生物工程专业核心课程 基因工程 华东理工大学张惠展
生物工程专业核心课程 基 因 工 程 华东理工大学 张惠展
基因工程 1基因工程的基本概念 2基因工程的基本原理 3基因工程所需的基本条件 4基因工程的操作过程 5目的基因的克隆与基因文库的构建 6大肠杆菌基因工程 7酵母基因工程 8哺乳动物基因工程 9高等植物基因工程
基因工程 5 2 3 4 1 6 7 8 9 基因工程的基本概念 基因工程的基本原理 基因工程所需的基本条件 基因工程的操作过程 目的基因的克隆与基因文库的构建 大肠杆菌基因工程 酵母基因工程 哺乳动物基因工程 高等植物基因工程
9高等植物基因工程 A高等植物的遗传学特征 植物的基本特征 遗传操作的简易性 整株植物的再生性 ●染色体的多倍体性
A 高等植物的遗传学特征 9 高等植物基因工程 遗传操作的简易性 整株植物的再生性 染色体的多倍体性 植物的基本特征
植物的基本特征 植物 低等植物 高等植物 无根、茎、叶等分化器官 含根、茎、叶、花、果分化器官 合子不经胚直接发育为个体 合子经胚再发育为个体 藻类地衣 苔藓门蕨类门裸子门被子门
植物的基本特征 植 物 低 等 植 物 藻类 地衣 高 等 植 物 无根、茎、叶等分化器官 合子不经胚直接发育为个体 含根、茎、叶、花、果分化器官 合子经胚再发育为个体 苔藓门 蕨类门 裸子门 被子门
遗传操作的简易性 大多数高等植物具有自我授精的遗传特征,通常能产生大量 的后代;而且借助于如风、重力、昆虫传播等自然条件,授精范 围广、速度快、效率高。因此,即便是频率极低的基因突变和重 组事件,其遗传后果也易被观察
遗传操作的简易性 大多数高等植物具有自我授精的遗传特征，通常能产生大量 的后代；而且借助于如风、重力、昆虫传播等自然条件，授精范 围广、速度快、效率高。因此，即便是频率极低的基因突变和重 组事件，其遗传后果也易被观察
整株植物的再生性 植物损伤后,会在伤口长出一块软组织,称为愈伤组织。如果将 小片鲜嫩的愈伤组织取下,放在含有合适营养和植物生长激素的组织培 养基中,则这些细胞便会持续生长并分裂成悬浮液。将这些细胞涂在特 定的固体培养基上,就会长成新的幼芽,并且这些愈伤组织重新分化成 为叶、根、茎,最终成为整株开花植物。 愈伤组织的细胞分化取决于植物生长素( Auxins)和分裂素( Cytokinins)的相对浓度。生长素与分裂素之比高,则根部发育;生长素 与分裂素之比低,则茎部发育
整株植物的再生性 植物损伤后，会在伤口长出一块软组织，称为愈伤组织。如果将一 小片鲜嫩的愈伤组织取下，放在含有合适营养和植物生长激素的组织培 养基中，则这些细胞便会持续生长并分裂成悬浮液。将这些细胞涂在特 定的固体培养基上，就会长成新的幼芽，并且这些愈伤组织重新分化成 为叶、根、茎，最终成为整株开花植物。 愈伤组织的细胞分化取决于植物生长素（Auxins）和分裂素（ Cytokinins）的相对浓度。生长素与分裂素之比高，则根部发育；生长素 与分裂素之比低，则茎部发育
整株植物的再生性 植物细胞通常不能有效地吸收外源DNA,因为它们具有纤维素构成 的细胞壁。可用纤维素酶处理植物细胞壁,形成原生质体,待吸收DNA 分子后,经过再生,再通过愈伤组织形成培育出整株植物。这项技术有 定的局限性,即大多数单子叶农作物(如谷类作物)很难从原生质再 生出完整细胞
整株植物的再生性 植物细胞通常不能有效地吸收外源DNA，因为它们具有纤维素构成 的细胞壁。可用纤维素酶处理植物细胞壁，形成原生质体，待吸收DNA 分子后，经过再生，再通过愈伤组织形成培育出整株植物。这项技术有 一定的局限性，即大多数单子叶农作物（如谷类作物）很难从原生质再 生出完整细胞
染色体的多倍体性 很多高等植物拥有比人类更大的基因组,并以多倍体的形式存在。 大约三分之二的禾本科植物呈多倍体型,其染色体数目范围从24至144 不等。这种多倍体植物在组织培养过程中呈现出较高的遗传不稳定性, 导致体细胞变异
染色体的多倍体性 很多高等植物拥有比人类更大的基因组，并以多倍体的形式存在。 大约三分之二的禾本科植物呈多倍体型，其染色体数目范围从24至144 不等。这种多倍体植物在组织培养过程中呈现出较高的遗传不稳定性， 导致体细胞变异
9高等植物基因工程 B高等植物基因工程的基本概念 高等植物基因工程 高等植物转基因技术 高等植物细胞基因表达技术 转基因植株 植物工程细胞 农作物遗传性状改良 蛋白多肽物质大规模生产 小分子化合物大规模生产
B 高等植物基因工程的基本概念 9 高等植物基因工程 高等植物基因工程 高等植物转基因技术 高等植物细胞基因表达技术 转基因植株 植物工程细胞 农作物遗传性状改良 蛋白多肽物质大规模生产 小分子化合物大规模生产
高等植物基因工程的发展历程 1983年美国和比利时科学家首次将外源基因导入烟草和胡萝卜 1994年世界上第一种耐储藏的番茄在美国批准上市 1995年转基因的抗虫、抗除草剂的玉米和棉花在美国投入生产 2000年美国转基因大豆的种植面积首次超过普通大豆 迄今为止世界上共批准了12种作物、6大类性状的48个转基因品种 进行商业化生产,其中包括水稻、玉米、马铃薯、小麦、黑麦、红 薯、大豆、豌豆、棉花、向日葵、油菜、亚麻、甜菜、甘草、卷心 菜、番茄、生菜、胡萝卜、黄瓜、芦笋、苜蓿、草莓、木瓜、猕猴 桃、越橘、茄子、梨、苹果、葡萄等
高等植物基因工程的发展历程 1983 年 美国和比利时科学家首次将外源基因导入烟草和胡萝卜 1994 年 世界上第一种耐储藏的番茄在美国批准上市 1995 年 转基因的抗虫、抗除草剂的玉米和棉花在美国投入生产 2000 年 美国转基因大豆的种植面积首次超过普通大豆 迄今为止 世界上共批准了12种作物、6大类性状的48个转基因品种 进行商业化生产，其中包括水稻、玉米、马铃薯、小麦、黑麦、红 薯、大豆、豌豆、棉花、向日葵、油菜、亚麻、甜菜、甘草、卷心 菜、番茄、生菜、胡萝卜、黄瓜、芦笋、苜蓿、草莓、木瓜、猕猴 桃、越橘、茄子、梨、苹果、葡萄等