转基因技术及应用.ppt

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1、第十章转基因技术与应用转基因植物转基因动物转基因微生物转基因技术是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术（Transgenetechnology）。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。第一节转基因植物p85目的基因和受体的获得转基因方法转基因植物的鉴定转基因植物的应用转基因植物研究存在的问题一、目的基因的来源采用限制性内切酶，从生物组织中获取目的基因；通过mRNA合成cDNA；人工合成的DNA片段；聚合酶链式反应（PCR）扩增特定基因片段。二、转

2、基因植物受体包括：叶盘、胚轴、茎尖、茎段原生质体悬浮细胞愈伤组织胚状体活体三、转基因方法直接导入法物理法：基因枪法、电击法、超声法、显微注射法、激光微束法化学法：PEG法，脂质包埋法等载体介导法：农杆菌介导、病毒介导法花粉管通道法枪击法将待转化的DNA沉淀在细小金属珠的表面，用特制枪将金属珠直接打入植物细胞，枪的威力为430m/s，植物细胞通常是胚胎细胞、玉米籽、叶子等，但进去的DNA片段整合效率极低。电击法将高浓度的质粒DNA加入到植物细胞的原生质体悬浮液中，混合物在200-600V/cm的电场中处理若干秒钟，然后将原生质体在组织培养基中生长1-2周，再生出整

3、株植物。直接导入法融合法将外源DNA与特殊的疏水性高分子化合物混合，在水中这些疏水性化合物分子形成球状的脂质体，后者与植物细胞原生质体融合，筛选融合子，再生植物细胞壁。T-DNA的染色体整合机制载体介导法农杆菌介导法p87共整合转化程序二元整合转化程序病毒介导法随着植物病毒分子生物学及遗传学研究的不断深入，用病毒基因组作为载体转化植物细胞日益受到人们的重视，因为病毒载体能将外源基因导入植物的所有组织和细胞中，而且不受单子叶或双子叶的限制。在大约300种特征清楚的植物病毒中，单链RNA病毒约占91%，双链RNA病毒、双链DNA病毒、单链DNA病毒各占3%。利用植物

4、病毒载体转化植物细胞大致有以下两种战略：转染植物细胞原生质体转染植物组织花粉管导入法将外源DNA沿着花粉管经过珠心进入尚未形成正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞中，从而实现基因的转移。这一方法是我国科学家周光宇首先提出设计的，目前已应用于水稻、小麦、棉花、大豆、花生、蔬菜等作物的转基因研究。花粉管导入法的特点是直接、简便。它的受体材料为植株整体，省略了细胞组织培养的诱导和传代过程，排除了植株再生的障碍，特别适合于难以建立有效再生系统的植物。由于转化的是完整植株的卵细胞、受精卵或早期胚胎细胞，导入的DNA分子整合效率较高。四、转基因植物的鉴定选择培养基检测：如Ti

5、质粒改造时插入抗生素标记基因遗传标记检测：选择标记治理，如含有β-葡糖苷酸酶、荧光素酶基因等目的基因检测：PCR、分子杂交等五、转基因植物应用植物基因改良抗虫害植物、抗除草剂植物、高品质植物转基因植物生产药物富含维他命A的黄金大米转基因番茄（抗花叶病基因）转基因棉花（Bt基因）抗虫玉米转基因植物1983年美国和比利时科学家首次将外源基因导入烟草和胡萝卜。1994年世界上第一种耐储藏的番茄在美国批准上市。1995年转基因的抗虫、抗除草剂的玉米和棉花在美国投入生产。2000年美国转基因大豆的种植面积首次超过普通大豆。迄今为止世界上共批准了12种作物、6大类性状的48

6、个转基因品种进行商业化生产，其中包括水稻、玉米、马铃薯、小麦、黑麦、红薯、大豆、豌豆、棉花、向日葵、油菜、亚麻、甜菜、甘草、卷心菜、番茄、生菜、胡萝卜、黄瓜、芦笋、苜蓿、草莓、木瓜、猕猴、桃、越橘、茄子、梨、苹果、葡萄等。药物名称基因来源应用植物载体核糖体抑制蛋白恬楼、玉米抑制HIV烟草血管紧张肽转化酶牛奶抗过敏烟草、番茄抗体老鼠多种用途烟草抗原细菌、病毒病原口服疫苗烟草、马铃薯、番茄脑啡肽人止痛、镇定剂油菜、拟南芥表皮生长因子人特殊细胞增值烟草促红细胞生成素人调节红细胞水平烟草生长激素鲑鱼刺激生长烟草、拟南芥水蛭素合成血栓抑制剂油菜人血清蛋白人血栓扩张剂烟草、

7、马铃薯干扰素人抗病毒芜芩应用于生产转基因药物的植物六、转基因植物研究存在的问题环境释放安全性食品安全性生物安全的含义生物安全使指在一定的时间与空间范围内，由于自然或人类活动引起外来物种迁移，外来物种在定居、建群、繁衍、扩展的连串过程中造成对本土物种和生态系统的威胁、危害，使之衰退，甚至退化和灭绝；或由于人为造成环境的剧烈变化，导致生态环境的破坏或掠夺生物资源，砍伐和捕捞过度，严重时导致物种濒危或灭绝；或由于科学研究、开发、生产和应用中造成对人类健康、生存环境和社会生活的有害影响。这三种情况均属于生物安全范围，第一种其实是外来物种入侵，或角生物入侵。第二种情况是生

8、态环境的破碎化、片断化和