《高等植物基因工程》ppt課件-預覽頁
【正文】 愈傷組織 。因此，即便是頻率極低的基因突變和重組事件，其遺傳后果也易被觀察。 愈傷組織的細胞分化取決于植物 生長素 （ Auxins） 和 分裂素 （Cytokinins） 的相對濃度 。這項技術有一定的局限性，即大多數(shù) 單子葉農作物 （如谷類作物）很難從原生質再生出完整細胞。 二、 高等植物基因工程的基本概念 第十七章 高等植物基因工程 高等植物基因工程 高等植物細胞基因表達技術 高等植物轉基因技術 轉基因植株 植物工程細胞 農作物遺傳性狀改良 蛋白多肽物質大規(guī)模生產(chǎn) 小分子化合物大規(guī)模生產(chǎn) 高等植物基因工程的發(fā)展歷程 1983 年 美國和比利時科學家首次將外源基因導入煙草和胡蘿卜 1994 年 世界上第一種耐儲藏的番茄在美國批準上市 1995 年 轉基因的抗蟲、抗除草劑的玉米和棉花在美國投入生產(chǎn) 2022 年 美國轉基因大豆的種植面積首次超過普通大豆 迄今為止 世界上共批準了 12種作物 、 6大類性狀的 48個轉基因品種進行商業(yè)化生產(chǎn) ， 其中包括水稻 、 玉米 、 馬鈴薯 、 小麥 、 黑麥 、 紅薯 、 大豆 、 豌豆 、 棉花 、 向日葵 、 油菜 、 亞麻 、 甜菜 、 甘草 、 卷心菜 、 番茄 、 生菜 、 胡蘿卜 、 黃瓜 、 蘆筍 、 苜蓿 、 草莓 、 木瓜 、 獼猴 桃、越橘、茄子、梨、蘋果、葡萄等。 植物根部乙酰丁香酸 羥基乙酰丁香酸植物細胞Ti 質粒單鏈 TD N A根瘤菌細胞Ti 質粒的結構與功能 TDNA的染色體整合機制 表達特異性核酸內切酶單鏈 T D N A 整合在植物的基因組上在 LB 和 RB 的第三和第四個堿基之間切開LB RB Opine Vir 199。 植物病毒介導的轉染程序 隨著植物病毒分子生物學及遺傳學研究的不斷深入 ， 用病毒基因組作為載體轉化植物細胞日益受到人們的重視 ， 因為病毒載體能將外源基因導入植物的所有組織和細胞中 ， 而且不受單子葉或雙子葉的限制 。 其中 A鏈能單獨在植物細胞中復制 ， 并含有一部分病毒包衣蛋白基因； B鏈編碼另一部分包衣蛋白基因及感染性基因 。 （ 2）電擊法 將高濃度的質粒 DNA加入到植物細胞的原生質體懸浮液中 ， 混合物在 200 600 V / cm 的電場中處理若干秒鐘 ， 然后將原生質體在組織培養(yǎng)基中生長 1 2 周 ， 再生出整株植物 。 這一方法是我國科學家周光宇首先提出設計的 ， 目前已應用于水稻 、 小麥 、 棉花 、 大豆 、花生 、 蔬菜等作物的轉基因研究 。 植物原生質體的再生程序 原生質體的再生效率在植物轉基因技術中至關重要 。 在高等植物基因工程中 ， 外源基因的 時空特異性表達 具有重要意義 ， 因為很多外源基因的表達產(chǎn)物對植物早期的生長和發(fā)育有影響 ，甚至會致死植株 。 轉基因煙草表達小鼠抗體 轉基因煙草表達小鼠抗體 利用植物生物反應器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 人葡萄糖腦苷脂酶 （ hGC） 是治療高歇斯癥 （ Gausher disease）遺傳病的特效藥 ， 可能也稱得上當今世界最昂貴的藥物 。 轉基因煙草表達人 葡萄糖腦苷脂酶 利用植物生物反應器生產(chǎn)食品或飼料添加劑 果聚糖是果糖的多聚體 ， 可被人體腸胃中的微生物發(fā)酵 ， 刺激雙歧桿菌生長 ， 釋放短鏈脂肪酸進入循環(huán)系統(tǒng) ， 保健價值高 。 單胃動物如豬和家禽幾乎不能利用這些磷元素 ， 因此必須在飼料中添加無機磷以滿足動物營養(yǎng)的需要 。 轉基因煙草生產(chǎn)植酸酶 利用植物生物反應器生產(chǎn)工業(yè)原料 首批用于大規(guī)模生產(chǎn)并取得巨大經(jīng)濟效益的非食用性轉基因植物產(chǎn)品是工業(yè)用油 ， 其中包括制造肥皂等去垢劑的十二碳 月桂酸 。 轉基因擬南芥生產(chǎn)聚羥基丁酸 將核細菌 真養(yǎng)產(chǎn)堿菌 的 PHB生物合成基因導入擬南芥中 ， 轉基因植物在整個生命周期中 ， PHB的含量逐步增加 ， 并達到每克濕重植物產(chǎn) 10毫克 PHB的最大產(chǎn)量 ， 大約相當于細胞干重的 14%。 科學家采用反義 RNA技術封閉番茄細胞中上述兩個酶編碼基因的表達 ， 由此構建出的重組番茄的乙烯合成量分別僅為野生植物的 3%和 %， 明顯增長了番茄的保存期 。 目前 ， 抗蟲作物已占全球轉基因作物的 22％ 。 利用轉基因技術構建抗除草劑的重組植物可望解決這一問題 ， 其戰(zhàn)略包括： 抑制農作物對除草劑的吸收 高效表達農作物體內對除草劑敏感的靶蛋白 降低敏感性靶蛋白對除草劑分子的親和性 向農作物體內導入除草劑的代謝滅活能力 抗環(huán)境壓力的轉基因植物 長期的植物生理學研究結果表明 ， 植物對鹽 、 堿 、 旱 、 寒 、 熱等環(huán)境不利因素的自我調節(jié)能力很大程度上取決于細胞內的滲透壓 ， 提高滲透壓往往能改善植物對上述環(huán)境不利因素的耐性 。 利用反義 RNA技術 ， 特異性滅活植物體內 硬脂酰 ACP脫飽和酶 的編碼基因 ， 即可提高轉基因油料作物中飽和脂肪酸的含量 。 提高糧食中必需氨基酸的含量 產(chǎn)高品質產(chǎn)物的轉基因植物 目前全世界有 24億人以大米為主食 ， 約有 血 ， A缺乏癥 。 提高糧食中鐵元素和維生素的含量 改變花卉形狀和顏色的轉基因植物 花卉的顏色是由花冠中的色素成分決定的 。 改變花卉的顏色 改變花卉形狀和顏色的轉基因植物 植物激素在控制花朵的形狀和大小方面起著重要的作用 。 改變花卉的形狀
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