培訓(xùn)3-植物基因工程技術(shù)及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-02-11 11:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 DNA與特殊的疏水性高分子化合物混合 ， 在水中這些疏水性化合物分子形成球狀的脂質(zhì)體 ， 后者與植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合 ， 篩選融合子 ， 再生植物細(xì)胞壁 。 原生質(zhì)體很難再生出整株植物 。 （ 4） 花粉管導(dǎo)入法 使用顯微注射器 ， 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 ， 實(shí)現(xiàn)基因的轉(zhuǎn)移 。 是由我國科學(xué)家周光宇首先提出設(shè)計(jì)的 ， 目前已應(yīng)用于水稻 、 小麥 、 棉花 、 大豆 、 花生 、蔬菜等作物的轉(zhuǎn)基因研究 ， 花粉管導(dǎo)入法的特點(diǎn)是直接 、 簡便 。 它的受體材料為植株整體 ， 省略了細(xì)胞組織培養(yǎng)的誘導(dǎo)和傳代過程 ， 排除了植株再生的障礙 ， 特別適合于難以建立有效再生系統(tǒng)的植物 。 由于轉(zhuǎn)化的是完整植株的卵細(xì)胞 、 受精卵或早期胚胎細(xì)胞 ， 導(dǎo)入的 DNA分子整合效率較高 。 （ 5） 農(nóng)桿菌介導(dǎo) 幾乎所有的雙子葉植物尤其是豆科類植物的根部常常會(huì)形成根瘤，這是由于植物根部被一種革蘭氏陰性土壤桿菌農(nóng)桿根瘤菌（ ）感染所致，其致瘤特性是由該菌細(xì)胞內(nèi)的野生型質(zhì)粒 Ti介導(dǎo)的。 二元整合轉(zhuǎn)化程序 LB RBT DNA外源基因植物細(xì)胞篩選標(biāo)記 Km r大腸桿菌 農(nóng)桿菌穿梭質(zhì)粒大腸桿菌篩選標(biāo)記農(nóng)桿菌篩選標(biāo)記農(nóng)桿菌 ori大腸桿菌 or i將外源基因克隆在大腸桿菌 農(nóng)桿菌穿梭質(zhì)粒的 TDNA區(qū)內(nèi)； 重組質(zhì)粒直接轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌株 ， 該菌株攜帶只含 vir區(qū)不含 TDNA區(qū)的 Ti輔助質(zhì)粒； （ 2）農(nóng)桿菌介導(dǎo)外源基因轉(zhuǎn)移技術(shù)的一般操作 ① 將表面消毒的葉片切成小塊 ② 小塊在過夜培養(yǎng)并稀釋到一定濃度的含外源基因的根癌農(nóng)桿菌液中共培養(yǎng)幾分鐘，使讓根癌農(nóng)桿菌感染葉片切塊的傷口。 ③ 從菌液中撈出小葉塊，培養(yǎng)基中培養(yǎng) 2天。 ④ 在含頭孢霉素選擇培養(yǎng)基中篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞。繼續(xù)培養(yǎng)，轉(zhuǎn)化的細(xì)胞分化出芽。 ⑤ 將芽轉(zhuǎn)入含有抗生素的生根培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)生根。 ⑥ 將完整的轉(zhuǎn)基因植株移栽到土壤中。 a b c d 分子鑒定 : ? PCR ? Southern blot ? Northern blot ? Western blot ? 蛋白質(zhì)電泳 5. 轉(zhuǎn)基因植株的鑒定及分析 Southern blot Northern blot Western blot和蛋白質(zhì)電泳 （三）轉(zhuǎn)基因生物商業(yè)化的一般流程 ? 1. 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)環(huán)節(jié)：通過了實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)，技術(shù)成熟之后才開始進(jìn)行中間試驗(yàn)環(huán)節(jié)。 ? 2. 中間試驗(yàn)環(huán)節(jié)：這個(gè)環(huán)節(jié)在田間進(jìn)行，一般需要兩年左右的時(shí)間。田間的管理評價(jià)包括具體位置、與人群的距離、面積、隔離等多項(xiàng)具體規(guī)定。 3. 環(huán)境釋放評價(jià)：需要兩年。在這個(gè)環(huán)節(jié)試驗(yàn)可以再擴(kuò)大一些面積，但也有很多要求，也必須在相對封閉的環(huán)境下進(jìn)行。 4. 生產(chǎn)試驗(yàn)：生產(chǎn)試驗(yàn)的規(guī)?？梢赃M(jìn)一步擴(kuò)大。本階段的評價(jià)主要是評估轉(zhuǎn)基因生物對環(huán)境是否有影響和壓力。 ? 5. 如果要做食品，需要再對獨(dú)立性、致敏性、抗?fàn)I養(yǎng)因子等進(jìn)行評價(jià)，還需要提交綜合性評價(jià)?！? 按照中國現(xiàn)行的批準(zhǔn)流程，轉(zhuǎn)基因商業(yè)化的批準(zhǔn)有年限控制，一般時(shí)限是 4年。 4年到期后，需要重新報(bào)批。 （四）種植轉(zhuǎn)基因植物的風(fēng)險(xiǎn)性 破壞生態(tài)環(huán)境和影響人類的健康。 轉(zhuǎn)基因植物存在的用于選擇性標(biāo)記的抗生素，以及導(dǎo)入植物的 DNA序列在加工過程中可能出現(xiàn)的改變。 導(dǎo)入植物的目的基因是否轉(zhuǎn)入其他植物，是否會(huì)破壞生態(tài)平衡。 ? 首先是毒性問題。一些研究學(xué)者認(rèn)為，對于基因的人工提煉和添加，可能在達(dá)到某些人們想達(dá)到的效果的同時(shí)，也增加和積聚了食物中原有的微量毒素。 ? 其次是過敏反應(yīng)問題。對于一種食物過敏的人有時(shí)還會(huì)對一種以前他們不過敏的食物產(chǎn)生過敏，比如：科學(xué)家將玉米的某一段基因加入到核桃、小麥和貝類動(dòng)物的基因中，蛋白質(zhì)也隨基因加了進(jìn)去，那么，以前吃玉米過敏的人就可能對這些核桃、小麥和貝類食品過敏。 ? 第三是營養(yǎng)問題?？茖W(xué)家們認(rèn)為外來基因會(huì)以一種人們目前還不甚了解的方式破壞食物中的營養(yǎng)成分。 ? 第四是對抗生素的抵抗作用。當(dāng)科學(xué)家把一個(gè)外來基因加入到植物或細(xì)菌中去，這個(gè)基因會(huì)與別的基因連接在一起。人們在服用了這種改良食物后，食物會(huì)在人體內(nèi)將抗藥性基因傳給致病的細(xì)菌，使人體產(chǎn)生抗藥性。 ? 第五是對環(huán)境的威脅。在許多基因改良品種中包含有從桿菌中提取出來的細(xì)菌基因，這種基因會(huì)產(chǎn)生一種對昆蟲和害蟲有毒的蛋白質(zhì)。在一次實(shí)驗(yàn)室研究中，一種蝴蝶的幼蟲在吃了含桿菌基因的馬利筋屬植物的花粉之后，產(chǎn)生了死亡或不正常發(fā)育的現(xiàn)象，這引起了生態(tài)學(xué)家們的另一種擔(dān)心，那些不在改良范圍之內(nèi)的其它物種有可能成為改良物種的受害者。 ? 最后，生物學(xué)家們擔(dān)心為了培養(yǎng)一些更具優(yōu)良特性，比如說具有更強(qiáng)的抗病蟲害能力和抗旱能力等，而對農(nóng)作物進(jìn)行的改良，其特性很可能會(huì)通過花粉等媒介傳播給野生物種。 ③ “ 三明治”事件 由含有抗蟲性Bt基因的轉(zhuǎn)基因玉米做成。這種玉米可產(chǎn)生一種 Cryge蛋白質(zhì)，此物是一潛在致過敏性源。所以美國食品與藥品管理局（ FDA）只批準(zhǔn)這種玉米作飼料而非食用品。
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