【正文】 合區(qū) HEcR LBD 昆蟲激 素受體的配體結(jié)合區(qū) 五、利用植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究基因的表達(dá)調(diào)控 第十七章 高等植物基因工程 利用報告基因展示高等植物基因表達(dá)與調(diào)控的信息譜 利用病毒載體探查植物基因重排 利用轉(zhuǎn)座元件克隆植物基因 利用 TDNA構(gòu)建植物遺傳突變株 利用報告基因展示高等植物基因表達(dá)與調(diào)控的信息譜 T P b葡糖醛酸糖苷酶報告基因 GUS 應(yīng)答調(diào)控元件 轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子 鹵代葡萄糖醛苷酸 Xgluc 藍(lán)色化合物 熒光素酶報告基因 GFP 發(fā)射熒光 昆蟲熒光素 利用病毒載體探查植物基因重排 植物基因組 報告基因 ori Apr 病毒載體 利用轉(zhuǎn)座元件克隆植物基因 植物基因組 Ac 克隆 以 Ac序列為探針雜交篩選 利用 TDNA構(gòu)建植物遺傳突變株 植物突變株基因組 LB 酶切 連接 克隆 RB NTPII pBR322 卸下克隆的植物基因片段 重組克隆 DNA 植物突變基因的 DNA片段 雜交野生型植物基因組 基因序列分析 經(jīng)歷突變的野生型全長基因 六、利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)功能蛋白和工業(yè)原料 第十七章 高等植物基因工程 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)食品或飼料添加劑 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)工業(yè)原料 六、利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)功能蛋白和工業(yè)原料 第十七章 高等植物基因工程 轉(zhuǎn)基因植物作為生物反應(yīng)器的優(yōu)勢如下： 植物易于生長 ， 農(nóng)田管理成本相對低廉 ， 操作技術(shù)要求也不高 絕大多數(shù)植物的表達(dá)產(chǎn)物對人和牲畜無毒副作用 ， 安全可靠 植物具有完整的真核表達(dá)修飾系統(tǒng) ， 利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的重組蛋白藥物和疫苗在分子結(jié)構(gòu)和生物活性上 ， 與人體來源的蛋白質(zhì)相似 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 借助于根瘤農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化系統(tǒng) ， 將小鼠抗體的輕鏈和重鏈編碼基因分別置于兩種煙草植物體內(nèi)表達(dá) ， 然后兩種重組植物品系進(jìn)行雜交 ， 產(chǎn)生的子代植物能同時合成小鼠的輕鏈和重鏈兩種多肽 。 油菜通常產(chǎn)生十八碳的不飽和脂肪酸 ， 但只要在其體內(nèi)表達(dá)另一個特殊的基因即可使轉(zhuǎn)基因油菜改為合成月桂酸 ， 并可使其含量提高到 44%。 為達(dá)到此目的至少有兩種戰(zhàn)略可供選擇：一是高效表達(dá)能提高植物胞內(nèi)滲透壓的同源或異源蛋白；二是借助于蛋白質(zhì)工程技術(shù)改變植物細(xì)胞內(nèi)豐度較高的蛋白質(zhì)的氨基酸組成 ， 如在不影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的前提下適當(dāng)提高脯氨酸殘基的含量等 。 例如 ，細(xì)胞分裂素與植物生長素的比值可以決定植株包括花的形狀 。 馬鈴薯和水稻的類似改良也在進(jìn)行之中 。 植物細(xì)胞中的乙烯由 S腺苷甲硫氨酸經(jīng) 氨基環(huán)丙烷羧酸合成酶ACC和 乙烯合成酶 EFE催化裂解而成 。 在每克這種轉(zhuǎn)基因煙草的新鮮葉片中 ， hGC的含量竟高達(dá) 1mg， 也就是說 ， 從一株轉(zhuǎn)基因煙草中就能產(chǎn)生出傳統(tǒng)工藝需要消耗數(shù)千只胎盤才能獲得的藥物 。 （ 4）花粉管導(dǎo)入法 將外源 DNA沿著花粉管經(jīng)過珠心進(jìn)入尚未形成正常細(xì)胞壁的卵 、合子或早期胚胎細(xì)胞中 ， 從而實現(xiàn)基因的轉(zhuǎn)移 。 vir基因產(chǎn)物將 Ti質(zhì)粒上的 TDNA單鏈切下，而根瘤菌染色體上的操縱子表達(dá)產(chǎn)物則與單鏈 TDNA結(jié)合形成復(fù)合物，后者轉(zhuǎn)化植物根部細(xì)胞。第十七章 植物 基因工程 第十七章 高等植物基因工程 三、 高等植物的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng) 二、 高等植物基因工程的基本概念 一、 高等植物的遺傳學(xué)特征 四、 高等植物的基因表達(dá)系統(tǒng) 五、 利用植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究基因的表達(dá)調(diào)控 六、 利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)功能蛋白和工業(yè)原料 七、 植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良中的應(yīng)用 一、 高等植物的遺傳學(xué)特征 1. 植物的基本特征 植物的基本特征 植 物 低 等 植 物 高 等 植 物 無根、莖、葉等分化器官 合子不經(jīng)胚直接發(fā)育為個體 藻類 地衣 含根、莖、葉、花、果分化器官 合子經(jīng)胚再發(fā)育為個體 苔蘚門 蕨類門 裸子門 被子門 遺傳操作的簡易性 大多數(shù)高等植物具有自我授精的遺傳特征 ， 通常能產(chǎn)生大量的后代；而且借助于如風(fēng)、重力、昆蟲傳播等自然條件，授精范圍廣、速度快、效率高。 Ti 質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)與功能 Ti 質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)與功能 LB RBA u xi niaa Miaa H( t m s )C y t o ki n inip t Z( t m r )Op in e( t m t )Op in e代謝區(qū)復(fù)制起始區(qū)V ir 區(qū) T i pl a s m i dTi 質(zhì)粒的圖譜 區(qū)代謝區(qū)復(fù)制起始區(qū)整個質(zhì)粒 160 240 kb其中 TDNA 12 24 kb tms 的編碼產(chǎn)物負(fù)責(zé)： 合成吲哚乙酸 tmr 的編碼產(chǎn)物負(fù)責(zé)： 合成植物分裂素 tmt 的編碼產(chǎn)物負(fù)責(zé)： 合成氨基酸衍生物 冠癭堿 TDNATi 質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)與功能 Ti 質(zhì)粒致瘤的分子機(jī)制 損傷的植物根部會分泌出乙酰丁香酸和羥基乙酰丁香酸，它們能誘導(dǎo) Ti質(zhì)粒上的 vir基因以及根瘤菌染色體上的一個操縱子表達(dá)。 所有涉及到