植物细胞的遗传转化文稿演示
植物遗传转化流程
植物遗传转化流程
Genetic transformation in plants is a complex process that involves the transfer of genes into plant cells and the regeneration of transformed plants. This process has revolutionized agriculture by allowing for the development of genetically modified crops with improved traits such as resistance to pests, diseases, and environmental stress. However, the genetic transformation of plants comes with its own set of challenges and limitations.
植物遗传转化是一个复杂的过程，涉及到基因的转移到植物细胞中，并且使转化植物再生。这一过程通过允许开发具有改良特性的转基因作物，如抗虫、抗病和抗环境压力，从而使农业发生了革命性的变化。然而，植物的遗传转化也面临着一系列的挑战和限制。
The first step in the genetic transformation of plants is the introduction of foreign genes into the plant cells. This can be achieved through various methods such as Agrobacterium-mediated transformation, biolistic transformation, and protoplast transformation. Each method has its own advantages and
植物遗传转化步骤
植物遗传转化步骤
植物遗传转化是指通过外源DNA的导入，使植物细胞或组织发生基因改变，从而获得具有特定性状的转基因植物。这一技术在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用。下面将介绍植物遗传转化的基本步骤。
步骤一：选择外源DNA
在植物遗传转化中，首先需要选择外源DNA，也就是我们要导入到植物细胞中的目标基因。这个目标基因可以来自于其他物种，也可以是人工合成的。目标基因的选择取决于我们希望在转基因植物中表达的特定性状。
步骤二：构建转化载体
将目标基因导入植物细胞需要使用载体。载体是一种专门设计用于植物遗传转化的DNA分子。通常，载体由多个组成部分组成，包括启动子、终止子、选择标记和目标基因。这些组成部分的功能是确保目标基因能够在植物细胞中正确表达。
步骤三：转化载体导入植物细胞
一旦构建好转化载体，接下来就需要将其导入到植物细胞中。目前，有多种方法可以实现这一步骤，包括农杆菌介导转化、基因枪法和电穿孔法等。这些方法都可以有效地将外源DNA导入植物细胞，使
其成为转基因细胞。
步骤四：筛选转基因细胞
一旦植物细胞被导入外源DNA，我们需要对其进行筛选，以确定哪些细胞成功地获得了目标基因。为了实现这一步骤，常常会在转化载体中加入选择标记基因，如抗生素抗性基因。只有携带了目标基因的细胞才能存活下来，而其他细胞则会被筛选掉。
步骤五：培养和再生转基因植物
筛选出的转基因细胞可以通过培养和再生来获得完整的转基因植物。这一过程通常需要在培养基上进行，通过提供适当的营养物质和激素来促进细胞分裂和分化。经过一段时间的培养，转基因细胞可以发展成为转基因植物。
植物遗传转化大实验
植物遗传转化大实验
一、实验目的与原理简介
农杆菌介导的遗传转化系统是外源DNA进入植物细胞的最成功和应用最广泛的方法，农杆菌可浸染大多数双子叶植物和少数单子叶植物，甚至裸子植物。转化植物细胞的农杆菌主要有两类，即根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）和发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）。已有研究表明，影响农杆菌介导植物基因转化的因素很多，农杆菌菌株、植物基因型和外植体、培养方法、不同的选择标记等因素都影响农杆菌介导的遗传转化。目前报道已有许多植物通过农杆菌的遗传转化获得了转基因植株或毛状根。
二、发根农杆菌介导的遗传转化步骤
1．无菌组织的培养
取组培苗幼嫩叶片，在超净工作台中切成0.5x0.5cm的方块，并在叶片上刻痕，接种于愈伤诱导培养基中，暗培养3周后作为受体。在农杆菌浸染前，将愈伤组织在无菌条件下切割成小块在愈伤诱导培养基上分别预培养，增加受体细胞的活性进而提高转化率。
2．农杆菌的培养
在转化平板上挑取c58c1单菌落在1ml农杆菌培养基中培养。在50ml农杆菌培养基（含相应抗生素）中加入1ml上述培养物，200rpm，28℃振荡培养过夜；室温下4000rpm, 10min，弃上清夜，菌体用1/2MS液体培养基悬浮，稀释到原体积的5-20倍，在与上相同的条件下培养2hr，使菌液的OD600=0.5左右。
3．共培养
剪取无菌苗的叶片和茎段，放入发根农杆菌MS悬液中浸泡5min，倒出悬液，用无菌吸水纸吸干表面余菌，转到共培养培养基MS上，光照培养2天。
8 园艺植物遗传转化PPT课件
利用转特殊基因的植物作为生物反应器 (bioreactor)工厂化生产工业或医药用品
功能基因组学 （functional genomics）
基因加标(gene tagging) 基因敲除(gene knock-out) 候选克隆的功能互补试验
一、转化受体的条件
3，具有稳定的外植体来源 转基因研究的工作效率不高，同一实验内
容往往需要多次重复进行。 只有稳定的外植体来源，才能够方便科学研
究的进行，并从材料的源头上提高实验结果的 重现性，便于对实验结果的总结。
由种子萌发得到的子叶、胚轴；以及无菌培 养的小苗叶片，都是比较理想的材料。
14
第二节 转化的受体系统
21
第二节 转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性
1，经过愈伤组织的受体系统 1.3，两种形式的共同特点： 1）外植体材料来源广泛； 2）适用的植物物种范围广； 3）再生植株群体变异大。
22
第二节 转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性
2，不经过愈伤组织的受体系统 也称直接分化受体系统，指直接对外植体
可再生的优点。
6
第一节 植物遗传转化的基础
4，植物遗传转化的技术流程
取得目的基因→目的基因的修饰→目的基因 扩增与回收→载体的构建与组装→目的基因导 入受体生物细胞→转基因体的筛选与鉴定→获 得转基因体
木本植物的遗传转化4.7PPT课件
.
5
.
6
.
7
.
8
实验目的
❖ 掌握遗传转化的原理和操作技术。 ❖ 初步掌握农杆菌介导转化植物的方法。
.
9
农杆菌介导法原理
❖ Ti ( tumor inducing ) 质粒是根癌农 杆菌(Agrobacterium tumefaciens) 所 特有的质粒，是天然的基因载体，可高效 整合到植物细胞的基因组中。农杆菌Ti质 粒中心T-DNA在毒性区Vir基因的作用下， 转入植物细胞，并插入植物基因组中共同 复制与表达。
在含有选择压力的培 养基上诱导细胞分化，
形成转化芽
.
21
诱导芽生长、生根，形成转化植株
Ⅲ-2 选择生根培养（Kan 15mg/L） 左，转化植株；右，非转化植株
Ⅲ-4 非转化植株的生根 左，不含卡那霉素；右，卡那霉素浓度15mg/L
.
22
实验报告
❖ 简述植物遗传转化的过程 ❖ 共培养时需要注意哪些问题？
实验三 木本植物的 遗传转化
.
1
.
2
农杆菌
❖ 农杆菌是普遍存在于 土壤中的一种革兰氏 阴性细菌，它能在自 然条件下趋化性地感 染大多数双子叶植物 的受伤部位，并诱导 产生冠瘿瘤或发状根。
.
3
农杆菌介导法
植物组织培养：第十三章 植物遗传转化
一、农杆菌介导法
• Ackermann(1977)，Wullems等 (1981)，De Greve等(1982)和Spano 等(1982)首先在烟草和马铃薯中由Ri质 粒和Ti质粒转化的细胞再生出植株。
• Zambryski等(1983)和De Block等 (1984)以及Horsch等(1985)分别报道 了用切去癌基因的根癌农杆菌和发根 农杆菌进行遗传转化，获得了形态正 常的转基因植物。
2.转化原理
• 农杆菌在细胞壁上的附着，植物细 胞释放的信号分子的诱导，Vir区基因 的表达，T-DNA的加工、剪切、复制、 转移和在植物基因组上的整合表达。
3.选标记基因和报告基因
• 选择性标记基因包括抗生素抗性 基因和除草剂抗性基因等。
常用抗生素基因
• 1.新霉素磷酸转移酶基因 • 2.潮霉素B磷酸转移酶基因 • 3.氨基糖苷腺苷酰基转移酶基因
• 膦丝菌乙酰转移酶基因 • 5-烯醇丙酮酰草酸-3磷酸合成酶
报告基因
• 1.双子叶植物农杆菌转化中常用农 杆碱合成酶类；
• 2.抗生素转化酶类； • 3.产物具有光学活性的酶类。
（二）基本程序
• 植物表达载体的构建、转化体系的 建立、目的基因的转化、转化体的筛 选与获得、转基因植物的分子检测与 转基因植株的获得。
（2）培养
• 固体平板培养 • 液体振荡培养 • 用光密度法测定农杆菌浓度
植物基因工程实验教案：遗传转化技术的应用和优化
植物基因工程实验教案：遗传转化技术的应用和优化
植物基因工程是一种将目标基因移入植物细胞内的方法，以实现改良作物品种的过程。这一技术可以应用于许多方面，如增强作物产量、提高作物品质、促进作物抗病抗虫能力等。植物基因工程是一个极具潜力的领域。本文将介绍植物基因工程实验教案中的遗传转化技术的应用和优化。
一、遗传转化技术
遗传转化技术是一种将外源基因转移入植物细胞中的方法，该方法包括四个主要步骤：选择载体、制备载体、转化载体和鉴定基因。
选择载体：目前用于植物基因工程的两种载体是农杆菌和冷冻冻融法。农杆菌转化法是最常用的方法之一，农杆菌以同源重组的方式在植物细胞中形成感染斑。农杆菌将外源基因植入植物细胞中，目标基因将被插入植物细胞的染色体中。
制备载体：载体是一种可以将外源基因植入植物细胞内的DNA分子。在制备载体的过程中，需要用到回收携带目标基因的载体。常用的载体包括质粒和病毒，质粒是一种带有目标基因的圆形DNA分子，可以将目标基因直接植入质粒中。
转化载体：转化载体是指将目标基因输送至植物细胞内的过程。转化方法主要有两种：物理转化和生物转化。物理转化是指通过高斯粒子加速器等物理手段将目标基因输送至植物细胞内；生物转化是指使用农杆菌或病毒将外源基因输送至植物细胞内。
鉴定基因：鉴定基因是指确定转化后的植物细胞中是否成功植入了外源基因。通常使用PCR和Southern杂交等方法对植物细胞进行鉴定。
二、遗传转化技术的应用
1. 增强作物产量：遗传转化技术可以实现植物细胞的营养分配和代谢的调节，从而提高作物的生长速度和生产力；
十章园艺植物遗传转化1ppt课件
园艺植物遗传转化是有目的地将外源基因导入植物并使其 整合、表达和遗传，从而达到修饰原有植物的遗传物质、改造 不良农艺性状的目的。这就要求植物受体系统在接受外源DNA 后应稳定遗传后代。无性系的变异与组织培养的方法、再生途 径及外植体的基型都有密切关系。
第二节 园艺植物遗传转化方法
电穿孔法适用植物细胞和组织转化，在已经知道的众多 转化案例中，植物细胞和组织的转化能力依赖于细胞或组织 的预处理，如机械损伤、渗透压等，但水稻、玉米、小麦等 未成熟胚胎的细胞不经处理也能吸收DNA，
目前，经过电穿法成功转化的园艺植物油胡萝卜、芦笋、 芜菁、四季豆等。
第二节 园艺植物遗传转化方法
1、转化原理
（1）特性：PEG是一种水溶性的细胞融合剂和渗透剂，相对 分子质量为1500—6000，pH4.6—4.8，因聚合程度不同而异。
（2）转化原理：PEG不仅可以使细胞膜之间或使DNA与膜形成 分子桥，促成相互间的接触和粘连，而且可以改变细胞膜的 表面电荷，干扰细胞间的作用，从而改变细胞膜的通透性， 诱导原生质体摄取外源基因DNA。
第二节 园艺植物遗传转化方法
2）PEG介导遗传转化方法的缺点：
由于建立植物原生质体再生体系比较困难，加 之PEG对原生质体活力的有害作用，因此转化率低， 一般为10-5~10-3。
细胞培养过程中的遗传变异课件
• 继代培养的次数
• 培养基及培养方式
细胞培养过程中的遗传变异课件
6
1.8
细胞培养过程中的遗传变异课件
7
亚二倍体是指正常的46条染色体丢失一个或多个染色体
继代次数越多细胞，培养细过程胞中的变遗传异变异概课件率越高
8
• 培养基及培养方式
– 不同的激素浓度可以有选择地诱导不同倍 性的细胞的分裂。
• 豌豆，低浓度2,4-D(0.25 mg/L)－－多倍体
11
体细胞变异的基础
• 遗传学基础
– 非正常有丝分裂－－非整倍体
细胞培养过程中的遗传变异课件
12
体细胞变异的基础
• 分子遗传学基础
– 碱基突变 – DNA序列的选择性扩增与丢失
• 抗除草剂－草甘磷，3-烯醇丙酮酸莽草酸-5磷酸合成酶
– 转座子活化 – DNA甲基化
细胞培养过程中的遗传变异课件
13
耐盐突变体
烟草已选择出抗盐突变体 （1%~2%NaCl)
抗金属离子突变体 抗汞、铜、铝
抗逆突变体
抗旱、抗低温
营养缺陷型突变体 银杏赖氨酸营养缺陷型
细胞培养过程中的遗传变异课件
21
突变体筛选 方法
直接选择法 间接选择法
绿岛法
正选择法
负选择法
细胞培养过程中的遗传变异课件
22
植物遗传转化方法和技术PPT参考幻灯片
6
7
一、根癌农杆菌介导法
根癌农杆菌介导法的分子机制 农杆菌介导法需要具备的条件 农杆菌介导法的基本流程
8
（一）根癌农杆菌介导法的分子机制
1、植物冠瘿瘤——植物的一种癌症
（1）冠瘿瘤的起因： 由根癌农杆菌对植物的侵染而引起。
26
4.胚状体再生系统
20
（二）农杆菌介导法需要具备的条件
高效的植物基因转化受体系统 受体植物细胞对农杆菌要有很高的亲和力。 具有有效的选择系统。 稳定的转化技术和基因表达。
21
1、高效的植物基因转化的受体系统
• 成功的基因转化首先依赖于良好的植物受体系统 的建立。
• 受体系统：用于转化的外植体通过组织培养途径 或其它非组织培养途径（如发苗产生子叶、胚轴 等），能高效、稳定地再生无性系，并能接受外 源DNA整合，对转化选择抗生素敏感的再生系 统。
转化效率高。 缺点：遗传稳定性差、嵌合体
因此需要连续的再生系统
24
2.直接分化再生系统
外植体材料细胞不经过脱分化形成愈伤组织阶段，而 是直接分化出不定芽形成再生植株。 优点：周期短、操作简单，体细胞变异小，遗传稳定； 缺点：材料局限，转化率低。
25
3.原生质体再生系统
原生质体恢复细胞壁具有分化再生能力，是应用最早 的再生受体系统之一。 优点：高效、广泛地摄取外源DNA或遗传物质，获得基因 型一致的克隆细胞，所获转基因植株嵌合体少，适用于多 种转化系统； 缺点：不易制备、再生困难和变异程度高。
遗传转化技术PPT课件
（3）上述两种基因也统称选择报告基因。单独使用或联合使用。 必须符合两个情况：A 其表达产物或产物的类似功能在未转化的
四 转基因植物的应用和现状 1 在农业上应用 2 在医药方面的应用 3 存在问题： A 相对的盲目性 B基因沉默与目的不吻合 C 在禾本科等单子叶植物中相对困难 D 基因逃逸与环境安全性问题
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
植物细胞内并不存在；B 便于检测；C 基因较小，可构成嵌合基因。 （3）真核生物启动子（基因）：用于目的基因、选择报告基因在宿主 细胞的启动表达。一般为花椰菜花叶病毒(CaMV)的35S启动子。
三 根癌农杆菌转化方法 4 根癌农杆菌转化技术程序流程
工程质粒的提取、纯化
质粒载体构建
（包括目的基因、筛选报告今音、启动子连接到Ti质粒的T-DNA序列内）
植物组织培养的一般概念和分类
2 几种培养类型及相关关系图解 外植体（茎、叶、根、胚、花药等等）
第十二讲植物遗传转化
5）转化方法（例）
6）优缺点分析
优点：
无宿主限制：无论是单子叶植物和双子叶植物都可以应用 受体类型广泛：原生质体、叶圆片、悬浮培养细胞、茎、
根、以及种子的胚、分生组织、愈伤组织、花粉细胞、子房等 几乎所有具有分生潜力的组织或细胞都可以用基因枪进行轰击 可控度高：商品化的基因枪都可以根据实验需要调控微弹的速 度和射入浓度，命中特定层次的细胞 操作简便迅速
2）什么是种质离体保存？有哪些方法？
对离体培养的小植株、器官、组织、细胞或原生质体等材 料，采用限制、延缓或停止其生长的处理使之保存，在需要 时可重新恢复其生长，并再生植株的方法
有限制生长保存（低温、高渗透压、抑制剂、低氧分压、干 燥等保存法）及超低温保存
3）什么是超低温保存？主要程序有哪些？
4）基本程序
尽管基因枪的种类很多，但遗传转化的基本步骤是一致 的： 受体材料的准备及预处理：（未成熟胚、成熟胚、小愈 伤组织、悬浮细胞、原生质体等平铺于培养皿中心，直 径在3cm范围内） DNA微弹的准备：金属微颗粒与外源DNA的混合 受体材料的轰击 轰击后外植体的培养、植株再生及转基因植株的分子检 测
第十二讲 植物遗传转化
2012年秋季
上节课内容回顾
1）种质资源及种质保存的定义？
种质资源（Germplasm Resource）：又称遗传资源，习惯上 也叫品种资源。它包括栽培、野生及人工创造的粮食作物、 经济作物、园艺作物的品种或品系
植物遗传转化
8 PLANT GENETIC TRANSFORMATION
学习后的感受：
1.植物遗传转化受体？ 2.植物遗传转化方法？ 3.转基因植株的再生？ 4.转基因植株的检测？
8 植PL物AN遗T传G转E化NE体T系IC的TR建A立NSFORMATION
8.1 植物基因转化的受体 8.1.1 原生质体
原生质体是无细胞壁的细胞。与悬浮细胞一样，被转化的受体是 单个独立的细胞，为选择遗传均一性的转基因植株提供了可能性。
水稻广亲和品种‘02428’的原生质体用聚乙二醇(PEG)法导入具 有潮霉素B(HPT)抗性基因、卡那霉素抗性基因(KanR)和昆虫荧光 素酶基因(Luc)的质粒 pTHL27DNA，在含有25μg/ml潮霉素B和 100μg/ml卡那霉素的培养基KPR和N6上连续培养处理4周，可以 很好地除去非转化的敏感的原生细胞；然后在无抗菌素选择压力的 培养基中，转化细胞可再生植株(杨歧生等， 1996)。
8 植PL物AN遗T传G转E化NE体T系IC的TR建A立NSFORMATION
8 植PL物AN遗T传G转E化NE体T系IC的TR建A立NSFORMATION
十章园艺植物遗传转化1ppt课件.ppt
因而，在选择农杆菌转化系统前必须测试受体系统
对农杆菌的敏感性，只有农杆菌侵染敏感的植物才能作 为受体系统
第一节 园艺植物遗传转化受体系统
二、常用的园艺植物受体系统
自从20世纪70年代以来，对园艺植物基因转化受体系统进
行了大量的研究工作，先后建立了多种有效的受体系统，适用
于不同转化方法的要求和不同的转化目的，如
第一节 园艺植物遗传转化受体系统
原生质体转化受体系统的局限性： a）原生质体培养周期长、难度大、再生频率低 b）许多园艺植物原生质体培养的技术尚未成熟
第一节 园艺植物遗传转化受体系统
（3）生殖细胞受体系统
定义：利用植物自身的生殖过程，以生殖细胞
如花粉粒、卵细胞为受体细胞进行基因转化的系统 称为生殖细胞受体系统，也称为种质系统。
第一节 园艺植物遗传转化受体系统
与其他受体系统相比生殖受体系统具有以下优点： 1）以具有全能性的生殖细胞直接为受体细胞，具有更强的接
受外源DNA的潜能
2）受体细胞是单倍体细胞，转化的细胞无显隐性的影响，能 是基因充分表达，有利于性状的选育。单倍体植株通过加倍 后即可成为纯和的二倍体纯系，大大缩短了复杂的选育纯化 的过程
1、组织受体系统 2、原生质体受体系统 3、生殖细胞受体系统
第一节 园艺植物遗传转化受体系统
（1）组织受体系统
定义：利用园艺植物的叶片、幼茎、子叶、胚轴等外
第一节植物细胞的结构与功能详解演示文稿
第五十页，共72页。
微体的结构：
⑼微体
单层膜形成的球状小体。
微体的功能：
与光呼吸和脂肪代谢有关。
第五十一页，共72页。
⑽微管
微管的结构：
细胞壁附近的一些细长中空的小管，无膜结构。
微管的功能：
①保持细胞形态；
②引导细胞质的运动方向； ③为细胞内物质定向运输提供轨道和动力； ④与细胞分裂时纺锤体的形成有关； ⑤与细胞壁增厚形成有关。
第四十三页，共72页。
⑶线粒体
线粒体的结构：
所有生活细胞都具有的一种细胞器， 具双层膜，呈线形、球形或杆状小粒。
线粒体的主要成分：
蛋白质、类脂和少量核糖核酸。
线粒体的功能：
主要功能是进行呼吸作用，是细胞能量的“动力站”。
第四十四页，共72页。
内质网的结构：
⑷内质网
细胞质内由单层膜组成的网 状管道系统。
第二十二页，共72页。
（二）细胞膜（质膜）
单位膜：
由脂质双分层和蛋白质分子组成 的一个功能表达单位的膜，为单层 生物膜。
横断面呈现出“暗-明-暗”三层 式结构。
第二十三页，共72页。
（二）细胞膜（质膜）
细胞膜的功能：
⑴屏障作用，能选择性地控制物质的进出。 ⑵具有胞饮作用、吞噬作用和胞吐作用。 ⑶信号转导和细胞识别。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
冰冻保护剂
• 渗透型抗冻剂：二甲亚砜（DMSO）、乙二 醇、乙酰胺、丙二醇、甘油等
• 作用特点：属低分子中性物质，在溶液中易 结合水分子，发生水合作用，使溶液的粘性 增加而减弱水的结晶过程，达到保护的目的 。
非渗透型抗冻剂
• 聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、蔗糖、葡聚糖、聚乙 二醇等，
• 作用特点：可溶于水，但不能进入细胞，可在特 定的温度下降低溶质（电解质）浓度，从而起到 保护作用
1.3 转基因植物的鉴定
遗传表型特征筛选 依赖于重组子结构特征分析筛选 核酸分子杂交分析 免疫化学分析检测 PCR筛选法
3.1 遗传表型特征筛选 常用的报告基因
抗生素抗性基因 显色或发光报告基因 抗除草剂抗性基因
β-葡萄糖酸苷酶基因（gus） 能催化特殊反应，通过荧光、分光光度和组织化学
方法对这些特殊反应产物进行检测。
种质资源的重要性
• 种质资源是在漫长的历史过程中, 由自然演化和人 工创造而形成的一种重要的自然资源。
• 积累了由于自然和人工引起的极其丰富的遗传变异 ,即蕴藏着各种性状的遗传基因。
• 人类用以选育新品种和发展农业生产的物质基础, • 也是进行生物学研究的重要材料, 是极其宝贵的自
然财富。
• 种质保存(germplasm conservation) ： 利用天 然或人工创造的适宜环境，使个体中所含有 的遗传物质保持其遗传完整性，有高的活力 ，能通过繁殖将其遗传特性传递下去。
第十二章 种质保存
第一节 常温保存 第二节 常低温和低温保存 第三节 超低温保存
第十章 转基因植物
转基因植物 基因改良植物 转基因生物制药 转基因安全性
• 转基因植物是指利用生物或物理、化学等手 段将外源基因导入植物受体系统中，使之在 受体中得以表达，进而获得转基因植株的技 术体系。
基 因 转 化 的 的 基 本 步 骤
叶肉特异性表达 维管束特异表达
叶特异性表达
茎特异表达
GFP基因
• GFP绿色荧光蛋 白是从一种生活 在北太平洋寒冷 水域的水母体内 发现的。
依赖于重组子结构特征分析筛选
核酸分子杂交分析
Southern blot 筛选结果
第十章 转基因植物
转基因植物 基因改良植物 转基因生物制药 转基因安全性
（B） 外源基因抵抗TMV对烟草的感染。 接种后11天 症状（箭头）
抗除草剂
占总转基因植 物种植面积的 77％，其中主 要为抗除草剂 大豆。
转基因
野生型 野生型
野生型
转基因
转基因
用0.1%草苷膦处理大豆叶片 具有除草剂抗性的大豆
抗逆-盐害
野生型 转基因 未处理前
野生型 转基因 处理后
野生型和转基因（AtNHX1 ）番茄用200mM NaCl处理11周
植物细胞的遗传转化文稿演示
• 种质（germplasm）：是指亲代通过生殖细胞 或体细胞传递给子代的遗传物质。
• 种质资源：具有一定种质或基因的生物类型， 称为（基因资源、基因库、基因银行）。
• 包括品种、类型、近缘种和野生种的植株、种 子、无性繁殖器宫、花粉甚至单个细胞，只要 具有种质并能繁殖的生物体，都能归入种质资 源之内。
培养基条件的改变
• 改变培养基无机盐的浓度: 1/4MS培养菠萝 苗，一年后仍有81％保持活力；
• 增加培养基渗透压：添加甘露醇、蔗糖， 抑制外植体生长。
• 添加植物激素：多效唑PP333 等
培养环境条件的改变
• 降低培养环境的氧含量： • 保存材料上覆盖一层矿物质如石蜡、液态
石油 • 降低环境的氧分压。
种质保存的两种方式：
原地保存: 通过建立自然保护区和天然 公园来实现
异地保存: 通过植物园、种质圃、种子 库以及离体保存来实现。
华南植物园
西双版纳国家级自然保护区建立的兰科植物种 质资源保存苗圃
野生稻频临灭绝
• 离体保存：将组织和细胞培养中的外植体或试管 苗贮存在使其抑制生长、缓慢生长或无生长的条 件下，达到长期保存的方法。
Ti质粒的功能区域
T-DNA的染色体整合机制
消毒
切取
土壤农杆菌 浸泡
叶盘
培养基
愈伤组织 分化幼苗
Fra Baidu bibliotek
植物受体
抗生素筛选
分化出苗
生根壮苗
其它方法
植物病毒感染法 花粉管通道法 电穿孔转化法 激光微束穿孔转化法 显微注射法 超声波介导转化法 多聚物介导法 浸渍法 电泳法 碳化硅纤维介导法 真空渗透法 圆球体法 等等
抗逆-盐害
野生型油菜和转基因（AtNHX1）油菜经 200mM NaCl 处理10 周
抗逆-冻害
2. 基因改良植物
除草剂 干旱
品质
盐害 冻害
非生物胁迫 生物体
热害
涝害
其他性状
虫害
生物胁迫
病害
杂草
转基因在作物品种改良中的应用
抗虫 抗病毒 抗病 抗非生物胁迫 抗除草剂 改良作物品种 改变花的颜色和形状 转基因植株作为生物反应器
抗病大豆
（A）萎黄病（箭头所指）感染
野生型 转基因
抗病烟草
野生型
转基因
1 转基因植物
1.1 受体
• 叶盘 • 原生质体 • 悬浮细胞 • 愈伤组织 • 胚状体 • 活体 • 等等
1.2 转基因方法
直接转化法 : 基因枪法 载体介导法：农杆菌介导法
1.2.1 直接转化法 基因枪法
**最早的基因枪（火药式）由美国康乃尔大学Sanford等 1987年设计制造 。
基本原理
将外源DNA通过亚精胺和氯化钙的沉积作用包被在金属颗粒 （金粉、钨粉等）表面，此为微弹，将这种微弹悬液涂于载膜 （尼龙、塑料等）上，以不同的驱动力高速驱动微弹载体，使 携带DNA的微弹穿透植物细胞壁，直接进入受体靶细胞。
1.2.2 载体介导法：农杆菌介导
➢ 几乎所有的双子叶植物尤其是豆科类植物的根部 常常会形成根瘤，这是由于植物根部被一种革兰 氏阴性土壤杆菌农杆根瘤菌（A.tumefaciens）感染 所致，其致瘤特性是由该菌细胞内的野生型质粒 Ti（Tumor-inducing）介导的。
• 优点：
① 解决一些无性繁殖作物种质资源的低温、长期保 存问题，可有效避免资源的丢失；
② 节省土地和劳动力，保存方法简单，花费少且能 在保存中脱毒；
③ 在需要时，可快速繁殖，
④ 利于国际国内种质交换。
离体保存方法: 常温保存（25±5 ℃） 低温保存 （0-8 ℃）， 超低温保存（-80 - -196℃）