转基因方法

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转基因动物方法简介

转基因动物方法简介

转基因动物方法简介动物转基因办法简介转基因动物就是基因组中含有外源基因的动物。

它是根据预先的设计,通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵,再以生殖工程技术,有可能育成转基因动物。

原核显微注射法(原核期细胞:受精卵的两个核未融合时期的细胞)目前最常用的转基因动物生产办法,又称DNA显微注射法,即通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵,利用外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。

其创始人是Jaenisch和Mintz 等。

Gordon等和Palmiter等先后通过此办法获得转基因动物。

此办法目前应用较普遍,现在的转基因动物讨论大都是在Palmiter等办法的基础上有所改进而举行的。

王敏华(1996)报道用显微注射法转移抗瘟病毒核酸酶基因,获得了转基因兔。

KrimPenfort运用体外培养胚胎再施用显微注射法获得了转基因牛这种办法的特点是外源基因的导入整合效率较高,不需要载体,直接转移目的基因。

它可以直接获得纯系(应当也不一定,如上述鱼的状况),所以试验周期短。

但需要贵重精密仪器,技术操作较难,并且外源基因的整合位点和整合的拷贝数都无法控制,易造成宿主动物基因组的插入突变,引起相应的性状转变,重则致死外源基因整合到受体基因组的时机,将打算转基因动物是否发育成嵌合体,如整合发生在第一次卵裂前,即发生在DNA合成的S期,外源基因将随染色体的分别匀称的分布到每一个细胞,得到的转基因动物是纯合体,反之,得到的将是嵌合体。

显微注射转基因的实践证实,受精卵DNA合成的S期是显微注射的相宜时机。

但因为整合需要一段时光,等目的基因整合至染色体后,受精卵早已分裂多次,故很难得到纯合体。

如鱼类在原肠胚早期才开头整合,而此时细胞已多值几千,此时转植基因在每个细胞内的整合状况不行能全都,所以第一代转基因鱼总是嵌合体。

哺乳动物受精卵的单细胞期阶段较长,还有可能得到纯合体的转基因动物。

基因编辑获得转基因植物的方法

基因编辑获得转基因植物的方法

基因编辑获得转基因植物的方法基因编辑是一种新兴的生物技术,可用于改变生物体的遗传信息以实现特定目标。

转基因植物则是在自然环境中不存在的,通过基因编辑技术将外源基因导入植物,从而赋予其新的性状或改善现有性状。

下面将介绍几种常用的基因编辑方法来获得转基因植物。

1. CRISPR/Cas9系统CRISPR/Cas9系统是一种经济高效的基因编辑技术,被广泛应用于植物基因编辑。

该系统的核心是CRISPR序列和Cas9蛋白。

CRISPR序列相当于一个导航系统,能够引导Cas9蛋白精确切割目标基因,在切割过程中可以插入或删除基因序列。

通过这种方式,可以改变植物的基因组结构,实现转基因植物的获得。

2. TALENTALEN(转录激活样效应核酸酶)是另一种常用的基因编辑技术。

TALEN是由一串DNA结合结构域(TALE)和核酸酶结构域组成的。

TALEN可以与目标基因的特定DNA序列结合,激活核酸酶结构域切割目标基因,并导致基因序列损伤。

细胞修复受损的基因序列时,通常会引入缺失、插入或替换的变异,从而引发转基因植物的出现。

3. ZFNZFN(锌指核酸酶)是一种基因编辑技术,通过改变特定蛋白质结构域的DNA结合能力来实现基因组的编辑。

ZFN是由与DNA特定序列结合的锌指蛋白和核酸酶结构域组合而成的。

类似于TALEN,ZFN也可以在目标基因上进行切割和修饰,从而促使植物的遗传学转变。

4. RNA干扰技术RNA干扰技术是一种通过转录特定RNA序列来沉默或抑制某个基因的表达的方法。

在转基因植物的制备中,可以利用RNA干扰技术来选择性地靶向抑制特定基因的表达。

通过将目标基因的RNA序列反向转录成干扰RNA,这些干扰RNA 会与目标基因的mRNA结合并导致降解,最终抑制目标基因的功能。

尽管这些基因编辑技术在转基因植物的制备中被广泛应用,但值得注意的是,未经充分探索的基因编辑技术也存在一些风险。

例如,基因编辑可能导致不可预测的副作用,或者不经意间干扰其他有益基因的功能。

转基因方法

转基因方法

转基因方法转基因方法是一种在生物体基因组中引入外源DNA,从而改变生物体性状的技术。

它使科学家可以从一种生物体中取出一段DNA,将其移植到另一种生物体中,从而改变原来生物体的特征。

这项技术实现了能够从一种生物体中转移基因到另一种生物体中,以改变特定基因的属性,或者产生因果关系的基因工程。

它也使得科学家可以重组DNA,从而改变生物表型。

通过精细控制动物的基因组,可以随时调节和改变任何生物体的表型,从而让其产生新的特性和行为。

20世纪80年代在美国,波士顿儿童医院的Michael Santa已经发现了一种将基因移植到其它有机体中的方法转基因方法。

他将生物体的一段某种特定基因提取出来,并将它植入另一种物种中,观察它们交叉后的表型,这样就得到了转基因技术将一种物种的基因移植到另一种物种中,从而改变受移植物种的性状的技术。

转基因技术的主要应用有两个方面:一是农业,可以改良农作物,提高农作物的抗逆性和产量;二是医学,可以用于基因治疗,通过更改病原体的基因组,使其不会引起疾病。

转基因方法的好处也很多。

首先,它可以使农作物抗逆性强且产量高;其次,它可以改善人类健康水平,减少患病的几率;第三,它可以用于动物育种,获得更优良的品种;最后,它可以促进微生物的研究,以获得更有效的产品。

当然,转基因技术也存在一些弊端,最常见的问题是安全问题。

转基因技术对于环境的影响尚不清楚,而且,转基因作物也可能引起人体的抗体反应,甚至会对人类健康造成危害。

因此,针对转基因作物的研究工作仍然应该以严格检查、安全测试和仔细研究为前提,以确保其产品的安全性。

迄今为止,转基因技术已经取得了许多重大进展,在农业、医学、环境保护和健康等方面都发挥了重要作用。

然而,为了避免可能会带来的不良影响,在进行基因改造实验时,应该保证整个过程安全可控,并在此基础上做出任何决定。

只有这样,我们才能真正发挥转基因技术的优势,给人类带来更多有益的成果。

转基因技术——动植物转基因方法ppt(共22张PPT)

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。

叶绿体转基因方法

叶绿体转基因方法

叶绿体转基因方法在当今的生物技术领域,转基因技术无疑是一项具有重要意义和广泛应用前景的研究方向。

其中,叶绿体转基因作为一种相对新兴的技术手段,正逐渐引起科学界的关注。

叶绿体是植物细胞中进行光合作用的重要细胞器,其独特的遗传特性为转基因操作提供了一些独特的优势。

首先,叶绿体基因组的拷贝数相对较多,这意味着一旦成功导入外源基因,其表达量往往较高。

其次,叶绿体基因大多是母系遗传,这在一定程度上降低了转基因通过花粉传播带来的潜在环境风险。

那么,叶绿体转基因是如何实现的呢?常见的方法主要包括基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法等。

基因枪法,又被称为微弹轰击法,是将包裹有外源 DNA 的微小金粒或钨粒,借助高压气体的加速,像子弹一样射入细胞或组织中。

这种方法的优点在于其适用范围较广,不受植物材料的限制。

然而,其缺点也比较明显,操作相对复杂,成本较高,且容易造成多拷贝的随机插入,可能影响转基因的稳定性和表达效率。

农杆菌介导法是在植物转基因中应用较为广泛的一种方法。

农杆菌是一种天然的植物病原菌,它能够将自身携带的一段 DNA(称为TDNA)转移并整合到植物细胞的基因组中。

在叶绿体转基因中,需要对农杆菌进行改造,使其携带的 TDNA 能够靶向叶绿体基因组。

但这种方法在应用于叶绿体转基因时,成功率相对较低,而且对于一些植物物种可能效果不佳。

花粉管通道法是一种相对简便的方法。

在植物授粉后,将含有外源基因的溶液注入花粉管通道,使得外源基因能够随着花粉管的生长进入胚囊,进而整合到叶绿体基因组中。

该方法操作简单,但转基因的效率和准确性较难控制。

在进行叶绿体转基因操作之前,首先需要构建合适的载体。

载体通常包含启动子、目的基因、终止子等元件。

启动子的选择对于基因的表达起着关键作用,需要根据具体的实验目的和植物物种来确定。

目的基因则是我们希望导入叶绿体中并表达的特定基因,例如具有抗虫、抗除草剂或者提高光合作用效率等功能的基因。

终止子用于确保基因转录的正确终止。

转基因检测的主要技术方法及基本流程

转基因检测的主要技术方法及基本流程

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常用转基因方法

常用转基因方法

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
在授粉后向子房注射含目的基因的 D NA溶液,利用植物在开花、 受精过程中形成的花粉管通道,将外源 D NA导入受精卵细胞, 并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而 成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇 提出,我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道 法培育出来的。该法的最大优点是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。
2.在细胞水平,克隆实质由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的 一个细胞群体。其中每个细胞的基因都相同。比如,使一个细胞 在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的 细胞集体即为一个细胞克隆。
3.在个体水平,克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成 的一个群体。比如,两个同卵双胞胎即为一个克隆!因为他(她) 们来自同一个卵细胞,所以遗传背景完全一样。
常用的植物转基因方法
按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成 两大类,第一类需要通过组织培养再生植株,
常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法;
另一类方法不需要通过组织培养,目前比较成
熟的主要有花粉管通道法。
常用的动物转基因技术
1.显微注射DNA的方法 在显微镜下,用一根极细的玻璃 针(直径1-2微米)直接将DNA注射到胚胎的细胞核内, 再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内,使之发育成正常的 幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因 的转基因动物。
2.体细胞核移植方法 先在体外培养的体细胞中进行基因 导入,筛选获得带转基因的细胞。然后,将带转基因体细胞 移植到去掉细胞核的卵细胞中,生产重构胚胎。重构胚胎经 移植到母体中,产生的仔畜Байду номын сангаас分之百是转基因动物。

转基因技术操作方法

转基因技术操作方法

转基因技术操作方法
转基因技术是一种将外源基因引入生物体中的方法,下面是一般的转基因技术操作方法:
1. 基因选择:选择要转入生物体的外源基因,这可以是来自同一物种中的其他个体,也可以是来自不同物种的基因。

2. 基因克隆:将所选择的外源基因通过PCR扩增、酶切、连接等操作克隆到载体DNA上。

常用的载体包括质粒、逆转录病毒或人工染色体等。

3. 载体构建:将克隆好的载体DNA转入宿主细胞中。

常用的方法有热冲击转化、电穿孔等。

4. 选择和筛选:将转化了外源基因的宿主细胞进行选择和筛选,常用的方法有抗生素筛选、荧光筛选等。

通过筛选,可以得到携带外源基因的转基因宿主细胞。

5. 基因表达与分析:将转基因宿主细胞培养扩增,通过转基因表达,使外源基因在宿主细胞中产生相应的蛋白质或RNA。

然后通过PCR、RT-PCR、Western blot等技术对外源基因的表达进行验证和分析。

6. 生物体转化:将外源基因导入到整个生物体中。

这可以通过基因枪、细胞电穿孔、细菌介导转化等方法来实现。

7. 生成转基因生物体:通过培养、育种等方法,将成功转化并表达外源基因的细胞或组织繁殖和培育成为转基因生物体。

需要注意的是,转基因技术的操作方法可能因具体的实验目的和生物体而有所不同,上述方法是一般性的操作流程。

在进行转基因技术操作时,需要遵守相关的实验规范和法律法规,确保实验的安全性和合法性。

转基因技术原理

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。

植物转基因方法

植物转基因方法

植物转基因方法
1. 农杆菌介导法知道不?那可是个超厉害的植物转基因方法呀!就好比快递员把包裹准确送到收件人手里一样,农杆菌能把基因送到植物细胞里呢!比如把抗虫基因转到棉花里,棉花就不怕虫子啦!
2. 基因枪法也很牛呀!就像射击比赛一样,“砰砰”就把基因打入植物细胞啦!像把耐旱基因打入玉米里,玉米就能在干旱环境下好好生长咯!
3. 花粉管通道法也很有趣呢!就像是给植物开了个特别通道,基因可以通过这个通道进去。

好比给小麦开了个秘密入口,把优良基因送进去,小麦能长得更好呀!
4. 原生质体融合法呢,就好像把两个不同的东西融合在一起变成新的宝贝!把两个不同植物的原生质体融合,哇,会产生新的特性呢!像把茄子和辣椒的原生质体融一融,说不定会有超级特别的东西出来呢!
5. 直接导入法,简单又粗暴呀!直接把基因丢给植物细胞,嘿,就转进去了!比如给水稻直接导入营养增强基因,那水稻不就更有营养啦!
6. 病毒介导法就像搭便车一样呢!病毒带着基因进入植物细胞,多聪明呀!像让病毒带着增甜基因进入西瓜,那西瓜得更甜了吧!
7. 脂质体介导法,就如同给基因包上一层保护套,然后送进植物细胞。

比如给大豆用这个方法转个基因,让它更能抗病害呀!
8. 电击法也挺绝的!给植物细胞来点电击,基因就趁机进去了。

就好像给植物细胞来个刺激,把好基因塞进去,让植物变得更棒呢!
我觉得这些植物转基因方法都好神奇呀,能让植物变得更好,为我们的生活带来很多好处呢!。

鉴定转基因是否成功的方法

鉴定转基因是否成功的方法

鉴定转基因是否成功的方法
转基因是一种重要的遗传工程技术,可以将外源基因导入到生物体内,从而改变其性状和功能。

但是,如何鉴定转基因是否成功呢?下面介绍几种方法。

1. PCR扩增法。

PCR是一种可以扩增DNA序列的技术,可以通过PCR扩增转基因序列和内部参考序列,然后对扩增产物进行电泳,观察是否存在目标大小的DNA条带,从而证明是否成功转基因。

2. Southern blotting。

Southern blotting是一种检测DNA序列的方法,可以将DNA片段转移到膜上,然后使用探针特异性检测转基因序列的存在。

3. Northern blotting。

与Southern blotting类似,但是是用来检测RNA序列的方法,可以检测目标RNA是否被表达。

4. Western blotting。

Western blotting是一种检测蛋白质的方法,可以检测目标蛋白质是否被表达。

5. 生理表型。

转基因生物的表型通常会发生明显的变化,如植物的生长速度、耐旱能力、抗病性等。

通过观察生理表型的变化,也可以鉴定转基因是否成功。

综上所述,以上方法可以用来鉴定转基因是否成功,研究人员可以根据需要选择合适的方法。

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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。

转基因的方法和原理(可编辑)

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。

转基因食品的原理及方法

转基因食品的原理及方法

转基因食品的原理及方法转基因食品是指通过人工手段将外源基因导入到植物、动物或微生物中,改变其遗传特性的食品。

转基因技术是现代生物技术的重要组成部分,它以分子生物学为基础,通过基因工程技术将具有特定功能的基因插入到目标生物的染色体中,从而使目标生物获得新的遗传特性。

转基因食品的制备过程主要包括四个步骤:目标基因选择、基因克隆、转基因构建和转基因表达。

首先,选择具有特定功能的目标基因,可以是来自其他物种的基因或经过人工合成的基因。

然后,通过基因克隆技术将目标基因扩增,得到足够数量的基因片段。

接下来,将目标基因与适当的载体DNA连接,并通过转化技术将重组DNA导入到目标生物的细胞中。

最后,通过转基因表达,使目标基因在目标生物中得到表达,从而实现新的遗传特性的表现。

转基因食品的制备方法主要有以下几种:农杆菌介导的遗传转化、基因枪法和电穿孔法。

农杆菌介导的遗传转化是最常用的转基因方法之一,其原理是利用农杆菌从土壤中吸附DNA,然后将DNA导入到植物细胞中,使目标基因在植物中表达。

基因枪法是一种直接将DNA颗粒通过高速氦气冲击导入植物细胞的方法,适用于非农杆菌易感染的植物。

电穿孔法则是利用电场脉冲使细胞膜发生短暂的孔洞,使DNA通过孔洞导入细胞内。

转基因食品的原理是通过将外源基因导入到目标生物中,使目标生物获得新的遗传特性。

转基因技术的应用领域广泛,包括改良农作物、改善营养价值、提高产量和抗病虫害能力等。

例如,转基因水稻可以抵抗病虫害,提高产量;转基因玉米可以抵抗害虫的侵袭,减少对农药的依赖;转基因大豆可以抗除草剂,提高耐逆性等。

然而,转基因食品也存在一些争议和风险。

一方面,转基因食品可能对人类健康产生潜在的风险,如引发过敏反应、导致抗生素抗性等。

另一方面,转基因食品可能对环境造成潜在的危害,如对生态系统的影响、基因污染等。

因此,对转基因食品的安全性评估和监管显得尤为重要。

为了确保转基因食品的安全性,各国都制定了相应的法规和标准,对转基因食品的生产、销售和标识进行了规范。

转基因方法

转基因方法

转基因方法一、基因枪法:1、综述:基因枪法又称为高速微弹法、微粒抢法、微粒轰击法,是由康奈尔大学的Sanford等于1987年首次研制出的火药引爆基因枪,并与该校工程技术专家Wolf及Kallen合作研究出的一种基因转移的新方法。

1990年美国杜邦公司推出商品基因枪PDS-1000系统。

在此期间,高压放电、压缩气体驱动等各种基因枪相继出现,并都在重复的实践中得到改进和发展。

其改进的核心是粒子加速系统,以提高射弹的可控度,即粒子速度和射入的浓度等。

2、基本原理:其基本原理是将外源DNA包被在微小的金粒或钨粒表面,然后在高压的作用下微粒被高速射入受体细胞或组织。

微粒上的外源DNA进入细胞后,整合到植物染色体上,得到表达,从而实现基因的转化。

根据基因枪的动力系统,可将它们分为三种类型:一类是以火药爆炸力为加速动力,其显著特征是塑料子弹和阻挡板。

塑料子弹前端载放已沉淀有DNA的钨金粉。

当火药爆炸时,塑料子弹带着钨金粉向下高速运动,至阻挡板时,塑料子弹被阻遏,而其前端的钨金粉粒子继续以高速向下运动,击中样品室的靶细胞。

其粒子的速度主要是通过火药的数量及速度调节器控制,不能做到无级调整,可控度较低。

第二类是以高压气体作为动力,如以氦气、氢气、氮气等。

其工作原理是把载有DNA的钨金粉喷洒在一张微粒载片上,电极间悬滴众着微水滴。

在压缩空气的冲击下,微水滴雾状喷射,驱动载片。

当载片受阻于金属筛网时,载有DNA的钨金粒继续向下冲击射入细胞。

第三类是以高压放电为驱动力。

其最大优点是可以无级调速,通过变化工作电压,粒子速度及射入浓度可准确控制,使载有DNA的钨金粉粒子能到达具有再生能力的细胞层。

3、步骤:(1)微粒体的洗涤。

取60-100mg钨或金粉,溶于1ml无水乙醇中,用超声波振荡洗涤。

微粒体处理后可在密闭条件下室温贮存一周。

离心除去乙醇,密闭贮存于室温中,备用,保存时间不要超过一周。

(2)DNA微粒载体的制备。

(3)靶外植体材料准备。

转基因的方法

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。

植物转基因技术的原理和方法

植物转基因技术的原理和方法

植物转基因技术的原理和方法
植物转基因技术的原理和方法
植物转基因技术,又称作基因工程技术,是将外源的非植物基因植入植物体内的一种技术,它通过改变植物的遗传特性,实现改良植物的性状的一种技术。

其特征是跨物种边界的转化,从而获得转基因植物,即拥有外源基因的植物。

转基因植物的建立步骤主要有以下三个:
第一步:获取准备好的外源基因,外源基因来源于微生物、动物或其他植物,这些基因要有良好的质量和纯度。

第二步:植物基因转移,将外源基因转移到植物体内,常见的方法有包括靶向转化、花粉转化、有限期转化等。

第三步:育种筛选,将转化后的植株繁殖繁育,并筛选出拥有新基因的植株,最终建立转基因植物。

转基因技术是综合运用基因工程和植物育种技术的一种生物学技术,它有助于改良植物的性状和提高植物的产量,同时允许植物具有抗病能力、抗虫能力、耐高盐胁迫能力等特性,此外,它还有助于改良植物的树形、叶片颜色、叶绿素含量、抗旱性等。

转基因技术从本质上来说,是一种改良植物品质的有效手段,可以让植物拥有一些有用的新使命。

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转基因方法一、基因枪法:1、综述:基因枪法又称为高速微弹法、微粒抢法、微粒轰击法,是由康奈尔大学的Sanford等于1987年首次研制出的火药引爆基因枪,并与该校工程技术专家Wolf及Kallen合作研究出的一种基因转移的新方法。

1990年美国杜邦公司推出商品基因枪PDS-1000系统。

在此期间,高压放电、压缩气体驱动等各种基因枪相继出现,并都在重复的实践中得到改进和发展。

其改进的核心是粒子加速系统,以提高射弹的可控度,即粒子速度和射入的浓度等。

2、基本原理:其基本原理是将外源DNA包被在微小的金粒或钨粒表面,然后在高压的作用下微粒被高速射入受体细胞或组织。

微粒上的外源DNA进入细胞后,整合到植物染色体上,得到表达,从而实现基因的转化。

根据基因枪的动力系统,可将它们分为三种类型:一类是以火药爆炸力为加速动力,其显著特征是塑料子弹和阻挡板。

塑料子弹前端载放已沉淀有DNA的钨金粉。

当火药爆炸时,塑料子弹带着钨金粉向下高速运动,至阻挡板时,塑料子弹被阻遏,而其前端的钨金粉粒子继续以高速向下运动,击中样品室的靶细胞。

其粒子的速度主要是通过火药的数量及速度调节器控制,不能做到无级调整,可控度较低。

第二类是以高压气体作为动力,如以氦气、氢气、氮气等。

其工作原理是把载有DNA 的钨金粉喷洒在一张微粒载片上,电极间悬滴众着微水滴。

在压缩空气的冲击下,微水滴雾状喷射,驱动载片。

当载片受阻于金属筛网时,载有DNA的钨金粒继续向下冲击射入细胞。

第三类是以高压放电为驱动力。

其最大优点是可以无级调速,通过变化工作电压,粒子速度及射入浓度可准确控制,使载有DNA的钨金粉粒子能到达具有再生能力的细胞层。

3、步骤:(1)微粒体的洗涤。

取60-100mg钨或金粉,溶于1ml无水乙醇中,用超声波振荡洗涤。

微粒体处理后可在密闭条件下室温贮存一周。

离心除去乙醇,密闭贮存于室温中,备用,保存时间不要超过一周。

(2)DNA微粒载体的制备。

(3)靶外植体材料准备。

在无菌条件下截取靶外植体,放于样品皿中,外植体大小按基因枪要求选择;在无菌条件下把靶外植体放入基因枪的样品室,并对准子弹发射中心。

(4)DNA微弹轰击,按照不同的基因枪说明书操作。

(5)轰击后外植体的培养。

DNA微弹轰击后立刻转入相应的培养基中培养,以免材料脱水加重细胞受伤害的程度,获得再生植株。

4、影响因素:(1)基因枪轰击参数,如基因枪类型、氦气压力、基因枪真空度、包裹金属粒子类型、金属粒子大小、载体膜位置、靶材料位置轰击次数、微粒加速装置参数等都会影响转化效率的高低。

其中金属粒子以金粒效果最好、94.92kPa左右的氦气真空度为佳。

(2)转化质粒的参数,如转化质粒的纯度要高、且浓度不宜过大。

加入一定量的氯化钙与亚精胺对质粒的包被有促进作用。

(3)转化材料的类型。

对于不同物种,它都有其适应的转化材料,如水稻胚性愈伤组织和配型悬浮系细胞的基因枪转化效率要高于幼胚的转化效率。

(4)启动子、选择培养基类型等,其中启动子是调节外源基因在转化细胞中表达的重要因素,不同启动子调控的基因在受体材料中的表达水平差别很大。

5、优缺点:优点:(1)无宿主限制,对双子叶和单子叶植物以及动物和微生物都同样适用。

(2)靶受体类型广泛。

基因枪技术可以选用易于再生的受体,绕过原生质体再生的困难。

它不仅以原生质体、叶圆片为靶受体,而且悬浮培养细胞,茎或根切段以及种子胚、分生组织、幼穗、愈伤组织、花粉细胞等几乎所有具有潜在分生能力的组织或细胞都可用基因枪进行转化。

(3)可控度高。

近代的高压放电或高压气体可调控微弹的速度和射入的浓度,可以较高的命中率把DNA微粒载体射入特定层次的细胞。

(4)操作十分简便快速。

缺点:(1)转化效率低,多在0.1%-1%之间,这就增加了选择难度;(2)仪器设备昂贵,转化费用高;(3)不易获得再生植株。

6、应用前景:(1)植物基因转化:目前已有十几种植物采用了此技术获得了转基因植株,如小麦、玉米、水稻等,显示了其广阔的前景。

近年来,多基因转化是一个新亮点,由于基因枪法转化容量大,一次能导入12-14个不同质粒,因而被认为是实现多基因转化的较理想的方法。

(2)将外源基因导入植物细胞的细胞器在植物细胞中有三套遗传系统,即在细胞核、线粒体、叶绿体中都有自己的遗传物质。

它们相互调节,共同调控者细胞的生命活动。

细胞器的遗传系统同样具有重要作用,因此通过细胞器的基因转化改造生物同样是一条可行的途径。

现已证明基因枪法可将外源基因导入细胞器,并能得到稳定表达,因此,基因枪为细胞器的基因转化开拓了一片新领域。

(3)植物基因表达调控研究:利用基因枪技术为外源基因导入特定组织提供了可能,因此可以用于研究植物的发育及调控。

如果把外源的特定基因导入不同的细胞或不同发育时期,则可以研究其基因表达的特点。

二、脂质体介导基因转化法:1、综述:脂质体法是用脂类化学物质包裹DNA成球体,通过植物原生质体的吞噬或融合作用把内含物转入受体细胞。

Deshayes等用脂质体包裹带有卡那霉素抗性嵌合基因的大肠杆菌质粒,用PEG诱导脂质体与烟草原生质体融合。

实验成功地从转化原生质体获得再生植株。

这一成功例子,为基因转化建立了新的方法。

2、基本原理:脂质体是根据生物膜的结构功能特性合成人工膜,然后把DNA包裹在人工膜内。

反相蒸发法制备脂质体的原理,是在溶于有机溶剂的磷脂中加入核算水溶液。

磷脂即以其亲水基朝向水相,疏水的尾链伸向有机相而整齐地排列在两相界面上,经超声波处理后,在有机相中形成包有DNA水溶液的囊泡,通过减压蒸馏有机溶剂,并加入水溶液后即可形成包含有DNA的脂质体。

将脂质体与原生质体在适当的培养基中混合,通过原生质体的吞噬或融合可将外源DNA导入受体细胞。

为了避免在包裹DNA时超声波和有机溶剂对DNA的损伤,通常使用去垢剂透析法制备脂质体,也有人使用反相蒸发法。

3、步骤:(1)用反相蒸发法制备脂质体,常用的脂类是牛脑磷脂酰丝氨酸和胆固醇。

(2)RNA和DNA核算制备。

(3)脂质体纯化。

(4)脂质体-原生质体保温培养转化。

(5)转化原生质体选择培养。

4、影响因素:(1)脂质体的制备类型、方法均有明显差异;(2)PEG的浓度、加入时间、pH值及Ca离子浓度均起到重要作用;(3)保温培养及转化时的条件。

5、优缺点:优点:方法简便、重复性好、对多种类型的细胞有效,而且包装容量大、安全性高。

缺点:有时大部分DNA会被溶酶体降解,所以效率不高。

6、应用前景:近年来,美国BRL公司推出一种新型脂质体即转化脂,只要把转化脂与DNA简单的混合,即可形成转化脂与DNA的复合体,把DNA包裹在脂质体内,并可有效地转化动植物细胞。

此方法不仅可明显提高转化率,而且由于有商品出售,减少耗时,简便快捷,因此,脂质体介导转化原生质体法是值得广泛试用的一种转化方法。

脂质体在介导植物病毒RNA的转化方面应用更多,并取得重要进展。

脂质体在包裹植物病毒裸露的RNA后,与原生质体在特定的融合条件下保温,可获得较高的感染率。

此外,用脂质体转染可以大大降低核算的用量,TMV-RNA的用量可以从50ug降到5ug,使体外转录体的应用变为可能,具有很高的实用价值。

三、电激法介导基因转化:1、综述:电激法是利用高压电脉冲作用在原生质体膜上“点激穿孔”,形成可逆的瞬间通道,从而促进外源DNA的摄取。

此方法在动物细胞中应用较早并取得很好效果,李宝健等于1985年首次将其应用于植物细胞的基因转化。

现在这一方法已被广泛应用于各种单、双子叶植物中,特别是在禾谷类作物中更有发展潜力。

2、基本原理:细胞膜主要由脂类组成,每一个脂质分子有极性的头部和疏水的尾部。

因此细胞膜可视为一个电容,当细胞处于一个外加电场中时,膜电位增高,最高部位与电场作用方向之间的夹角成正比,随着E的不断增加,V也不断升高,于是膜被压缩变薄。

当V升高到一定值时膜被击穿形成微孔,此电压称之为击穿电压。

如果电场强度不再继续增加,膜孔数量少,孔径小,间隔一段时间后即可复原,称之为“可逆击穿”。

相反,如果电场强度继续增加,膜上的穿孔区域增大,数量增多,孔径增大,最后引起“不可逆击穿”。

电激处理时输出脉冲电压波形有两种:一种是指数波,一种是方波。

方波脉冲的电场强度在整个脉冲的持续期内均保持恒定;而指数波脉冲持续期内由于使用电容进行辉光放电,从高于膜击穿电压呈指数下降到低于膜击穿电压,在使用方波时,E和t都能确定,而且由于方波脉冲所使用的E始终高于Ec,故一般采用短期多次处理。

在使用指数波时,E和t则难以确定,而且指数波脉冲的E高于Ec的时间极为短暂,故一般多采用长时间一次性脉冲,随后约有10分钟的收敛阶段。

具体情况需据仪器而定。

3、步骤:(1)分离的原生质体加入电击缓冲液重悬,并离心3分钟去掉上清液,再加入适量的电击缓冲液,计数,调节原生质体密度;(2)加入质粒DNA和样品DNA,混合后分装于电击反应槽内;(3)冰浴5分钟;(4)选择不同参数电击;(5)冰浴10分钟;(6)离心3分钟除去电击缓冲液,用液体培养基洗涤;(7)将原生质体包埋于固体培养基中,28度黑暗条件下选择培养。

4、影响因素:(1)电击的处理方式对转化率起决定作用,一般是用高电压,短时间处理;(2)电击法中使用的电场强度、波形及处理时间对转化率也有重要影响,在一般情况下增加场强,延长脉冲持续时间能提高转化率,但也要考虑原生质体的存活率;(3)PEG存在时对转化率有促进作用;(4)原生质体所处的介质成分同样有重要作用,原生质体应悬浮在便于进行电击的具有特定电阻的盐溶液中,一般采用电击缓冲液;(5)pH值、Ca离子浓度等都对转化率有影响,另外还要注意植物的种类。

5、优缺点:优点:操作简便,DNA转化效率高,特别适于瞬时表达的研究。

缺点:会造成原生质的损伤,使植板率降低,且仪器也较昂贵。

6、应用前景:近年来,人们已可以通过电击法直接在带壁的植物组织和细胞上打孔,然后将外源基因直接导入植物细胞,使用该技术可以不制备原生质体,提高了植物细胞的存活率,而且简便易行,现已在水稻上获得转基因植株。

四、花粉管通道法:1、综述:在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。

该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出,我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。

该法的最大优点是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。

2基本原理:花粉管通道法的主要原理是授粉后使外源DNA能沿着花粉管渗入,经过珠心通道进入胚囊,转化尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞。

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