转基因技术
转基因技术介绍
转基因技术编辑转基因即转基因技术。
转基因技术（Genetically Modified，简称GM），是指运用科学手段，从某种生物体基因组中提取所需要的目的基因，或者人工合成指定序列的基因片段，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有特定的遗传性状个体的技术。
该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。
转基因技术的理论基础来源于分子生物学。
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（但如今人们对改变原有动植物性状的技术称为转基因技术（狭义），将对微生物的操作称为遗传工程技术（狭义）。
经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"（Genetically modified organism，简称GMO）。
目录1发展历史2基本技术过程3分类人工转基因植物转基因动物转基因微生物基因重组自然转基因4转基因技术产物转基因生物转基因食品5技术特点组合原理植物动物6与杂交的区别种基根杂交技术植物杂交杂交畜牧7转基因技术现状转基因食品技术应用商业化8媒体报道9转基因植物转化方法农杆菌介导转化花粉管通道法核显微注射法基因枪法精子介导法核移植转基因法体细胞核移植法10影响减少温室气体排量疑问对环境系统对生态物种动物试验11社会学者批评转基因标识法案12相关事件动物异常事件转基因水稻争议巴西坚果事件普斯泰事件转基因玉米事件俄转基因食品事件广西迪卡玉米事件转基因大米试验实验鼠致癌事件猕猴喂养实验律师申请公开遭拒13批准作物一览1发展历史1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。
转基因和基因敲除技术介绍
文献：
Construction of pha-Operon-Defined Knockout Mutants of Pseudomonas putida KT2442 and their Applications in Poly(hydroxyalkanoate) Production
1． 利用基因同源重组进行基因敲除
应用最为广泛 其具体的原理和应用将在后 ——基因捕获法
利用某些能随机插入基因序列的病毒，细菌或其他基因 载体，在目标细胞基因组中进行随机插入突变，建立一个携 带随机插入突变的细胞库，然后 通过相应的标记进行筛选获 得相应的基因敲除细胞。
普遍性转导 局限性转导
噬菌体可以转导给体染色体的任何部分到 受体细胞中的转导过程
在转导过程中,如所转导的只限于供体菌 染色体上特定的基因,则称为局限性或特 异性转导.
转染：通过感染方式将外来DNA引入宿主 细胞，并导致宿主细胞遗传性状改变的过 程称为转染(transfection)。转染是转化的一 种特殊形式。
在聚乙二醇存在下，使两个细胞原生质融合， 融合后的细胞形成二倍体细胞，具有两套 染色体，表现两者的特征。常用作生物工 程的研究
补充资料
“基因敲除小鼠”： 他们利用“基因敲除”的方法创造了一套完整的“基因敲除小鼠”的
方式，把任意改变小鼠基因变为现实，不仅可以研究单个基因在动物 体内的功能，而且为人类攻克某些遗传因素引发的疾病，提供了药物 试验的动物模型。 所谓“基因敲除小鼠”，就是先在小鼠的胚胎干细胞上通过基因重 组的办法进行基因修饰──就是将胚胎干细胞中的靶向基因改掉，然 后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。 这种嵌合体小鼠长大后，体内同时存在被“修饰”过的基因和未被 “修饰”的基因。如果某些小鼠的生殖细胞恰巧被“修饰”过了，则 它们就会生出基因完全被“修饰”过的小鼠
《转基因技术 》课件
技术进步：基 因编辑技术的 不断发展，如 CRISPR/Cas9
等
应用领域扩大： 从农业领域扩 展到医疗、环
保等领域
安全性提高： 加强对转基因 产品的安全性
评估和监管
伦理问题：需 要解决转基因 技术带来的伦 理和社会问题
PART FOUR
转基因食品的定义：通过基因工程 技术将外源基因导入到生物体中， 使其表达出特定的性状
,
汇报人：
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
转基因技术：通过基因工程技术将外源基因导入到生物体中，使其表达出特定的性状。
原理：利用DNA重组技术，将目的基因与载体DNA连接，形成重组DNA，然后通过转化系统将重组 DNA导入到受体细胞中，使其表达出特定的性状。
应用：广泛应用于农业、医药、工业等领域，如转基因作物、转基因药物、转基因微生物等。
1982年，美国科学家保 罗·伯格首次将外源基因导 入动物细胞，开启了转基 因动物研究的新篇章
1983年，美国科学家玛 丽-克莱尔·金首次将外源 基因导入植物细胞，标志 着转基因植物研究的开始
1994年，美国科学家马 克·安德森首次将外源基因 导入人类细胞，开启了转 基因人类研究的新篇章
1973年，首次成功将细菌基因转入大肠杆菌 1982年，首次成功将外源基因转入植物细胞 1983年，首次成功将外源基因转入动物细胞 1994年，首次成功将外源基因转入人类细胞 2000年，首次成功将外源基因转入人类胚胎干细胞 2013年，首次成功将外源基因转入人类胚胎干细胞量：通过 转基因技术可以 提高作物的产量， 增加农民收入
减少农药使用： 转基因作物可以 抵抗病虫害，减 少农药使用，降 低环境污染
改善品质：转基 因技术可以改善 作物的品质，提 高农产品的市场 竞争力
转基因PPT课件
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转基因食品的优势
增加产量 控制成熟期 增加营养 具有保健功能
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第三节 转基因生物对生态环境和 食品可能造成的影响
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转基因作物的安全性争论事件
1、Pusztai事件： 1998年秋天， Pusztai声称大鼠 食用了转雪花莲凝集素基因土豆后，体重和器官重 量减轻，免疫系统受到了破坏
素药类抗体的烟草在美国成功培植
➢1993年，世界上第一种转基因食品——转基因晚熟西
红柿正式投放美国市场
➢2002年，全球转基因农作物种植面积已扩大到5870万
公顷。
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➢种植转基因农作物的国家从最初6个增加到21个。按种
植面积大小排序，前三名分别是美国、阿根廷、巴西
➢迄今，全世界已有近50个国家和地区开展转基因作物
抗菌抗虫基因
大面积种植含Bt基因的抗虫棉，降低了 Bt农药制剂的防虫效果
含有抗性基因的细菌、病毒可能将抗性 基因转移给人的致病微生物 ？？？
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三、影响生物多样性，破坏生 态平衡
转基因作物的外源基因可能扩散到亲缘野 生型，造成“基因污染”
“基因污染”破坏了生物的多样性，可能 造成个别物种的灭绝
作物，变成能预防疾病的神奇的“疫苗食品”
目前应用较多的是抗虫、抗病、抗旱、抗病
毒、生长激素、抗衰老基因
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第二节 转基因技术在食品中的应用
一、改造食品微生物，改善食品生产工艺 二、改善食品原料的品质，提高产量 三、改良果蔬采后品质，增加储藏保鲜性能 四、生产食品添加剂及功能性食品
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一、改造食品微生物，改善食品 生产工艺
转基因技术
乳腺生物反应器 1987年，首次小鼠乳腺中表达组织型纤溶酶原激活剂 tPA 蛋白。至今国际上转基因羊、转基因牛等的成功报道实例 已有10多种，生产出抗胰蛋白酶、乳铁蛋白、人凝血蛋白 因子Ⅷ、蛋白质C等药用蛋白。国外经济学家预期，10年 后，转基因动物生产的药物销售额超过250亿美元。
14
基因药物生产
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病毒载体法
动物病毒载体是较理想的真核基因工程 载体。 病毒DNA序列中有很强的启动子，可使 其后方的外源基因高产量和高频率地表达。 常用的有杆状病毒载体、SV40载体、痘苗 病毒载体、逆转录病毒载体等。
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转基因动物的应用研究
改良动物 转移单个基因改良动物性状，未见成功报道，尚需对性状 表现的生化代谢途径，有关基因相互作用及基因定位整合， 基因定量表达、组织特异性表达等进行深入研究。
转基因与转基因动物
1982年，英国《自然》杂志发 表文章：有两个美国实验小组 利用转基因技术，将大鼠生长
激素重组基因导入到小鼠受精
卵中,培育出具快速生长效应的
“转基因超级鼠”。转基因鼠
比与它同胎所生的小鼠生长速
度快2～3倍，体积大一倍。
转基因超级鼠
3
转基因动物
获取外源目的基因 外源目的基因导入生殖细胞或胚胎干细胞 选择携带目的基因的细胞，选择体外培养 系统和宿主动物
转基因技术
（Transgenic technology）
1
概念
转基因：
1）将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因 组中表达，引起生物体性状可遗传的修饰，称之 为转基因技术。
2）利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移 到其它物种中，改造生物遗传物质，使遗传物质 得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面 向人类需要的目标转变。 转基因动物： 以实验方法将外源基因导入动物染色体基因组内 2 稳定整合并能遗传给后代的一类动物
农业转基因知识科普
17. 西班牙 18. 哥伦比亚* 19. 苏丹*
百万公顷
73.1 42.2 24.3 11.6 11.6
3.9 3.9 2.9 2.7 1.6 1.0 0.8 0.5 0.5 0.3 0.2 0.1 0.1 0.1
少于50,000 公顷
洪都拉斯* 智利* 葡萄牙 古巴* 捷克共和国
罗马尼亚 斯洛伐克 哥斯达黎加*
孟加拉国*
* 发展中国家
2013年全球主要转基因作物种植率（%）
（百万英亩，百万公顷）
494 200 445 180 395 160 346 140 296 120 247 100 198 80 148 60
99 40 49 20
农业转基因安全管理
聊城市农业委员会
主要内容
一、转基因技术是什么 二、国内外转基因研发和产业化情况 三、我国转基因生物安全监管 四、关于转基因几个热点问题
一、转基因技术是什么？
转基因技术的概念
• 基因是生物体遗传信息的载体，它操纵和 调控一切生命的遗传性状，“种瓜得瓜， 种豆得豆” 。
• 转基因技术是利用现代生物技术，将人们 期望的目标基因，经过人工“离体”操作， 从而改善生物原有的性状或赋予其新的优 良性状。
重点是对田间试验的监管
• 包装与运输 • 试验地点的选择 • 转基因生物的收获与处理 • 转基因残留物的处理
• 试验材料的包装和运输
• 包装容器的选择：不同类型材料，内、外容器
• 容器的清洁
• 标识
• 运输记录：运输方式、发货人、收货人、运货人、 包装容器、材料名称和编号、材料类型和数量、 日期
新材料：纳米生物 材料
转基因技术
转基因技术研究进展1.转基因技术概述转基因技术是指利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中，改造生物的遗传物质，使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。
其主要过程为：从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段，或者人工合成目的基因；在体外,将带有目的基因的DNA片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上，形成重组DNA分子；将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞)；带有重组体的细胞扩增，获得大量的细胞繁殖体，从大量的细胞繁殖群体中，筛选出具有重组DNA分子的细胞克隆；将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。
转基因技术根据人们的意愿操作, 对基因进行修饰、改造, 从而定向地改变生物遗传特征, 培育生物新品种的技术。
简而言之转基因技术就是把大自然不同物种的优秀基因组合到另一个新的物种里面，新的基因信息可以按照要求转入另一种机体, 借以提供一种手段来改造农作物的性状和改良家畜品种, 或生产安全高效的药物, 或制作预防严重疾病的疫苗, 或进行基因治疗, 或制作一系列的食品或蛋白质等，它是现代生物技术的核心技术, 对于发展工业生产和医药学,解决人类的粮食、健康、能源、环境等问题具有重大的作用和意义。
转基因按照对象可分为植物转基因和动物转基因。
1.1植物转基因植物转基因是基因组中含有外源基因的植物。
它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。
而且可用转基因植物或离体培养的细胞，来生产外源基因的表达产物。
外源基因导入植物的遗传转化方法主要有农杆菌介导法、病毒介导转化法、基因枪转化法、电激转化法、花粉管通道法、真空渗透转化法以及聚乙二醇介导法等。
1.1.1农杆菌介导法农杆菌介导的大豆遗传转化最早始于1985 年。
转基因技术原理
转基因技术原理
转基因技术，又称基因工程技术，是一种通过修改生物体基因组来获取新的遗传性状的方法。
它基于人工改变生物体的遗传信息，将外源基因导入目标生物体的基因组内，使其具有特定的性状或表达特定的基因产物。
转基因技术主要包括基因克隆、基因传递和基因表达三个主要步骤。
首先，基因克隆是转基因技术的核心步骤之一。
通过基因克隆方法，可以将感兴趣的外源基因从一个生物体中克隆出来。
这通常通过PCR扩增、限制性内切酶切割和连接DNA片段等技术实现。
得到的外源基因片段被插入到载体DNA上，从而形
成了重组DNA分子。
其次，基因传递是将重组DNA分子导入目标生物体的过程。
常用的基因传递方法包括农杆菌介导转化、舍门子贝思菌介导转化、基因枪方法等。
这些方法使得外源基因能够被插入目标生物体的染色体中，并得以稳定的遗传到后代。
最后，基因表达是指外源基因在目标生物体中得以转录和翻译，从而产生基因产物的过程。
由于不同生物体的转录和翻译机制存在差异，因此在转基因过程中需要考虑到基因的转录效率和翻译后修饰等因素。
为了使外源基因能够高效表达，常使用启动子和终止子等调控序列进行基因表达的调控。
总之，转基因技术通过基因克隆、基因传递和基因表达等步骤，使人们能够将外源基因导入目标生物体的基因组中，从而创造出具有特定性状或生产特定产物的转基因生物体。
这一技术在
农业、医药等领域具有广阔的应用前景，但也面临一些伦理和安全问题，需要进行充分的风险评估和监管。
第9章 转基因技术
重组目的基因的结构示意图
限制性核酸内切酶
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DNA连接酶
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转入受体进行表达
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二、中游部分
1、外源基因的导入 2、外源DNA整合、转录及表达的检测
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1、外源基因的导入
1）受精卵原核显微注射法 2）逆转录病毒感染法 3）胚胎干细胞法 4）精子载体法 5）细胞核移植法 6）脂质体介导法 8）基因打靶 9）原始生殖细胞技术
效率高
感染率高、细胞损伤小，胚胎存活率高。
宿主范围广泛，外源DNA在整合位点附近较少发生缺失 和重排
呈单位点、单拷贝整合，并且不受胚胎发育阶段的限制。
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缺点：
逆转录病毒载体容量有限，只能转移≤10kb的DNA，转 入的基因一般没有其邻近的调控序列。
载体病毒基因有潜在的致病性，携带外源基因的病毒 载体在导入受体细胞过程中有可能激活受体细胞DNA序 列上的原癌基因或其它有害基因，威胁受体动物的健 康安全。
基因，从而在生物活体内研究此基因的功能。
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第二节
原理 同源重组(homologous recombination)
发生在同源序列间的重组，通过链的断裂 和再连接，在两个DNA分子同源序列间进行单链 或双链片段的交换。 细胞水平实现基因的定位修饰
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优点：
可对阳性细胞选择，实现外源DNA的定点整合，避免 了随即整合的缺点。
，是一项旨在培育肉多低脂且环境友好型家禽的研究组成部
分。无毛鸡能够减少养殖户用在防止鸡遭受高温侵袭的通风
设施上的投入
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约翰斯-霍普金斯大学的科学家注视着两只小老鼠，左边的 是一只普通老鼠，右边的是一只转基因老鼠，肌肉发达程 度是普通老鼠的2到3倍。在对一种新发现的基因进行研究 时，科学家培育了转基因鼠。这只转基因鼠有助于科学家 寻找伴随癌症或者艾滋病出现的肌肉萎缩症的治疗手段。
什么是转基因技术
什么是转基因技术转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。
那么你对转基因技术了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是转基因技术的内容，希望大家喜欢!转基因技术的目的(1)提取目的基因从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段，或者人工合成目的基因，或从基因文库中提取相应的基因片段和PCR技术进行目的基因的增殖。
(2) 将目的基因与运载体结合在细胞外, 将带有目的基因的DNA 片段通过剪切、粘合连接到能够自我复制并具有多个选择性标记的运输载体分子(通常有质粒、T4噬菌体、动植物病毒等)上，形成重组DNA分子。
(3) 将目的基因导入受体细胞将重组DNA分子注入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) ,将带有重组体的细胞扩增，获得大量的细胞繁殖体。
(4) 目的基因的筛选从大量的细胞繁殖群体中，通过相应的试剂筛选出具有重组DNA分子的重组细胞。
(5) 目的基因的表达将得到的重组细胞，进行大量的增殖，得到相应表达的功能蛋白，表现出预想的特性，达到人们的要求。
转基因技术的主要分类转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术和微生物基因重组技术。
人工转基因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(Transgene technology)。
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。
如今，改变动植物性状的人工技术往往被称为转基因技术(狭义)，而对微生物的操作则一般被称为遗传工程技术(狭义)。
经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”(Genetically modified organism，简称GMO)。
自然转基因不是人为导向的，自然界里动物、植物或微生物自主形成的转基因现象，例如慢病毒载体里的乙型肝炎病毒DNA整合到人精子细胞染色体上、噬菌体将自己DNA的插入到溶源细胞DNA上，农杆菌和花椰菜花叶病毒(CMV)等。
实验动物现代新技术(二)转基因动物技术
法律问题
各国对转基因动物技术的法律法 规不尽相同，可能限制该技术的 发展和应用。
伦理问题
应尊重动物的福利，尽量避免对 动物的伤害和痛苦，同时确保转 基因动物的安全性和可控性。
未来发展趋势与展望
发展趋势
随着基因编辑技术的发展，转基因动 物技术将更加精准和高效，有望在生 物医药、农业、生态环境等领域发挥 更大的作用。
生物制药与疫苗生产
总结词
转基因动物技术可用于生产具有治疗和预防作用的生物药物和疫苗。
详细描述
通过转基因技术，可以在动物体内表达具有治疗和预防作用的人类蛋白质或抗原。这些蛋白质或抗原可以用于生 产药物和疫苗，为人类疾病的治疗和预防提供新的手段。
Part
04
转基因动物技术的挑战与前景
技术难题与解决方案
技术难题
解决方案
转基因动物技术的实施过程中，存在基因 定位、基因表达调控等技术难题，影响转 基因动物的准确性和稳定性。
通过基因编辑技术，如CRISPR-Cas9系统 ，可以实现精准的基因定位和调控，提高 转基因动物技术的准确性和稳定性。
技术难题
解决方案
目前转基因动物技术的效率较低，需要大 量的时间和资源进行实验和筛选。
胚胎干细胞法的优点是可以通过对胚胎干细胞的定向诱导 分化，获得具有特定功能或表型的转基因动物。此外，胚 胎干细胞法还可以用于构建转基因动物的遗传模型，为疾 病研究和药物筛选提供有用的工具。
基因打靶技术
基因打靶技术是一种利用同源重组原理，将外源DNA定点整合到受体细胞基因组 特定位点的技术。在转基因动物技术中，基因打靶技术主要用于实现特定基因的 敲除、敲入或修饰。
展望
未来转基因动物技术将与其他生物技 术、信息技术等领域交叉融合，形成 新的技术体系和应用领域，推动生物 技术的创新发展。
转基因技术名词解释
转基因技术名词解释转基因技术，又常被称为转基因或基因工程，是指把一个生物体的基因片段搬移到另一个生物体身上，使得被搬移基因片段具有新的表达能力，从而改变搬移基因片段的结果，从而获得特殊、新的生物特性的一种技术。
这项技术的新型生物是指以这种转基因技术改良或替换了原来的遗传物质（DNA）的生物体。
与其他技术相比，转基因技术的优势在于，它能够准确度的改变基因的表达，能够快速的调整遗传物质的结构，从而产生特定的生物特征。
转基因技术也正在改变着世界。
它已经被广泛应用在美容、农业、医药、食品和其他领域，影响着我们的每一天。
转基因是一种利用现代生物技术操纵原核生物基因的技术，它能够把一种有用的基因放入另一种生物体中。
它可以使放入的基因变得更强大或更易于控制，有时还可以将一种基因放入另一种基因中，形成一种新的基因。
转基因既可以用于植物，也可以用于动物和微生物，从而促进了基因赋能技术的发展，能够为人类带来诸多益处。
转基因技术使研究者能够快速准确地改变基因表达，从而活化/抑制特定基因，调节生物体的性状。
这类技术可用于改良农作物和家畜，使它们拥有抗逆性和抗病性，提高农作物生产率和营养质量，同时减少土地利用，也能够用于治疗或预防疾病，从而促进人类健康。
转基因技术实际上是一个复杂而多功能的技术系统，它可以使转基因有机体能够拥有新的特性，并具有特殊和有益的功能，从而为人类带来许多好处，但也可能带来不好的结果，所以在转基因技术的运用方面要非常小心谨慎。
总之，转基因技术是一种关键的生物技术，它为人类带来了诸多益处，但也存在风险，所以应该慎重地运用。
它可以解决一些重大挑战，但也可能带来新的社会问题，应该进一步深入研究，以期望在转基因技术利用上获得最大效益。
转基因的方法和原理（可编辑）
转基因的方法和原理转基因的方法和原理 1目的基因制备和载体系统 2几种有效的转基因方法 3定点突变和受体系统简介转基因研究技术的中心环节即为DNA重组技术，其最终目的是将DNA片段转入为一个生物体，从而使该生物体具有表现某种性状。
转基因通过获取基因、重组基因和表达基因等过程来实现。
转基因打破了物种的界限，使不同种的生物的遗传物质在分子水平上重新组合在一起，并且完全可以按照人的意志或目的，实现对生物体的改造。
基本步骤 1.分离获得目的基因； 2.在体外进行DNA重组，将外源DNA 连接到能自我复制又带有选择标记的载体上； 3.将重组DNA转移入受体细胞；4.筛选出含有目的DNA的受体细胞克隆；目的基因制备和载体系统目的基因来源：基因组DNA分离、化学合成、PCR扩增、cDNA文库及DNA文库中制得。
载体：质粒、λ噬菌体、柯氏质粒、YAC载体等工具酶：限制性内切酶、连接酶、DNA聚合酶等 PCR反应 PCR技术就是在体外通过酶促反应或自发地扩增一段目的基因的技术。
PCR要求反应体系具有以下条件： 1、要有与被分离的目的基因两条链各一端序列相互补的DNA引物约20个碱基左右； 2、具有热稳定性的酶如Taq DNA聚合酶； 3、4种dNTP； 4、作为模板的目的DNA序列。
PCR反应可扩增出100～5000bp的目的基因。
PCR反应过程 1、变性，即将模板DNA置于95℃的高温下，使双链DNA的双链解开变成单链DNA；2、退火，将反应体系的温度降低至55℃左右，使得一对引物分别与变性后的两条模板链相配对；3、延伸，将反应体系温度调整到Taq DNA聚合酶作用的最适温度72℃，然后以目的基因为模板，合成新的DNA链。
反复进行约30个循环左右，即可扩增得到目的DNA序列。
利用cDNA法由于真核生物的mRNA具有poly A这一结构特点，可以用结合长度大约为15bp的短链多聚DT的纤维素填充的柱子，根据碱基配对原则，将其吸附，从真核细胞的总RNA中提取出来，再用能打断A-T氢键的缓冲液洗脱。
农业转基因知识科普讲解
转基因技术是科技进步的结果
• 最早是驯化育种：人们直接驯化野生生物。
• 第二阶段是选择育种：人们依靠肉眼观察和经验，直接从 一个品种群体中选择自然变异个体，培育成新品种。
• 第三阶段是杂交育种：人们发现两个不同品种通过杂交产 生的后代具有明显的优势，于是利用这一技术在后代中选 择具备双亲优良特性的品种。
我国自主研发的转基因抗虫玉米已达到国际先进 水平
转基因株系
非转基因对照
Cry1Ac-M、Cry1Ah、Cry1Ie、Cry1Ab等抗虫玉米杀虫效果显著 并可减少化学农药用量80%，减轻粮食与饲料真菌毒素污染60%
• 转基因水稻生产人血清白蛋白进入国际市场
禾元生物科技公司 武汉光谷生物城
种子中植物源重组人血清白蛋白纯度达99%，已获准环境释放并完成生产中试， 试 产品已出口。估计每亩产品相当200人献血(200ml/人),效益可达到12—16 万元。
• 第四阶段是诱变育种：人们利用射线等物理因素或诱变剂 等化学因素处理生物，人为创造遗传变异，再从中选择所 需要的突变类型培育成新品种。
• 现阶段是分子育种：主要是转基因育种。人们不仅掌握了 基因的功能，还实现了对需要的目的基因分离、导入到另 一物种中，使后代性状可准确预期。
转基因技术优势
基因来源更丰富、育种过程更精准、缩短育种周期
主要性状包括抗病虫、抗除草剂、节水耐 旱、营养品质改良等
另有37个国家和地区批准转基因作物产品 进口用于饲料和食品加工
种植转基因作物的国家排序
超过50,000 公顷 (125,000 英亩）
1. 美国 2. 巴西* 3. 阿根廷* 4. 印度*
5. 加拿大 6. 中国* 7. 巴拉圭* 8. 巴基斯坦* 9. 南非* 10. 乌拉圭* 11. 玻利维亚* 12. 菲律宾*
转基因的方法
转基因的方法
转基因是一种操作基因组的技术，主要有以下几种方法：
1. 基因枪法（Gene Gun Method）：将要导入的外源基因以微
粒形式射入植物细胞中。
在这个过程中，先将目标基因包裹在金属微粒或胶体颗粒上，然后使用高压气枪对细胞进行投射，使得基因能够进入细胞。
2. 细菌介导的转化（Bacterial-mediated Transformation）：将
目标基因插入具有DNA传递能力的细菌，然后将细菌和植物
细胞接触，使得目标基因通过细菌转移到植物细胞中。
3. 再生障碍物介导的基因传递（Agrobacterium-mediated Transformation）：将目标基因插入一种常见的土壤细菌——
农杆菌，然后将该细菌与植物组织接触，使得农杆菌将目标基因输送到植物主细胞中。
4. DNA递送介体介导的转化（DNA Delivery Mediated Transformation）：通过将外源基因与DNA递送介体（如利用
病毒载体）结合，并将其导入细胞内，使外源基因被细胞摄取。
5. 基因剪切工具（Gene Editing Tools）：利用CRISPR/Cas9
系统等基因剪切工具，直接对细胞中的基因进行切割和编辑，以实现外源基因的引入或目标基因的改变。
这些方法在不同的生物体和实验室条件下有所不同，选择合适
的转基因方法取决于研究目的、生物体的特性和实验条件等因素。
转基因技术介绍
目录
-
1 转基因技术的历史 2 转基因技术的原理 3 转基因技术的应用 4 转基因技术的安全性 5 结论
转基因技术介绍
这种技术基于对生命分子遗传 学基础的理解，并使用精确的 工具——基因剪切酶(如限制性 核酸内切酶)和DNA重组技术—
—来操作基因组
转基因技术，也称为基因工程 或基因修饰技术，是一种现代 生物技术，它允许科学家通过 改变生物体的DNA(脱氧核糖核 酸)序列来改变其遗传特性 转基因技术已被广泛应用于农 业、医药、工业和基础生物学 研究等领域
PART 3
转基因技术的应用
转基因技术的应用
转基因技术被广 泛应用于许多领 域。以下是其中
一些主要应用
转基因技术的应用
农业
在农业上，转基因技术被用于改 良作物的品质、抗病性、抗虫性 和耐旱性等。例如，通过添加抗 虫基因，可以使作物对某些害虫 具有抵抗力，从而减少农药的使 用和保护农作物。此外，转基因 技术也被用于生产转基因食品， 这些食品具有更高的营养价值或 更长的保质期
从那时起，转基因技术经历了迅速的发展和广泛的应用
4
PART 2
转基因技术的原理
转基因技术的原理
1
转基因技术的基本原理是利用基因剪切酶切割特定DNA序列，然后 通过DNA重组技术将这些序列插入到另一个生物体的基因组中
通过这种方式，科学家可以添加、删除或修改特定基因，从而改变 生物体的遗传特性
2
3
例如，可以添加抗病性、抗虫性或产量等特性到作物中，也可以改 变微生物以生产特定药物或材料
PART 5
结论
结论
总之，转基因技术是一 种强大的现代生物技术 ，具有广泛的应用前景 和潜在的益处
转基因技术
转基因技术常用技术综述43209323 葛增乐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（Transgenic technology）。
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。
经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"（Genetically modified organism，简称GMO）。
Genetically Modified——转基因，简称GM。
是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。
利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。
也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品，用于医药、食品等方面。
1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔生理学或医学奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。
转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术- 2000年国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。
从那时候起,转基因技术就被广泛地应用于动物，植物以及微生物方面的研究,并且,随着研究的深入,在这方面的方法也不断地得到改善和提高。
经过这些年的快速发展，目前，动植物的转基因技术主要有以下的几个。
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现代生物技术发展----转基因技术摘要：转基因技术是20世纪80年代初发展起来，主要就是将外源基因或体外重组的基因结构转移到动物受精卵内组成新的融合基因。
使其在动物体内整合和表达，产生具有新的遗传特征或性状的动物，并能将新的遗传信息稳定遗传给后代，获得转基因系或转基因群体，或者将外源基因在特定调控元件作用下在某些宿主组织中进行独立的复制，并在一定时间内表达外源蛋白。
文章综述了体细胞核移植技术、慢病毒载体法、转座子介导的基因转移法、RNA干扰介导的基因敲除法和锌指核酸酶-基因打靶技术等近年发展起来的方法。
而近来诱导多能干细胞(iPS 细胞)的成功为尚未获得ES细胞的大动物建立多能干细胞系提供了一种新的方案, 为转基因动物研究开创一片更广阔的天地。
文章在前人研究的基础上重点总结了以上各种转基因技术的最新研究动态并对各种转基因技术的特点进行了探讨。
关键词: 转基因技术; RNAi; 基因打靶1997年, Willmut等[4]通过体细胞核移植技术制备出了世界上第一头哺乳动物转基因克隆绵羊, 开创了哺乳动物体细胞核移植的先例。
这项技术为转基因动物的制备开辟了崭新的天地, 转基因技术研究进入了新的发展历程。
近年来, 随着转基因技术研究的继续深入, 出现了许多动物转基因新技术、新方法。
包括慢病毒载体法、RNA干扰介导的基因敲除法、锌指核酸酶-基因打靶技术。
这些技术方法不仅提高了转基因动物的制备效率, 同时使转基因动物的基因表达调控更加精确。
而近来诱导多能干细胞(iPS 细胞)技术在在小鼠、恒河猴、人、大鼠和猪这些物种上的成功对那些还未建立 ES 细胞的物种建立多能干细胞系提供了一种新的方案, 也将给这些物种的胚胎干细胞的建立、基因修饰动物的产生带来新的希望[5], 显示了iPS细胞技术在转基因动物研究领域的巨大前景。
1转座子介导的基因转移法利用转座子可以在基因组内插入和切离并改变自身位置的特性, 使之能携带外源基因整合到动物基因组内, 从而制作转基因动物。
1951年, McClintock在玉米中首先发现转座子, 直到 50 年之后, McClintock的工作才得到科学界的肯定, 荣获1983年的诺贝尔生理学医学奖。
此后, 转座子及其相关技术得到迅速地发展, 成为生物基因功能分析的有效工具之一。
Fadool等将mariner元件成功地转入了斑马鱼中, 并实现了种系传递。
Sang等[7]将 mariner元件成功地对鸡进行了种系转化。
Mariner元件对斑马鱼和禽类种系转化的成功为转基因动物制备提供了新的有效基因导入方法。
Ivics等[2]根据积累的系统发生数据, 将鲑鱼基因组中一个已经失活的转座系统进行分子重建, 获得了睡美人(sleeping beauty) 转座子。
Dupuy等[3]将带有GFP基因的SB转座子线性化后, 与体外转录的编码SB10转座酶的mRNA一同注射入小鼠的单细胞胚胎, 转入的外源基因通过生殖细胞传递给后代。
PiggyBac转座子首次在杆状病毒浸染粉纹夜蛾Trichoplusiani TN-368细胞株系中发现。
利用PiggyBac转座子构成的载体-辅助质粒系统已成功地获得了转基因地中海果蝇、黑腹果蝇和家蚕。
丁昇等[4]首次报道PiggyBac转座子系统能在哺乳动物细胞和小鼠中高效转座, 并成功培育出带有荧光的转基因小鼠, 从而在世界上首次建立一种高效的哺乳动物转座系统, 具体图解见图 3。
PiggyBac转座子属于DNA转座子。
PiggyBac 转座子在转座酶作用下, 切出和插入发生在特征性(TTAA)核苷酸序列目标位点, 使其在动物体内能进行准确转座, 目前是哺乳动物中转座活性最强的DNA转座子。
近年来, 利用转座子技术进行转基因动物功能研究得到了迅速的发展。
Wu 等[5]利用PiggyBac与Cre-loxP系统相结合培育出大量基因突变老鼠并进行了广泛的功能基因研究。
Woltjen等[6] 开展利用PiggyBac转座子对细胞进行重编程的研究, 研究人员利用来自病毒的 2A 肽序列生成一种结合重编程因子的“多顺反子载体”, 该载体被 piggyBac 转座子载体送入细胞中, 从而在人和小鼠成纤维细胞中都生成了稳定的iPS细胞。
然后, 又从已经生成的iPS细胞系中除去与2A结合的重编程因子。
此项研究开发了一种更安全的iPS细胞制备方法。
较之传统的基因剔除和化学诱变等方法, 转座子介导的基因转移法整合效率高, 承载容量大, 可同时携带多个基因, 且转基因以单拷贝形式整合, 易于模拟内源基因的表达, 同时易于确定整合位点。
但在基因组中转座子的移动(转座)可诱导剪切和插入位点的突变, 以可移动DNA片段作为载体尚存在转移基因结果的不稳定性和与内源跳跃基因相互作用的可能性。
而Klattenhoff 等[7]认为, 生殖细胞对转座子特别敏感, 为了给遗传物质向下一代的传递提供更多的忠实性, 某些多细胞真核生物进化产生了基于RNA的令生殖细胞转座子沉默的途径。
这使得基于转座子介导的基因转移法又困难重重。
2体细胞核移植技术1997年, Wilmut等[4]利用成年绵羊乳腺上皮细胞作为核供体, 然后将其移植到去核的卵母细胞中, 重构胚胎经过激活和培养后, 移植到代孕动物中, 成功获得了体细胞克隆绵羊多莉(Dolly), 具体图解见图 1。
此项成果拉开了动物体细胞克隆技术的序幕。
随后, Schnieke等[6]通过体细胞核移植, 率先在世界上培育了表达人凝血因子的转基因克隆绵羊。
Cibelli等[7]获得了转基因牛, Macháty等[8]得到了转基因猪。
在国内, 此研究领域也得到了快速地发展并达到了国际领先水平。
龚国春等[9]成功地获得了我国首例转基因体细胞克隆牛。
张运海等[1]获得我国第一头体细胞克隆猪。
杨鹏华等[1]首次成功培育出第一批乳铁蛋白转基因奶牛。
Yang等[2]构建亨廷顿蛋白转基因载体, 运用体细胞核移植技术, 成功获得6头亨廷顿舞蹈症转基因猪。
该研究成果表明运用转基因技术建立人类遗传性疾病的转基因大动物模型的重要性。
体细胞核移植许多环节, 从而减少受体动物的数目, 不需要用受技术的突出优点是可以在细胞水平上早期验证修饰事件, 简化了转基因动物生产的体母畜来承担那些非转基因的胚胎, 表现了强大的生命力。
且产生的转基因后代遗传背景及遗传稳定性一致, 不需选配即可建立转基因群体, 具有很大的优越性。
但由于体细胞核移植技术涉及核质互作核重编程等复杂过程, 产生的转基因后代部分个体表现出生理或免疫缺陷。
且传统核移植操作程序复杂, 对设备和技术要求较高。
3慢病毒载体法慢病毒属于逆转录病毒科。
慢病毒感染宿主细胞后, 病毒RNA反转录为DNA后可以整合到宿主细胞的染色体上并长期稳定表达。
慢病毒能感染分裂细胞和静止细胞, 不易诱发宿主免疫反应, 因此成为有效的基因转移载体。
近年来, 慢病毒载体法, 制备转基因动物被广泛应用。
Pfeifer等[3]用重组绿色荧光蛋白(GFP)慢病毒感染小鼠ES细胞和桑椹胚, 发现早期胚胎和出生后仔鼠稳定表达 GFP, 具体图解见图2。
同年, Lois等[4]利用慢病毒载体法成功制备转基因小鼠和大鼠。
他们在GFP基因下游连接旱獭肝炎病毒转录后调控元件(WRE), 以提高GFP基因的转录水平。
将病毒液进行受精卵卵周隙注射, 注射后胚胎移植到假孕母鼠体内, 所产仔鼠 86%携带1个以上GFP转基因拷贝。
Hofrnann等[5]利用慢病毒载体法首次成功制备绿色荧光蛋白转基因猪, McGrew等[6]报道利用该方法高效制备了转基因鸡, 效率比以往任何方法高出100倍。
Sasaki等[7]通过自我失活的慢病毒液进行受精卵卵周隙注射, 首次培育出了带有增强的绿色荧光蛋白(EGFP)转基因的非人类转基因灵长类动物—普通狨猴, 在国际上引起了巨大轰动。
张敬之等[1]也利用慢病毒载体法成功制备GFP转基因小鼠。
Niu等[6]利用基于猿猴免疫缺损病毒的慢病毒载体成功获得转基因猕猴。
慢病毒载体法的优点是外源基因的整合率较高; 外源基因多属单拷贝整合; 宿主范围广。
但是慢病毒载体容量有限, 外源基因片断长度通常小于10 kb, 因而转入的基因很容易缺少其邻近的调控序列, 同时慢病毒 DNA 序列可能会干扰外源基因的表达, 以致整合后的表达率低。
且外源基因难以植入生殖系统, 所得转基因家畜大多为嵌合体, 需要广泛的杂交, 以建立转基因系。
携带外源基因的病毒载体在导入受体细胞基因组过程中有可能激活基因组DNA序列上的原癌基因或其他有害基因, 安全性令人担忧。
4 RNAi介导的基因敲除法RNA 干涉(RNAi)是一种普遍存在于绝大多数生物体内序列特异性的转录后基因沉默机制(PTGS), 它通过一段双链siRNA或单链miRNA导致同源靶mRNA降解, 从而阻断目的基因的表达。
Fire等[8] 首次阐明此现象为转录后沉默机制, 通过注射与秀丽新小杆线虫机体同源基因(靶基因)的双链RNA阻断了靶基因的表达, 并将其命名为 RNA 干扰(RNA interference, RNAi)。
Elbashir等[9]首次报道哺乳动物培养细胞中通过siRNA成功诱导了特异性靶基因表达沉默, RNAi技术成功地从植物研究发展到哺乳动物的相关研究上。
Hasuwa等[30]首次报道成功建立了RNAi 转基因小鼠, 其利用RFP作为RNAi载体导入的报告基因, 向表达GFP小鼠中导入表达siRNA 的shRNA质粒, 获得没有GFP表达而有RFP表达的转基因小鼠, 具体图解见图4。
Jagdeece等[3]利用核移植克隆法与RNAi技术相结合, 成功获得体内不繁殖猪内源性逆转录病毒(PERV)的转基因猪。
杨志峰等[3]构建了针对IKKα基因RNAi (敲低)的慢病毒载体, 并将载体导入小鼠受精卵卵周隙, 获得携带该载体的转基因小鼠模型, 转基因小鼠外周血细胞IKKα mRNA 表达量明显降低。
Li 等[3]报道了 siRNA 制备的新方法, 通过构建质粒pAd-hTR(human telomerase RNA, hTR), 将pAd-hTR转染哺乳动物细胞系HEK-293, 获得了携带有hTR靶向的siRNA(Ad-hTR-siRNA)腺病毒, 证明了hTRsiRNA 在HeLa细胞系中能有效特异地进行端粒酶的敲除, 从而指出了这种siRNA表达重组腺病毒系统在癌症基因治疗方面的前景。
与传统的基因敲除方法相比, RNAi的方法具有明显优点——高效、周期短、特异性强和操作简单, 因此RNAi可以作为一种简单有效的代替基因敲除的工具。
通过制备针对靶基因 mRNA 不同区段的siRNA 转基因动物, 有可能获得对靶基因不同程度的缄默效果, 从而可以模拟动物数量遗传性状。