植物转基因技术 与“食”相关的生物技术 苏慕吟18307100140 将人工分离和修饰过的优质基因,导入到生物体基因组中,从而 达到改造生物的目的。由于导入基因的表达,引起生物体的性状, 可遗传的修饰改变,这一技术称之为人工转基因技术( Transgene technology 信使RNA jATC 质粒 GGATCC 目的基因 GATC 基因 基因Ⅱ CCTAGG 注:基因I、Ⅱ均可作为标记基因 结合 导人 表示限制性酶仅有的识别序列放大(( 水稻细胞 符合要求的个体 转化过程 (1)提取目的基因从生物有2)物表达载体的构建 机体复杂的基因组中,分离出带有 目的基因的DNA片段,或者人工合 成目的基因,或从基因文库中提取 相应的基因片段和PCR技术进行 C 目的基因的增殖。 ①银杏叶RNA提取 ②反转录cDNA ③ch全长cDNA的克隆 (2)将目的基因与运载体结合③TA克隆及测序 在细胞外,将带有目的基因的双酶 hs两端引入酶切位点 DNA片段通过剪切、粘合连接到能 ⑦定向克隆 导入农杆菌 够自我复制并具有多个选择性标 植物基因工程示意图 记的运输载体分子(通 基因分离 9 常有质粒、T4噬菌体、 杆转化苦 动植物病毒等)上,形 成重组DNA分子 (3)将目的基因导 入受体细胞将重组 DNA分子注入到受体细 胞(亦称宿主细胞或寄 然二保 主细胞)。将带有重组 体的细胞扩增,获得大 量的细胞繁殖体
植物转基因技术 --与“食”相关的生物技术 苏慕吟 18307100140 ⚫ 技术原理 将人工分离和修饰过的优质基因，导入到生物体基因组中，从而 达到改造生物的目的。由于导入基因的表达，引起生物体的性状， 可遗传的修饰改变，这一技术称之为人工转基因技术（Transgene technology） 转化过程： (1）提取目的基因 从生物有 机体复杂的基因组中,分离出带有 目的基因的 DNA 片段，或者人工合 成目的基因，或从基因文库中提取 相应的基因片段和 PCR 技术进行 目的基因的增殖。 (2)将目的基因与运载体结合 在细胞外, 将带有目的基因的 DNA 片段通过剪切、粘合连接到能 够自我复制并具有多个选择性标 记的运输载体分子（通 常有质粒、T4 噬菌体、 动植物病毒等）上， 形 成重组 DNA 分子。 (3)将目的基因导 入受体细胞 将重组 DNA 分子注入到受体细 胞(亦称宿主细胞或寄 主细胞) 。将带有重组 体的细胞扩增，获得大 量的细胞繁殖体
(4)目的基因的筛选从大量的细胞繁殖群体中,通过相应的试剂 筛选出具有重组DNA分子的重组细胞 (5)目的基因的表达将得到的重组细胞,进行大量的增殖,得到 相应表达的功能蛋白,表现出预想的特性,达到人们的要求 技术应用 1.提高农作物的抗病虫害性能病虫 2转基因技术优势明显 害是造粮、棉、油、果蔬等农作物 转基因大 减产、绝收的主要原因之一.植物 ”可 基因工程技术的迅速发展为防治 家再目明的 病虫害提供了一条全新而有效的 在理解资 途径 2.提高农产品品质和产量通过基因 工程技术可以有效地改变农产品 的化学组分及其比例,以改善其食 少打农两 ˇ少周劳力 用品质或加工特性. 3.提高农产品的耐贮性,延长保鲜期 技术优缺点 1.优点:①可以弥补和改善原有基因中的不足 六转基因食品优点 通过这一技术生产出人类所需特征的生物, 促进生产数率 萨增加食物种类 或是将众多优势基因集中在某一个体的基因中 使其同时具有同种或异种生物的众多优点,从 而为人类所用 成本低产富一转基因食品优点一增加候物营费 ②可增加作物产量:可以降低生产成 本;可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力;提高 农产品耐贮性:缩短作物开发的时间;摆脱四季 决食短 供应;打破物种界限,不断培植新物种,生产出 有利于人类健康的食品 2.缺点:①所谓的增产是不受环境影响的情况下得出的,如果遇到雨雪的自然 灾害,也有可能减产更厉害 ②由于进行过基因改良,就不能保证其在被人类使用或食用不会变成 新的抗原,对人体产生威胁。如1995年发现美国国际先锋公司转巴西坚果 基因的大豆能引起人过敏,在转花生基因的作物中也有过过敏现象 ③改良后的植物在种植过程中,花粉被传播到试验田以外的地方,就 有可能造成基因污染,从而对生态环境产生不可预计的后果 ④转入植物的标记基因(特别是抗生素基因),有可能通过某种途径扩 散到其他微生物中并使其产生新的抗药性,导致超级病原菌的产生。 ⑤转基因植物产生的杀虫毒素可由根部渗入土壤,某种单一的转基因 植物的大量种植可能会对土壤生物及微生物和环境产生不良影响,因而减少 本地区物种的多样性
(4)目的基因的筛选 从大量的细胞繁殖群体中，通过相应的试剂 筛选出具有重组 DNA 分子的重组细胞。 (5)目的基因的表达 将得到的重组细胞，进行大量的增殖，得到 相应表达的功能蛋白，表现出预想的特性，达到人们的要求。 ⚫ 技术应用 1．提高农作物的抗病虫害性能 病虫 害是造粮、棉、油、果蔬等农作物 减产、绝收的主要原因之一.植物 基因工程技术的迅速发展为防治 病虫害提供了一条全新而有效的 途径. 2．提高农产品品质和产量 通过基因 工程技术可以有效地改变农产品 的化学组分及其比例,以改善其食 用品质或加工特性. 3．提高农产品的耐贮性,延长保鲜期 ⚫ 技术优缺点 1. 优点：①可以弥补和改善原有基因中的不足， 通过这一技术生产出人类所需 特征的生物， 或是将众多优势基因集中在某一个体的基因中， 使其同时具有 同种或异种生物的众多优点，从 而为人类所用。 ②可增加作物产量；可以降低生产成 本；可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力；提高 农产品耐贮性；缩短作物开发的时间；摆脱四季 供应；打破物种界限，不断培植新物种，生产出 有利于人类健康的食品 2. 缺点：①所谓的增产是不受环境影响的情况下得出的，如果遇到雨雪的自然 灾害，也有可能减产更厉害 ②由于进行过基因改良，就不能保证其在被人类使用或食用不会变成 新的抗原，对人体产生威胁。如 1995 年发现美国国际先锋公司转巴西坚果 基因的大豆能引起人过敏,在转花生基因的作物中也有过过敏现象 ③改良后的植物在种植过程中，花粉被传播到试验田以外的地方，就 有可能造成基因污染，从而对生态环境产生不可预计的后果。 ④转入植物的标记基因(特别是抗生素基因) ,有可能通过某种途径扩 散到其他微生物中并使其产生新的抗药性,导致超级病原菌的产生。 ⑤转基因植物产生的杀虫毒素可由根部渗入土壤, 某种单一的转基因 植物的大量种植可能会对土壤生物及微生物和环境产生不良影响, 因而减少 本地区物种的多样性