植物基因工程总结

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1、第一章概述?植物基因工程的研究范围；相关学科；历史和现状；理论和现实意义；研究步骤。第二章转化系统?根癌农杆菌Ti质粒转化系统；植物病毒载体系统；植物原生质体转化系统；植物组织及整体水平的转化系统；转化供体DNA的基本特点；转化系统的选择；转化选择标记基因；转化体的鉴定。第三章目的基因的获得和植物基因启动子的分离?目的基因的分离克隆；功能蛋白组技术分离目的基因；基因文库技术分离目的基因；mRNA差别显示技术分离差别表达基因；图位克隆目的基因；标签法分离克隆目的基因；酵母双杂交系统分离目的基因；基因芯片技术及生物信息学技术在分离克隆目的基因中的

2、应用。植物基因启动子的分离克隆。第四章外源基因在转基因植物细胞内的表达调控?转录调控序列对外源基因表达的影响；mRNA3'-端非编码序列对外源基因表达的影响；5'-端内含子的影响；外源基因在转译水平表达的调控；外源基因转译后的细胞内定位及加工；外源基因的整合、重排及甲基化；外源DNA整合的遗传效应对基因表达的影响；转基因沉默的类型及其机理；克服转基因沉默的策略。反义RNA,RNAi,Knockout技术。第五章植物基因工程动态?抗病植物基因工程；抗虫植物基因工程；抗除草剂植物基因工程；抗逆植物基因工程；品质改良；花形花色控制；雄性不育系的创建

3、；生物反应器。绪论植物基因工程定义(朱桢）：采用工程设计的方式，通过体外DNA重组技术，将特定的外源基因导入受体植物细胞内，由此获得的转化植物可以表现出预期的遗传特性，具有上述特点的科学被称之为植物基因工程。转化：外源DNA通过载体﹑媒体或其他物理﹑化学方法导入植物细胞并得到整合及表达的过程。实现这一过程的途径称之为“转化系统”转化系统包括载体系统和受体系统。受体系统的要求：易再生，再生频率高，稳定性、重复性好。直接把野生型Ti质粒作为载体存在的问题：a.Ti质粒大，不易直接操作。b.酶切位点太多。c.T-DNA区内有许多不需要的编码基因。d

4、.Ti质粒不能在大肠杆菌中复制，得到重组质粒，只能在农杆菌中扩增，而农杆菌的接合转化率很低。e.Ti质粒上有一些对于T-DNA转移不起任何作用的基因。Ti质粒的改造：1、除去T-DNA上的生长素（tms）和细胞分裂素（tmr）生物合成基因，因为大量的生长素和细胞分裂素会抑制细胞再生为整株植物；2、除去T-DNA上的冠嘤碱合成基因（tmt）；因为冠嘤碱的合成大量消耗精氨酸和谷氨酸，影响植物细胞的生长；3、除去TTii质粒上的其它非必需序列，最大限度地缩短载体的长度；4、安装大肠杆菌复制子，使其能在大肠杆菌中复制，以利于克隆操作；5、安装植物细胞

5、的筛选标记，如neor基因，使用植物基因的启动子和polyA化信号序列；6、安装多聚人工接头以利于外源基因的克隆。先将T-DNA片段克隆到大肠杆菌的质粒中，并插入外源基因，最后通过接合转移把外源基因引入到农杆茵的Ti质粒上，这是一种把预先进行亚克隆、切除、插入或置换的T-DNA引入Ti质粒的有效方法。带有重组T-DNA的大肠杆菌质粒衍生载体称为“中间载体（intermediatevector），而接受中间载体的Ti质粒则称为受体Ti质粒（acceptorTip1asmid），一般是卸甲载体（disarmedvector）。一元系统中间载体的特

6、征：①中间载体必须含有与Ti质粒T-DNA区同源的序列，此外含有pBR的序列，在其被引入到根癌农杆菌后即可高频地与Ti质粒的T-DNA的同源序列进行重组；②它应具有一个或几个细菌选择标记，便于筛选共整合质粒；③它必须有bom位点，在有诱导质粒存在的情况下，bom位点的存在可以使中间载体在不同细菌细胞内进行转移；④它应该含有阳性植物选择标记，以利于转化植物细胞的筛选，例如新霉素磷酸转移酶(neomycinphosphotransferase,Npt-Ⅱ)基因，其可赋予转化植物细胞卡那霉素抗性；⑤它应该含有单一的限制性内切酶切点，以利于外源基因的

7、插入；⑥无Ti质粒的边界序列。双元载体（binaryvecter）系统是指由两个分别含TDNA和Vir区的相容性突变Ti质粒构成的双质粒系统,又因为其T-DNA与Vir基因在两个独立的质粒上，通过反式激活T-DNA转移,故称之为反式载体（transvecter）.一元载体与二元载体系统的比较：植物基因转化载体必须具备的两个功能。（1）媒介，整合（2）提供被寄主细胞复制，转录系统识别的DNA序列RNA病毒作为基因载体的基本方法①单链病毒RNA反转录成一条单链cDNA（ssDNA）②合成双链cDNA（dscDNA）③双链cDNA在细菌质粒或Cos

8、mide中克隆④外源基因插入到克隆质粒的cDNA中⑤把带有外源基因的cDNA转录成RNA再感染植物病毒载体系统的评价优点：①感染方式简单（CaMV，TMV）②可以产