基因工程是一种现代生物技术，它涉及对生物的遗传物质——DNA进行人工操作，以实现特定的目的。在基因工程中，科学家会将一个生物体的基因提取出来，然后将其插入到另一个生物体的基因组中，使得后者获得新的遗传特性，从而产生所需的产品或创建新的生物类型。这个过程通常包括四个基本步骤：获取目的基因、目的基因与运载体重组、重组DNA导入受体细胞以及筛选含目的基因的受体细胞。
以抗虫棉的获取为例，这是一个基因工程的经典案例。为了对抗棉花虫害，科学家使用了一种称为限制酶的酶，这种酶可以切割DNA分子来获取抗虫基因。接着，他们使用DNA连接酶将抗虫基因与称为运载体的DNA片段连接起来，这个运载体就像一辆“分子运输车”，能将重组DNA送入目标细胞。质粒是一种常被用作运载体的环状DNA分子，它们需要满足几个条件：能装载目的基因、能被受体细胞接受、能自我复制，并且带有可供识别的标志基因。
基因工程的应用非常广泛，包括微生物基因工程，如改造微生物以生产药物；植物基因工程，例如抗病毒烟草，增强了植物对病毒的抵抗力；还有动物基因工程，如巨型小鼠的培育，展示了基因改变对生物体大小的影响。
然而，基因工程技术也引发了关于安全性的问题。转基因生物可能会对生态环境产生不利影响，比如可能影响其他物种的生存，同时，转基因生物产品可能对人体健康构成潜在风险，比如转基因食品的安全性问题。
在学习基因工程的过程中，学生需要掌握基因的概念，理解DNA如何传递遗传信息，以及中心法则的基本内容。通过实例分析，如抗虫棉的获得，学生可以深入理解基因工程的操作工具和步骤，并对转基因技术的应用和安全性有全面的认识。
巩固性练习的解答如下：
1、目的基因通常通过PCR技术或从基因文库中获取。分子手术刀是限制酶，分子缝合针是DNA连接酶，分子运输车通常是质粒。操作步骤包括从人的基因组中获取目的基因，将目的基因与质粒结合，插入启动子和终止子，然后将基因表达载体导入牛的受精卵，形成转基因牛，其产生的奶中含有人的血清蛋白。这表明人和牛共用一套遗传密码。
2、基因操作的基本步骤为获取目的基因、目的基因与运载体重组、重组DNA导入受体细胞、筛选含目的基因的受体细胞。目的基因获取方法主要包括从基因文库中获取和通过PCR扩增。
3、错误的选项是C，因为限制酶不仅用于切割获取目的基因，也用于切割运载体以便连接目的基因。
4、“转基因动物”是指基因组中插入了外源基因的动物。
5、可以通过转基因技术获得具有多重优点的农作物。
6、不是转基因成果的是C，高产青霉素菌株是通过传统的诱变育种得到的。
7、关于质粒的叙述，正确的是A，质粒是广泛存在于细菌和某些真核生物细胞中的一种环状DNA分子。
