转基因技术
《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
转基因技术的主要操作流程
转基因技术的主要操作流程
内容:
转基因技术的主要操作流程通常包括以下几个步骤:
1. 选择目的基因。
根据转基因的目的,从供体中选择想要的目的基因,这通常是编码某种有用蛋白质的基因。
2. 构建载体。
将选定的目的基因插入到载体分子中,例如质粒或病毒载体。
载体可以帮助目的基因进入目标生物的细胞。
3. 将重组载体导入宿主细胞。
使用微注射、电穿孔、基因枪等方法,将含有目的基因的重组载体导入目标生物的细胞中。
4. 筛选转基因细胞。
通过抗性筛选、荧光筛选等方法,从导入重组载体的细胞中筛选出真正导入了目的基因的转基因细胞。
5. 转基因细胞培养。
对转基因细胞进行培养、繁殖,获得足够数量的转基因细胞。
6. 转基因植株再生。
通过组织培养等手段,从转基因细胞中再生出完整的转基因植株。
7. 鉴定转基因植株。
通过、杂交等手段对转基因植株进行鉴定。
8. 转基因植株评价。
对转基因植株的表型进行评价,确定是否达到了转基因的预期目的。
这就是转基因技术的主要操作流程。
不同的转基因目的和对象,具体操作可能会有所调整。
转基因技术的利与弊
转基因技术的利与弊在当今科技飞速发展的时代，转基因技术无疑是一个备受关注和争议的话题。
转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，从而引起生物体性状的可遗传的修饰。
这项技术自诞生以来，在农业、医药等领域展现出了巨大的潜力，但同时也引发了一系列的担忧和质疑。
先来说说转基因技术带来的好处。
在农业方面，转基因作物具有显著的优势。
通过转基因技术，农作物可以获得抗病虫害的能力。
这意味着农民可以减少农药的使用，降低生产成本，同时也减少了农药对环境的污染。
例如，转基因棉花能够抵抗棉铃虫的侵害，大大减少了农药的喷洒量，保护了生态环境。
转基因技术还可以提高农作物的产量。
通过引入特定的基因，使作物具有更好的生长特性，如更强的光合作用能力、更高效的养分吸收等，从而增加单位面积的产量。
这对于解决全球不断增长的人口粮食需求问题具有重要意义。
此外，转基因作物还可以增强其抗逆性，比如耐旱、耐盐等。
在一些气候条件恶劣、土地资源有限的地区，种植转基因作物能够有效地利用土地资源，提高农作物的适应性，保障粮食的稳定供应。
在医药领域，转基因技术也发挥着重要作用。
利用转基因技术，可以生产出大量的药用蛋白和疫苗。
例如，通过将特定的基因导入微生物中，可以大规模生产胰岛素等药物，为糖尿病患者带来了福音。
转基因技术在环境保护方面也有潜在的价值。
例如，通过转基因技术可以培育出能够分解有害物质的植物，用于修复被污染的土壤和水体。
然而，转基因技术也并非完美无缺，它带来的一些问题同样值得我们关注和思考。
转基因技术可能对生态环境产生潜在的风险。
转基因作物的基因可能会通过花粉传播等方式扩散到野生植物中，从而影响生态系统的平衡和稳定。
此外，如果转基因作物具有超强的生存能力和竞争优势，可能会导致一些本土物种的减少甚至灭绝。
转基因食品的安全性也是公众关注的焦点之一。
虽然目前的科学研究尚未发现转基因食品对人体健康有直接的危害，但由于转基因技术改变了食物的基因组成，长期食用是否会产生潜在的健康风险仍存在不确定性。
转基因技术在食品生产中的应用
转基因技术在食品生产中的应用近年来，随着物质生产和生活水平的提高，食品行业的发展日益重要。
在这一过程中，转基因技术在食品生产上越来越广泛地应用，也引起了人们的广泛关注和争议。
本文将从转基因技术的定义、应用领域、利弊以及监管等方面对转基因技术在食品生产中的应用进行探讨。
一、转基因技术的定义转基因技术是指将一个生物体的基因序列移植到另一个生物体中，并使其表达出来的技术。
通俗地说，就是人工修改生物体的基因。
在转基因技术中，常见的方式是采用基因枪、冷冻融合、原生质体融合等技术手段来实现。
二、转基因技术在食品生产中的应用领域目前，转基因技术在食品生产中主要应用于四个领域：作物种植、畜牧业、水产养殖以及食品加工。
在作物种植方面，转基因技术可以提高农作物的抗病性、抗旱性、耐盐碱性，使得作物的产量、品质得到了大大提升。
在畜牧业领域，转基因技术被用来改良动物的体型、肉质、繁殖率等方面，提高畜产品的品质和数量。
在水产养殖方面，转基因技术被用来改良水产动物的生长速度、抗病性等方面，提高水产产品的品质和数量。
在食品加工方面，转基因技术主要被应用于食品添加剂、酶和调料等方面，能够提高食品的口感和品质。
三、转基因技术的利弊转基因技术的应用在很大程度上可以提高食品的产量和质量，比如转基因作物能够提高抗病性和抗虫性，减少农民的使用农药和化肥的量，也能够减轻自然生态的负担。
在提高食品的品质方面，转基因技术能够针对人们对食品口感、色泽、营养成分等方面的需求来设计。
但是，转基因技术也有其负面影响。
首先，转基因食品的安全性一直是人们关注的焦点。
虽然许多国家和地区已经明确规定了转基因食品的安全标准和规范，但是由于转基因技术的高度复杂性，其对人体健康的潜在危害仍然需要进行深入的研究。
其次，转基因技术可能会导致生态环境的破坏、基因污染等问题，对自然生态造成不利影响。
四、转基因技术在食品生产中的监管为了解决转基因食品的安全问题，各国和地区都制定了相应的监管规范和标准。
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。
转基因技术利与弊
• 肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)是一种 病原菌，存在着光滑型(Smooth简称S型)和 粗糙型(Rough简称R型) 两种不同类型。其 中光滑型的菌株产生荚膜，有毒，在人体 内它导致肺炎，在小鼠体中它导致败血症， 并使小鼠患病死亡，其菌落是光滑的；粗 糙型的菌株不产生荚膜，无毒，在人或动 物体内不会导致病害，其菌落是粗糙的。
• 格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗 传物质的实验，他将活的、无毒的RⅡ型（无荚 膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有 毒的SⅢ型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小 白鼠安然无恙；将活的、有毒的SⅢ型（有荚膜， 菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死 的有毒的SⅢ型肺炎双球菌和少量无毒、活的 RⅡ型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体 内， 结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出 活的SⅢ型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用， 实验表明，SⅢ型死菌体内有一种物质能引起 RⅡ型活菌转化产生SⅢ型菌，这种转化的物质 （转化因子）是什么?格里菲斯对此并未做出回 答。
（一）转基因技术的好处
•
• 现在转基因技术已广泛应用于医药、工业、农业、
环保、能源、新材料等领域 。
（1）在药用领域，已有基因工程疫苗、基因工
程胰岛素和基因工程干扰素等药物。解决了很多医学方 面的难题，制作出许多疾病的疫苗，对人类有重大贡献。 例如利用酵母菌的转基因乙肝疫苗的大量生产、以及全 面和免费疫苗接种的开展，使我国5岁以下儿童慢性乙
（3）转基因技术是一种现代高科技技术，正在逐渐发 展成熟阶段，许多未知的事情还需要科研工作者仔细研 究探索，有缺点在所难免，世上无完美人，也无完美技 术，凡事有利有弊，不能因为一些隐患就阻挡科技进程。 目前人类又有哪项发展和发明不是在一定程度破坏环境 以及影响人类健康呢？
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。
转基因技术的原理应用
转基因技术的原理应用一、转基因技术的概念转基因技术（transgenic technology）是将外源基因导入一个生物体，使其在表现型和遗传性状上发生改变的一种技术。
在转基因过程中，通过人工手段将一个或多个外源基因导入目标生物体的染色体，从而改变目标生物体的基因组成。
二、转基因技术的原理转基因技术主要包括以下几个步骤：1.基因选择：选择合适的外源基因，这些基因往往来源于其他物种，可以是具有特定功能的基因，如抗病基因、耐草药基因等。
2.基因克隆：将选择的外源基因进行扩增和纯化，利用分子生物学技术制备大量目标基因的复制体。
3.载体构建：将目标基因插入到某种载体中，常用的载体有质粒、病毒等，通过转化等方式将目标基因导入载体中。
4.转染：将得到的载体导入目标生物体的细胞中，使目标基因被细胞摄取和表达。
5.筛选与鉴定：通过标记、筛选等手段，识别并筛选出带有目标基因的细胞，进一步验证目标基因是否成功表达。
6.培育与繁殖：将成功表达目标基因的细胞进行培养和繁殖，从而获得具有目标基因的转基因生物体。
三、转基因技术的应用转基因技术在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用，以下是一些常见的应用案例：1. 农业领域•抗病虫害作物：通过导入抗病虫害基因，使作物获得抗性，减少农药的使用，提高作物的产量和品质。
•耐逆环境作物：通过导入耐旱、耐盐碱等相关基因，使作物在恶劣环境下生长，提高作物的适应性和产量。
•改善营养成分：通过导入相关基因，提高作物的营养成分含量，如富含维生素、蛋白质等的作物。
2. 医学领域•基因治疗：通过导入缺失或异常基因，纠正患者的遗传病变，实现基因治疗，如用于治疗遗传性疾病、某些癌症等。
•生物药物生产：利用转基因技术大量制备生物药物，如重组蛋白、抗体等，提高产量和效果。
3. 工业领域•生物降解：利用转基因菌株生产具有降解能力的酶，用于污染物的降解，实现环境友好型生产。
•生物能源：利用转基因技术改良微生物，在生物质降解和发酵过程中提高产氢、产乙醇等有机能源的效率。
转基因技术的步骤
转基因技术是一种将特定基因导入生物体的技术，其主要步骤如下：
1. 目标基因的选择：选择需要导入的目标基因，通常是从其他生物中提取或合成得到的。
2. 载体构建：将目标基因与载体（如质粒、病毒等）结合，构建成重组载体。
3. 细胞转化：将重组载体导入受体细胞中，可以通过物理、化学或生物学方法进行转化。
4. 筛选和鉴定：对转化后的细胞进行筛选和鉴定，通常使用标记基因或筛选试剂来筛选出含有目标基因的细胞。
5. 转基因植株的培育：将筛选出的含有目标基因的细胞进行组织培养和植株再生，培育出转基因植株。
6. 转基因植株的检测和鉴定：对转基因植株进行检测和鉴定，通常使用分子生物学方法检测目标基因的存在和表达情况。
7. 安全性评估：对转基因植株进行安全性评估，包括环境安全性和食品安全性评估等。
8. 申请批准：如果转基因植株通过安全性评估，需要向相关部门申请批准，才能进行商业化种植或应用。
需要注意的是，转基因技术是一项复杂的技术，需要严格的操作和管理，以确保其安全性和有效性。
同时，转基因技术也面临着一些争议和挑战，需要进行深入的研究和讨论。
基因工程与转基因技术的区别与联系
基因工程与转基因技术的区别与联系基因工程和转基因技术是现代生物科学领域中重要的概念。
它们都涉及到对生物体基因组的改变，但在方法、目的和应用方面存在着一些区别与联系。
一、基因工程的定义及应用领域基因工程是指利用生物技术手段对个体的基因组进行人为的干预和改造的过程。
通过基因工程技术，可以对基因进行精细的修饰、替换或移植，以达到改善生物体特性或制造特定产品的目的。
基因工程广泛应用于医学、农业、环境保护等领域。
二、转基因技术的定义及应用领域转基因技术是一种特定的基因工程手段，它通过将来自不同物种的基因导入到目标生物体中，实现一个或多个外源基因的组合，从而改变生物体的遗传构成。
转基因技术主要用于农业领域，包括改良农作物、提高产量和抗病虫害等。
三、基因工程与转基因技术的区别1.方法：基因工程可以通过多种手段对基因进行修改，包括体外合成、限制酶切割、基因克隆等；而转基因技术则主要通过将外源基因嵌入到生物体的染色体中实现对基因组的改造。
2.作用：基因工程的核心目标是对基因进行精细的调节和改变，以改善生物体特性或制造特定产品；而转基因技术着重于导入外源基因以改变生物体的遗传构成，通常用于改良农作物或制造转基因动物。
3.适用范围：基因工程的应用领域广泛，包括医学、农业、环境保护等；而转基因技术主要应用于农业领域，用于改良作物和提高农作物的抗性能力。
4.目的：基因工程的目的是通过改变基因来改善生物体的特性或产出特定产品；转基因技术的目的是引入外源基因以改变生物体的遗传构成，使其具备新的性状或特征。
四、基因工程与转基因技术的联系尽管基因工程和转基因技术在方法、目的和应用领域上存在差异，但它们也有着密切的联系。
转基因技术是基因工程的一种特殊应用方式，它利用基因工程技术将外源基因导入到目标生物体中，实现基因组的改造。
因此，可以说转基因技术是基因工程的延伸和应用之一。
综上所述，基因工程是对个体基因组进行干预和改造的过程，应用于医学、农业等多个领域，而转基因技术是一种特殊的基因工程手段，主要应用于农业领域，通过导入外源基因改变生物体的遗传构成。
转基因技术
1.转基因大豆
•
1996年春，美国伊 利诺伊西部许多农场 主种植了一种大豆新 品种，这种大豆是移 植了矮牵牛的一种基 因。这个新大豆品种 可以抵抗杀草剂—— 草甘膦（毒滴混剂）。 草甘膦会把普通大豆 植株与杂草一起杀死。
2.转基因玉米
•
把种属关系十分遥远有用植物基因 （如马铃薯）导入需要改良的玉米遗传物 质中并使其后代体现出人们所追求的具有 稳定的遗传性状的玉米。
4.转基因抗冻西红柿
• 美国加利福尼亚基 因公司，利用基因工程 技术，培育出了一种转 基因西红柿，这种西红 柿不产生会引起自身腐 烂的聚半乳糖醛酸酶， 因此不易腐烂，风味保 持的时间较长。在植株 上成熟后摘下来，经过 长途运输和较长时间贮 藏也不会腐烂。这种 “保鲜抗腐”西红柿的 诞生，使得消费者一年 四季都可品尝到新鲜味 美的西红柿。
•
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。
• 三、遗传病研究 通常是将功能正常的外源基因导入动物体 的靶细胞内，用来弥补缺陷的基因，改变患病 细胞的遗传物质，进行基因治疗。相反的将显 性疾病基因或一个、甚至多个外源基因人为地 导入动物体内，就可制备遗传性疾病的转基因 动物模型，研究和治疗人类遗传性疾病。例如 亨廷顿(Hungtington)将舞蹈病基因导入小鼠， 建立了舞蹈病动物模型，雷德黑得(Redhead) 将正常小鼠的MBP(髓磷脂碱性蛋白)基因导入震 颤小鼠，小鼠的震颤症状消失。 • 四、免疫学研究 巴宾耐特(Babinet)发现虽然转基因小鼠 产生HBsAg，但在6个月内没有任何病理变化， 表现为一种持续的带病毒状态。这些结果表明： 乙型肝炎患者的肝细胞损伤不是由HBV的HBsAg 表达直接引起，而是通过对肝细胞膜上的病毒 抗原发生免疫反应造成的。因此，可以用转基 因小鼠模型来研究免疫耐受与肝细胞损伤的关 系以探讨发病机制。此外，转基因小鼠还为研 究第l和第Ⅱ类主要组织相容性抗原的功能提供 了新手段。
基因工程与转基因技术
基因工程与转基因技术基因工程是一种通过人为干预改变生物体基因组的技术，而转基因技术是基因工程的一种重要应用。
本文将从转基因技术的定义、应用领域和发展前景三个方面，探讨基因工程与转基因技术的关系以及其对社会和环境的影响。
一、转基因技术的定义转基因技术是指将外源基因导入目标生物体的染色体中，使其表达所需的特定性状。
这种技术通过人为干预，改变了生物体的遗传信息，使其具备了原本不具备或表达过弱的特性。
转基因技术通常通过DNA重组技术实现，即将特定基因从一个生物体转移到另一个生物体，从而实现特定基因的表达。
二、转基因技术的应用领域转基因技术在农业、医学、环境等领域具有广泛的应用。
1. 农业领域：转基因技术可以改良农作物的抗病虫害能力、提高产量和质量。
例如，将抗虫基因导入作物中，可以降低对农药的依赖，减少农业环境的污染。
此外，转基因技术还能使作物具备耐盐碱、耐旱等特性，为适应恶劣生长环境的农作物提供了新的途径。
2. 医学领域：转基因技术在医学研究和治疗中有着广泛的应用。
例如，通过转基因技术，可以制备人类蛋白质药物、生物制剂等，用于治疗癌症、糖尿病、血液病等疾病。
此外，转基因技术还可用于基因诊断、基因治疗等领域，为医学疾病的预防和治疗提供了新的方法。
3. 环境领域：转基因技术可以用于生物修复和污染防治。
例如，通过引入特定基因，可以使植物具备吸收、分解污染物的能力，从而实现污染物的修复。
此外，转基因技术还可以用于监测环境中的污染物，提高环境监测和评估的准确性和效率。
三、转基因技术的发展前景和影响转基因技术的发展给人类社会带来了诸多益处，但也伴随着一些争议和问题。
1. 发展前景：随着生物技术的进步和基因工程技术的成熟，转基因技术将在更多领域得到应用。
例如，在农业领域，通过转基因技术可以开发出更具抗逆性的农作物，提高农业生产的效益。
在医学领域，转基因技术将为疾病的预防、治疗和基因疗法的发展提供强有力的支持。
在环境领域，转基因技术将为污染治理和生态修复提供新的思路和方法。
转基因技术动植物转基因方法
转基因技术动植物转基因方法转基因技术是一种现代生物技术，通过对生物体的基因进行修饰和重组，从而实现特定的性状改良或新性状的引入。
在动植物领域，有多种转基因方法被广泛应用，以下将为您详细介绍。
一、动物转基因方法1、显微注射法这是动物转基因技术中最常用的方法之一。
其基本原理是在显微镜下，将经过处理的外源基因直接注射到受精卵的雄原核中。
因为雄原核较大，更容易容纳和整合外源基因。
注射后的受精卵经过培养和筛选，然后移植到代孕母体的子宫内，最终发育成转基因动物。
这种方法的优点是操作相对直接，成功率较高；但缺点是技术难度大，对设备和操作人员的要求较高，且可能会对受精卵造成一定的损伤。
2、病毒载体法利用病毒作为载体将外源基因导入动物细胞。
经过改造的病毒失去了致病性，但仍能携带外源基因并将其整合到宿主细胞的基因组中。
常用的病毒载体包括逆转录病毒、腺病毒等。
此方法的优势在于转染效率较高，能够感染多种类型的细胞；然而，病毒载体的容量有限，可能引起免疫反应，且存在潜在的生物安全风险。
3、胚胎干细胞介导法首先从早期胚胎中分离出胚胎干细胞，然后通过基因工程技术将外源基因导入胚胎干细胞。
经过筛选和鉴定，含有外源基因的胚胎干细胞被重新注入到囊胚腔中，与囊胚细胞融合，形成嵌合体胚胎。
最后将嵌合体胚胎移植到代孕母体子宫内发育。
这种方法可以实现精确的基因修饰，但胚胎干细胞的培养和操作难度较大。
4、体细胞核移植法先将供体细胞进行基因修饰，使其携带外源基因，然后将供体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，构建重组胚胎，再将重组胚胎移植到代孕母体中发育。
这种方法的优点是可以获得大量遗传背景相同的转基因动物，但技术流程复杂，成功率相对较低。
二、植物转基因方法1、农杆菌介导转化法农杆菌是一种天然的植物基因转化载体。
当植物受伤时，农杆菌会感染植物，并将其携带的一段 DNA（称为 TDNA）转移并整合到植物基因组中。
在转基因操作中，将含有目的基因的 TDNA 载体导入农杆菌，然后用农杆菌感染植物细胞，从而实现目的基因的转化。
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*
转基因知识点总结
转基因知识点总结一、转基因技术的原理转基因技术是通过将外源基因导入目标生物体的染色体中，使其表现新的特性或功能。
这个过程包括以下几个步骤：基因的识别、克隆、导入、筛选和鉴定。
1. 基因的识别首先，科学家们需要从外部环境中寻找到与目标特性相关的基因。
这个基因可能来源于其他生物体，也可以是由人工合成的。
一旦找到了合适的基因，就需要对其进行分离和纯化，以便进一步的操作。
2. 基因的克隆接下来，科学家们需要复制这个基因，以便在后续的实验中进行操作。
这个过程通常通过PCR（聚合酶链式反应）或者其他克隆技术来实现。
一旦得到了足够多的基因拷贝，就可以进行下一步的操作。
3. 基因的导入在得到了目标基因的大量拷贝之后，科学家们需要找到一种途径将其导入到目标生物体的染色体中。
这个过程通常通过质粒导入、病毒感染、基因枪法等技术来实现。
一旦成功地将基因导入到目标生物体中，就需要进行后续的筛选和鉴定。
4. 基因的筛选和鉴定一旦将外源基因导入到目标生物体的染色体中，就需要进行筛选和鉴定，以确认目标基因已经被成功导入并发挥了预期的功能。
这个过程通常通过PCR、Southernblotting、Northernblotting等技术来实现。
一旦确认了目标基因已经被成功导入并表现了预期的功能，就可以进行后续的实验。
二、转基因技术的应用转基因技术在农业、医学、工业等领域都有着广泛的应用。
在农业领域，转基因作物可以抗病虫害、耐逆境、提高产量、改良品质等方面有着显著的优势；在医学领域，转基因技术可以用于治疗疾病、生产药物、疫苗等方面；在工业领域，转基因微生物可以生产生物燃料、化工产品等。
总的来说，转基因技术为人类的生产生活带来了诸多益处，同时也带来了一些新的问题和挑战。
1. 农业转基因作物可以抗病虫害、耐逆境、提高产量、改良品质等方面有着显著的优势。
比如，转基因水稻可以抗虫、耐盐碱、提高产量；转基因玉米可以抗虫、耐除草剂、提高产量；转基因大豆可以抗除草剂、提高产量等。
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。
转基因技术的技术路线及对生命科学的影响
转基因技术的技术路线及对生命科学的影响转基因技术是一种现代生物技术，它通过外源基因的导入，可以改造目标生物的基因组，以实现人为调控目标生物的特定性状。
自20世纪初期被发现以来，转基因技术在农业、医疗等领域的应用越来越广泛，对人类社会发展产生了深刻的影响。
本文将介绍转基因技术的技术路线及对生命科学的影响。
一、转基因技术的技术路线转基因技术的技术路线主要包括以下步骤：1、选择目标基因；2、克隆目标基因；3、构建表达载体；4、转化宿主细胞；5、筛选和鉴定转基因生物。
首先，选择目标基因是转基因技术的关键步骤。
科学家们需要了解目标生物的基因组，并确定需要调控的基因。
其次，克隆目标基因是将目标基因从目标生物DNA序列中扩增出来，使其能够被用于构建表达载体。
第三步，构建表达载体，即将目标基因与质粒DNA序列相融合在一起。
表达载体是为了将目标基因移植到宿主细胞中。
第四步，转化宿主细胞，将表达载体导入宿主细胞。
第五步，筛选和鉴定转基因生物。
寻找和分离已经将表达载体成功导入的宿主细胞。
最后，使用分子生物学和免疫学等技术方法，以鉴定转基因生物是否满足目标要求。
要注意的是，上述技术路线并不是一成不变的，各种新技术和新方法不断涌现。
二、转基因技术对生命科学的影响转基因技术的发展对于生命科学的研究和发展产生了深远的影响。
1、有助于揭示基因调控机制转基因技术的成功应用，为生物学研究者更深入了解基因调控机制提供了新的方法。
研究人员通过转入外源基因，可以遗传性地调控目标基因的表达，从而使针对这些基因调控的研究更加有效。
2、推动物种改良和农业生产发展农业生产是人类生活的重要组成部分，转基因技术的发展，使得农作物生产大幅度提高。
转基因作物耐病虫，产量增加，对环境的适应性更强。
转基因技术可以有效帮助农业发展，也有可能改变全球人类的饮食结构等。
3、实现医学上创新性治疗方式转基因技术还可以用于研究重大疾病的致病基因，并进行基因疗法的创新研究。
转基因技术的利与弊1.0
转基因技术介绍1.1转基因技术的定义转基因技术是指用人工分离和修饰过的外源基因导入生物体的基因组中，从而使生物体的遗传性状发生改变的技术，可分为转基因动物与转基因植物两大分支。
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。
1.2转基因植物技术转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组中，并使其得以表达，从而获得的具有新的遗传性状的植物。
自1983年世界第一例转基因植物——烟草问世以来仅20多年的时间，转基因植物的研究和应用就已经得到了迅猛的发展，已有近1000例转基因植物被批准进入田间试验，涉及的植物物种有50余个，已有48个转基因植物品种被批准进行商业化生产。
常见的转基因植物技术有：（1）农杆菌介导转化法。
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。
根癌农杆菌和发根农杆菌的细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。
因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。
人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。
农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。
（2）基因枪介导转化法。
利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪），将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。
与农杆菌转化相比，基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。
而且其载体质粒的构建也相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。
（3）花粉管通道法。
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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
12
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
体外和体内转染生殖细胞，前者又包括精 子载体法、卵子载体法、受精卵载体法、胞浆内 精子注射法等。 精子载体法是将成熟的精子与外源DNA的载 体共同孵育，使精子携带外源DNA，受精后外源 DNA整合至染色体中。 此法理论上是可行的、也有成功的先例，但 成功率不高、效果不稳定，有待探索、完善。
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胚胎干细胞介导法
第一阶段是细菌基因工程
第二阶段是动物细胞基因工程
第三阶段是转基因动物—乳腺生物反应器。
特点： ⑴乳腺是自我封闭系统，乳腺表达蛋白质不回流到血液循环系统， 避免外源基因表达的蛋白质对动物本身的影响； ⑵乳腺组织是一种有效的蛋白质合成器。一头奶牛一年可生产乳 蛋白250—300Kg。如果有百分之一的乳蛋白代换成医用蛋白， 产量十分可观。 ⑶乳腺分泌的基因产物产量高，易提纯。表达蛋白经过修饰加工， 具有稳定生物活性。接近天然产品。 ⑷动物乳腺表达外源基因可以遗传，可常规繁殖生产群体。
9
显微注射法
在显微注射仪上，一侧用吸管固定受精卵， 另一侧将注射针插入受精卵原核.拔出显微注射针, 解除固定管的负压，操作完成。 显微注射法是最早使用、至今仍在使用的较成 熟的基因导入方法。 缺点：整合效率低（小于1%）；不能定点整合， 影响基因表达和遗传稳定性；方法复杂、设备昂 贵。
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生殖细胞载体法
胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞） 是从胚泡内细胞团分离得到的多潜能细胞。 将外源基因导入体外培养的ES细胞，经筛选后获 得整合稳定和表现良好的细胞，将这些细胞注射到 小鼠胚泡腔中，部分ES细胞可与内细胞团融合并参 与其分化，形成嵌合体。 在嵌合过程中，带有外源基因的ES细胞可能进入 生殖系，在经杂交育种可得到纯合体，即为所需的 转基因小鼠。
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基因敲除与基因治疗
(Gene Knockout & Gene Therapy)
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什么是基因敲除技术？
基因敲除（gene knock out）
采用同源重组的方法,用体外合成的无效基因
或突变基因取代相应正常基因,再应用转基因
方法孵育出转基因动物,即为基因敲除动物。
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因敲除技术的应用
1、研究基因调控和基因功能；
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六、转基因动物研究存在的问题
转基因动物的低效性 转入基因引起完整基因突变 转入基因表达混乱 病毒转基因对宿主的影响 转基因动物模型与预期不符 乳腺反应器的完善 转基因动物及产品的认可
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转基因动物的应用前景
1、研究基因的结构与功能，了解动物生命现 象的内在本质。
2、建立多种疾病的动物模型，研究发病机理 及治疗方法。 3、改善动物生产性能，提高动物育种效率。 4、作为医用或食用蛋白的生物反应器。可以 通过家畜乳腺分泌大量安全、高效、廉价的人 体药用蛋白。
转基因胚胎的发育及鉴定
筛选所得的转基因动物
4
转基因动物技术路线
经典的技术路线
目的基因 显微注射
已交配的 取出 移植 受体动物 妊娠 供体动物 受精卵 输卵管 转基因动物
缺点：注入目的基因的命中率低，目的基因的整合率低， 受精卵移植的受孕率低。
5
整合胚胎移植的技术路线
转基因动物 目的基因 受体动物子宫 非手术 胚胎移植
2、建立人类疾病的转基因动物模型，为医学研究
提供材料；
3、改造动物基因型，鉴定新基因和/或其新功能，
特点：体细胞核移植；核移植前导入目的基因。
7
整合卵受精的技术路线：
目的基因 导入 逆转录病毒 精子 感染 体外受精 成熟卵细胞 胚胎移植 囊胚 受体动物子宫 妊娠 转基因动物
卵母细胞
特点：卵母细胞导入目的基因后再与精子受精。
8
目的基因的制备和转基因的方法
目的基因的制备 · 目的基因的获得 逆转录合成法 化学合成法 PCR扩增法 · 目的基因的扩增 通过载体在宿主中克隆 通过PCR扩增目的基因 转基因动物的方法 ·显微注射法 ·生殖细胞载体法 ·胚胎干细胞法 ·病毒载体法
体外受精 体外培养 多细胞胚胎 检测 整合外源基因 卵子 受精卵 或囊胚 的胚胎 精子
优点：受精卵的成活率高达90％以上，外源基因整合率高， 提高受孕率。
6
核移植（克隆）的技术路线
目的基因
导入
转基因动物
动物胎儿成纤维细胞
取核
妊娠
动物 去核 重组的 体外培养 囊胚期 胚胎移植 卵细胞 受精卵 胚胎 受体动物子宫