然后再把重组体引 入宿主细胞中得以高效表达，最终获得人们所需要的 基因产物。
是相同的
(6)基因可通过复制把遗传信息传递给下一代：经重组的基因一般来说是能传代的
3.2 基因工程的主要内容
与宏观的工程一样，基因工程 的操作也需要经过“切”、“接”、 “检查”等过程，只是各种操作的工 具不同，被操作的对象是肉眼难以直 接观察的核酸分子。
基因工程的概念和主要内容
1
• 一、基因研究的发展过程 • 二、DNA的组成、结构和功能 • 三、基因工程的概念及主要内容 • 四、工具酶和基因载体 • 五、基因工程的基本技术 • 六、基因工程在食品产业中的应用
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
• 基因工程研究的理论依据
(1)不同基因具有相同的物质基础:具有遗传功能的特定因彼此之间存在着间隔序列 (3)基因是可以转移的：基因可在不同生物之间转移，或在染色体DNA上移动
(4)多肽与基因之间存在对应关系：普遍认为，一种多肽就有一种相应的基因 (5)遗传密码是通用的：一系列三联密码子同氨基酸之间的对应关系，在所有生物中都
高中生物基因工程课件
毒性和提高免疫原性。
基因工程疫苗的应用
03
预防传染病，如乙型肝炎疫苗、人乳头瘤病毒疫苗等，降低人
群发病率。
基因工程抗体
基因工程抗体的种类
包括单克隆抗体、双特异性抗体、人源化抗体等。
基因工程抗体的制备
通过基因工程技术克隆和表达抗体的重链和轻链可变区基因，与适 当的恒定区基因融合，在哺乳动物细胞中表达。
公众参与与透明度
加强公众参与和透明度，促进利益相关方的对话 和协商，共同制定符合各方利益的决策。
3
国际合作与协调
加强国际合作与协调，共同制定国际性的伦理准 则和法律法规，促进全球范围内的公平和平等。
谢谢
THANKS
生物固氮
通过基因工程技术将固氮基因转入植物，提高植 物的固氮能力，减少化肥使用。
生物农药
通过基因工程技术生产具有杀虫、杀菌作用的生 物农药，减少化学农药的使用。
基因编辑技术
利用基因编辑技术如CRISPR-Cas9等对作物进行 精确的基因改造，提高作物的抗逆性和产量。
05 基因工程与环境保护
CHAPTER
生物的遗传性状。
基因工程原理
基因工程基于分子生物学和遗传学 原理，通过改变生物体的基因组， 实现对生物性状的遗传改良。
基因工程操作步骤
基因工程的操作步骤包括基因克隆 、载体构建、受体细胞转化、基因 表达和产物分离纯化等。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源
基因工程的未来发展
基因工程起源于20世纪70年代，当时 科学家发现了限制性内切酶和DNA连 接酶，为基因操作提供了工具。
基因工程在土壤修复中的应用
土壤修复是指通过各种手段改善土壤质量，降低土壤污染 对环境和人体健康的影响。基因工程技术可以帮助我们培 育出具有特定功能的植物，用于土壤修复。
《基因工程简介》课件
前沿的学科，将对医学、农业、环境和能源等领域带来深刻的变革和进步。了解基因工程的基本概 念、应用和挑战，是我们迎接未来科技发展的重要一步。
基因转导
将外源基因导入目标细胞，实 现基因功能的调控和表达。
基因编辑
利用CRISPR-Cas9等技术，对基 因组中的特定位置进行精确编 辑和改造。
基因工程的伦理和风险问题
1 伦理问题
基因工程涉及对生命和基因的控制，引发伦理和道德层面的反思和讨论。
2 风险问题
基因工程可能带来环境风险和基因突变等潜在问题，需要严格的安全评估和监管。
《基因工程简介》PPT课 件
基因工程是一门研究控制和改变生物基因组的学科。通过改变生物体基因组 的结构和组织，可以产生改善农作物、生产药物、治疗疾病等社会需求的生 物。
基因工程的定义
基因工程是一种重要的生物技术，利用现代分子遗传学和基因组学知识，设 计和操作基因的技术，以改变生物体的特征，实现对生命过程和物质转化的 控制。
农业生产
基因工程可以改良农作物，提高产 量和耐性，解决粮食安全和环境问 题，为农业生产带来巨大变革。
基因编辑
通过基因编辑技术，可以精确修改 和调整生物基因组，开辟了新的治 疗疾病和改良物种的途径。
基因工程的主要技术方法
基因克隆
将感兴趣的基因从一个物种转 移到另一个物种，以实现基因 的功能研究和应用。
3 社会问题
基因工程引发公众关注和争议，涉及科技发展与社会责任之间的平衡问题。
基因工程的未来发展趋势
精准医学
基因工程将深化个体基因组研究， 实现个体化治疗和预防，推动精 准医学的发展。
生物能源
基因工程技术有望提升生物能源 的生产效率，推动可再生能源的 发展和应用。
基因转导
将外源基因导入目标细胞，实 现基因功能的调控和表达。
基因编辑
利用CRISPR-Cas9等技术，对基 因组中的特定位置进行精确编 辑和改造。
基因工程的伦理和风险问题
1 伦理问题
基因工程涉及对生命和基因的控制，引发伦理和道德层面的反思和讨论。
2 风险问题
基因工程可能带来环境风险和基因突变等潜在问题，需要严格的安全评估和监管。
《基因工程简介》PPT课 件
基因工程是一门研究控制和改变生物基因组的学科。通过改变生物体基因组 的结构和组织，可以产生改善农作物、生产药物、治疗疾病等社会需求的生 物。
基因工程的定义
基因工程是一种重要的生物技术，利用现代分子遗传学和基因组学知识，设 计和操作基因的技术，以改变生物体的特征，实现对生命过程和物质转化的 控制。
农业生产
基因工程可以改良农作物，提高产 量和耐性，解决粮食安全和环境问 题，为农业生产带来巨大变革。
基因编辑
通过基因编辑技术，可以精确修改 和调整生物基因组，开辟了新的治 疗疾病和改良物种的途径。
基因工程的主要技术方法
基因克隆
将感兴趣的基因从一个物种转 移到另一个物种，以实现基因 的功能研究和应用。
3 社会问题
基因工程引发公众关注和争议，涉及科技发展与社会责任之间的平衡问题。
基因工程的未来发展趋势
精准医学
基因工程将深化个体基因组研究， 实现个体化治疗和预防，推动精 准医学的发展。
生物能源
基因工程技术有望提升生物能源 的生产效率，推动可再生能源的 发展和应用。
《基因工程》PPT幻灯片PPT
内切酶切开 DNA
电泳
印迹转移
印迹法
胶片显影
放射性探针 杂DNA 片断混合物通过电泳分离。 （3）电泳后，通过印迹技术转到酯酰纤维薄膜上， 以便操作。 （4）用已知小片断DNA 作为探针，互补结合需要找 的基因片断。 （5）探针DNA 片断已用放射性元素标记，使胶片感 光后可看出。
先分离纯化目的基因的 mRNA，将其逆转录成单链的 DNA,再经过DNA聚合酶的作用 产生双链的DNA，从而获得目 的基因。
2、目的基因的扩增
聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction) 简称ＰＣＲ，是一项在短时间 内大量扩增特定的ＤＮＡ片段的分子生 物学技术，1984年美国Cetus公司的Kary Millis所发明。
基因枪法
③中间介导法——农杆菌介导 ④微注射法
5、重组体的筛选
根据载体DNA分子 上的筛选标记赋予 受体细胞在筛选平 板上表型的变化来 筛选重组子。
例如由于外源DNA 的插入引起抗药性 失活。
四、基因工程的应用
基因工程技术已经在医学、工业、农业等各个领域得到 了广泛的应用。
1.基因工程药物
将目的基因用DNA重组的方法连接在载体上，然后将 载体导入靶细胞，使目的基因在靶细胞中得到表达，最后 将表达的目的蛋白质提纯及做成制剂，从而成为蛋白类药 或疫苗。
《基因工程》PPT幻灯片PPT
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一、基因工程诞生的背景 1、理论上的三大发现 ①40年代发现了遗传物质—DNA 1944、T·Avery 肺炎双球菌的转化实验。
②50年代搞清了遗传物质的分子机制—1953年 Watson and Crick的DNA结构：双螺旋、半保留复制， 1958年诺贝尔奖。
相关主题
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要点、疑点、难点
基因工程名称 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果
生物体外 基因 DNA分子水平 剪切拼接导入表达 人类需要的基因产物
要点、疑点、难点
直接分离基因：鸟枪法
2 基 因 工 程 基 本 操 作 步 骤
提取目的基因
人工合成基因
反转录法 据已知的氨基酸序列 合成DNA
目的基因与运 同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因，加入DNA连接 载体结合 酶，形成重组DNA分子
目的基因导入 主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法 受体细胞 检测 目的基因的检 测和表达 表达 根据受体细胞是否具有某些标记基因判 断目的基因是否导入 受体细胞表现出特定的性状
要点、疑点、难点
过 程 优 点 缺 点 工作量大， 有盲目性， 目的基因含 有不表达的 内含子
【错解分析】解答此类题目易出现的思维障碍是：①审题不严，把运载体当成基因工程的 工具酶；②存在一定的思维定势，脑海中只有细菌的质粒可作运载体，忽略了细菌也是常 用的受体细胞之一这一知识。 排除障碍的方法是： ①严格审题； ②学习中多采用对比、归纳等思维方法，消除思维定势。
逆转录单链合成 双链 mRNA DNA DNA
操作过程麻 烦 。 mRNA 生存时间短， 技术要求高
据推测出的核苷酸序列，通 过化学方法合成
专一性 最强， 目 的 基 目前，复杂 因 不 含 的尚不知核 内 含 子 ，苷酸序列的 可 合 成 基因不能合 自然界 成 不存在
要点、疑点、难点
2 基因工程基本操作步骤
第一类是噬菌体和某些病毒的DNA。一般来说，天然运载体往往不能满 足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的运 载体进行人工改建。
要点、疑点、难点
3 基因工程成果与发展前景
生产基因工程药品 如胰岛素、干扰素 基因工程与 医药卫生 基因诊断 如用基因探针检测肝类病毒、诊断遗传病 基因治疗 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达
关于运载体
运载体应具备的三个条件
(1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； (2)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，以便进行筛选。
使用运载体的目的
一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去
要点、疑点、难点
目前常用的两类运载体
一类是细菌的质粒，它是细菌染色体DNA以外的小型环状DNA(一般有1200kb，kb为千碱基对)，有的细菌只有一个，有的细菌有多个
课前热身
4 A B C D 5 A B C D 6 A B C D A 在基因操作的基本步骤中第一步是( ) 基因与运载体结合 提取目的基因 将目的基因导入受体细胞 基因表达的检测 B 获取真核生物目的基因常用的方法是( ) 写枪法 DNA扩增技术 人工合成基因的方法 用限制性内切酶切割DNA片段 C 下列不属于利用基因工程技术制取的药物是( 从大肠杆菌体内制取白细胞介素 在酵母菌体内获得的干扰素 在青霉菌体内获取青霉素 在大肠杆菌内获得胰岛素
汞和降解土壤中DDT的细菌
课前热身
选择题 1 下列不属于基因工程实例的是( B ) A 培育出抗烟草花叶病毒的番茄植株 B 在大肠杆菌体内获取人的干扰素 C 培育出兼有鲤鱼和鲫鱼特点的鲤鲫移核鱼 D 利用“工程菌”生产乙肝疫苗 2 下列常用作运载体的是( C ) A 大肠杆菌质粒 B 苏云金芽孢杆菌的DNA分子 C 土壤农杆菌环状RNA分子 D 动物细胞的染色体 3 限制性内切酶的特点是( D ) A 只能识别GAATTC序列 B 识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点 C 识别黏性末端 D 切割质粒DNA的标记基因
获 取 目 的 基 因 的 方 法
直接分 离法 （鸟枪 法）
不同 供 体 细 限制性酶 DNA 运载体 受体 胞 中 片段 D N A 细胞 找出 DNA片 目的基 目的 段扩增 因细胞 基因
操作 简便
专一性 强，目 的基因 中不含 内含子
人 工 合 成 法
反 转 录 法 由 氨 基 酸 序 列 合
到治疗疾病的目的
要点、疑点、难点
农业上 基因工程与 农牧业、食 品工业 畜牧养 殖业上
获得高产、稳产和具有优良品质的农作物 培养具有各种抗逆性的作物新品种 获得人们所需要的和具优良品质的转基因动物
利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达
Байду номын сангаас
食品业 为人类开辟新的食物来源 基因工程与 环境保护 环境监测 用DNA探针检测水中病毒的含量 环境净化 获得分解四种烃类的“超级菌”，吞噬
)
课前热身
7 下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是 A 抗棉铃虫的转基因抗虫棉 B 耐寒的小黑麦 C 试管牛 D 太空椒 ( B )
能力、思维、方法
【例1】下列有关基因工程技术的叙述，正确的是( ) A 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 【答案】C D 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达 【解析】此题考查基因的操作工具、目的基因表达等知识。解答此类题目须明确 以下三方面知识： (1)基因操作的工具有限制酶、连接酶；(2)一种限制酶只能识 别特定的核苷酸序列，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同；(3)运载体是基因的 运输工具；(4)目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明 目的基因完成了表达过程；(5)导入受体细胞中的目的基因主要是为了表达，生产 目的基因的产物，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一。 据以上分析，A、B、D选项的说法均不正确，应选C。
第十一课 遗传和基因工程
第三课时
基因工程简介
要点、疑点、难点
1 基因工程的概念
基因工程的概念
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。 这种技术是在生物体外，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。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的 个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物 的细胞里，定向改造生物的遗传性状。