植物基因工程的新进展自1983年首次获得转基因烟草
转基因番茄的研究进展
1、抗病转基因番茄
• 烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)、苜蓿 花叶病毒(AMV)和番茄黄花卷叶病毒(TYLCV)等是引起 番茄病毒病的主要病原。在番茄转基因抗病毒育种中， 主要利用病毒的外壳蛋白(Coat protein,CP)基因、 复制相关蛋白(Replication-associated protein， REP)基因、卫星RNA基因和病毒片段的反义RNA基因等。 外壳蛋白(CP)在转基因植物中的积累可以干扰病毒脱 衣壳，抑制病毒在植物体中的复制、转运和积累从而 使转基因植株获得了病毒抗性。
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2003年陈溪利用转基因番茄作为生物反应器生产人 胰岛素，通过以口服方式摄入胰岛素来研究在抑制自身免 疫攻击以及预防I型糖尿病中所起到的作用，己经取得了 很大的进展。
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2006年, Chen等人将肠道病毒EV71的外壳蛋白VP1基
因导入番茄,外壳蛋白VP1在转基因番茄中获得了表达.用 转基因番茄喂食小白鼠,小白鼠可以抗肿瘤细胞的感染。
2003年王仁厚利用转基因番茄表达人酸性成纤维细胞生长 因子(aFGF)，通过构建的双元表达载体带有一个经过改构的 人酸性成纤维细胞生长因子基因(afgf),载体上的选择标记基 因为manA,它使得转化过程中可以使用PMI这种不含抗生素及 除草剂的选择系统。利用农杆菌介导的转化方法获得了afgf 转基因番茄植物,并且通过PCR-Southern、RT-PCR证明了afgf 在宿主基因组中的整合及表达。
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葡激酶( Staphylokinase，SAK) 是由金黄色葡萄球菌 分泌的一种纤溶酶原激活剂，首次发现于 1948 年，它可以 激活人体中的血纤维蛋白溶酶原形成血纤维蛋白溶酶，从而 溶解血栓。同其他溶栓药物相比，葡激酶具有溶栓效果好， 纤维蛋白选择性强，无显著促凝血作用等优点。 2011杜景川等人利用农杆菌介导的方法，将葡激酶( Staphylokinase，SAK) 基因导入番茄中。经 PCR、 Southern 杂交和 Northern 杂交检测，葡激酶基因已整合 到再生番茄植株基因组中，共获得 8 个转基因株系。经 ELISA 检测，转基因番茄的果实和叶片均能表达 SAK 蛋白， SAK 蛋白在果实和叶片可溶性蛋白中的比例最高分别为 3.42%和2.47%。转基因番茄中的 SAK 蛋白具有一定的溶栓 活性，溶栓比活力为 3 866 AU·mg－1。
生物工程结课论文
谈转基因技术的发展姓名：陈逵(学号：08113579 , 学院：计算机科学与技术学院 , 班级：信科11-3 )摘要：生物工程是21世纪极具发展潜能的新兴学科，其中的植物转基因技术更是其重要组成部分。
本文粗要介绍了植物转基因技术的概念、方法、应用、最后介绍了国际植物转基因技术的应用现状。
关键字：植物转基因技术正文：自1983年美国在世界上首次获得转基因烟草以来，植物转基因技术得到了迅速发展，在世界范围内得到了广泛的应用。
目前，转基因技术已经成熟，转基因作物已进入产业化阶段，而且种植面积逐年扩大，呈直线上升趋势。
植物转基因技术主要应用于农业，生物和医学等领域。
进行植物品种的改良，新品种的培育以及作为生物反应器生产生物药物和疫苗等。
世界上已通过转基因技术培育出许多产量高、品质好、抗性强的农作物新品种，生物技术产品已应用到医药，保健食品和日化产品等各个方面，生物制药产业已成为最活跃，进展最快的产业之一。
因此，人们将以转基因技术为核心的生物技术上的巨大飞跃誉为第二次“绿色革命”。
这次技术革命将使全球农业生产发生深刻的变革，使人们看到消除饥饿与贫穷的希望。
植物转基因技术巨大的生产潜力将为人类带来很大的经济效益和社会效益，并将辐射性地影响人类社会、经济、技术、生活、思想等方面的发展。
然而，象其它新生事物的发展过程一样，由于人们最初对转基因技术的认识不足或不理解，以至对转基因技术存在不同的态度和看法甚至偏见，使植物转基因技术面临着不少冲击。
在20世纪末，转基因作物的安全性就在全球范围内引起了激烈的争论，反对者认为转基因作物具有很大的潜在危险，可能会对人类健康和生存环境造成威胁。
在欧洲，转基因作物曾被一些媒体称之为“恶魔食品”[1]。
当前，一些电视、广播、报纸等新闻媒体为了某些利益也对公众进行吵作和误导，夸大转基因作物的风险，使人们对转基因技术及其转基因食品由最初的争论演变为恐慌甚至存在一定的抵触情绪。
如某电视广告中所提到的：某某食用油，不含转基因成分，为健康加油；某网站新闻报道：湖北某某市场惊现转基因大米等等，使人们对当前社会上对转基因技术存在的一些偏见，对植物转基因技术的应用和当代社会发展的概况进行系统阐述，对植物转基因技术与当代社会发展的关系进行探讨。
细胞工程___第一章细胞工程绪论
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第二节
细胞工程
一、细胞工程
细胞工程是运用细胞生物学和分子生物学的方 法，通过类似工程学的步骤，在细胞整体水平或细 胞器水平上，按照人们的意愿改变细胞内的遗传物 质以获得新型生物或特种产品的一门综合性科学技 术。(p7)
应用的原理和方法 概念 研究的水平 研究的目的 细胞工程
细胞生物学和 分子生物学
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生物化学工程：生物化学工程是由生物科学与化学工程
相结合的交叉学科，主研究新型生物反应器和新型分离技术以及 设备的开发、生物反应过程的数学模型建立和在线检测及控制手 段完善。
四、生物工程在国民经济中的地位
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1)生物制药 2)绿色食品 3)环境保护 4)培育超级农业品种 5)农业现代化 6)提高人类健康水平 7)全面仿生技术
讨论：生命科学未解的八大奥秘？ 思考题：现代生命科学研究的热点？ 作业： 1. 生物工程的概念及研究内容？ 2.细胞工程的概念，研究范围，在生命科学 中与其它学科的关系。 3. 细胞工程技术的标志性成就有哪些？ 4.细胞工程的作用与应用领域？
参考书目： 1、李志勇，《细胞工程》科学出版社。 2、罗立新《细胞工程》华南理工大学出版社。 3、谢从华，《植物细胞工程》高等教育出版社。 4、朱至清，《植物细胞工程》化学工业出版社。 5、安利国，《细胞工程》科学出版社。 6、《动物组织培养技术及其应用》 陈瑞铭 科学 出版社。 7、鄂征 ，《组织培养技术》人民卫生出版社。 8 、司徒镇强 吴军生《细胞培养》 世界图书出版 公司。
这一领域已达到世界先进水平，以花药单倍体育种途径，培育出的水稻品种 或品系有近百个，小麦有30个左右。其中河南省农科院培育的小麦新品种， 具有抗倒伏、抗锈病、抗白粉病等优良性状。
专题1 基因工程-2021年高考生物选修3知识点归纳(解析版)
专题 1 基因工程基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过___基因拼接_和_DNA重组_等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
由于基因工程是在_DNA 分子_水平上进行设计和施工的，因此又叫做_转基因技术_。
科技探索之路基础理论和技术的发展催生了基因工程。
20 世纪中叶，基础理论取得了重大突破●DNA 是遗传物质的证明1944 年，艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验，不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了___DNA是主要遗传物质_。
●DNA 双螺旋结构和中心法则的确立1953 年，沃森和克里克建立了___DNA双螺旋结构___模型。
1958 年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明_DNA复制的方式-----半保留复制原则。
随后不久确立的中心法则，解开了 DNA 复制、转录和翻译过程之谜，阐明了遗传信息流动的方向。
●遗传密码的破译1963 年，尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码。
1966 年，霍拉纳用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在。
这些成果不仅使人们认识到，自然界中从微生物到人类共用一套遗传密码_，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。
技术发明使基因工程的实施成为可能。
●基因转移载体的发现1967 年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核 DNA 之外的质粒有_自我复制_能力，并可以在_细菌细胞间转移，这一发现为基因转移找到了一种运载工具。
●工具酶的发现1970 年，阿尔伯、内森斯，史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶（简称限制酶）后，20 世纪 70 年代初相继发现了多种限制酶和连接酶，以及逆转录酶，这些发现为 DNA 的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
●DNA 合成和测序技术的发明自 1965 年，桑格发明氨基酸序列分析技术后，1977 年，科学家又发明了 DNA 序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能，之后，DNA 合成仪的问世又为引物、探针和小分子DNA基因的获得提供了方便。
转基因技术及其在棉花育种中的应用
转基因技术在棉花育种中的应用杨金惠 812031001 作物领域 2012级摘要：棉花是一种重要的经济作物，在我国广泛种植。
培育转基因棉花被看作是解决产量和生态环境问题最根本和最有效的方式。
本文介绍了转基因棉花主要的研究方法，包括转化方法以及转入的基因等，并对转基因棉花的发展趋势作了相关探索。
此外，本文总结了转基因技术在棉花遗传改良中的应用，包括棉花抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆以及品质改良等方面的最新进展，并对棉花转基因研究中存在的主要问题和今后的研究与应用前景进行分析和展望。
关键词：转基因；棉花；育种1973 年美国科学家科恩等人第一次将两种不同的DNA 分子进行体外重组, 并且在大肠杆菌中表达以来, 基因工程技术发展飞速, 该技术正在极大地改变着地球生物固有的进化进程。
据不完全统计, 目前全球已有60 多种转基因园艺植物和大田作物相继问世, 其中转基因工程技术在棉花品种改良中的应用, 成效卓著。
自从1983年人类首次获得转基因烟草、马铃薯以来，植物重组DNA技术在基础研究和应用开发中获得了显著进展，培育成功一批具有抗虫、抗病、耐除草剂和高产优质等外源优异性状的农作物新品种，对农业的生产方式和经济效益产生了深刻影响。
棉花是利用转基因技术进行遗传改良最为成功的作物之一，仅我国自主研制的,CryA+CPTI双价抗虫等基因就已被转育到41个棉花品种中。
美国转基因抗虫棉大田种植已超过其棉田总面积的70%，澳大利亚和中国超过30%，全球转基因棉花种植面积达到680万公顷，占世界棉花种植面积的20%。
1.转基因技术棉花转基因技术是指将外源DNA通过物理、化学或生物学方法导入棉花细胞并得到整合和表达的过程。
在棉花遗传转化体系中，主要有农杆菌介导、花粉管通道和基因枪3种转化方法。
本研究拟对. 种方法的主要技术特点及研究和应用动态进行综述，旨为棉花分子育种提供参考。
1.1．农杆菌介导法1.1.1农杆菌转化技术的理论基础与棉花遗传转化有关的根癌农杆菌是一种土壤习居菌，在自然状态下能感染棉花等大多数双子叶植物营养器官的伤口，导致冠瘿瘤的发生。
世界上第一种移植作物是什么
世界上第一种移植作物是什么
世界上第一种基因移植作物是烟草。
1983年，美国旧金山的一家生物技术公司Geneva 普林特（Genentech）通过利用细菌质粒载体重组DNA技术，成功地将抗生素类抗体的基因移植到了烟草细胞中，从而产生了带有抗生素类抗体基因的烟草植株。
这是世界上第一次成功进行的基因转移实验。
此后，基因重组技术成为农业生产上的一个重要手段，引发了被称为农业生产上的“第二次绿色革命”。
美国科学家们在此基础上，相继成功培育出耐贮存的西红柿和抗病的甜椒等基因转化作物，后来大力推广，成为现代农业发展中的重要一环。
基因工程技术的发展历史-现状及前景
学号基因工程课程论文（ 2013 届本科）题目：基因工程技术发展历史、现状及前景学院：农业与生物技术学院班级：生物科学 091 班作者姓名： X X X指导教师： XXX 职称：教授完成日期： 2013 年 3 月 16 日二○一三年三月基因工程技术发展历史、现状及前景摘要：生物学已是现代最重要学科之一，而从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的发展与进步，已成为生物技术的核心。
基因工程技术现应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等诸多领域。
许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程技术及相关领域将成为21世纪的主导产业之一。
关键词：基因工程技术、发展历史、现状、前景引言基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。
一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。
基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。
第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。
科学家将改变人类生殖细胞-DNA 的技术称为“基因系治疗”，通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。
无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。
植物遗传转化研究进展
植物遗传转化研究进展重庆师范大学生命科学学院生物科学（师范）专业2009级指导教师摘要：植物遗传转化是一项农业生物技术，它通过某种途径或技术将外源基因导入受体细胞的全基因组中，并使之在受体细胞中得以充分表达。
目前一些重要农作物转基因品种已经或即将投入到实际应用，随着研究的不断深入,本文对植物遗传转化的技术作出了新的展望。
关键词：植物遗传转化；植物遗传转化方法；应用；进展Abstract：Plant genetic transformation is a kind of agricultural biotechnology.It delivers to the whole-genome of receptor cells through a certain approach or technique to make the exogenous genes fully expressed in receptor cells. At present, genetically modified varieties of some important crops have been or are about to put into the practical use. with the deepening of the research,this paper makes a new outlook of the plant genetic transformation technology.Key words: Plant genetic transformation; the approaches of plant genetic transformation; application; progress植物遗传转化是指以植物的器官、组织、细胞或原生质体作为受体，通过某种技术或途径转入外源基因，获得使外源基因稳定表达的可育植株。
转基因技术论文3000字
转基因技术论文3000字篇一：浅论转基因技术精选优秀毕业论文浅论转基因技术引言转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。
自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。
过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。
遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。
因此，可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。
但在基因转移的范围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别，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;第二，传统的杂交和选择技术一般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。
而转基因技术所操作和转移的一般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，大大地提高动植物品种改良的效率。
摘要转基因技术作为生命科学的前沿技术之一，已经逐渐走入了人们的生活。
转基因技术可以认为是在一定程度上通过科学技术手段让其他生物、植物朝着对人类有利方向发展的技术。
从20世纪80年代末转基因植物在美国问世至今，十多年来，该项技术正以日新月异的速度迅猛发展，但由于转基因生物及其产品是否存在潜在风险尚无定论，故转基因生物及其产品的安全性成为全球的热点问题，并引起世界各国政府和许多国际组织的高度重视。
科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类，既可加快农作物和家畜品种的改良速度，提高人类食物的品质，又可以生产珍贵的药用蛋白，为患病者带来福音。
人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?大量转基因生物会不会破坏生物多样性?转基因产品会不会对人类健康造成危害?一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”，创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。
转基因植物的生态风险
5、对土壤生态系统的影响
研究表明，转基因植物可能会对土壤中的微生物、昆虫、软体动物 等产生负面效应，降低植物的自然分解率和土壤肥力，以及土壤内和地 面上的物种多样性，进而对土壤环境的生态平衡产生长远的影响。 外源基因的导入和表达可能会改变转基因植物的代谢、生理生化性 质和根系分泌物。这种变化将影响微生物群落生理特性及代谢活性，改 变土壤微生物对外来底物的利用，从而影响土壤结构、持水性、通透性 和土壤肥力。
加拿大“超级杂草”事件 由于基因漂流，在加拿大的油菜地里发现了个别油菜植株可以抗1-3 种除草剂，因而有人称此为“超级杂草” 。
2、靶标生物的抗性
由于生物个体的进化过程是在其环境的选择压力下进行的，而环境不 仅包括非生物因素也包括其他生物。因此一个物种的进化必然会改变作 用于其他生物的选择压力，引起其他生物也发生变化。 以Bt基因棉为例，由于棉花植株中毒素基因的持续表达，目标害虫形 成了很强的选择压力，有几种鳞翅目昆虫对Bt毒素产生了抗性。 通常情况下，选择压力越大，目标害虫产生抗性越快。目标害虫对 转基因作物的抗性发展，会引发目标害虫对植物的再次爆发危害，削弱 转基因作物本身的优势和效益，可能导致化学农药或杀虫剂的再次大量 使用，从而对环境产生负面影响。
6、对生物多样性的影响
生物多样性是生物与环境形成的生态复合体，包括数以百万计的动物 、植物、微生物和它们拥有的基因，以及它们与其生存环境形成的复杂 生态系统。生物多样性主要表现在基因多样性和物种多样性两个方面。
（1）转基因植物对基因多样性的影响
基因多样性是维护自然生态平衡的基础，一旦遭到破坏，将给人类 带来无法估量的损失。转基因植物可以从三个方面影响遗传多样性： 第一，相较于常规植物，转基因植物具有产量更高、品质更好、抗 性更强的特性，常常被广泛种植，这必然减少常规植物的种植类型和数 量，甚至导致常规植物的灭绝，加剧基因多样性的流失； 第二，转基因植物中携带的抗性基因往往使其具有竞争优势，可加 速野生资源的消亡； 第三，转基因植物的大规模环境释放，将使大量外来基因漂移进入 野生植物基因库并扩散开来，这会影响基因库的遗传结构，造成基因污 染，对基因多样性产生不良影响。
根癌农杆菌转化单子叶植物的研究进展与对策
根癌农杆菌转化单子叶植物的研究进展与对策张洁;周岩【摘要】在植物基因工程中,根癌农杆菌介导法是目前研究得较为深入、技术较为完善有效的转基因方法.但由于单子叶植物不是根癌农杆菌的天然宿主,因此阻碍了根癌农杆菌介导法在单子叶植物遗传转化研究方面的应用.随着分子生物学的迅猛发展,人们对农杆菌介导法的转化机理、影响因素不断探索与研究,使根癌农杆菌介导法被逐步应用于单子叶植物中,尤其是禾本科作物,并取得突破性进展.对农杆菌转化机理与特点、影响单子叶植物转化的因素进行介绍,综述农杆菌介导法在小麦、玉米和水稻三大作物遗传改良方面的研究进展,并从超声波处理、表面活性剂、抗氧化剂和乙酰丁香酮的添加四个方面阐述提高农杆菌转化单子叶植物转化效率的对策,以期为农杆菌转化单子叶植物的进一步改进与优化提供参考.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】8页(P7-14)【关键词】农杆菌;单子叶植物;研究进展;对策【作者】张洁;周岩【作者单位】河南科技学院生命科技学院,新乡453003;河南科技学院生命科技学院,新乡453003【正文语种】中文自1983年成功获得第一例农杆菌介导的转基因烟草以来，有关农杆菌介导的基因转移的应用研究逐步发展成为植物基因工程领域的研究热点，通过农杆菌介导法转化植物的研究也日益广泛和深入。
农杆菌介导法具有转化植物受体，操作易行，经济简便，可插入大片段DNA，整合于基因组上的外源基因拷贝数少且重排程度低，技术仪器要求低，转化效率高等颇多优点。
由于单子叶植物不是农杆菌的天然宿主，利用农杆菌介导法对单子叶植物进行遗传转化的研究因此受到限制。
Portrykus［1］曾认为农杆菌转化单子叶植物是不可能的。
禾谷科作物如水稻、小麦、玉米都是单子叶植物，是人类重要的粮食作物，利用基因工程技术对该类植物的研究具有十分重要的价值。
近年来，随着农杆菌介导法转化机制和影响因素的进一步研究以及转化方法的不断完善，农杆菌介导法已逐步发展成为大部分双子叶植物和一部分单子叶植物遗传转化的主流方法，以及植物基因工程中不可或缺的研究工具，具有极大的应用价值。
转基因技术的利与弊以及发展前途
转基因技术的利与弊以及发展前途转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。
自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。
过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。
遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。
因此，可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。
但在基因转移的范围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别，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；第二，传统的杂交和选择技术一般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。
而转基因技术所操作和转移的一般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，大大地提高动植物品种改良的效率。
1转基因技术的介绍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。
1.1 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。
生物前沿技术概览
聚核苷酸选择性地在 A， T， C，G 处终止。终止点由反应中相应的双脱氧核苷三磷酸而定。
每一种 dNTP 和 ddNTP 的相对浓度可以调整， 使反应得到一组长几百至几千碱基的链终止产
物。
第二代 DNA测序技术始于 2008 年，是最近几年获得突破的新技术， 导致测序成本急速下降，
现在最大的成本在于用于精确排列的光学检测系统和数据分析所需的复杂硬件系统。
致力于严重联合免疫缺陷病症药物的研发。
2003 年，中国深圳的赛百诺生物技术公司
(Shenzhen SiBiono GeneTech)研发了用于治疗头颈部肿瘤的基因疗法药物， 并且获得了相关药 监局的批准上市， 但是截止至目前为止， 欧洲药物管理局以及美国食品和药物监管局并未批 准其他基因疗法药物的上市申请。
这主要是因为该种病症的特殊性， 因此欧洲药物管理局在批准该药物的上市申请过程中极为 犹豫。
1990 年时，就有研究专家指出用完整正常的基因取代那些存在缺陷的基因，从而治疗相关 基因缺陷病症，而且该想法在治疗重症综合性免疫缺陷病症临床试验中取得了较佳的成效， 因此这一想法得到了广泛的支持。 当前，全球范围内也有数家制药巨头在研发基因疗法药物， 比如， 2010 年，英国葛兰素史克制药公司就同意大利医药行业研究专家签订了合作协议，
或光学手段
基因组筛查的问题主要是两个， 第一，基因组筛查技术还不够成熟，与传统筛查相比，
基因
测序筛查会出现更多假阳性结果， 而所有结果都会对婴儿家庭产生深刻影响 ——即使孩子永
远不会生病。 第二，伦理问题，在一个完全没有能力提供个人同意的婴儿身上进行的试验时，
伦理、法律和社会意愿的重要性就不断增大代中最高读 样品制备较难；仪
长；比第一代的测 序通量大 很高测序通量
生命科学史与科学方法(含进化论二)
高中必修模块中的生命科学史与科学方法（二）摘要：《遗传与进化》模块有助于学生“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”。
本模块所涉及的科学史中，不少科学家取得的成功与选择了适当的实验材料有密切关系，关注科学家们筛选研究对象的做法，对于生物学探究教学应该是有帮助的。
同样，合理利用科学史组织教学，不仅学习了生物科学本身，又学习了生物学家所具有的科学情感、科学思维和科学方法，从而提高了应用科学知识解决问题的能力，也就培养了科学素养。
关键词：生命科学史科学方法假说-演绎法数学方法模型法正文：一、《遗传与进化》模块中的主要科学史内容（一）遗传因子的发现1、孟德尔的豌豆杂交实验1854年夏天，孟德尔开始用34个豌豆株系进行植物杂交育种的遗传研究。
试验开始时的34个豌豆株系类型纯净，具有适合于作为试验体系的性状。
1856年，孟德尔开始了他那些著名的一系列实验。
1865年，总结出著名的遗传规律，并且在布隆自然科学学会宣读了他的论文《植物杂交试验》。
2、孟德尔遗传定律的再发现1900年3～5月的两个月之内，有三位研究植物杂交的学者各自独立地重新发现了孟德尔的论文，从而使孟德尔论文的意义被人所理解并得到正确的评价。
三位生物学家是：阿姆斯特丹的德弗里斯（Hugo de Vries, 1848~1935）、德国都宾根的柯林斯（Carl Correns, 1864~1933）、奥地利维也纳的冯•切尔马克（Erich von Tschermak, 1871~1962）。
他们都宣称，就在完成他们的研究工作的时候，才注意到早在35年前孟德尔便得出了相同的结论。
3、基因的命名1909年，丹麦生物学家约翰逊（Johannsen 1857～1927）创造了基因（gene）一词，代替孟德尔的“遗传因子”，但是他只提出了基因这一名词，并没有提出基因的物质概念。
（二）基因与染色体关系的发现1、基因位于染色体上的推论——萨顿的假说1902年，年仅25岁的萨顿在《生物学通报》上发表的文章中，首次详细地图示了蝗虫具有成对确定的、可识别、又彼此不同的同源染色体。
《植物基因工程》课件
REPORTING
抗虫抗病基因工程
抗虫基因工程
通过将抗虫基因导入植物，培育出具有抗虫性能的转基因植物，有效抵抗害虫的侵害，减少农药使用 ，保护生态环境。
抗病基因工程
通过导入抗病基因，提高植物对病原菌的抗性，降低植物病害的发生率，保障农作物产量和品质。
抗逆境基因工程
抗旱基因工程
转录因子调控
利用转录因子对目的基因进行表达调控，提高或降低基因的表达水平。
基因编辑技术
基因敲除
通过基因编辑技术，将目的基因从植 物染色体上删除或破坏，以实现功能 丧失或降低表达。
基因定点编辑
通过CRISPR-Cas9等基因编辑技术， 对目的基因进行定点突变、插入或缺 失，以实现功能获得或改变。
PART 03
的商业化应用开始。
目前，植物基因工程已经广泛应 用于农业、林业、园艺等领域， 为人类提供了大量的转基因作物
。
植物基因工程的应用领域
提高农作物的产量和品质
通过导入外源基因，改良植物的生长 发育和代谢过程，提高农作物的产量 和品质。
增强植物抗逆性
通过改变植物的抗病、抗虫、抗旱、 抗寒等性状，提高植物在逆境条件下 的生存能力。
合成生物学
合成生物学结合了基因工程和系统生 物学，未来可能实现定制化合成植物 基因组，为植物育种和改良提供新的 途径。
基因工程面临的ห้องสมุดไป่ตู้理和环境问题
伦理问题
基因工程技术的广泛应用可能对传统农业和 生态环境造成影响，引发关于人类干预自然 进程的伦理争议。
环境风险
转基因作物的种植可能对非目标生物和生态 环境产生不良影响，如基因漂移、生态失衡
通过基因工程手段增强植物的碳汇能力，为 减缓全球气候变暖做出贡献。
植物基因工程技术和应用介绍
3.改良营养品质。植物基因工程可以改变种子的营养含量和组成；转基因植物也可作为一种生物反应器，生产有机化合物、药物蛋白、植物次生代谢产物等。
4.基因功能研究。转基因植物可以帮助研究人员研究某些基因的功能及其在生长发育中的作用等。
b.基因沉默
基因沉默是转基因中植物特定基因表达抑制或者表达量很低的现象。基因沉默技术可用来研究基因功能和植物遗传改良。常见的用于植物基因沉默的技术包括RNA干扰（RNAi）和病毒介导的基因沉默（VIGS）。VIGS是利用病毒将目的基因引入受体植物，它在大规模基因功能研究方面有着巨大优势，但是由于不能稳定遗传，在植物改良种的应用有所局限。RNAi具有操作简单费用低等特点，应用广泛。
c.基因过表达
基因过表达属于反向遗传学策略的一种，通过调节一个或多个基因的表达水平，观察表型改变，从而研究基因功能和分子机制。通过将目的基因克隆到带有启动子、复制子以及抗性标记和筛选基因的质粒上，导入受体植物基因组中，实现目的基因的过表达。基因过表达可以作为基因敲除的替代或互补实验来研究植物功能。
2.遗传转化策略
[3]刘彦锋,刘瑛,李娜.植物抗病基因工程的研究进展及前景展望[J].生物技术通报,2005(05):7-10.
[4]田继微,刘建丰,王育花.基因枪法转化水稻的研究进展[J].云南农业大学学报,2004(06):623-626+634.
毫无疑问，CRISPR/Cas9是最受关注的基因编辑技术，也被认为是植物基因工程最佳选择。CRISPR/Cas9基因编辑技术利用的是原核生物的先天防御系统，缺点是存在一定的脱靶现象。主要的应对策略是设计适合的导向RNA，使得在基因组中与其他位点有最小的序列同源性。CRISPR/Cas9技术已经被用于模式植物（如拟南芥和烟草）和作物（高粱、小麦和玉米），表现出广泛的应用前景。
转基因技术及其在植物育种中的应用
转基因技术及其在植物育种中的应用一、概述从70年代重组DNA技术创建，到1983年第一株转基因烟草获得以来，国际上对转基因作物就存在着截然不同的观点：接受？抵制？随着技术日趋成熟，转基因作物由实验室进人大田中试，不少作物已向商品化发展。
与此同时，转基因作物的生态风险，可能带来的环境问题、转基因产品作为食品对人体健康问题、产品贴标签问题、运输问题、国际贸易问题、知识产权问题等已引起世界性的所谓“生物安全”的论战。
转基因技术实际上已由学术观点分歧，发展到知识产权问题、环境问题、经济问题甚至政治问题二、什么是转基因技术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（Transgene technology）。
又名"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"。
三、几种常用的植物转基因方法遗传转化的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，花粉管通道法是中国科学家提出的。
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。
农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，自从技术瓶颈被打破之后，农杆菌介导转化在单子叶植物中也得到了广泛应用，其中水稻已经被当作模式植物进行研究。
拓展资料：我国转基因生物的利用现状
我国转基因生物的利用现状1981年，科学家第一次成功地将外源基因导入动物胚胎，创立了培育转基因动物的技术。
1982年，科学家获得转基因小鼠。
1983年，又获得转基因烟草、马铃薯。
目前，国际上获得的转基因植物已达100种以上。
以下列举了我国转基因生物的利用情况。
基因工程药物基因工程药物主要来自三个方面：一是微生物基因工程，即把目的基因导入大肠杆菌等工程菌中，通过微生物表达目的基因的产物；二是细胞基因工程，即用哺乳动物细胞株表达目的产物；三是转基因动物，即将目的基因直接导入鼠、兔、羊、猪体内，使目的基因在哺乳动物体内表达，从而获得目的产物。
下表（表14）列举了部分利用基因工程技术研制的药品。
表14 利用基因工程技术研制的部分药品环境保护中的应用人类活动造成的各种污染（包括工业废水、废气、各种废弃物、有毒化学物质、电磁和放射性物质等）对生态环境的破坏，已成为威胁人民生活的严重问题。
生物技术在环境治理上发挥着不可替代的作用。
美国培育的基因工程“超级菌”，几小时就可降解自然菌种需1年才能降解的水上浮油；日本将嗜油酸单胞杆菌的耐汞基因转入腐臭单胞杆菌，使该菌株既能有效处理环境中汞污染，又能将汞回收利用。
目前，已成功培植出一种能高效地吸收重金属的转基因烟草，它对土壤中重金属具有很强的抵抗能力和吸附能力，如果把转基因的烟草种于被污染的土壤，就能利用它来吸收和排除土壤中的重金属。
动物乳腺生物反应器动物乳腺生物反应器是20世纪90年代出现的利用转基因动物的乳房作为生物发酵工厂,大规模生产某些急需的生物活性物质或药用蛋白的高新技术。
目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已经受到高度的重视。
荷兰用转基因牛生产乳铁蛋白；英国成功研制转基因羊，从其乳汁中提取抗胰蛋白酶；我国研制出五头转基因羊，乳汁中含有治疗血友病的凝血因子。
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植物基因工程的新进展自1983年首次获得转基因烟草、马铃薯以来，短短十余年间，植物基因工程的研究和开发进展十分迅速。
国际上获得转基因植株的植物已达100种以上，包括水稻、玉米、马铃薯等作物；棉花、大豆、油菜、亚麻、向日葵等经济作物；番茄、黄瓜、芥菜、甘蓝、花椰菜、胡萝卜、茄子、生菜、芹菜等蔬菜作物；苜蓿、白三叶草等牧草；苹果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草莓等瓜果；矮牵牛、菊花、香石竹、伽蓝菜等花卉；以霸占杨树等造林树种。
应该说转基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性进展。
但是，以往的工作重点多在容易做的模式植物上，从而使烟草、马铃薯、番茄、矮牵牛、拟南芥菜等植物的分子生物学和转基因技术发展很快。
近年内以实用为目标的研究数目大大增加，在国外，主要的种子公司和一些小公司竞相开发重组 D NA技术，用于重要作物的商业应用，将研究机构和大学首创的原理和科技用于开发，导致植物基因工程向重要粮食和豆科作物遗传改良的实用化目标迈进。
在1988年以前，重要谷类作物和豆科作物的转化十分困难，只是在一种生物技术的新工具——“基因枪”研制成功以后，才使得这些作物的转基因不但成为可能，而且常常可以做到不依赖于品种或基因型。
基因枪是用火药爆炸、电容放电或高压气体作为加速的动力，发射直径仅1微米左右的金属颗粒。
微粒表面用优选的基因包覆，高速射入植物细胞，并在细胞内表达产生有活性的基因产物，从而达到改良品种的目的。
最初大豆基因工程的重点放在原生质体和胚性悬浮细胞的再生上，但进展很慢，获得转基因大豆是一个很大的难题。
基因枪的出现，使大豆转基因成为现实，实际上目前大豆已成为许多难转化作物的模式作物。
在1988至1990年仅两年时，建立了可实用的大豆转化体系，这是目前唯一的不依赖于基因型的大豆转化方法。
抗除草剂 B astar和Roundup的基因也已转入大豆，并在过去三年中连续进行了田间试验，预期不久将可商业化，这将是豆科作物基因工程商业化应用的一个里程碑。
大豆基因工程今后的目标可包括蛋白质和油脂成分的修饰、抗虫、抗病毒及其他病害抗性等。
水稻为世界第二大谷类作物，但在我国则为最大的粮食作物，年产18992万吨（中国农业年鉴1993）。
我国和印度的水稻产量占世界总产量的60％，全球几乎一半人口以稻米为主要热量的来源。
水稻和爪洼稻、籼稻占栽培水稻的80％，供世界20多亿人食用。
水稻得到转基因植始于1988年，最初均以原生质体为受体，采用 D NA直接转移法，再生出了可育的转基因植株。
但是，原生质体再生体系的限制很大，粳稻上只有少数品种如台北309等，可由原生质体再生植株，大多数优良的粳稻品种和绝大多数籼稻品种都难以由原生质体再生。
可由原生质体再生植株的籼稻品种迄今尚未获得转基因植株。
由于水稻未成熟胚的盾片再生植株的能力很强，几乎所有水稻栽培品种均能由未成熟幼胚再生。
因此，一些科学家认为，原生质体转化在水稻上应用前景有限，最好是用基因枪转化水稻幼胚。
最近水稻幼胚和盾片来源的愈伤组织，用根癌农杆菌转化都获得了转基因植株。
从目前的研究情况看，一些重要粮食作物的转基因效率还不高，而且只在少数品种上成功。
转基因技术如何达到高效、快速、简便，适用性广，仍然是植物基因工程的一个重要限制因子。
植物基因在减少病虫草方面有什么突破重组 D NA技术的发展，已可将动物、植物、微生物的基因相互转移，打破了物种之间难以杂交的天然屏障。
迄今已经把具有实用价值的基因如抗病毒、抗虫、抗除草剂、改变蛋白质组分、雄性不育、改变花色和花形、延长保鲜期等的基因分别转入烟草、马铃薯、棉花、番茄、大豆、苜蓿、矮牵牛等作物。
植物基因工程对未来农业将产生不可估量的影响。
（一）抗病毒方面：病毒是农作物一个大敌，由它引起的产量损失极大。
仅以马铃薯为例，因马铃薯X病毒（PVX）损失可达10％，马铃薯Y病毒（PVY）的损失可高达80％。
自1986年美国把烟草花叶病毒的外壳蛋白基因转移到番茄体内，培育出抗烟草花叶病毒的番茄植株以后，抗黄瓜叶病毒的转基因植株也陆续获得成功。
我国科学家利用转基因方法，已经培育出抗病毒烟草和抗病毒番茄，并且已开始进行田间实验。
（二）抗细菌及真菌方面：细菌和真菌都是农业生产上的主要病害。
历史上记载有因植物病害而改变千百万人生活的残酷事件，最突出的例子是爱尔兰（1845—1860）因马铃薯晚疫病（真菌病害）绝产而导致100万人饥饿，并迫使另外200万人移民至北美。
据估计，全世界马铃薯每年因细菌性病害减产25％，约计40亿美元。
常规病育种对农业生产作出了卓越的贡献，但在某些情况下，由于作物本身或近缘野生种中缺乏抗原，限制了抗病育种的发展。
重组 D NA技术使不同有机体的基因得以相互转移，从而开辟了一条解决问题的新途径。
在天蚕、家蚕、柞蚕蛹的血淋巴中发现，经诱导后可产生15种蛋白，可分为天蚕素、 A ttacin及溶菌酶等三类不同的杀菌肽，对革兰氏阳性和阴性菌有广谱的抗菌活性。
J aynes实验室（1991）将天蚕素 B及两种人工合成的杀菌肽基因转入烟草，经青枯菌接种，发现转基因烟草发病延迟，病情指数及死亡率降低。
我们实验室与兄弟单位合作将人工合成的天蚕素 B及 S hiva A基因转入我国7个马铃薯主栽品种，经温室和田间接种青枯菌鉴定，某些特基因株系的生物比起始品种提高1—3级。
J aynes等还用计算机作杀菌肽结构比较，体外生物活性检测，发现有些多肽可杀真菌、疟原虫和植物线虫。
他们乐观地估计，将来有可能用一个单基因杀植物的不同致病细菌、真菌和线虫。
（三）抗虫害方面：迄今研究得最多并取得成效的有两类基因，即苏云金杆菌的杀虫蛋白基因以及从豇豆等作物中分离的蛋白权衡利弊抑制剂基因。
当害虫在这种转基因植株上取食后会使其致命。
1987年Vaeck等首次证明转苏云金杆菌杀虫蛋白基因的烟草能抗烟草天蛾，其表达量占水溶性蛋白的0．0001％已可完全抑制烟草天蛾。
此后在番茄上也获得了成功，可抗番茄果虫和番茄蠹蛾。
根据植物偏爱的密码子将经过改造的杀虫蛋白基因转入棉花后已获得了抗虫蓝花，经田间试验，证明能抗甘蓝尺蠖、甜菜夜蛾和棉铃虫。
据估计，棉花杀虫剂每年耗资6．45亿美元，抗虫棉花的育成将对减少杀虫剂的用量、保护环境有巨大的作用。
第二类杀虫基因是从豇豆、马铃薯等作物中分离的蛋白酶抑制剂基因。
已知茄科植物中有两类伤诱导的蛋白酶抑制剂，抑制剂Ⅱ可抑制胰凝乳蛋白酶及胰蛋白酶，抑制剂Ⅰ则抑制胰凝乳蛋白酶。
表达这些基因的转基因草已证明对不少昆虫有广谱抗性。
我国上海生物化学研究所戚正武先生实验室近年还从慈姑及葫芦科作物中分离出蛋白酶抑制剂基因，并正在用蛋白质工程加以改造，以期获得杀虫力更强、更广谱的抗虫基因。
昆虫饲喂试验业已证明，苏云金植菌杀虫蛋白加蛋白酶抑制剂，可提高杀虫2—20倍。
可以预料，未来的发展趋向是将两类基因同时转入植物，以提高抗虫能力，并解决昆虫的抗性问题。
（四）抗杂草方面：农业上因杂草危害减产由40年代的8％上升为12％。
目前广泛使用的除草剂大部分为非选择性除草剂。
因此只能在播种前使用。
通过基因工程培育出抗除草剂的作物，不但可以降低化学除草剂的施用量，减少环境污染，而且给轮作或间作中作物的选择以更大的灵活性。
草甘膦是目前用得最广的一种非选择性除草剂，可杀死世界上78种恶性杂草中的76种，对人畜无毒，且易为土壤微生物分解。
预计抗除草剂的转基因植物将是最早商业化的工程植物之一。
但实用之前还需考虑转基因植物的生活力和产量是否会降低，与杂草杂交的潜在可能性，以及作物本身转成杂草的可能性。
转基因植物研究开发实用阶段进展为确保人类健康及环境安全，各国在进行转基因植物田间试验时，需经本国政府有关部门批准。
比如，我国国家科委已发布《基因工程安全管理办法》，农业部也正在制订《农业生物基因工程安全管理实施细则》，从事这方面研究开发的单位和个人在申请田间释放时，都必须提供安全性评价的详细资料。
从总的趋势看，转基因植物获冷进行田间试验的数目大幅度增加。
自1986年每一例转基因植物进行田间试验以来，到1992年为止，全世界批准进行的田间试验已达675例。
1986年仅5例，至1992年急增到244例。
进行田间试验的有28个国家，其中美国占250例，法国112例，加拿大76例，比利时54例，英国42例，荷兰33例，其他22个国家占108例。
这675例中，绝大多数是由私人公司申请进行的，60家公司占501例。
以作物而言，马铃薯最多（134例），依次为油菜（122例）、烟草（96例）、大豆（27例）、苜蓿（23例）等，其他作物都少于10例，如水稻5例。
所转的目的基因中以除草剂抗性最多（247例），其次为品质改良（116例）、抗病毒（104例）、抗虫（89例）、示记基因（81例）及抗病（20例）等。
说明植物基因工程已进入作物改良的实战阶段。
据预测，工程烟草、番茄、马铃薯、油菜、棉花、大豆等、5—10年内可投放市场。
影响转基因作物品种商业化的主要因素 1、安全性问题，即转入的某一特性对最终产品使用的影响，特别是作为食品，对人体有无不良影响。
2、转基因DNA的移动性，即这种DNA是否会转至其他作物或杂草，因而引起环境及生态问题。
3、对其他农业措施的后效应，对发展中国家农业及农产品出口的影响等。
4、公众的接受性，即心理因素。
总之，转基因植物的研究和开发已取得了长足进展，但还有不少问题值得进一步探讨。
尽管如此，其商业化前景是光明灿烂的。
我国植物基因工程研究和开发现状的评价 863计划对促进我国植物基因工程的发展起了关键性作用。
目前，从技术力量和仪器装备情况看，已具备了跟踪世界先进水平的实力。
但从总体上说，我国植物生物技术的基础研究和开发应用仍是两个致命的薄弱环节，必须加强。
我国植物基因工程的现状是：仿效多，创新少。
创新是建立在深厚的基础研究之上的，没有坚强的基础研究作后盾，便无从创新，势必导致后劲不足。
实验室研究成果的开发，目前我国也缺乏一种健全、有效的体制。
国际上与生物技术有关的公司约500家，我国的公司都是小公司，仍处于萌芽状态。
从根本上加强以上两个薄弱环节，关系到我国农业生物技术的命运和前途。
可以预料，21世纪将是植物生物技术大发展的时代，也是植物生物技术全面武装农业的时代。
必须抓住这一契机，完成历史所赋予的使命，为我国农业的持续发展作出贡献。