转基因育种技术优秀课件
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转基因技术ppt课件
转基因产品的的优点：
可添加作物单位面积产量；可以降低消费本钱；经过转基因技术可 加强作物抗虫害、抗病毒等的才干；提高农产品的耐贮性，延伸保 鲜期，满足人民生活程度日益提高的需求；可使农作物开发的时间 大为缩短；可以摆脱季节、气候的影响，四季低本钱供应；突破物 种界限，不断培植新物种，消费出有利于人类安康的食品。
分析科学家利用细菌合成人胰岛素的研讨过程：
活动前思索： 1、他知道目前糖尿病最有效的治疗方法吗？ 2、他了解获取胰岛素的传统方法吗?
分析科学家利用细菌合成人胰岛素的研讨过程
细菌DNA ①
质粒
③
④
⑤
② 人胰岛素基因
转基因技术表示图
活动后讨论: 1、转基因技术的操作对象是什么?
生物体的基因
2、转基因技术的义务是什么?
• 请同窗们阅读课文P126-----129，然后交 流转基因技术对人类作出的奉献。
1、转基因技术与制药
〔1〕利用转基因技术制药有哪些特点？ 有哪些转基因药品？ 〔3〕其前景怎样？
〔2〕目前
转基因技术可以使动、植物甚至微生物成为制造药 物的“微型工厂〞。 利用这种技术消费的药物有60 多种，如胰岛素 人生长素、干扰素、凝血因子等。
另一方面，其潜在的风险？ 如过敏性、毒性及对环境影响也令世人关注。
课堂检测
1、1953年，沃森和克里克发现了〔DNA分 〕的双螺旋构
造，揭开了基因的面纱。
子
2、转基因技术就是把一个生物体的〔基因 〕转移到 另一个生物体〔 DNA 〕中的生物技术。
3、〔 转基因技术〕是现代生物技术的中心。
第25章 生物技术 第2节 现代生物技术
一、现代生物技术的开展历程
1. 1953年，沃森和克里克发现DNA分 子的双螺旋构造，揭开了基因的面纱。
可添加作物单位面积产量；可以降低消费本钱；经过转基因技术可 加强作物抗虫害、抗病毒等的才干；提高农产品的耐贮性，延伸保 鲜期，满足人民生活程度日益提高的需求；可使农作物开发的时间 大为缩短；可以摆脱季节、气候的影响，四季低本钱供应；突破物 种界限，不断培植新物种，消费出有利于人类安康的食品。
分析科学家利用细菌合成人胰岛素的研讨过程：
活动前思索： 1、他知道目前糖尿病最有效的治疗方法吗？ 2、他了解获取胰岛素的传统方法吗?
分析科学家利用细菌合成人胰岛素的研讨过程
细菌DNA ①
质粒
③
④
⑤
② 人胰岛素基因
转基因技术表示图
活动后讨论: 1、转基因技术的操作对象是什么?
生物体的基因
2、转基因技术的义务是什么?
• 请同窗们阅读课文P126-----129，然后交 流转基因技术对人类作出的奉献。
1、转基因技术与制药
〔1〕利用转基因技术制药有哪些特点？ 有哪些转基因药品？ 〔3〕其前景怎样？
〔2〕目前
转基因技术可以使动、植物甚至微生物成为制造药 物的“微型工厂〞。 利用这种技术消费的药物有60 多种，如胰岛素 人生长素、干扰素、凝血因子等。
另一方面，其潜在的风险？ 如过敏性、毒性及对环境影响也令世人关注。
课堂检测
1、1953年，沃森和克里克发现了〔DNA分 〕的双螺旋构
造，揭开了基因的面纱。
子
2、转基因技术就是把一个生物体的〔基因 〕转移到 另一个生物体〔 DNA 〕中的生物技术。
3、〔 转基因技术〕是现代生物技术的中心。
第25章 生物技术 第2节 现代生物技术
一、现代生物技术的开展历程
1. 1953年，沃森和克里克发现DNA分 子的双螺旋构造，揭开了基因的面纱。
现代生物技术在育种上的应用课件ppt
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
2． 植物细胞杂交
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
因动物”是指
( )。
A．提供基因的动物
B．基因组中增加外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因信息的动物
解析 转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育
出的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。转基
因动物是指基因组中增加了外源基因的动物，题中的转基因
牛中携带有外源的白蛋白基因。
答案 B
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
2．转基因动物的实例 (1)1982年美国科学家将大鼠的_生__长__激__素__基__因__注射到小白 鼠的受精卵中，获得第一只转基因“超级小鼠”。 (2)动物转基因技术的应用：提高产仔数或产蛋数；提高 _抗__病___能力；研制乳腺_生__物__反__应__器__；提高动物生长速率 ；改善肉的品质。
误的是
( )。
A．进行植物细胞融合必须先制备原生质体
B．番茄和马铃薯属于同一个物种
C．植物细胞杂交过程需要植物组织培养技术支持
D．这种“番茄—马铃薯”很可能是可育的
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
转基因植物50张幻灯片PPT教案
2021/8/23
4
发展中国家为了能在有限的耕地上生产 出更多的粮食，依赖化肥和化学农药的程度 越来越高。过量施用化学农药和化肥所造成 的环境污染和耕地、水质的破坏，用传统的 手段难以去除。同时，食物和饮用水中农药 的残留量居高不下，并由此带来了种种疾病。
2021/8/23
5
转苏云金芽孢杆菌（Bt）毒蛋白基因抗 棉铃虫的棉花受到各国农民的青睐。这种转 基因棉花明显减少杀虫剂使用量。据报道， 种植这种棉花，杀虫剂使用量可以减少50%， 而我国报道可减少70%；保护了水质和土壤； 调查还表明肥料利用率也得到明显提高，促 进了土地的保护性耕种。这样就有可能使世 界农产品的生产走出怪圈，步入良性循环， 从而解决世界上的饥饿和贫困。
2021/8/23
54
事实上，根据育种专家的研究表明：所称的 专利根本不是发明。含有高产性状标志的大豆早 已存在自然界中，并可以传统方法培育出来。有 明显的证据表明，孟都山申请的专利保护的大豆 在中国的华东地区已被农民长久种植。如果此项 申请获得批准，意味着孟山都对所有大豆的高产 品质拥有垄断权，实际上允许了孟山都对中国野 生大豆的遗产资源的控制。
2021/8/23
39
重组DNA进入水体、土壤后，将流向何方？ 存活多久？他们会不会与细菌杂交，出现对 人体有害的、新的致病菌？现在已知DNA在 土壤中至少可以存留40万年。1992年意大利 科学家就发现，被认为最安全的大肠杆菌K12 菌株，进入下水道后竟可以存活72小时，在 这么长时间里它完全可以与其他细菌进行基 因交换。
2021/8/23
49
抗虫玉米与大花斑纹蝴蝶
2021/8/23
பைடு நூலகம்
50
事实上这并不意外，因为Bt玉米中 的杀虫晶体蛋白是特意毒杀鳞翅目害虫 的，斑蝶属鳞翅目昆虫，自然会受到Bt 蛋白的影响。
第十二章 基因工程育种PPT课件
类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶 序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延 伸三个基本反应步骤构成：
PCR的反应体系
模板DNA 引物 4种dNTP Taq DNA聚合酶 含Mg2+的缓冲液。
PCR的基本反应步骤及原理
（1）变性：加热至95 ℃，使模板DNA解开成单链； （2）退火：温度降至适宜，使引物与模板互补结合； （3）延伸：温度升至72 ℃ ，DNA聚合酶以4种dNTP为
主要步骤包括：
1、目的基因的获得（ DNA片段的
切
取得）
2、重组体DNA（ DNA片段和载体
接
的连接）
3、外源DNA片段引入受体组体的筛选
三、基因工程的研究意义
概括地讲，其意义体现在以下三个方面：
1.大规模生产生物分子； 2.设计构建新物种； 3. 搜集、分离、鉴定生物信息资源。
一、DNA的制备 （一）质粒DNA的制备
1. 细菌培养物的生长 2. 质粒DNA的纯化 3. 细菌染色体DNA的制备
二、目的基因的产生与分离
1. 聚合酶链式反应性内切
核酸酶 。 4. 化学合成法：DNA合成仪。
（一） PCR
供体细胞 载体
目的基因 重 组D N A分 子
受体细胞
转化细胞
基因治疗 基因诊断
多肽药物 疫苗、抗体
转基因动物
(畜 牧业、 渔业 生 物反应 器)
转基因植物 冶金、环保
(农 业、林 业 轻工 、食品 生 物反应 器)
基因工程(gene engineering)常和以下名称混用
遗传工程(genetic engineering); 基因克隆(gene cloning); 分子克隆(molecular cloning); 基因操作(gene manipulation); 重组DNA技术(recombination DNA technique)
PCR的反应体系
模板DNA 引物 4种dNTP Taq DNA聚合酶 含Mg2+的缓冲液。
PCR的基本反应步骤及原理
（1）变性：加热至95 ℃，使模板DNA解开成单链； （2）退火：温度降至适宜，使引物与模板互补结合； （3）延伸：温度升至72 ℃ ，DNA聚合酶以4种dNTP为
主要步骤包括：
1、目的基因的获得（ DNA片段的
切
取得）
2、重组体DNA（ DNA片段和载体
接
的连接）
3、外源DNA片段引入受体组体的筛选
三、基因工程的研究意义
概括地讲，其意义体现在以下三个方面：
1.大规模生产生物分子； 2.设计构建新物种； 3. 搜集、分离、鉴定生物信息资源。
一、DNA的制备 （一）质粒DNA的制备
1. 细菌培养物的生长 2. 质粒DNA的纯化 3. 细菌染色体DNA的制备
二、目的基因的产生与分离
1. 聚合酶链式反应性内切
核酸酶 。 4. 化学合成法：DNA合成仪。
（一） PCR
供体细胞 载体
目的基因 重 组D N A分 子
受体细胞
转化细胞
基因治疗 基因诊断
多肽药物 疫苗、抗体
转基因动物
(畜 牧业、 渔业 生 物反应 器)
转基因植物 冶金、环保
(农 业、林 业 轻工 、食品 生 物反应 器)
基因工程(gene engineering)常和以下名称混用
遗传工程(genetic engineering); 基因克隆(gene cloning); 分子克隆(molecular cloning); 基因操作(gene manipulation); 重组DNA技术(recombination DNA technique)
基因工程转基因植物PPT课件
Ti Plasmid
T-DNA region
auxin
Left border
Right border
vir genes ori
已知农杆菌 附着到植物 细胞后，只 留在细胞间 隙中。TDNA首先在 细菌中被加 工、剪切、 复制，然后 转入植物细 胞。
（2） Ti质粒的功能区域
※ T-DNA区（transferred-DNA regions）： 农 杆 菌 侵 染 植 物 细 胞 时 ， 从 Ti 质 粒 上 切 割 下 来 转 移 到 植 物 细 胞 的 一 段 DNA，称为转移DNA。该DNA片段上的基因与肿瘤的形成有关。
农杆菌介导法
1）农杆菌
农杆菌包括根癌农 杆菌（Ti质粒）和发根 农杆菌（Ri质粒），质 粒中含有一段可移动的 DNA称为T-DNA，可作 为外源DNA的载体。
农杆菌: 广泛用于植物基因工程。 包含Ti质粒:【肿瘤诱导质粒（细菌 质粒）】；
T-DNA: (Transferred-DNA), 可以转 移进入植物基因组.
优点：外植体来源广，繁殖快，易接受外源基因， 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
1.1 受体
1.1.3 直接分化再生
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。
1.1 受体
受体 是指用于接受外源DNA的转化材料。 良好的植物基因转化受体系统应满足如下条件： 1) 高效稳定的再生能力； 2) 受体材料要有较高的遗传稳定性； 3) 外植体来源方便，如胚和其它器官等； 4) 对筛选剂敏感； 5) 转化率高 常用的受体材料有以下几大类型:
转基因技术——动植物转基因方法ppt(共22张PPT)
【DAWN_ZX】
•优点:不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，
不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握
。
转基因
技术
【DAWN_ZX】
动物转基因方法
原核显微注射法 胚胎干细胞介导法
逆转录病毒载体法 精子介导的基因转移
核移植转基因法
体细胞核移植法
线粒体介导法
转基因
技术
【DAWN_ZX】
动物转基因方法
原核显微注射法（最常用）
【启动子】是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因
转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 【终止子】也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
【DAWN_ZX】
转基因技术的步骤
STEP3：将目的基因导入受体细胞
（1）导入植物细胞一般用农杆菌转化法，也可 用基因枪法或花粉管通道法。 （2）导入动物细胞一般用显微注射法。 （3）导入微生物细胞一般用感受态细胞吸收DNA 分子的方法。
转基因
技术
【DAWN_ZX】
转基因技术的步骤
STEP4：目的基因的检测和表达
1.检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因
。
方法：采用DNA分子杂交技术。 2.检测目的基因是否转录出了mRNA。
方法：采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质。
方法：从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行 抗原－抗体杂交。 4. 进行个体生物学水平的鉴定。
•根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有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。 •近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中得到了广 泛应用。
遗传学课件第7讲：植物转基因育种
7.浸渍法：将叶片、胚、胚珠、子房、花粉粒、幼穗、
悬浮细胞甚至幼苗等直接浸泡在外源DNA溶液中，利用渗透 作用把外源基因导入受体细胞并得到整合与表达的一种转化 方式。 基本原理：利用植物细胞自身的物质运转系统，将外源DNA 直接导入受体细胞。外源DNA分子进入细胞的途径： ① 细 胞间隙和胞间连丝途径；② 细胞的内吞作用； ③ 细胞膜 的透性
已大面积推广应用的转基因作物主要包括： 大豆(≈3/4)、棉花(≈4/5) 油菜(≈1/4)、玉米(≈1/3)
（五）转基因育种涉及的主要目标性状
抗（耐）除草剂 抗虫 抗（耐）病：细菌、真菌、病毒、线虫等病害 抗（耐）非生物胁迫：干旱、水涝、盐碱、极端气温、瘠
薄土壤 提高品质：蛋白、脂肪酸、淀粉、油脂、维生素等的组成
第7讲:植物转基因育种
（三）转基因育种的程序
基因分离 载体的构建
体外重组
农杆菌介导， 基因枪轰击,等
转化
转化体 筛选
结合常规育种 转基因品系
遗传稳定性评价表 达及表型鉴定
市场开发
安全性评价
区域试验、品种审定
转基因品种
（四）转基因育种涉及的植物
自1983年报道第一例转基因烟草以来，至今已有200 多种植物转基因成功。
及含量，耐储藏性、休眠特性、花色，等 提高产量：高光效、农艺性状、经济性状 雄性不育
（六）全球转基因植物育种进展
全球转基因作物交易额：2005年达60亿美元； 2010年达200亿美元。
截止2010年，先后有59个国家通过了964项安 全管理认证，涉及的植物种类有24种；29个国 家种植商品化转基因植物；1540万农民种植转 基因作物。
按其发生的阶段可分为 转录沉默和转录后沉默。 转基因沉默机理包括DNA 甲基化、多拷贝整合、
玉米转基因方法(精编课件).ppt
玉米育种学
扬州大学农学院 作物遗传育种暨应用生物技术系
邓德祥
精品课件
（一）、分子育种的概念
精品课件
分子育种是指在DNA水平上实施作物改良计划 的理论和方法。与以往其它常规育种技术相比，其实 质性的进步在于使作物育种真正实现了对基因的操作； 其鲜明的特点可以概括为通用性和精确性的完美结合。
精品课件
通用性是指它突破了物种之间生殖隔离的障碍， 实现了基因在物种之间的交流，其技术体系朝着整个 生物界共用同一个基因库的方向发展；精确性是指他 直接以目的基因为操作对象，使育种目标同育种素材 精确配对，能有效地打破遗传连锁的累赘，提高育种 效率。
精品课件
二、玉米转基因育种技术概述
精品课件
（一）、直接的遗传转化方式
农杆菌介导的遗传转化方法出现较早，并很快成 为双子叶植物遗传转化的常规方法。以后发明了一系 列直接的遗传转化方法打开了单子叶植物特别是玉米 等作物转基因研究的大门。
精品课件
这些方法是采用简单的外力冲击或某些物理学原理，将携 带外源DNA片段的质粒载体直接导入植物细胞，然后随机地整 合进受体基因组。例如采用电激法、PEG法等转化玉米的原生 质体，采用超声波材料、脂质体包裹法和花粉管介导法和子房 注射法将外源基因导入受体细胞等。但是转化技术大多需要经 过原生质体或组织培养阶段，转化周期长，转化受体受到基因 型的较大限制，同时也不适于大规模转基因育种的要求。
精品课件
子房注射法是转基因育种工作中经常使用的方法之一。 子房注射法是一种微量注射法，使用一种特制的微量注射器将 含有目的基因载体的DNA溶液直接注射入玉米处于减数分裂时 期的子房中，以便使外源基因能整合进玉米的基因组。丁群星 等（1993）用此法获得了正常的转化体。由射法的最突出优点有两个： 一是不需要复杂的仪器设备，操作简便； 二是转化受体不受基因型的限制，这对于优良
扬州大学农学院 作物遗传育种暨应用生物技术系
邓德祥
精品课件
（一）、分子育种的概念
精品课件
分子育种是指在DNA水平上实施作物改良计划 的理论和方法。与以往其它常规育种技术相比，其实 质性的进步在于使作物育种真正实现了对基因的操作； 其鲜明的特点可以概括为通用性和精确性的完美结合。
精品课件
通用性是指它突破了物种之间生殖隔离的障碍， 实现了基因在物种之间的交流，其技术体系朝着整个 生物界共用同一个基因库的方向发展；精确性是指他 直接以目的基因为操作对象，使育种目标同育种素材 精确配对，能有效地打破遗传连锁的累赘，提高育种 效率。
精品课件
二、玉米转基因育种技术概述
精品课件
（一）、直接的遗传转化方式
农杆菌介导的遗传转化方法出现较早，并很快成 为双子叶植物遗传转化的常规方法。以后发明了一系 列直接的遗传转化方法打开了单子叶植物特别是玉米 等作物转基因研究的大门。
精品课件
这些方法是采用简单的外力冲击或某些物理学原理，将携 带外源DNA片段的质粒载体直接导入植物细胞，然后随机地整 合进受体基因组。例如采用电激法、PEG法等转化玉米的原生 质体，采用超声波材料、脂质体包裹法和花粉管介导法和子房 注射法将外源基因导入受体细胞等。但是转化技术大多需要经 过原生质体或组织培养阶段，转化周期长，转化受体受到基因 型的较大限制，同时也不适于大规模转基因育种的要求。
精品课件
子房注射法是转基因育种工作中经常使用的方法之一。 子房注射法是一种微量注射法，使用一种特制的微量注射器将 含有目的基因载体的DNA溶液直接注射入玉米处于减数分裂时 期的子房中，以便使外源基因能整合进玉米的基因组。丁群星 等（1993）用此法获得了正常的转化体。由射法的最突出优点有两个： 一是不需要复杂的仪器设备，操作简便； 二是转化受体不受基因型的限制，这对于优良
现代生物技术在育种上的应用-PPT课件
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【解析】 因为一种氨基酸可能对应多种密码 子、真核生物体内的基因含有内含子等因素， 导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的 差异，所以人工合成的目的基因不能用于比目 鱼基因组测序，A选项错误；抗冻蛋白的11个氨 基酸的重复序列重复次数越多，抗冻能力越强， 并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能 力越强，抗冻基因编码区依次相连形成的新
25
②体细胞杂交包括原生质体的制备、细胞融合 的诱导、杂种细胞的筛选和培养、植株的再生 与鉴定等环节。其中用纤维素酶、果胶酶等处 理细胞壁获得植物细胞的原生质体，用物理的 电融合法或化学促融剂处理，促进原生质体融 合形成杂种细胞是植物体细胞融合技术成功的 关键。
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3．动物细胞的杂交
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特别提醒 ①动物细胞杂交手段：物理法、化学法(灭活的 病毒)。 ②动物细胞融合的目的不是得到个体，而是得 到细胞产品。 ③融合的杂种细胞是异源四倍体。
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3．获得原生质体 酶解法：将植物细胞放在含有_纤__维__素__酶___、 __果_胶__酶___的无菌混合酶液中消化数小时，再用 过滤离心洗涤去除酶液，纯化原生质体。 4．诱导原生质体融合 (1)过程：原生质体融合包括细胞膜融合→细胞 质融合→细胞核融合。
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(2)方法 物理法：如__振_动____、电刺激等。 化学法：聚乙二醇(PEG)能够使原生质体紧密接 触，导致细胞膜融合。
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核心要点突破
转基因技术育种
1．概念理解 (1)基因工程技术又称DNA重组技术，即通过将 人类需要的基因重组到某种生物的DNA中，使 这种生物出现人类需要的新性状。 (2)转基因技术育种也叫基因工程育种，这一技 术突破了生物的种间界限，从分子水平上有目 的地改造了生物的遗传物质，因此具有很大的 发展前景。
第十章基因工程技术育种.pptx
（2）外源基因导入的部位。一般认为外源DNA分子导入 卵细胞核内最佳。 在淡水鱼转基因研究中，已经报道了利用卵母细胞显微注射 法进行金鱼转基因试验成功的结果。 在海水鱼方面，至今尚未见成功的报道，主要是因为尚未解 决海水鱼卵母细胞体外成熟的问题。因此目前海水鱼转基因 操作主要是控制外源基因导入的时期。
形成DNA重组分子(“接”)； ⑶ 借助细胞转化手段将DNA重组分子导入受体细胞(“转”)； ⑷ 培养转化细胞，以扩增DNA重组分子，使其整合到受体 细胞的基因组中（“增”）； ⑸ 鉴定转化细胞，获得外源基因高效表达细胞（“检”）；
基因工程的操作过程可简化为：切、接、转、增、检
目的基因的分离与鉴定
(一) 从基因库中分离基因 (二) 聚合酶链式反应(PCR)扩增基因 (三) 人工合成基因
★限制性内切核酸酶 (restriction enzymes)：
在细菌中此酶的功能是降解外来DNA分 子，以限制(restriction )或阻止病毒侵染。
第Ⅱ类限制性酶： 能识别一段特异的DNA序列，准确地酶切双链
2.2 电脉冲法
外源DNA在电脉冲作用下进入受精卵。
谢岳峰等(1989)以泥鳅脱膜受精卵为材料，电穿孔 转移外源基因，获得了10% 的转基因泥鳅。 Powers(1992)采用电穿孔法和显微注射法，将线性 化DNA 导入斑马鱼、斑鲴和鲤受精卵。电穿孔法产 生的转基因鱼数量比显微法的多。 Zhao(1993)证明电穿孔导入的GH 基因不仅能表达 ，而且还能遗传。 Powers(1992)采用电穿孔法获得的转基因斑马鱼和 鲤的子一代约一半携带外源基因并能有效表达。
☆这些质粒的适应范围广，拷贝数 多。进入宿主细胞复制后，每个细 胞的质粒拷贝数可高达1000个。
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11
常用的受体材料有以下几大类型: 1.愈伤组织再生系统
外植体材料经过脱分化培养诱导形成愈伤组织，转化（带有目 的基因质粒的农杆菌侵染），分化培养获得再生植株。
优点：外植体来源广，繁殖快，易接受外源基因， 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
12
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。
转基因育种技术优秀课件
第一节 转基因育种的概念
一、植物遗传转化（植物基因工程）
以植物为对象，采用重组DNA 技术将外源目的基因导入受体植物基因 组，最后获得外源目的基因正确表达和稳 定遗传的新植物类型。
核心技术是重组DNA技术
重组DNA（recombinant DNA）：是指人工创造的自然界
中不存在的DNA分子。主要指利用不同生物来源的DNA分子拼
以病毒载体和质粒载体介导的遗传转化比较多。
五、Ti质
粒 有一种土壤细菌,称为农 杆菌，它能诱导植物伤口形成冠瘿瘤， 细菌的致瘤能力来源于细菌内的一个 额外染色体即质粒(plasmid)，称Ti质 粒。
优点：生殖细胞不仅具有全能性，而且接受外源遗传 物质的能力强，导入外源基因成功率高，更易 获得转基因植株。又因生殖细胞是单细胞，转 化的基因五显隐性影响，外源目的基因充分表 达。因此利用生殖细胞作为转基因受体与单倍 体育种技术相结合，可简化和缩短育种纯化过 程。
缺点：获得单细胞只能在开花期，常受到季节及生长 条件的限制。
色体组中，并再
良好的植物基因转化受体系统应满足如下条件： 1、必须具有脱分化和再生能力，能够形成新的植物体。高
效稳定的再生能力； 2、受体材料要有较高的遗传稳定性； 3、外植体来源方便，如胚和其它器官等； 4、对筛选剂敏感； 5、能够接受外源基因，并通过基因重组或其它途径使外源
基因稳定地插入植物染色体组,转化率高
现已建立了一些植物幼芽、胚轴、茎尖分生组织等外植体 诱导形成直接分化芽再生体系。
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。
13
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；
第二节 目的基因的获得
根据获得基因的途径主要可以分为两大类： 根据基因表达的产物—蛋白进行基因克隆； 从基因组DNA或mRNA序列克隆基因。
根据基因表达的产物—蛋白进行基因克隆 主要步骤如下：
分离蛋白质 明确氨基酸序列 推导核苷酸序列
人工合成
利用这种方法人类首次人工合成了胰岛素基因。 虽然在早期采用这种方式已经成功地克隆了许多基因。 局限性：兼并密码子
第四节 植物遗传转化的载体系
一、载体的概念
统
载体（vector）:将外源基因送入受体细胞的工具
本质是一段DNA分子,是指能在连接酶作用下和外源DNA片段或基因
连接，并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。
二、载体的功能
作为植物基因转化的载体，必须具有两种功能：
一是它能作为媒介将外源基因导入到植物细胞中去，并且 整合到宿主细胞的基因组DNA上
第二，传统技术是在生 物个体水平上进行， 操作对象是整个基因 组，所转移的是大量 的基因，不可能准确 地对某个基因进行操 作和选择，对后代的 表现预见性较差。
转基因技术转移的是 经过明确定义的基因 ，功能清楚，后代表 现可准确预期，因此 ，转基因技术是对传 统技术的发展和补充 。
将两者紧密结合，可相得益彰，提高作物品种 遗传改良的效率。
缺点：不易制备、再生困难和变异程度高。
4.胚状体再生系统
是指经体细胞培养形成的在形态结构和功能上类 似于有性胚的结构，又称体细胞胚。
优点：个体数目巨大、同质性好，接受外源基因能力
强，嵌合体少，易于培养、再生。
缺点：技术含量高，多数植物不易获得胚状体。
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5.生殖细胞受体系统
以生殖细胞如花粉粒、卵细胞等受体细胞进行外源基因转 化的系统。 一是利用组织培养技术进行小孢子和卵细胞的单倍体培养、 转化受体系统； 二是直接利用花粉和卵细胞受精过程进行基因转化，如花 粉管导入法、花粉粒浸泡法、子房微针注射法等。
抽提与鉴定
农杆菌的转化与活化
外植体制备
浸染
移栽 继代繁殖
分子检测
选择培养
共培养
转基因技术与传统技术的关系
二者本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。 在基因转移的范围和效率上有两点重要区别：
第一，传统技术一般 只能在生物种内个 体间实现基因转移 ，而转基因技术所 转移的基因则不受 生物体间亲缘关系 的限制。
– 克隆的DNA分子可以从宿主细胞中 回收，纯化
– 克隆的DNA可以转录和翻译，其产 品可以被分离出来用于研究或商业 开发
二、转基因育种 将植物遗传转化和常规育种技术相
结合， 培育具有特定目标性状的植物新品种。
转基因育种技术的一般实验流程
目的基因的克隆与鉴定
生理检测
转化载体的构建
纯化
E.Coli转化，质粒
二是它能提供被寄主细胞的复制和转录系统所识别的DNA 序列，即启动子和复制子起始位点，以保证转化的外源基因 能在植物细胞中进行复制和表达。
四、植物基因工程常用载体
• 质粒(plasmid)； • 病毒载体(virus vector)； • 噬菌体(phage)； • 酵母载体(yeast vector)；
接的杂种DNA分子。
其过程包括如下几个步骤：
– 从细胞或组织获得DNA并纯化
– 用限制酶切割DNA
– 将获得的限制片段连接到载体上， 外源DNA片段与载体连接后形成的
杂种DNA分子称为重组DNA分子
– 重组DNA导入宿主细胞，在宿主细 胞内重组DNA分子复制，产生大量 相同拷贝的重组DNA分子，称为克 隆
效率低 未知基因及产物
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第三节 植物遗传转化的受体系
统
受体:是指用于接受外源DNA的转化材料。
受体系统:是指用于基因转化的外植体通过细胞或其
地再生无性
他组织培养途径，能高效、稳定
系，并能接受外源DNA整合、转化
选择对抗
生素敏感的再生系统。
转化的主要目的:外源DNA稳定地插入植物细胞的染
生出完整的植株。
常用的受体材料有以下几大类型: 1.愈伤组织再生系统
外植体材料经过脱分化培养诱导形成愈伤组织，转化（带有目 的基因质粒的农杆菌侵染），分化培养获得再生植株。
优点：外植体来源广，繁殖快，易接受外源基因， 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
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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。
转基因育种技术优秀课件
第一节 转基因育种的概念
一、植物遗传转化（植物基因工程）
以植物为对象，采用重组DNA 技术将外源目的基因导入受体植物基因 组，最后获得外源目的基因正确表达和稳 定遗传的新植物类型。
核心技术是重组DNA技术
重组DNA（recombinant DNA）：是指人工创造的自然界
中不存在的DNA分子。主要指利用不同生物来源的DNA分子拼
以病毒载体和质粒载体介导的遗传转化比较多。
五、Ti质
粒 有一种土壤细菌,称为农 杆菌，它能诱导植物伤口形成冠瘿瘤， 细菌的致瘤能力来源于细菌内的一个 额外染色体即质粒(plasmid)，称Ti质 粒。
优点：生殖细胞不仅具有全能性，而且接受外源遗传 物质的能力强，导入外源基因成功率高，更易 获得转基因植株。又因生殖细胞是单细胞，转 化的基因五显隐性影响，外源目的基因充分表 达。因此利用生殖细胞作为转基因受体与单倍 体育种技术相结合，可简化和缩短育种纯化过 程。
缺点：获得单细胞只能在开花期，常受到季节及生长 条件的限制。
色体组中，并再
良好的植物基因转化受体系统应满足如下条件： 1、必须具有脱分化和再生能力，能够形成新的植物体。高
效稳定的再生能力； 2、受体材料要有较高的遗传稳定性； 3、外植体来源方便，如胚和其它器官等； 4、对筛选剂敏感； 5、能够接受外源基因，并通过基因重组或其它途径使外源
基因稳定地插入植物染色体组,转化率高
现已建立了一些植物幼芽、胚轴、茎尖分生组织等外植体 诱导形成直接分化芽再生体系。
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。
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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；
第二节 目的基因的获得
根据获得基因的途径主要可以分为两大类： 根据基因表达的产物—蛋白进行基因克隆； 从基因组DNA或mRNA序列克隆基因。
根据基因表达的产物—蛋白进行基因克隆 主要步骤如下：
分离蛋白质 明确氨基酸序列 推导核苷酸序列
人工合成
利用这种方法人类首次人工合成了胰岛素基因。 虽然在早期采用这种方式已经成功地克隆了许多基因。 局限性：兼并密码子
第四节 植物遗传转化的载体系
一、载体的概念
统
载体（vector）:将外源基因送入受体细胞的工具
本质是一段DNA分子,是指能在连接酶作用下和外源DNA片段或基因
连接，并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。
二、载体的功能
作为植物基因转化的载体，必须具有两种功能：
一是它能作为媒介将外源基因导入到植物细胞中去，并且 整合到宿主细胞的基因组DNA上
第二，传统技术是在生 物个体水平上进行， 操作对象是整个基因 组，所转移的是大量 的基因，不可能准确 地对某个基因进行操 作和选择，对后代的 表现预见性较差。
转基因技术转移的是 经过明确定义的基因 ，功能清楚，后代表 现可准确预期，因此 ，转基因技术是对传 统技术的发展和补充 。
将两者紧密结合，可相得益彰，提高作物品种 遗传改良的效率。
缺点：不易制备、再生困难和变异程度高。
4.胚状体再生系统
是指经体细胞培养形成的在形态结构和功能上类 似于有性胚的结构，又称体细胞胚。
优点：个体数目巨大、同质性好，接受外源基因能力
强，嵌合体少，易于培养、再生。
缺点：技术含量高，多数植物不易获得胚状体。
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5.生殖细胞受体系统
以生殖细胞如花粉粒、卵细胞等受体细胞进行外源基因转 化的系统。 一是利用组织培养技术进行小孢子和卵细胞的单倍体培养、 转化受体系统； 二是直接利用花粉和卵细胞受精过程进行基因转化，如花 粉管导入法、花粉粒浸泡法、子房微针注射法等。
抽提与鉴定
农杆菌的转化与活化
外植体制备
浸染
移栽 继代繁殖
分子检测
选择培养
共培养
转基因技术与传统技术的关系
二者本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。 在基因转移的范围和效率上有两点重要区别：
第一，传统技术一般 只能在生物种内个 体间实现基因转移 ，而转基因技术所 转移的基因则不受 生物体间亲缘关系 的限制。
– 克隆的DNA分子可以从宿主细胞中 回收，纯化
– 克隆的DNA可以转录和翻译，其产 品可以被分离出来用于研究或商业 开发
二、转基因育种 将植物遗传转化和常规育种技术相
结合， 培育具有特定目标性状的植物新品种。
转基因育种技术的一般实验流程
目的基因的克隆与鉴定
生理检测
转化载体的构建
纯化
E.Coli转化，质粒
二是它能提供被寄主细胞的复制和转录系统所识别的DNA 序列，即启动子和复制子起始位点，以保证转化的外源基因 能在植物细胞中进行复制和表达。
四、植物基因工程常用载体
• 质粒(plasmid)； • 病毒载体(virus vector)； • 噬菌体(phage)； • 酵母载体(yeast vector)；
接的杂种DNA分子。
其过程包括如下几个步骤：
– 从细胞或组织获得DNA并纯化
– 用限制酶切割DNA
– 将获得的限制片段连接到载体上， 外源DNA片段与载体连接后形成的
杂种DNA分子称为重组DNA分子
– 重组DNA导入宿主细胞，在宿主细 胞内重组DNA分子复制，产生大量 相同拷贝的重组DNA分子，称为克 隆
效率低 未知基因及产物
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第三节 植物遗传转化的受体系
统
受体:是指用于接受外源DNA的转化材料。
受体系统:是指用于基因转化的外植体通过细胞或其
地再生无性
他组织培养途径，能高效、稳定
系，并能接受外源DNA整合、转化
选择对抗
生素敏感的再生系统。
转化的主要目的:外源DNA稳定地插入植物细胞的染
生出完整的植株。