第九章 转基因技术
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转基因技术ppt
转基因技术
xx年xx月xx日
contents
目录
• 转基因技术概述 • 转基因技术的基本原理 • 转基因技术的操作流程 • 转基因技术的安全性评估 • 转基因技术的未来发展趋势 • 转基因技术案例分析
01
转基因技术概述
定义与特点
定义
转基因技术是指通过人工手段，将外源基因导入受体生物体 中，从而改变其遗传特性，以获得具有特定性状或功能的生 物体。
04
转基因技术的安全性评估
食品安全性评估
营养物质含量
转基因食品的营养物质含量是否与传统食品相同，或者是否存在 过量的营养物质，是食品安全性评估的重要内容。
毒性评估
对转基因食品进行毒性评估，以确定是否存在潜在的毒性或不良 反应。
致敏性评估
对转基因食品进行致敏性评估，以确定是否会增加人类或动物的 过敏反应风险。
03
环境科学与生物技术的交融
环境科学与生物技术的交融将为转基因技术提供更多环境保护应用的
可能性，例如通过转基因技术提高微生物的降解能力，治理环境污染
等。
对人类健康与环境保护的影响
安全性评估与监控
随着转基因技术的不断发展，对转基因产品的安全性评估和监控将更加严格 和全面，保障人类健康和生态环境的安全。
跨界融合与交叉学科的拓展
01 02
农业与生物技术的融合
农业和生物技术的融合将为转基因技术的发展提供更多应用场景，例 如通过转基因技术改良作物的抗病、抗虫和抗逆性，提高农作物的产 量和品质。
医学与生物技术的结合
医学和生物技术的结合将为转基因技术提供更多治疗应用的可能性， 例如利用转基因技术生产人体短缺的蛋白质，治疗遗传性疾病等。
转基因细胞的筛选与鉴定
xx年xx月xx日
contents
目录
• 转基因技术概述 • 转基因技术的基本原理 • 转基因技术的操作流程 • 转基因技术的安全性评估 • 转基因技术的未来发展趋势 • 转基因技术案例分析
01
转基因技术概述
定义与特点
定义
转基因技术是指通过人工手段，将外源基因导入受体生物体 中，从而改变其遗传特性，以获得具有特定性状或功能的生 物体。
04
转基因技术的安全性评估
食品安全性评估
营养物质含量
转基因食品的营养物质含量是否与传统食品相同，或者是否存在 过量的营养物质，是食品安全性评估的重要内容。
毒性评估
对转基因食品进行毒性评估，以确定是否存在潜在的毒性或不良 反应。
致敏性评估
对转基因食品进行致敏性评估，以确定是否会增加人类或动物的 过敏反应风险。
03
环境科学与生物技术的交融
环境科学与生物技术的交融将为转基因技术提供更多环境保护应用的
可能性，例如通过转基因技术提高微生物的降解能力，治理环境污染
等。
对人类健康与环境保护的影响
安全性评估与监控
随着转基因技术的不断发展，对转基因产品的安全性评估和监控将更加严格 和全面，保障人类健康和生态环境的安全。
跨界融合与交叉学科的拓展
01 02
农业与生物技术的融合
农业和生物技术的融合将为转基因技术的发展提供更多应用场景，例 如通过转基因技术改良作物的抗病、抗虫和抗逆性，提高农作物的产 量和品质。
医学与生物技术的结合
医学和生物技术的结合将为转基因技术提供更多治疗应用的可能性， 例如利用转基因技术生产人体短缺的蛋白质，治疗遗传性疾病等。
转基因细胞的筛选与鉴定
《转基因技术 》课件
细胞
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
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
《转基因技术及应用》课件
THANK YOU
汇报人：
食品安全：可 能对人体健康 产生影响，如
过敏反应等
防范措施：加 强监管，建立 完善的转基因 技术安全管理 体系，提高公 众对转基因技 术的认识和接
Байду номын сангаас受度。
转基因技术的发展 前景与展望
转基因技术在农业领域的发展前景与展望
改善作物品质：通过转基因技术改 善作物的营养成分、口感、外观等
品质
应对气候变化：通过转基因技术提 高作物的抗旱、抗寒、抗热等能力，
基因治疗：通过转 基因技术治疗遗传 性疾病，如血友病 、地中海贫血等
生物反应器：利用 转基因技术生产生 物反应器，提高药 物生产效率和成本 效益
转基因技术的安全 性评估
转基因食品的安全性评估
转基因食品的定义：通过基因工程技术改变生物的遗传物质，从而获得具 有特定性状的食品。
安全性评估的内容：包括对转基因食品的毒性、过敏性、营养成分、环境 影响等方面的评估。
1983年，科学家首次将外源基因导入动 物中，开启了转基因动物的研究
1994年，美国批准了第一种转基因食 品——转基因番茄的上市，标志着转 基因食品的商业化
2000年，中国批准了第一种转基因食 品——转基因抗虫棉的上市，标志着 中国转基因食品的商业化
2010年，科学家首次将外源基因导入 人类胚胎中，开启了转基因人类的研究
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
医药工业：转基因技术在医药工业 中的应用，如转基因疫苗、药物等
环保工业：转基因技术在环保工业 中的应用，如转基因微生物在污水 处理、废物处理等方面的应用
生物制药领域的应用
基因工程药物：通 过转基因技术生产 具有特定功能的蛋 白质药物
高三生物讲义《转基因技术》
第一讲转基因技术1．1 基因工程的理论基础1．基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，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，因此又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
2．理论基础（1）基因拼接的理论基础：①DNA是生物的主要遗传物质；②DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸；③双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
（2）外源基因在受体内表达的理论基础：①基因是控制生物性状的独立遗传单位；②遗传信息的传递都遵循中心法则阐述的信息流动方向；③生物界共用一套遗传密码。
1．2 DNA重组技术的基本工具1．限制性核酸内切酶：“分子手术刀”（1）来源：主要从原核生物分离纯化出来。
（2）作用：识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列；并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
（3）举例：Eco RⅠ限制酶SmaⅠ限制酶2．DNA连接酶：“分子缝合针”（1）作用：将双链DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
（2）类型：①E·coli DNA连接酶：从大肠杆菌中分离得到的，只能连接互补的黏性末端，不能连接平末端。
②T4DNA连接酶：从T4噬菌体中分离出来的，既能连接互补的黏性末端，又能连接平末端，但连接平末端的效率比较低。
3．基因进入受体细胞的载体：“分子运输车”（1）具备条件：①能在宿主细胞内稳定保存并复制；②有一个至多个限制酶切割位点，以便与外源基因相连；③有标记基因，以便进行筛选。
（2）常用载体：质粒、噬菌体和动植物病毒的DNA。
例题精讲【例1】与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是（）A．反转录酶B．RNA聚合酶C．DNA连接酶D．解旋酶【答案】C【例2】下列粘性末端属于同一种限制性内切酶切割而成的是（）A．①③B．②③C．③④D．②④【答案】A【例3】图示某DNA片段，有关该图的叙述中，不正确的是（）A．①②③可形成DNA的基本组成单位B．④在基因中的排列顺序包含着遗传信息C．DNA复制时解旋酶作用于⑤D．DNA连接酶可连接⑤处断裂的化学键【答案】D【例4】现有一长度为1000碱基对(bp）的DNA分子，用限制性核酸内切酶Eco RⅠ酶切后得到的DNA 分子仍是1000 bp，用KpnⅠ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子，用Eco RⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。
转基因动物与动物生物反应器ppt课件
5
Gordon等首次成功地将含有HSV和SV40 DNA 片段的重组质粒DNA以显微注射法导入小鼠受精 卵的雄原核内，得到了带有这种外源DNA顺序小 鼠。
1982年，Palmiter等运用此法得到的所谓“超 级巨鼠”,曾引起整个生物学界的轰动。
到目前为止，人类已获得转基因鱼、鼠、羊、猪、 兔、牛等等大小动物。
4
动物所有细胞均整合有外源基因，则具有将外源 基因遗传给子代的能力，通常被称为转基因动物。
一般用胚胎干细胞法或逆转录病毒载体法制备的 第一代转基因动物均为嵌合体动物，而显微注射 法得到的第一代转基因动物中，也有20％为嵌合 体动物。
当外源基因在转基因动物体内表达，并培育出其 表型与人类疾病症状相似的动物模型，则称其为 转基因动物模型。
目前, 已经培育出了动脉粥样硬化、镰刀形红细胞 贫血症、痴呆症、自身免疫病、淋巴系统病、真 皮炎及前列腺癌等多种疾病的模型动物,为这类疾 病的研究提供了方便。
35
（3）动物品种改良
通过外源基因的导入，改造动物的基因组,可 达到使家畜、家禽的生长速度加快，肉、蛋或奶 产量及品质提高，饲料利用率提高、抗病力加强 的目的。 目前应用最广的是，通过此技术改变牛奶的品质 和成份。在我国已获得转人乳清白蛋白、人乳铁 蛋白等转基因牛奶，为我国的“人源化牛奶”产 业化定了重要的基础。
2
转基因动物（transgenic animal）的概念
指借助基因工程技术将外源基因导入受体动物染 色体内，外源基因与动物基因整合后，随细胞的 分裂而扩增，在体内表达，并能稳定的遗传给后 代的动物。
即指基因组中整合有外源基因的一类动物。 整入动物基因组的外源基因被称为转基因
(transgene)。
类具有较多的相似性。 因而猪在提供人类移植所用的器官方面成为
Gordon等首次成功地将含有HSV和SV40 DNA 片段的重组质粒DNA以显微注射法导入小鼠受精 卵的雄原核内，得到了带有这种外源DNA顺序小 鼠。
1982年，Palmiter等运用此法得到的所谓“超 级巨鼠”,曾引起整个生物学界的轰动。
到目前为止，人类已获得转基因鱼、鼠、羊、猪、 兔、牛等等大小动物。
4
动物所有细胞均整合有外源基因，则具有将外源 基因遗传给子代的能力，通常被称为转基因动物。
一般用胚胎干细胞法或逆转录病毒载体法制备的 第一代转基因动物均为嵌合体动物，而显微注射 法得到的第一代转基因动物中，也有20％为嵌合 体动物。
当外源基因在转基因动物体内表达，并培育出其 表型与人类疾病症状相似的动物模型，则称其为 转基因动物模型。
目前, 已经培育出了动脉粥样硬化、镰刀形红细胞 贫血症、痴呆症、自身免疫病、淋巴系统病、真 皮炎及前列腺癌等多种疾病的模型动物,为这类疾 病的研究提供了方便。
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（3）动物品种改良
通过外源基因的导入，改造动物的基因组,可 达到使家畜、家禽的生长速度加快，肉、蛋或奶 产量及品质提高，饲料利用率提高、抗病力加强 的目的。 目前应用最广的是，通过此技术改变牛奶的品质 和成份。在我国已获得转人乳清白蛋白、人乳铁 蛋白等转基因牛奶，为我国的“人源化牛奶”产 业化定了重要的基础。
2
转基因动物（transgenic animal）的概念
指借助基因工程技术将外源基因导入受体动物染 色体内，外源基因与动物基因整合后，随细胞的 分裂而扩增，在体内表达，并能稳定的遗传给后 代的动物。
即指基因组中整合有外源基因的一类动物。 整入动物基因组的外源基因被称为转基因
(transgene)。
类具有较多的相似性。 因而猪在提供人类移植所用的器官方面成为
第9章 转基因技术
19
重组目的基因的结构示意图
限制性核酸内切酶
20
21
DNA连接酶
22
转入受体进行表达
23
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
24
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。
43
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。
48
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
49
50
51
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
9
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。
重组目的基因的结构示意图
限制性核酸内切酶
20
21
DNA连接酶
22
转入受体进行表达
23
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
24
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。
43
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。
48
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
49
50
51
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
9
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。
9第九章 转基因生物安全法规及其管理
课程名称：生物安 全
第九章
1
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
提 要
前言 管理法规
安全评价
保障措施
2
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
一、前言
转基因生物 (Genetic modified Organisms, GMOs) 是指通 过基因操作技术对遗传物质即DNA进行重组、修饰，从而改 变基因组构成的动物、植物、微生物。 转基因生物安全是一个科学问题，是基于转基因生物及其 产品而可能导致的潜在风险，它与转基因生物遗传物质的 改变及改变的方式密切相关。 转基因生物安全管理，是以科学为基础的风险分析过程， 包括风险评估、风险管理和风险交流等三个方面。 实施管理的目的：保障人体健康和动植物、微生物安全， 保护生态环境，保障和促进农业转基因生物技术研究及其 产业的健康发展。
6
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
二、管理法规
（一） 国外转基因生物安全管理法规 （二） 我国转基因生物安全管理法规
7
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
（一）国外转基因生物安全管理法规
食品安全法规
食品标识制度
实验安全
由文部省制定实验阶段安全 指南，对实验室及封闭温室
内转基因植物的研究进行规
范。
15
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
日本
环境安全法规
1989年由农林水产省（MAFF）发布农业转基因生物
第九章
1
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
提 要
前言 管理法规
安全评价
保障措施
2
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
一、前言
转基因生物 (Genetic modified Organisms, GMOs) 是指通 过基因操作技术对遗传物质即DNA进行重组、修饰，从而改 变基因组构成的动物、植物、微生物。 转基因生物安全是一个科学问题，是基于转基因生物及其 产品而可能导致的潜在风险，它与转基因生物遗传物质的 改变及改变的方式密切相关。 转基因生物安全管理，是以科学为基础的风险分析过程， 包括风险评估、风险管理和风险交流等三个方面。 实施管理的目的：保障人体健康和动植物、微生物安全， 保护生态环境，保障和促进农业转基因生物技术研究及其 产业的健康发展。
6
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
二、管理法规
（一） 国外转基因生物安全管理法规 （二） 我国转基因生物安全管理法规
7
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
（一）国外转基因生物安全管理法规
食品安全法规
食品标识制度
实验安全
由文部省制定实验阶段安全 指南，对实验室及封闭温室
内转基因植物的研究进行规
范。
15
崔海峰 博士 格北 508 E-mail:hfcui@
课程名称：生物安 全
日本
环境安全法规
1989年由农林水产省（MAFF）发布农业转基因生物
自然辨证法课件-转基因技术
1986
发育所 史瀛仙等
发育所 于建康等 北京农大 陈永福等 中国农科院畜牧所 黄少华等 江苏农科院 范必勤等 上海医学遗传研究所 曾溢滔等
牛及人 生长激素
小鼠
1987 1995 1996
大肠杆菌galk基因 ZPL线性化的DNA导 入猪受精卵 微注射SMT-PGH基因 到猪早期胚胎 用体外获能的精子为 载体，通过体外受精 导入基因 人凝血因子 人血清蛋白
162
100
150
150
1120
目前，国际上已成立数十家基因动物公司，转基因牛、绵 羊、山羊、猪的成功实例有10多种，生产出的贵重药用蛋白有 α1-抗胰蛋白酶、乳铁蛋白、人血清蛋白、人凝血因子Ⅸ、人凝 血因子Ⅷ、抗-凝血酶Ⅲ、胶原、血纤蛋白原、蛋白质C等。
⑶抗病育种
将具有抗病能力的基因导入动物，使其具有 较理想的抗病能力。目前已做的工作有： 抗猪瘟育种： 抗流感基因工程育种：1989年Young将INF基 因质粒导入小鼠受精卵，获得表达，获得抗病转 基因小鼠。 抗肿瘤动物模型：美国首先培育出易发乳腺 癌的转基因小鼠，为研究癌诱发和抗肿瘤药物的 筛选提供了研究的模型。迄今已培育出许多与癌 基因有关的转基因小鼠。
转基因啤酒
德国一家公司研制 的一种转基因酵母生产 的啤酒，其口感和味道 都优于常规啤酒。
转基因香瓜与普通香瓜的比较
左图为存放了5天的普通香瓜；右图为存放了15 天后的香瓜
转基因玉米与普通 玉米根系的比较
不同的声音：
与人们传统的伦理道德相冲突。
观点主要是转基因技术开了一个不好的头，使人们可 以随心所欲的改变一个物种的基因成分，这都是非自然 的。上帝创造了世间万物，人如何能够随便更改呢？
由于转基因作物的巨大优势，推广非常快。 在美国，有近一半的大豆、棉花，超过三分 之一的玉米、油菜是转基因作物。在超市的 食品中有70%以上中含有转基因成分。 • 四种常见转基因作物的国家： 大豆：美国、加拿大、墨西哥、阿根廷、 乌拉圭、南非、中国和罗马尼亚 油菜：美国和加拿大 玉米：美国、加拿大、南非、阿根廷、乌 拉圭、洪都拉斯、西班牙、德国和罗马尼亚 棉花：美国、哥伦比亚、中国、印度和澳 大利亚
自然辨证法课件-转基因技术
解决伦理和安全问题
02
制定和完善相关法律法规，确保转基因技术的伦理和安全问题
得到妥善解决。
加强国际合作与交流
03
加强国际间的合作与交流，共同推进转基因技术的发展和应用
。
05 结论
对转基因技术的总结
1
转基因技术是一项重要的生物技术，它能够改变 生物体的遗传物质，从而创造出具有新性状的品 种。
2
转基因技术已经在农业、医药、工业等领域得到 了广泛应用，为人类带来了巨大的利益。
对自然辨证法在科技发展中的思考
自然辨证法认为科技发展是一个不断探索和创新的过程，它强调了科技 发展的客观规律和内在矛盾。
在转基因技术的发展中，自然辨证法的思想可以为我们提供重要的启示 和指导，帮助我们更好地认识和把握转基因技术的本质和发展方向。
我们应该注重科技发展的人文关怀和社会责任，确保科技的发展符合人 类的根本利益和长远发展需求。
自然辨证法的原则
自然辨证法强调自然界和人类社会的 统一性、整体性，认为自然界和人类 社会是相互联系、相互作用的有机整 体，其发展变化遵循一定的规律。
自然辨证法在转基因技术中的指导作用
指导转基因技术的科学发展
自然辨证法指导我们认识转基因技术的本质和规律，把握转基 因技术的发展趋势，推动转基因技术的科学发展和创新。
促进转基因技术的合理应用
自然辨证法强调人与自然的和谐共生，指导我们在应用转基因技 术时，要充分考虑其对生态环境和人类健康的影响，合理利用资
源，避免过度开发。
强化转基因技术的伦理道德约束
自然辨证法强调伦理道德在科技发展中的重要性，指导我们在转 基因技术的研发和应用中，要遵循伦理道德原则，尊重人权和生
命尊严。
转基因技术是一种现代分子生物学技术，它能够改变生物体的遗传物质，从而创造 出新的生物品种。
植物生物技术：第九章 植物遗传转化载体
农杆菌是一类革兰氏阴性土壤杆菌（G－），活在植物根的表面依靠 由根组织渗透出来的营养物质（冠瘿碱）生存的一类细菌。
农杆菌可分为根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciems（含Ti质粒 ）和发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes （含Ri质粒） ，在植
物基因工程中以根瘤农杆菌的Ti质粒介导的遗传转化最多。
35
病毒载体感染植物细胞以后只是利用寄主细胞的功能在细胞质进 行复制和表达；同时又由于病毒具有高效自我复制能力，故在转 化植物中可得到高拷贝外源基因，从而十分有利于外源基因的表 达和功能的实现
10
Ti质粒结构
毒性区（vir区）：激活T－DNA的转移
T－DNA区： 侵染植物时，从Ti质粒上 被切割，转移到植物细胞中，带有与 肿瘤形成有关的基因
接合转移区：存在与细菌间进行接合有 关的基因
复制起始区：保证Ti质粒进行自我复制
T-DNA 区
Cytokinin
Auxin
Opine
左边界
右边界
Ti 质粒
第九章 植物遗传转化载体
1
第9章 植物遗传转化载体
本章主要内容
• 第一节 植物遗传转化载体的种类及特点 • 第二节 农杆菌质粒系统的结构、功能和构建 • 第三节 植物病毒载体 • 第四节 叶绿体转化载体 • 第五节 遗传转化常用的选择标记基因及及无选择标记基因转化系统
2
第9章 植物遗传转化载体
本章教学目的与要求
含子、信号肽等）连接在一起构成基因。
22
启动子
Ti质粒
Nos（胭脂碱合成酶基因）、Ocs（章鱼碱合成酶基因）等
基因具有与真核生物启动子类似的TATA盒和CAAT盒，均能在植 物细胞中表达，并且无组织特异性。因此，它们成为早期构建 嵌合基因的启动子。
农杆菌可分为根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciems（含Ti质粒 ）和发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes （含Ri质粒） ，在植
物基因工程中以根瘤农杆菌的Ti质粒介导的遗传转化最多。
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病毒载体感染植物细胞以后只是利用寄主细胞的功能在细胞质进 行复制和表达；同时又由于病毒具有高效自我复制能力，故在转 化植物中可得到高拷贝外源基因，从而十分有利于外源基因的表 达和功能的实现
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Ti质粒结构
毒性区（vir区）：激活T－DNA的转移
T－DNA区： 侵染植物时，从Ti质粒上 被切割，转移到植物细胞中，带有与 肿瘤形成有关的基因
接合转移区：存在与细菌间进行接合有 关的基因
复制起始区：保证Ti质粒进行自我复制
T-DNA 区
Cytokinin
Auxin
Opine
左边界
右边界
Ti 质粒
第九章 植物遗传转化载体
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第9章 植物遗传转化载体
本章主要内容
• 第一节 植物遗传转化载体的种类及特点 • 第二节 农杆菌质粒系统的结构、功能和构建 • 第三节 植物病毒载体 • 第四节 叶绿体转化载体 • 第五节 遗传转化常用的选择标记基因及及无选择标记基因转化系统
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第9章 植物遗传转化载体
本章教学目的与要求
含子、信号肽等）连接在一起构成基因。
22
启动子
Ti质粒
Nos（胭脂碱合成酶基因）、Ocs（章鱼碱合成酶基因）等
基因具有与真核生物启动子类似的TATA盒和CAAT盒，均能在植 物细胞中表达，并且无组织特异性。因此，它们成为早期构建 嵌合基因的启动子。
生物初中转基因技术教案
生物初中转基因技术教案
年级：初中
时间：2课时
目标：学生能够了解什么是转基因技术，掌握转基因技术的原理和应用，并对其利与弊有所了解。
教学内容：
一、什么是转基因技术
1. 转基因技术的定义
2. 转基因的意义及作用
二、转基因技术的原理
1. 转基因技术的基本过程
2. 转基因技术如何实现外源基因的导入
三、转基因技术的应用
1. 转基因植物的种类及特点
2. 转基因动物的种类及特点
四、转基因技术的利与弊
1. 转基因技术的优势和应用价值
2. 转基因技术可能带来的风险及争议
教学方法：讲授结合示范、案例分析、讨论
评价方式：课堂讨论、小测验
教学步骤：
第一课时：
一、引入：通过观看一段视频或图片，让学生了解转基因植物和动物的特点。
二、讲解：介绍转基因技术的定义、意义及作用。
三、示范：通过示范实验展示转基因技术的基本过程和外源基因导入的方法。
四、讨论：讨论转基因技术在农业、医药等领域的应用和意义。
第二课时：
一、复习：回顾上节课的内容，梳理转基因技术的原理和应用。
二、讨论：分组讨论转基因技术的利与弊，探讨转基因技术可能带来的影响和风险。
三、小测验：进行一次小测验，测试学生对转基因技术的理解和掌握程度。
四、总结：总结本节课的内容，对转基因技术进行概括和评价。
扩展活动：组织学生查阅相关文献，了解转基因技术的最新进展和应用领域。
教学资源：PPT、视频、实验设备、相关文献资料等。
评价标准：学生能够简洁清晰地介绍转基因技术的定义、原理和应用；能够理性分析转基因技术的利弊。
转基因技术.ppt
转基因作物的潜在生态风险
转基因作物因为是人工制造的品种，我们可以把这 些品种看作为自然界原来不存在的外来种。一般说 来，外来种对环境或生物多样性造成威胁或危险会 有一段较长的时间。有时需10年的时间，或更长 的时间。转基因作物商品化种植至今最长也就是 5～6年的时间，一些潜在风险在这么短的时间内 不一定能表现出来。可是有些风险在实验室水平上 已经证实。如Mikkelsen等证实抗除草剂转基因 油菜的抗除草剂基因可以通过基因流在一次杂交、 一次回交的过程已转到其野生近缘种中 （Mikkelsen et al., 1996） 。
转基因香瓜与普通香瓜的比较
左图为存放了5天的普通香瓜；右图为存放了15 天后的香瓜
常用的植物转基因方法
花粉管通道法 农杆菌介导转化法 基因枪介导转化法 细胞融合法等
转基因动物
转基因动物(transgenic animal)是 指染色体基因组中整合有外源基因并能遗传 给后代的一类动物。
目前，针对动物和植物，越来越多 的转基因技术被发明出来，大大加 快了转基因技术应用的步伐
1987年，Klein等人发明了基因枪转 基因方法 1985年Fromm等人建立了电击转化原生质体 方法，并于1986年利用该方法获得了转基因玉 米植株
1983年，比利时、德国、美国同时出现了烟草
标志着动 物转基因 技术的建 立
对现实生活的影响
2000年3月，克隆小猪“横空出世”。随之而来， 欧美之间也为转基因食品吃与不吃的问题争论不休。 茄，这项研究成果本是在英国研究成功的， 转基因食品一发不可收。据统计，美国食品和药物管 理局确定的转基因品种已有43种。美国是转基因食品 最多的国家，60%以上的加工食品含有转基因成分， 90%以上的大豆、50%以上的玉米、小麦是转基因 的。转基因食品有转基因植物，如：西红柿、土豆、 玉米等，还有转基因动物，如：鱼、牛、羊等。虽然 转基因食品与普通食品在口感上没有多大差别，但转 基因的植物、动物有明显的优势：优质高产、抗虫、 抗病毒、抗除草剂、改良品质、抗逆境生存等。
第九章 转基因技术
第八章 转基因技术
第一节 概述
（一）转基因技术的发展
1、基因工程诞生：体外构建出含有四环素和链霉素两个抗性基因的重组质粒， 转入大肠杆菌成功赋予宿主菌相应抗性。
2、基因工程：将一种或多种生物体的基因与载体在体外进行拼接重组，然后 转入另一种生物体内，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。
3、转基因技术：转基因的重组子构建技术、重组分子导入动植物体内的转化 技术、转基因在受体细胞染色体上的稳定整合及可控性表达技术。
（四）表达结构的构建和功能域转 移
一般都是在目的基因的两端各增加一个15kb的DNA片段，大概只含有启动子、增强 子和多聚腺苷酸化信号。 目的基因表达有时要依赖整合部位的染色 体环境 构建和转移完整的功能域，使被转移的基 因表达结构包含一切必要的调控元件。
三 整合基因的遗传
不完全按照孟德尔方式遗传 携带的外源基因可以通过性腺传递到子代 中，但子代鱼个体间外源基因的拷贝数存 在很大差异 转基因中嵌合体的存在，使得繁殖过程中 外源基因向子代的传递表现出无规律性。
· 转基因技术发展应用
20世纪70年代，医药保健卫生方面，微生 物生产胰岛素、干扰素
1982年，大鼠生长素导入小鼠中，小鼠及 其子代生长体型较大 农业、畜牧业、水产养殖业转基因动植物 品系，培育出了一些高产、优质、抗逆性 强的转基因动、植物品系
（二）转基因技术在水产动物育种 中的应用
转基因技术与传统育种技术区别： 1、传统育种技术耗时长，转基因在短期内可 获得所要求的遗传性状。
2、局限在生物种内个体间基因转移，血缘关 系较远的生物间传统杂交基因转移难度大， 转基因转移的基因不受生物体间亲缘关系 限制，打破自然繁殖的种间隔离，大大提 高动植物品种改良效率。
第一节 概述
（一）转基因技术的发展
1、基因工程诞生：体外构建出含有四环素和链霉素两个抗性基因的重组质粒， 转入大肠杆菌成功赋予宿主菌相应抗性。
2、基因工程：将一种或多种生物体的基因与载体在体外进行拼接重组，然后 转入另一种生物体内，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。
3、转基因技术：转基因的重组子构建技术、重组分子导入动植物体内的转化 技术、转基因在受体细胞染色体上的稳定整合及可控性表达技术。
（四）表达结构的构建和功能域转 移
一般都是在目的基因的两端各增加一个15kb的DNA片段，大概只含有启动子、增强 子和多聚腺苷酸化信号。 目的基因表达有时要依赖整合部位的染色 体环境 构建和转移完整的功能域，使被转移的基 因表达结构包含一切必要的调控元件。
三 整合基因的遗传
不完全按照孟德尔方式遗传 携带的外源基因可以通过性腺传递到子代 中，但子代鱼个体间外源基因的拷贝数存 在很大差异 转基因中嵌合体的存在，使得繁殖过程中 外源基因向子代的传递表现出无规律性。
· 转基因技术发展应用
20世纪70年代，医药保健卫生方面，微生 物生产胰岛素、干扰素
1982年，大鼠生长素导入小鼠中，小鼠及 其子代生长体型较大 农业、畜牧业、水产养殖业转基因动植物 品系，培育出了一些高产、优质、抗逆性 强的转基因动、植物品系
（二）转基因技术在水产动物育种 中的应用
转基因技术与传统育种技术区别： 1、传统育种技术耗时长，转基因在短期内可 获得所要求的遗传性状。
2、局限在生物种内个体间基因转移，血缘关 系较远的生物间传统杂交基因转移难度大， 转基因转移的基因不受生物体间亲缘关系 限制，打破自然繁殖的种间隔离，大大提 高动植物品种改良效率。
转基因技术介绍
转基因技术介绍
目录
-
1 转基因技术的历史 2 转基因技术的原理 3 转基因技术的应用 4 转基因技术的安全性 5 结论
转基因技术介绍
这种技术基于对生命分子遗传 学基础的理解，并使用精确的 工具——基因剪切酶(如限制性 核酸内切酶)和DNA重组技术—
—来操作基因组
转基因技术，也称为基因工程 或基因修饰技术，是一种现代 生物技术，它允许科学家通过 改变生物体的DNA(脱氧核糖核 酸)序列来改变其遗传特性 转基因技术已被广泛应用于农 业、医药、工业和基础生物学 研究等领域
PART 3
转基因技术的应用
转基因技术的应用
转基因技术被广 泛应用于许多领 域。以下是其中
一些主要应用
转基因技术的应用
农业
在农业上，转基因技术被用于改 良作物的品质、抗病性、抗虫性 和耐旱性等。例如，通过添加抗 虫基因，可以使作物对某些害虫 具有抵抗力，从而减少农药的使 用和保护农作物。此外，转基因 技术也被用于生产转基因食品， 这些食品具有更高的营养价值或 更长的保质期
从那时起，转基因技术经历了迅速的发展和广泛的应用
4
PART 2
转基因技术的原理
转基因技术的原理
1
转基因技术的基本原理是利用基因剪切酶切割特定DNA序列，然后 通过DNA重组技术将这些序列插入到另一个生物体的基因组中
通过这种方式，科学家可以添加、删除或修改特定基因，从而改变 生物体的遗传特性
2
3
例如，可以添加抗病性、抗虫性或产量等特性到作物中，也可以改 变微生物以生产特定药物或材料
PART 5
结论
结论
总之，转基因技术是一 种强大的现代生物技术 ，具有广泛的应用前景 和潜在的益处
目录
-
1 转基因技术的历史 2 转基因技术的原理 3 转基因技术的应用 4 转基因技术的安全性 5 结论
转基因技术介绍
这种技术基于对生命分子遗传 学基础的理解，并使用精确的 工具——基因剪切酶(如限制性 核酸内切酶)和DNA重组技术—
—来操作基因组
转基因技术，也称为基因工程 或基因修饰技术，是一种现代 生物技术，它允许科学家通过 改变生物体的DNA(脱氧核糖核 酸)序列来改变其遗传特性 转基因技术已被广泛应用于农 业、医药、工业和基础生物学 研究等领域
PART 3
转基因技术的应用
转基因技术的应用
转基因技术被广 泛应用于许多领 域。以下是其中
一些主要应用
转基因技术的应用
农业
在农业上，转基因技术被用于改 良作物的品质、抗病性、抗虫性 和耐旱性等。例如，通过添加抗 虫基因，可以使作物对某些害虫 具有抵抗力，从而减少农药的使 用和保护农作物。此外，转基因 技术也被用于生产转基因食品， 这些食品具有更高的营养价值或 更长的保质期
从那时起，转基因技术经历了迅速的发展和广泛的应用
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PART 2
转基因技术的原理
转基因技术的原理
1
转基因技术的基本原理是利用基因剪切酶切割特定DNA序列，然后 通过DNA重组技术将这些序列插入到另一个生物体的基因组中
通过这种方式，科学家可以添加、删除或修改特定基因，从而改变 生物体的遗传特性
2
3
例如，可以添加抗病性、抗虫性或产量等特性到作物中，也可以改 变微生物以生产特定药物或材料
PART 5
结论
结论
总之，转基因技术是一 种强大的现代生物技术 ，具有广泛的应用前景 和潜在的益处
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转荧光蛋白基因唐鱼新品系
虹鳟
(二)虾类、贝类转基因技术的研究
1、虾类 孔杰(1992)运用精子介导外源基因转移到中国对 虾卵子中，基因转移比率1%以上。 刘萍等（1996年）采用显微微量注射方法，将羊 生长激素基因导入中国对虾受精卵，基因转移比率 至少在3%以上。 刘志毅等（2000）用基因枪法，获得具有绿色荧 光蛋白(GFP)基因表达产物的转基因对虾。
第九章 转基因技术
第一节 概述
第二节 转基因鱼的构建 第三节 转基因水产动物的安全性
第一节 概述
一、转基因鱼研究背景 随着基因学说的建立和遗传的物质基础— DNA的发现，遗传学研究开始进入分子水 平。基因功能及其调控表达机制是分子遗传 学亟待回答的问题，基因转移方法被认为是 研究这一问题的可能途径。
• * 将小鼠重金属基因启动子和人生长激素基因导入 团头鲂和鲤鱼，外源基因得到表达，具有促生长效 应，其子代带有外源基因并仍具有促生长效应 • * 获得了鲤鱼、草鱼的肌动蛋白基因启动子和草鱼 的生长激素基因组合成全鱼基因，导入鲤鱼和银鲫 • * 将大西洋条鳕抗冻蛋白基因启动子和大麻哈鱼生
长激素基因、大西洋条鳕抗冻蛋白基因立了转“全
鱼”生长激素基因鱼高效、安全的养殖模式
发展趋势：
• 选择适当的基因启动子 • 寻找新的目的基因 • 提高外源基因的整合、表达与遗传能力 • 鱼类克隆，建立纯系转基因个体
• 将基因转移方法和核移植方法相结合培
育新品种
克隆技术 • 克隆--无性繁殖系，同一克隆内的个 体遗传构成相同 • 例：1997年英国用绵羊乳腺上皮细胞， 核移植获得克隆绵羊多莉，可由体细 胞获得高等脊椎动物，故意义重大
﹕ ﹕
2、贝类 中科院海洋所与发育生物学研究所利 用电脉冲导入法将鱼生长激素基因导入去 膜的贻贝受精卵内，阳性率达到41%。 ﹕ ﹕
三、转基因技术研究现状与前景
1、转基因动物 • 首例转基因动物“硕鼠” （1982年） • 转基因鱼（1985年） • 转基因猪（1985年） • 转基因牛（1989年） • 转基因山羊（1991年）等成功
克隆猫
动物生物反应器
• 动物生物反应器是利用转基因动物的乳腺组织来
生产药用蛋白及其它蛋白。到2010年，所有基因
工程药物中利用乳腺生物反应器生产的份额将达
到95% • 例：1991年利用牛IVE原核胚进行微注射，并得 到转入牛酪蛋白—人乳铁蛋白融合基因的转基因 乳牛的工作，每升牛奶中含有人乳铁蛋白1克，具
对于一些冷水性的鲑鳟鱼类来说，胰蛋白酶消
化难以去除卵壳。发展了3种变通的显微注射方
法：
一是从受精孔将DNA溶液注入卵中，简称ＭＰ法； 二是在受精卵刚受精后卵壳尚未变硬时直接注射， 简称ＥI法； 三是先用硬金属针在卵壳上打一个孔，再进行显微
注射，简称ＬＩ法。
影响基因显微注射成功的主要因素： ①外源DNA的浓度(一般为1ng/ul) ②外源DNA的结构(线型分子的整合率较 高) ③注射位点(雄性原核>雌性原核>细胞质) ④动物品系(杂种动物的受精卵最佳) ⑤注射的时期（一般为单细胞期）
(3)报告基因
报告基因：一种编码可被检测的蛋白质或
酶基因，即一个表达产物非常
容易被鉴定的基因。
报告基因必须具备的条件：
①已被克隆和全序列已测定
②表达产物在受体细胞中不存在，即无背景， 在被转化的细胞中无相似的内源性表达产 物
③报告基因编码的产物的检测应该快速、简 便、灵活度高而且重现性好
主要报告基因： 氯霉素乙酰转移酶基因(CAT) 新霉素抗性基因(neo) 半乳糖苷酶基因(gal) 荧光素酶基因(luc) 绿色荧光蛋白(GFP)
1984年，朱作言率先开展了转基因鱼研究， 研制出世界首例转基因鱼，建立了第1个转 基因鱼模型。 之后，英国、法国、美国、加拿大和日本等 几十个实验室相继开始转基因鱼研究。 转基因鱼研究已经成为鱼类基因工程研究的 热点领域。
基因工程(基因操作)：
是指将一种或多种生物体（供体）的基 因与载体在体外进行拼接重组，然后转 入另一种生物体（受体）内，使之按照 人们的意愿遗传并表达出新的性状。
• 是大批量低成本生产某些生化制品的有效途径
• 利用大规模动物培养技术生产各种生物制品得
到了极大的发展
• 例：病毒疫苗、非抗体免疫调节剂、多态生长
因子、酶、激素、病毒杀虫剂、肿瘤特异性抗
原、通过杂交瘤细胞生产各种单克隆抗体、细
胞本身、进行皮肤重植等
动物细胞培养反应器
基因工程疫苗生产线
传统育种技术与转基因技术区别？
3、来自鱼类基因的启动子
将寒带比目鱼的抗冻蛋白基因（AFP）的 启动子和增强子导入大西洋鲑中，抗冻蛋 白在大西洋鲑的肝脏中有很强的表达。
大西洋鲑的延伸因子启动子(EF1α) 在斑 马鱼中显示较高的活性，其活性在下一代 仍能被确定。 近来使用的鱼类基因的启动子还有野鲤MT 启动子和鲤鱼的β-肌动蛋白的启动子。
在转基因鱼研究中，使用的启动子可 归为三类： 1、来自高等动物病毒基因的启动子和增强子 SV40(猿猴空泡病毒) ——鲤鱼、虹鳟、 鲫鱼和青鳉等； RSV(禽肉瘤病毒)——金鱼、斑马鱼、鲑 鱼等； 腺病毒是感染新生儿的一种疱疹病毒—— 斑马鱼
2、来自高等动物的启动子和增强子 金属硫蛋白基因（MT）——金鱼、泥 鳅、大西洋鲑、鲇鱼的转基因研究中。
相同点 不同点 操作对象 后代表现预见性 时间 亲缘关系的影响
传统育种技术 转基因技术 获得优良基因、进行遗传改良 整个基因组 特定基因 较差 较好 数年甚至几十年 短期 一般为亲缘关系较近 不受亲缘关系影响
第二节 转基因鱼的构建
生产转基因动物主要技术： 1、外源基因的构建 2、外源基因有效地导入生殖细胞或胚胎 干细胞 3、外源基因的表达与检测
鳟溶菌酶基因组合成全鱼基因，导入团头鲂并表达
• * 快速生长转基因鲤鱼完成，筛选获得转“全鱼”
生长激素基因黄河鲤鱼核心群200尾，生长速度 比对照鱼快140%以上 • 具备大规模苗种繁育生产能力， 其F1代的大规 模养殖不仅增产，而且可降低养殖成本，并为 转基因鱼的进一步选育提供材料 • 转“全鱼”生长激素基因三倍体鱼平均体重增
(1)卵母细胞核注射
(2)受精卵原核或胞质注射
• 卵母细胞核注射——青鳉、金鱼、斑马鱼
• ①取卵：在排卵前9至10小时杀鱼取卵巢，分离卵 母细胞，此时的卵母细胞处于第二次减 数分裂前期，胞核在动物极。 • ②显微注射：外源DNA注射到卵母细胞核中，当核 开始膨胀时停止注射。 • ③卵母细胞培养和人工受精：26℃条件下培养直 到成熟，加入精液进行人工授精，受精 卵在26℃条件下继续培养。60~70%的卵 母细胞能够受精，大约50%的卵母细胞 能够正常发育。在存活的个体中，约 50%带有注射的外源基因。
2、电穿孔法（electroporation） 电穿孔法又叫电脉冲法，其基本原理是 利用外部高压短脉冲使细胞膜的结构改 变，使之产生可逆的孔隙或孔洞，一定大 小的分子包括DNA即可通过孔隙或孔洞进 入细胞。
(一)转基因技术在鱼类育种中应用 1、改良养殖性能 (1)培育快速生长特性的鱼类新品种 (2)提高养殖鱼类的抗寒能力 (3)提高养殖鱼类的抗病能力
转基因黄河鲤（中科院水生所 ）
2、生产医药生物制品 经修饰含有人胰岛素基因的罗非鱼卵 子，受精后孵化的鱼苗体内可呈现人胰岛 素基因及其表达产物。
3、培育新型观赏鱼或其他用途 绿色水母及红色珊瑚的基因导入斑马鱼， 培育出各种颜色的荧光斑马鱼。 将萤火虫基因注入斑马鱼的基因组内， 以测试水质污染。若水中含有聚氯联苯， 斑马鱼便会发光
• 受精卵原核或胞质注射——鲤科
• ①人工催产及授精，受精后3~5分钟，用磨尖的镊子或用 0.25%胰蛋白酶消化去除卵膜，将裸卵移入盛有 Holtfreter培养液的平面皿中。 • ②将溶于转导液中的外源基因吸入玻璃微针，在第一次卵 裂前实施外源基因的显微注射手术，将外源基因注入原
核或核附近的细胞质中。 • ③显微注射后，受体卵在Holtfreter溶液中培养发育。胚 胎发育至原肠期后，将培养液逐渐用暴气的冷开水稀 释；发育至心跳期后，将胚胎转移到暴气的冷开水中直 至形成鱼苗。在胚胎发育过程中，需精心管理，及时去 除死胚胎。
有“划时代”的意义
2、治疗人类遗传病
• 基因组研究
• 90年代，大规模地对系统发生谱中从病毒开
始到细菌、植物、动物以至人类的基因组进
行描绘和DNA测序，其目的是测定不同生物
所表达的蛋白质全部图谱以及确定有关基因 的复杂特性和弄清能引起遗传性疾病的基因 • 20世纪末已完成全部人类基因组图谱
3、生产生化制品
养细胞，在转染1至2天后，分析报告基因转录产物的酶
活性。 2、使用(斑马鱼或青鳉鱼)模式鱼进行启动子分析。在受精 后到卵裂1至4细胞时期，通过显微注射或电穿孔方法导入 外源基因，在24小时之内，鱼类胚胎会扩增导入的外源基 因，产生较高水平的外源基因表达产物。
鱼类基因转移中外源基因的导入方法：
1、显微注射法（microinjection）
1、选择目的基因的原则
(1)改变受体的代谢特征
(2)改变受体对环境适应能力
2、常用目的基因 (1)生长激素（GH）基因
(2)增强抗逆性的基因
①抗冻蛋白(AFP)基因 抗冻蛋白具有降低胞内溶液凝固点的作用，存 在于美洲黄盖鲽等寒冷水域的鱼体中。 ②抗病性基因 巨细胞病毒(CMV) 启动子和惜古比天蚕的抗菌 肽基因——斑点叉尾鮰 大西洋条鳕AFP启动子和牙鲆c型溶菌酶基因— —大菱鲆 ③珠蛋白基因 鱼类耐低溶氧能力主要是由红细胞内的血红蛋 白决定的，而血红蛋白的合成是由珠蛋白基因 编码和调控的。
(三)受体鱼(受精卵)的获得 鱼类繁殖季节，选取成熟的雌、雄鱼，注 射垂体或激素催产，分别收集精液和卵子， 干法授精。受精卵去膜，将裸卵移至 Holtfreter 溶液中，选取质好的裸卵移至手术 杯中进行基因导入。