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香蕉转基因技术研究进展Ξ
金志强 徐碧玉
(中国热带农业科学院热带作物生物技术国家重点实验室,海口571101)
摘 要: 香蕉具有高度不育性,难以通过传统育种的方法进行新品种的培育和遗传改良,因此转基因技术的建立尤为重要。综述近年来香蕉转基因技术,如受体材料、转基因方法、载体的构建等方面的研究进展。
关键词: 香蕉 转基因 转基因香蕉
Proceedings in G ene T ransform ation of B anana
Jin Zhiqiang Xu Biyu
(The N ational Key Biotechnology L aboratory f or T ropical Crops
Chi nese Academy of T ropical A gricult ural Sciences,Haikou571101)
Abstract: Banana(M usa spp.)is one of the most important food crops in the world.The application of gene transformation for the improvement of banana would be a useful tool for the introduction of traits of interest due to low fertility,various levels of ploidy and lack of genetic variability in banana.S ome achievements in gene transformation of have been obtained and the techniques in gene transformation still would be developed.
K ey words: Banana G ene transformation Transgenic banana
广义的香蕉包括香蕉(Banana)和大蕉(Plan2 tain)两大类。香蕉和大蕉属于芭蕉科(Musaceae)芭蕉属(M usa)[1]。几乎所有食用蕉都是由原始野生尖叶蕉(M usa acum i nata Colla)和长梗蕉(M usa balbisiana Colla)自交或杂交后代进化而成的[2]。鲜食香蕉大多为三倍体AAA,即它们的染色体都来自尖叶蕉,是尖叶蕉自交或体细胞突变的后代。大蕉也是三倍体,染色体组成为AAB或ABB,即它们的染色体来自尖叶蕉和长梗蕉。除三倍体以外,还有二倍体AA、AB和四倍体AAAA、BBBB,但种类稀少[2]。栽培香蕉(M usa spp.)多为单性三倍体(AAA、AAB、ABB),具有高度不育性,传统的常规育种方法难于改良这些香蕉品种。其次香蕉是世界第四大粮食作物[3],具有重要的经济意义。第三,香蕉的果实是理想的植物生物反应器[4],利用香蕉果实生产人类疫苗和其他药用蛋白有着广阔的前景,因此香蕉的转基因技术研究尤其显得重要。
关于香蕉的转基因方面的研究进展,目前所见的报道仍然不多。最早是Sagi等[5]于1994年作了这方面的研究工作。他们构建了3个质粒载体pB I221(35S→uidA→nos2T),pB I426[35S235S (AMV)→uidA2neo→nos2T],pB I505[35S235S (AMV)→uidA→nos2T],以来源于ABB型香蕉茎尖分生组织胚性悬浮细胞的原生质体为受体材料,通过电激法(electroporation)将上述3种质粒注入受体细胞,研究其瞬时表达情况。结果表明,在一定的电激条件下,可获得较理想的瞬间表达,并且发现带有35S235S启动子与AMV前导序列的uiA基因的瞬时表达效率明显高于只带35S启动子的uiA基因的瞬时表达效率。1995年,Sagi等[6,7]又相继选择了5个转化载体,采用基因枪法(particle bombard2 ment)对同样的受体材料进行了轰击处理,检测到了报告基因的瞬时表达。2000年,Becker等[8]又作了相关的研究。他们取AAA型香蕉未成熟的雄花,先诱导胚性愈伤组织,再诱导胚悬浮细胞系,然后以此作为转移外源基因的的受体材料。同时构建了5个植物表达载体pB T6.32Ubi2NPT,pUbi2B Tin2 tORF3,pUbi2B TintORF5,pU GR73,pDHkan(其中
Ξ国家自然科学基金资助项目(批准号:39960043)生物技术通报
?综述与专论? B IO TEC HNOL O G Y BULL ETIN 2003年第2期
B T6.3,ORF3,ORF5为香蕉束顶病病毒外壳蛋白基因的部分序列),采用基因枪法将这5个质粒轰击受体细胞。将轰击后的材料过渡培养10天,转入加有100mg/L卡那霉素的培养基上,3个月后(每月更换一次培养基)有抗性胚状体形成,在经过7个月胚萌发、4个月植株伸长及生根等选择培养,14个月后得到抗性植株。经过组织化学及分子生物学检测,证实外源基因已稳定整合入香蕉染色体,并在受体细胞中稳定表达。这几例研究工作都以胚性悬浮细胞为受体材料,从再生体系的建立到获得转基因植株约需三年半时间。我国学者徐立新等[9]及张银东等[10]以香蕉无菌苗基部新生的茎尖(2mm×3mm左右大小)作为受体材料,用基因枪将GUS及CMV2 BH外壳蛋白基因导入受体组织,培养48小时后经组织化学检测,观察到经轰击的茎尖细胞中有明显的蓝色斑点。May等[11]初步建立了另一种外源基因转化香蕉的体系。他们构建了植物表达载体pB I141(Nos2pro→NPTII→Nos2ter———Actin2pro→GUS→Nos2ter);将采自大田香蕉(群型为AAA)吸芽中5mm长的茎尖接种到无菌培养基上,待长成植株时,取3～5cm长且带有2～4隔叶原基的顶端分生组织纵切为两块,充分暴露其分生组织,并将剩余球茎部分横切为2～3mm后的满圆片;以此为受体材料先用未包被外源基因的微弹轰击受体细胞,产生创伤后,再用加有乙酰丁香酮的(AS)的农杆菌液侵染,同时以直接用农杆菌侵染的植株作对照,最后都得到了抗性植株。经组织化学及分子杂交实验证明,所有的抗性植株都为外源基因稳定整合的转基因植株,只是先用微弹轰击后用农杆菌侵染植株的转化效率有所提高。该研究将技术相当成熟的香蕉再生体系及农杆菌介导的外源基因转移系统运用到了香蕉的遗传转化上。2001年,G anapathi[12]等以质粒pV GSUN[ubi2als2nos3′2G elvin2gusA/i nt2nos3′]转化AAB型的香蕉,pV GSUN载体上als基因作为选择标记,带有内含子的gusA基因作为报告基因,除草剂G lean作为选择剂。他们所用的受体材料是胚性悬浮细胞,采用的方法是农杆菌介导法。结果表明,共有16株植株经组织化学和分子生物学检测证实是转基因植株。其中的两株在温室中成熟,转基因的果实中检测到GUS的表达。
综上所述可以看出,目前香蕉转基因研究中所采用的受体材料为三类:胚性悬浮细胞或原生质体、茎尖分生组织和茎微盘为受体材料。采用的转基因方法为:电激法、基因枪法、农杆菌介导法和基因枪与农杆菌介导相结合的方法。由于获得胚性悬浮细胞或原生质体所需时间较长,且操作较复杂,因此以茎尖分生组织和茎微盘为受体材料的转基因周期短,操作简便,有进一步深入研究的必要。
在转基因研究中除了转化方法和受体材料以外,载体的构建十分重要,尤其是分离可以实现外源基因高效表达的启动子。上述转基因的例子中,在实验设计上也涉及各种启动子启动效率的研究。例如Sagi等[5]于1994年的转化研究结果说明35S235S 启动子与AMV前导序列的uiA基因的瞬时表达效率最高。在他们随后的工作中[6,7]也证实,不同的启动子及其不同组合,转化效率也不相同。Dale[13]等分离了香蕉的肌动蛋白(ACTIN)基因并鉴定了其表达水平,组织特异性和上游调控序列。他们分离了Actin1的启动子序列,并将此序列分成三个不同长度的序列,分别与ui dA报告基因构建了表达载体,以35S和ubi1启动子作为对照,研究了Actin1启动子的瞬间表达和在转基因植株中的表达情况。结果表明,带有全长启动子序列的Actin1启动子的表达载体,报告基因在转基因植株根和叶中高水平表达,类似于组成型表达,说明Actin1启动子在香蕉转基因研究中具有着较好的应用前景。DugDale[14]等比较了玉米ubi1,adh1,水稻的acti n1和甘蔗的rbcS 基因的含有内含子的5′非翻译区对香蕉束顶病毒DNA26的启动子(B T6.1)在香蕉胚性细胞启动活性的影响,结果表明,玉米ubi1和水稻的actin1的内含子使得内含子介导的GUS表达量达到最高水平,分别将B T6.1的启动活性提高了约100倍和300倍。在获得的转基因植株中,ubi1内含子显著促进B T6. 1的启动活性,与CaMV35S启动子的活性相同而且不影响启动子的组织特异性。这些结果将有助于改进现有用于香蕉转基因研究中的转化载体。
参考文献
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7
2003年第2期 金志强等:香蕉转基因技术研究进展
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14 DugDale B ,Becker D K ,Marding RM ,et al.Plant Cell Reports ,
2001,20:220～226.
?国外动态?
利用噬菌体消灭对抗生素有抗药性的细菌
Science News 2002年1月12日160卷2期23页报道:在大约1个世纪以前,生物学家发现某些病毒可
吞噬细菌,并为此将这些病毒称为噬菌体。此后,生物医学家试图利用噬菌体消灭传染病的病原体———细菌。几十年之后,由于青霉素和其他抗生素的发现,使生物医学家们打消了这个念头。
但现今由于越来越多的细菌对抗生素产生了抗药性,因而生物医学家们又再度萌发了利用噬菌体来消灭病原菌的设想,并且通过实验证明,噬菌体可防止小鼠因感染对抗生素有抗药性的病原菌后而发生死亡。利用噬菌体来消灭病原菌,一度成为风靡前苏联的治疗方法。但这种治疗方法带来的毒副作用或风险也是不容忽视的。
到了20世纪90年代,美国马里兰州贝塞斯达市的美国国立卫生研究所的科学家Carl R.Merril 及其同事,开始利用现代科技方法来改进噬菌体疗法。例如已分离出可以较长时间存活于动物血液的噬菌体。并用试验证明,这种噬菌体可使注射入致死剂量的大肠杆菌的小鼠免于死亡。
此后,Merril 等又与Carlton 公司联手研究利用噬菌体消灭对抗生素有抗药性的肠球菌菌株,特别是可抗万古霉素的菌株,因为据悉,目前医院中病人的10%以上的感染,是来源于对万古霉素有抗药性的肠球菌。
在Infection and Immunity 杂志2002年1月号上,Merril 和Carlton 公司等报道了利用噬菌体使小鼠成功地抵御对万古霉素和其他抗生素产生抗药性的粪肠球菌(Enterococcus f aeci um )菌株的侵犯。他们将上述细菌接种于小鼠,又在45分钟后将可消灭这些细菌的噬菌体注射入小鼠体内。结果发现,接受噬菌体的小鼠有40%以上未发生感染而安全存活,而未接受噬菌体治疗的小鼠则在2天内死亡。还发现,即使延迟治疗1天,噬菌体仍可使50%的病情险恶的小鼠得以康复。
Carlton 公司等不仅在小鼠实验中未发现噬菌体疗法可产生严重的毒副作用,而且在2001年,Carlton 公司曾将噬菌体多次注射于健康受试者,结果也证明其无毒副作用。Carlton 公司还拟于今后在多家医院中观察噬菌体疗法对感染肠球菌的病人的治疗效果。
虽然最近美国已批准2种新的抗生素用于消灭对万古霉素有抗药性的肠球菌,但事与愿违,某些肠球菌株系很快又对这些新的抗生素产生了抗药性。鉴此,Carlton 公司建议,若将噬菌体疗法与化学药物疗法相结合,可望延长抗生素类药物的有效使用期。汪开
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生物技术通报Biotechnology B ulletin
2003年第2期
转基因研究的现状及发展 转基因作物是当今世界各国现代生物技术产业研究的热点，中国的转基因生物技术发展一、我国转基因作物的发展现状迅速，由于科学界对转基因作物对人类及生态环世界上最早的转基因作物诞生于年，是一境利与弊的争论，措政府应制定相应的政策、施对到种含有抗生素药类抗体的烟草。世纪年代，其进行安全管理。本文论述了转基因作物在国际农业生物技术已逐渐成为各国现代生物技术产业研国内的发展现状，分析了转基因作物对人类及生态环境的利与弊以及关于我国转基因作物安全管究的热点。 转基因技术的应用 1．在畜牧兽医中的应用 应用于动物抗病育种转基因技术可以用于动物抗病育种，通过克隆特定基因组中的某些编码片段，对之加以一定形式的修饰以后转入畜禽基因组，如果转基因在宿主基因组能得以表达，那么畜禽对该种病毒的感染应具有一定的抵抗能力，或者应能够减轻该种病毒侵染时对机体带来的危害。（其用于遗传育种，不仅可以加速改良的进程，使选择的效率提高，改良的机会增多，并且不会受到有性繁殖的限制。）例如Clements等将绵羊髓鞘脱落病毒的表壳蛋白基因转入绵羊，获得的转基因动物抗病力明显提高；丘才良把一种寒带比目鱼抗冻基因成功地转移到大西洋鲑中，为提高某些鱼类的抗寒能力做了积极的尝试。 2．在医学领域中的应用 用于生产药用蛋白用转基因动物的乳腺生产重组蛋白（乳腺生物反应器）可能是转基因动物的最大应用，这也是世界范围内转基因研究的热点之一。Swamdom （1992）用β-球蛋白的4个核酸酶I的高敏位点与人的两个基因相连，融合基因产生的转基因猪与鼠的原型相似。目前，把转基因动物当作生物反应器来生产药用蛋白已经受到国际社会的极大关注，不仅各国政府投资，一些私人集团也不惜投入大量资金加以研究和开发。 3．转基因的应用存在的问题及展望 （1）转基因表达水平低，许多转基因的表达强烈地位受着其宿主染色体上整合位点的影响，往往出现异位表达和个体发育不适宜阶段表达，影响转基因表达能力或基因表达的组织特异性，从而使大部分转基因表达水平极低，极少部分基因表达水平过高。 （2）难以控制转基因在宿主基因组中的行为，转基因随机整合于动物的基因组中，可能会引起宿生细胞染色体的插入突变，还会造成插入位点的基因片段丢失，插入位点周围序列的倍增及基因的转移，也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因。 （3）不了解哪些基因控制多数生理过程，不了解基因表达的发育控制和组织特异性控制的机制。 （4）制作转基因动物的效率低，这是目前几乎所有从事转基因动物研究的实验室都面临的问题，也是制约着这项技术广泛应用的关键。 （5）对传统伦理是一种挑战，对人类的生存有一定的负面作用等。 当然，我们不能因为这些缺点的存在就否定转基因技术的研究价值。因为它作为一种新兴的生物技术，配合其他相关的生物技术将具有广阔的应用前景。随着这一技术日趋成熟，许多问题有望逐步得到解决。
浅谈我国转基因水稻的研究(一) 论文关键词]水稻转基因论文摘要]稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。目前，水稻转基因研究在我国已取得显著进展。详细介绍转基因技术，并阐明我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展， 水稻是我国的重要经济作物和粮食作物。水稻分布极其广泛，由于生态环境的复杂性和所处地理环境的影响，水稻在漫长的进化过程中，形成了极其丰富的遗传多样性，染色体组型和数目复杂多样，成为研究稻种起源、演化和分化必不可少的材料。 植物转基因技术是利用遗传工程手段有目的地将外源基因或DNA构建，并导入植物基因组中，通过外源基因的直接表达，或者通过对内源基因表达的调控，甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达，使植物获得新性状的一种品种改良技术。它是基因工程、细胞工程与育种技术的有机结合而产生的一种全新的育种技术体系。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的各种抗性或抗性相关基因转入水稻，进一步拓宽了水稻抗病基因源，为抗病育种提供了一条新途径。 一、国内外的转基因技术 转基因技术自20世纪70年代诞生以来，已经取得迅速的发展。到目前为止，中国已经是全球第4大转基因技术应用国。 转基因生物技术的应用，大多分布在抗虫基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品质基因工程、品质改良基因工程、控制发育的基因工程等领域。中国是继美国之后育成转基因抗虫棉的第二个国家。现在河北省与美国孟山都合作育成33B抗虫棉（高抗棉铃虫、抗枯萎病、耐黄萎病）。由中国农科院生物中心、江苏省农科院导入Bt基因，由安徽省种子公司，安徽省东至县棉种场共同选育的抗虫棉“国抗1号”在安徽省已通过审定。国际水稻所将抗虫基因导入水稻，育成抗二化螟、纵卷叶螟的转基因水稻。中国农科院、中国农业大学、中国科学院、河南农科院等许多科研单位和高校将几丁质酶和葡聚糖酶双价基因导入小麦育成抗病转基因小麦、转基因烟草、转基因水稻等等。英国爱丁堡大学将水母发光基因导入烟草、芹菜、马铃薯等作物，获得发光作物，驱赶害虫。 至于油菜方面利用转基因工程培育雄性不育系及其恢复系的研究，亦取得了突破性的进展。比利时为了提高菜饼粗蛋白质的含量，将一种草控制的蛋白质基因转移到油菜上来，选出高蛋白质含量的转基因油菜品种。瑞典Svalow-Weibull等公司利用基因工程技术将外源基因导入甘蓝型油菜，培育成抗除草剂油菜新品种；比利时PGS公司采用基因工程手段创造出新的油菜授粉系统；法国应用原生质体融合技术将萝卜不育细胞质的恢复基因引入甘蓝型油菜，充分利用萝卜不育细胞质不育彻底的特性，实现了萝卜不育细胞质的三系配套，对推动全球杂交油菜育种具有革命性的影响。 二、我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展 我国是农业超级国，因此，中国人吃饭问题的关键是水稻问题（高产和抗性问题），而水稻问题的核心便是转基因技术在水稻中的成功应用。 近年来，植物抗病毒基因工程的技术路线已趋向成熟，国内外相继开展了水稻东格鲁病、条纹叶枯病、黄矮病、矮缩病等8种病毒病的转基因育种研究，将各病原病毒的外壳蛋白基因、复制酶基因、编码结构或非结构蛋白基因干扰素CDNA等分别导入水稻，获得了抗不同病毒病的转基因株系或植株。在我国，转基因技术在水稻中的应用已经取得了惊人的成果。（一）转基因技术在提高水稻植株的抗Basra除草剂的成果 王才林等利用花粉管通道法将抗Basta除草剂的bar基因导入水稻品系“E32”，获得转基因植株。抗性鉴定表明，转基因植株能充分表达对Basta除草剂的抗性；通过对转基因植株后代PCR分析，证实bar基因已整合到受体植株的基因组中，遗传分析表明，bar基因能在有性生殖过程中传递给后代，并在T代开始分离出抗性一致的稳定株系。段俊等利用转基因技术，
当前国际食品保鲜技术 纸箱保鲜法 这是由日本食品流通系统协会近年来研制的一种新式纸箱。研究人员用一种“里斯托瓦尔石”(硅酸岩的一种)作为纸浆的添加剂。因这种石粉对各种气体独具良好的吸附作用，且价格便宜又不需低温高成本设备。具有较长时间的保鲜作用，而且所保鲜的果蔬分量不会减轻，所以很受商家欢迎。 微波保鲜法 这是由荷兰一家公司对水果、蔬菜和鱼肉类食品进行低温消毒的保鲜办法。它是采用微波在很短的时间(120 秒)将其加热到72℃，然后将这种经处理后的食品在0－4℃环境条件下上市，可贮存42－45 天，不会变质，十分适宜淡季供应“时令菜果”。 陶瓷保鲜袋 这是由日本一家公司研制的一种具有远红外线效果的果蔬保鲜袋，主要在袋的 内侧涂上一层极薄的陶瓷物质，于是通过陶瓷所释放出来的红外线就能与果蔬中所含的水分发生强烈的“共振”运动，从而对果蔬起到保鲜作用。 烃类混合物保鲜法 这是英国一家塞姆培生物工艺公司研制出的一种能使梨、葡萄、番茄、辣椒等果蔬贮藏寿命延长1 倍的“天然可食保鲜剂”。它采用一种复杂的烃类混合物。在使用时，将其溶于水中成溶液状态，然后将需保鲜的果蔬浸泡在溶液中，使果蔬表面很均匀地涂上一层液剂。这样就大大降低了氧的吸收量，使果蔬所产生的CO2 几乎全部排出。因此，保鲜剂的作用，酷似给果蔬施了“麻醉药”，使其处于休眠状态。 电子技术保鲜法 它是利用高压负静电场所产生的负氧离子和臭氧来达到目的。负氧离子可以使果蔬进行代谢的酶钝化，从而降低果蔬的呼吸强度，减弱果实催熟剂乙烯的生成。而臭氧是一种强氧化剂，又是一种良好的消毒剂和杀菌剂，既可杀灭消除果蔬上的微生物及其分泌毒素，又能抑制并延缓果蔬有机物的水解，从而延长果蔬贮藏期。 加压保鲜法这是由日本京都大学研制成功的利用压力制作食品的方法。蔬菜加压杀菌后可延长保鲜时间，提高新鲜味道。用这种方法储存咸菜和水果最为理想。 微生物保鲜法 乙烯具有促进果蔬老化和成熟的作用，所以要使果蔬能达到保鲜的目的，就必须去掉乙烯。科学家经过筛选研究，分离出一种NH－10 菌株，这种菌株能够制成“乙烯去除剂N－T”物质，可防止葡萄在储存中发生的变褐、松散、掉，对番茄、辣椒可起到防止失水、变色和松软的作用，保鲜效果明显。 可食性果蔬保鲜剂 英国研制成一种可食用的果蔬保鲜剂。它是由蔗糖、淀粉、脂肪酸和聚脂物调配成的半透明乳液，可用喷雾、涂刷或浸渍的方法覆盖于柑桔、苹果、西瓜、香蕉和西红柿、茄子等表面，保鲜期可达200 天以上，由于这种保鲜剂在水果表面形成了一层密封薄膜，故能阻止氧气进入水果内部，从而延长了水果熟化过程，起到保鲜作用。这种保鲜剂可同水果一起食用。新型塑料保鲜膜 日本研制成功一种一次性新型塑料保鲜膜。它由两层透水性极好的尼龙半透明膜组成，两层之间装有渗透压高的砂糖糖浆。用这种塑料膜来包装果蔬，能缓慢地吸收从果蔬表面渗出的水分，从而达到保鲜目的。 减压处理保鲜法
生物与环境工程学院课程论文 转基因作物的研究进展 学生姓名：魏斌聪 学号：200806016139 专业/班级：生物工程081班 课程名称：生物工程原理 指导教师：陈蔚青教授 浙江树人大学生物与环境工程学院 2011年5月
转基因作物的研究进展 魏斌聪 （浙江树人大学生物与环境工程学院生工081班浙江杭州310015） 摘要：人们将所需要的外源基因(如高产、抗病虫害优质基因) 定向导入作物细胞中, 使其在新的作物中稳定遗传和表现,产生转基因作物新品种, 是大幅度提高作物产量的一项新技术。本文先描述了转基因作物的发展进程，对其基因问题的研究作了讨论，并列出转基因作物目前存在的主要问题并作分析，最后对此项技术作出展望。 关键词：转基因作物；DNA技术；基因导入；安全性 前言 转基因植物（transgenic plant），是指基因工程中运用DNA 技术将外源基因整合于受体植物基因组、改变其遗传组成后产生的植物及其后代。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质，改变生长周期等提高其经济价值或实用价值。[ 1 ]其主要范围是在作物方面，如可食用的大豆、玉米等，或者可投入生产的棉花等作物。 从表面上看来，转基因作物同普通植物似乎没有任何区别，它只是多了能使它产生额外特性的基因。从1983年以来，生物学家已经知道怎样将外来基因移植到某种植物的脱氧核糖核酸中去，以便使它具有某种新的特性：抗除莠剂的特性，抗植物病毒的特性，抗某种害虫的特性。[ 2 ]这个基因可以来自于任何一种生命体：细菌、病毒、昆虫等。这样，通过生物工程技术，人们可以给某种作物注入一种靠杂交方式根本无法获得的特性，这是人类9000年作物栽培史上的一场空前革命。[ 3 ] 1 转基因作物的发展进程 转基因作物的研究最早始于20世纪80年代初期。1983年，全球第一例转基因烟草在美国问世。1986年，首批转基因抗虫和抗除草剂棉花进入田间试验。1996年，美国最早开始商业化生产和销售转基因作物(包括大豆、玉米、油菜、
作物转基因技术的研究进展 摘要：作为生物技术领域的前沿，转基因技术已在多种植物上取得重大进展。本文主要介绍了当前作物转基因技术的三大主流方法：农杆菌介导法、基因枪介导法和花粉管通道法，并阐述了这几种转基因技术在水稻、小麦、棉花、玉米、大豆，甘薯等几种主要农作物的应用进展状况。 关键词：转基因技术、农作物、应用 Genetically Modified---转基因，简称GM，是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，再从结果中进行数代的人工选育，从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。而其衍生出的转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的，即把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。 1983年比利时科学家Montagu 等人和美国Monsanto 公司Fraley等人分别将T- DNA上的致瘤基因切除并代之以外源基因,获得了世界上第一株转基因植株———转基因烟草。自此之后，作物转基因技术得到了迅速发展.截至目前,几乎所有的作物都开展了转基因研究,育种目标涉及到高产、优质、高效兼抗性及多用途等诸多方面.一批抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂等转基因作物已进入商品化生产阶段. 国际农业生物技术应用服务组织2 月13 日在京发布的1 份报告显示，全球27 个国 家超过1800 万农民，2013 年种植转基因作物，种植面积比2012 年增加了500 万公顷。此外，首个具有耐旱性状的转基因玉米杂交品种亦于2013 年在美国开始商业化。 据该报告显示，全球转基因作物的种植面积于转基因作物商业化的18 年中增加了100 倍以上，从1996 年的170 万公顷增加到2013 年的1.75 亿公顷，其中美国仍是全球转基因作物的领先生产者，种植面积达7010 万公顷，占全球种植面积的40%。国际农业生物技术应用服务组织创始人兼荣誉主席、本年度报告作者Clive James 表示，目前排名前10 位的国家种植转基因作物的面积均超过100 万公顷，这为将来转基因作物的多样化持续发展打下了广泛基础。在种植转基因作物的国家中，有19 个为发展中国家，8 个为发达国家；发展中国家的种植面积连续2 年超越发达国家。 目前，作物遗传转化的方法有农杆菌介导法、基因枪法、电激法、PEG 法、脂质体法、低能离子束法、超声波介导法、显微注射法、花粉管通道法等.但在当前作物基因工程研究中,主要采用农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法,这三种转基因技术也相对较为成熟. 一、农杆菌介导法 农杆菌介导法是指农杆菌侵染植物时，受到植物受伤后释放的酚类物质的刺激，活化质粒上Vir 区基因的表达，将质粒上的另一段DNA（T-DNA）共价整合到植物基因组上，在植物体内表达而改变植物的遗传特性。农杆菌介导法的转化效率受众多因素影响，如农杆菌侵染外植体的影响因素、外植体再生能力的内在因素和环境条件（pH、温度和光照条件）等[32]，此法具有流程简单、仪器设备便宜、拷贝数低[33]，且基因沉默少，转移的基因片段长等优点。 农杆菌介导法是获得第一个转基因植物的方法，迄今为止，农杆菌介导法获得的转基因植物占转基因植物总数85%，已成为植物基因转化首选方法。 二、基因枪介导法 基因枪法又称微弹轰击法，是将外源基因包裹在直径1~2 nm的钨或金颗粒表面，加速轰击植物外植体靶组织，穿过植物细胞壁和细胞膜而将外源基因带入植物细胞。因此，通过该方法进行DNA的转移过程不受外植体基因型的限制，可以将外源基因转移至几乎所有的植物细胞、组织器官和原生质体中。 最早的基因枪是由美国Cornel 大学的Sanford 等在1987 年研制成功的。目前基因枪介
南京师大附中2019届高三下学期模拟考试最后一卷 生物试题 2019．5 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分120分，考试时间100分钟。 第Ⅰ卷(选择题共55分) 一、单项选择题：本部分包括20小题，每小题2分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于细胞中大分子的结构和功能的叙述，正确的是() A. 淀粉、纤维素、糖原彻底水解的产物相同 B. RNA中没有碱基对，在细胞中不可以作为遗传物质 C. DNA复制的主要场所是细胞核，RNA合成的主要场所是细胞质 D. 蛋白质的多样性只与氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链数目有关 2. 如图为某动物细胞内部分蛋白质合成、加工及转运的示意图，下列相关叙述错误的是() A. 高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位 B. 内质网上核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网腔内加工 C. 分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了细胞膜的结构特点 D. 细胞膜上糖蛋白的形成需经内质网和高尔基体的加工 3. 将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的M溶液中，发现其原生质体的体积变化趋势如图所示，下列相关叙述正确的是() A. 0～4 h内物质M没有通过细胞膜进入细胞内 B. 0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C. 2～3 h内M溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D. a点后，细胞开始吸收物质M，导致质壁分离复原 4. 右图表示两细胞间发生某种信息交流的过程。下列选项中细胞Ⅰ、 Ⅱ以及物质M、N的名称与图示含义相符的是()
A. 胰岛A 细胞、肝细胞、胰高血糖素、肝糖原 B. 浆细胞、肺结核杆菌、抗体、抗原 C. 甲状腺细胞、垂体细胞、甲状腺激素、受体 D. 寒冷调节反射弧中的传入神经元、传出神经元、神经递质、受体 5. 叶绿体与线粒体结构相似，功能相关，下列相关叙述正确的是( ) A. 两种细胞器中水的消耗和产生都发生在膜结构上 B. 叶绿体中合成的糖类可作为线粒体中呼吸作用的底物 C. 两种细胞器的生物膜总面积与细胞器表面积之比大于2 D. 因为功能不同，所以两种细胞器具有的酶的种类完全不同 6. 乳糖酶可催化乳糖水解。有两项与此相关的实验，实验中无关变量相同且适宜，实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( ) A. 实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大 B. 实验一若继续增加乳糖浓度，相对反应速率将降低 C. 实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大 D. 实验二若将反应温度提高5℃，相对反应速率将增大 7. 下图表示高等植物细胞代谢的过程，下列相关叙述正确的是( ) A. 过程④⑤⑥⑦⑧产生的能量全部储存于A TP 中 B. 过程③④⑤⑥⑧发生在基质中，过程②⑦发生在膜上 C. 过程③产生的C 6H 12O 6中的氧来自水和CO 2，过程⑧可在根尖细胞中发生 D. 若叶肉细胞中过程②O 2的产生量大于过程⑦O 2的消耗量，则该植物体一定积累有机物 8. 下列关于某二倍体动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是( ) A. 有丝分裂后期与减数第二次分裂后期，细胞中都含有两个染色体组 B. 有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都存在同源染色体 C. 一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
植物细胞工程试题及详细解答 1植物组织培养的过程可以归纳为：①匕脱分化少再分化③ -④，对此叙述有错误的是（D ） A.②-③的再分化过程中，细胞增殖的方式为有丝分裂 B.植物组织培养依据的原理是细胞的全能性 C.③—④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段 D.将①经脱分化培养成②时，再植上人造种皮可获得人工种子 E.从理论上讲①可以是植物体的每一个细胞 F.①—③的培养过程中，应在培养基中加入水，无机盐，蔗糖，氨基酸，植物激素等 解析：A、愈伤组织再分化形成胚状体，细胞增殖的方式为有丝分裂，A正确； B、植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分 化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，B正确； C植物的个体发育包括营养生长和生殖生长，C正确； D只有将离体植物细胞或组织培养成具有生根发芽能力的胚状体 结构③，包裹上人造种皮可获得人工种子，D错误.E.从 理论上讲正确，但一般选择分化程度低全能性大的细胞。 2将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的 是（D） A.具有完整细胞核的细胞 B.一定的营养物质和植物激素
C.离体状态 D.导入特定基因 解析：植物细胞具有全能性的原因是每个细胞体细胞中都含有本物种体细胞的全套遗传物质。故A真确。在进行组织培养时需要立体的组织或细胞（具有完整的细胞核），若不离体只能选择性表达为不同的组织器官。故C正确。培养时还需要一定的遗传物质和植物激素（细胞分裂素生长素）B正确。而导入特定的基因是基因工程中的。 3在下列各育种方式中，与组织培养技术无关的是（B） A.利用花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理二倍体幼苗，获得四倍体植株 C.通过组织培养培育人工种子 D.通过体细胞杂交培养“番茄一马铃薯”杂种植株 解析：花药离体培养时将花粉培育为新个体。A正确。秋水仙素处理二倍体幼苗，获得四倍体植株是利用染色体变异的原理。B错误。人工种子是将植物细胞经过组织培养形成胚状体再包装成人造种子 C 正确。通过体细胞杂交培养“番茄一马铃薯”杂种植株采用了植物组织培养技术。D正确。 4下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是（A） A.花药、胚不能作为组织培养的材料 B.植物细胞具有全能性 C.外植体是指用于培养的植物组织或器官 D.外植体可诱导出愈伤组织
转基因动物技术应用研究进展 摘要：本文主要对动物转基因技术发展状况作了概述，重点是近年发展的提高转基因效率的非定点整合转基因方法, 如睾丸转基因法和卵巢转基因法; 提高转基因精确性的定点整合转基因的基因打靶法作了介绍。然后对转基因技术的应用作了论述，最后对转基因技术的发展前景作了展望。 关键字：动物转基因技术；应用；展望 Progress on Techniques for Producing Transgenic Animals And their Application Abstract: This review describes the recently developed animal gene transfer techniques, including gene transfer into the testis and ovary for easily making non-site specific methods; gene targeting in embryonic stem cells, somatic cells and primordial germ cells for site specific methods.The application and prospect of transgenic technology was also discussed. Key words: animal gene transfer technique; application;prospect 动物转基因技术是将外源基因移入动物细胞并整合到基因组中, 从而使其得以表达。自Palmiter等[1] (1982)把大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵获得超级巨鼠以来,世界各国科学家对转基因技术应用于动物生产的研究产生了极大的兴趣,并相继在兔、羊、猪、牛、鸡、鱼等动物上获得转基因成功。转基因动物研究是近年来生命科学中最热门、发展最快的领域之一,其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中。这项技术正在对动物生产产生一场新的革命,在提高生长速度、生产性能,改善产品品质、抗病育种、基因治疗等方面取得了可喜的进展,显示出诱人的应用前景。 1 转基因动物技术 1.1 显微注射法 这一方法是发展最早,目前应用最广泛和最为有效的制作转基因动物的方法,创始人是Jaenisch和Mintz等,Gorden等[2]和最先通过此法获得转基因动物。其基本原理是:通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵,利用受精卵繁殖过程中DNA的复制过程,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。 1.2 逆转录病毒载体导入法 将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高滴度的病毒颗粒,人为感染着床前后的胚胎,
在植物转基因过程中，为了有效地识别和筛选转化子，常将目的基因和标记基因构建在同一表达载体中。这种载体结构导致转基因植物中目的基因和标记基因始终共存，而标记基因（尤其是抗生素抗性基因）的存在可能给转基因植物的生物安全带来隐患。目前已研发了多种方法剔除转基因植物中的标记基因，其中最常见的是共转化法(Komari 1996，McCormac 等2001)。共转化系统是采用2个质粒或1个含有两套T—DNA表达盒的表达载体共同转化植物，其中一套表达盒含有抗性选择标记基因，另一套表达盒含有目的基因，它们转化植物时可能整合到植物基因组的不同位置。转基因植株在减数分裂过程中，标记基因和目的基因发生分离，从而可在转基因后代中筛选到只含目的基因而不含选择标记基因的个体。共转化从根本上排除了转基因植物中的选择标记，是保证人畜和环境安全的重要措施，因此受到了广泛的重视。Zhou 等（2003）认为，用分别含一个T-DNA区的两个载体共转化的效率低于双T-DNA区表达载体的共转化效率。目前关于利用双T-DNA区表达载体，获得无选择标记转基因阳性株系的研究已有不少报道（唐俐等2006，张秀春等2006，于恒秀等2005）。花药培养与遗传转化技术相结合，可以快速获得纯合转基因植株（斯华敏等，1999，付亚萍等，2001），但是应用花药培养快速获得只含目的基因而无选择标记的转基因研究尚未见报告。 水稻是最主要的粮食作物，转基因水稻的安全显得尤为重要。本实验室通过农杆菌介导的水稻转化体系，将包含人乳铁蛋白(hLF)、高赖氨酸(SB401)、高甲硫氨酸(RZ10)基因的表达载体p13HSR成功转化脆茎稻，由于该表达载体采用双T-DNA结构，将检测出含选择标记潮霉素磷酸转移酶基因（hpt）和目的基因的转基因阳性T0植株按单株直接进行花药培养。在189株二倍体花培植株中检出23株有目的基因没有选择标记hpt的转基因纯合植株，得率为9.87％。RT-PCR检测结果显示外源基因已整合到转基因水稻基因组中并转录。本文首次发现插入的外源基因间存在交换事件，从而改变了花培群体中无选择标记而目的基因阳性的转基因纯系的获得率。同时还对农杆菌介导的同一载体上多个基因转化水稻后，会出现个别基因丢失的情况进行了讨论。 基因转化方法参照Hiei等(1994)的方法并加以修改。取开花后12-15 d左右的稻穗脱粒，表面灭菌后接种在NB培养基上，26℃暗培养诱导愈伤组织。约5-7d后取愈伤组织在相同条件下继代培养，用于共培养。农杆菌于含50mg/L卡那霉素(Kam)的YM平板上划线,28℃黑暗培养3d，用金属匙收集农杆菌菌体,将其悬浮于共培养CM液体培养基中,调整菌体浓度至OD600为0.3-0.5，加入AS（终浓度为100mΜ）,即为共培养转化水稻用的农杆菌悬浮液。将继代培养4d后的愈伤组织浸于此菌液中，20min后取出并用无菌滤纸吸去多余菌液，随即转入铺有无菌滤纸的固体培养基上，于26℃下暗培养2~3d。共培养后的愈伤组织在含有50mg/l潮霉素的筛选培养基上，26℃暗培养14d，再转到新鲜配制的筛选培养基上继续筛选14d。然后选择生长旺盛的抗性愈伤组织转移到含有50mg/l潮霉素的分化培养基上，暗培养3天后转至15h/d 光照条件下培养,再生的小苗在1/2MS上生根壮苗两周左右。选择高约10cm、根系发达的小
基因工程 1、转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四 种限制酶切割位点。请回答： （1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶，对进行切割。（2）培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有，作为标记基因。 （3）香蕉组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的 2、科学家将大麦细胞中的LTP1基因利用基因工程手段导入啤酒酵母菌中，使其产生LTP1蛋白，使酿出的啤酒泡沫更加丰富。具体的操作过程如图所示,请据图回答问题。 (1)图中所示的基因工程操作步骤的A和C分别是______、________。 (2)由图中可以看出，所用的载体甲是______，载体甲的化学本质是_______。 (3)简要说明获得乙的方法步骤：。 (4)已知甲中含有抗青霉素基因(非LTPl基因的插入位点)，而啤酒酵母菌没有青霉素抗性，试说明如何检测和筛选出含有目的基因的啤酒酵母菌? 。 (5)转基因啤酒酵母菌合成LTPl蛋白的场所是_____ ，原料是____。LTPl基因在转基因啤酒酵母菌中的遗传信息传递过程是_________ 。 3、继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答： （1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是。 （2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入中，原因是。 （3）通常采用技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。 （4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的细胞中特异表达。
水稻转基因育种研究进展 王彩芬,安永平,韩国敏,张文银,马 静 (宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏永宁 750105) 摘要:对水稻转基因技术在抗虫、抗病、抗逆及改良米质等方面的进展进行了综述。 关键词:水稻; 转基因育种; 进展 中图分类号:S511.035.3 文献标识码:A 文章编号:1002-204X(2005)06-0055-03 20世纪下半叶以来,由于分子生物学研究的巨大成就,使生物学成为自然科学的带头学科,它的理论和方法已渗透到生命科学的许多领域,为生命科学的研究带来新的思维方式和研究手段。基因工程技术在植物遗传育种上应用很广泛,并取得了显著成就。 水稻是最重要的粮食作物之一,世界上约有一半以上的人口以稻米为主食。据专家预测,到2025年在现有稻谷产量的基础上再增加60%才能满足需要(K hush,1995)。随着人口的增长和耕地面积的减少,世界尤其是我国将面临粮食问题的严峻挑战,培育优良品种是提高稻谷产量的主要途径。传统的育种技术已为培育水稻新品种做出了巨大贡献,并将在今后继续发挥主导作用,但由于品种资源的贫乏,单靠传统育种已很难有大的突破。基因工程技术为水稻分子标记辅助育种、水稻转基因育种提供了一条新途径。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的抗病、抗虫、抗除草剂、抗旱、耐盐、改善品质、提高产量等基因转入水稻,从而实现水稻种质创新和为生产提供优良品种。自1988年以来,国内外已得到了许多水稻转基因植株,涉及到抗虫、抗病、抗除草剂、抗旱、耐盐、改良品质等重要农艺性状,有些已进入田间试验和应用阶段。 1 水稻转基因育种进展 植物转基因育种是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达,使植物获得新的性状的一种品种改良技术。在植物分子生物学研究的众多材料中,水稻不仅是世界重要粮食作物,而且由于其基因组较小、重复序列较少的优点而成为一种重要的分子遗传学研究的单子叶模式植物,基因组测序已完成。自1988年首次获得转基因水稻以来,水稻转基因技术已获得突飞猛进的发展,目前已成功获得籼稻、粳稻、爪哇稻的转基因植物。随着基因枪转化技术的建立和根癌农杆菌介导转化法的成功,水稻基因转化技术日益完善。而且转移目标基因已从报告基因或筛选标记基因进入改良水稻抗性和适应性,以及改善品质,提高产量等重要基因的利用。 1.1 抗虫转基因水稻育种 水稻是虫害最多的大田作物,稻螟虫和稻飞虱危害最为严重,水稻中抗虫资源贫乏,转基因技术为抗虫品种的培育提供了一条新途径。自从1989年实现苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)抗虫基因转化水稻并得到再生植株以来,转抗虫基因水稻的研究取得了很大进展。转抗虫基因水稻包括转Bt基因、转蛋白酶抑制基因和转凝集素基因。在转Bt基因的研究方面,中国农科院生物技术中心杨虹等(1989)将Bt基因导入水稻品种台北309、中花8号的原生质体并获得再生植株;Fujim oto等(1993)通过电激法将cry LAb 基因导入水稻,首次报道了转Bt基因水稻对二化螟和稻纵卷叶螟的抗性。项友斌等(1999)利用农杆菌介导实现了苏云金杆菌抗虫基因cryI A(b)和cryI A(c)在水稻中的转化;黄健秋等(2000)利用农杆菌介导获得转(Bt)基因秀水11和春江11植株;薛庆中等(2002)利用农杆菌介导获得转双价抗虫基因(cryI Ac和豇豆胰蛋白酶抑制基因C pTI)浙大19植株;朱常香等(2002)获得Bt和X a21共转化水稻(C48)植株。近几年转Bt基因研究越来越多,进展很快,在籼稻、香稻、爪哇稻、杂交稻、深水稻中获得成功,选育出克螟稻1号、2号、3号(舒庆尧等,1998)。转Bt基因水稻在我国已进入环境释放阶段,有望培育出应用于生产的抗虫品种。 在转蛋白酶抑制剂基因水稻研究方面,通过电激介导原生质体转化,Xu等(1996)把豇豆胰蛋白酶抑制剂基因C pT i转入粳稻品种台北309,转基因植株对大螟和二化螟2种水稻虫害都具有抗性;通过基因枪介导马铃薯蛋白酶抑制剂基因PinⅡ转化水稻,Duan等(1996)获得了Nipponbare、台南67和Pi4等3个粳稻品种的抗大化螟转基因株系;Lee等(1999)利用PEG介导法将大豆K units胰蛋白酶抑制剂(SK TI)的cDNA转入粳稻Nagdongbyeo的原生质体,再生转基因植株的后代抗褐飞虱。曾黎琼等(2004)利用农杆菌介导将马铃薯蛋白酶抑制剂基因(PinⅡ)导入玉优1号、HT-7中;孔维文等(2004)利用农杆菌介导将PT A和马铃薯高赖氨酸蛋白基因(S B401)同时转入超级杂交稻亲本材料1826中。在转凝集素基因水稻研究中,主要是转雪莲花凝集素(G NA)基因,采用基因枪法,英国John Innes Centre(Maqbool等,1999;Rao等,1998;Sudhakar等,1998)把G NA基因导入AS D16、M5、M7、M12、FX92D、Basmati370等籼稻品种中,得到200多株转基因植株,G NA在水稻中呈高水平的组成性表达(用Ubi启动子)或韧皮部专一性表达(用Rssl启动子),转基因植株抗褐飞虱。在我国,傅向东等(1997)用G NA基因枪转化水稻IR72、IR76、珍汕97和秀水11等品种,部分转基因植株子代对褐飞虱有一定抗性;T ang(唐克轩等,1999)通过基因枪介导实现了G NA 基因和X a21基因的共转化,得到了转基因植株。唐克轩等(2003)利用农杆菌介导将半夏凝集素基因(pta)导入粳稻鄂宛105、中花12和籼稻E优532中,获得7个转基因纯系。 1.2 抗病转基因水稻育种 抗病转基因水稻包括转抗病毒基因、抗真菌病害基因和抗细菌病害基因。抗病毒转基因已开展了8种病毒的转基因研究,包括水稻通枯罗病毒(rice tungro disease)、水稻齿叶矮缩病毒(rice ragged 收稿日期:2005-07-21 作者简介:王彩芬(1968-),女,副研究员,从事水稻花培育种研究。T el:0951-*******E-mail:caifen-68@https://www.doczj.com/doc/e43110655.html,
转基因小麦研究进展及前景 摘要：自第一株转基因小麦报道以来，小麦转基因育种研究发展迅速，通过转基因技术实现的小麦遗传转化弥补了经典小麦育种的不足，突破了可利用基因库的限制，取得了可喜的进展。简要介绍了基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法等基因转化方法在小麦遗传转化中的应用，讨论了转基因技术在获得抗除草剂、抗病虫、抗逆、改良品质和雄性不育转基因小麦植株等方面的应用现状及其存在的主要问题与对策。 关键词：小麦；转基因；分子育种；进展 采用远缘杂交技术将小麦野生近缘物种中的有益外源基因导入小麦栽培品种，对其抗性、品质、产量的提高发挥了重要作用。但由于双亲亲缘关系较远造成杂交不结实、杂种不育、杂种后代长期分离、预见性差，使该技术在小麦遗传改良上的应用受到一定限制。 植物转基因技术被证明是进行外源基因定向转移独特而有力的手段，一定程度上补充或改进了传统的育种方法。通过植物遗传转化技术，可以按照需要，将有遗传信息的DNA 片段即目的基因进行人工重组，在离体条件下转入宿主细胞进行复制、表达，定向改造植物，可以打破基因流的界限，而且大大缩短育种周期。小麦是举世公认的最难转化的重要农作物之一，且转基因研究起步较晚，经过许多学者十几年的不懈努力，取得了长足的进展。目前，几乎所有的作物都开展了转基因研究，育种目标涉及到高产、优质、高效、兼抗性及多用途等诸多方面，一批抗逆性（如抗病、抗虫、抗除草剂）转基因作物已进入商品化生产阶段。美国研制成功的世界第一例抗草甘磷除草剂转基因小麦已经通过安全性试验；抗草胺膦转基因小麦、抗咪唑啉酮转基因小麦、高蛋白转基因小麦、抗虫和耐镇草宁除草剂转基因小麦、抗蚜虫转基因小麦、抗小麦黄花叶病毒转基因小麦，以及抗白粉病、赤霉病和黄矮病的转基因小麦正在田间释放[1,2]；高分子量谷蛋白亚基转基因小麦[3]、转Trx-S 基因抗穗发芽小麦新品系已进入中试阶段[4]。近年来，中国在小麦转基因方面也取得了初步的进展，并获得了一批具有抗病虫、抗逆境及改善品质的转基因小麦新材料，部分品系已经进入环境释放阶段。本文概述了小麦转基因研究常用遗传转化技术及其在小麦遗传改良中的应用，讨论了存在的主要问题及采取的应对措施。 1 小麦转基因技术 小麦转基因技术是指用人工方法将外源基因或DNA 导入小麦细胞，使之稳定地整合、表达并遗传的综合技术。小麦转基因技术可根据转化目的基因否需要通过组织培养再生植株分为两大类，第一类需要通过组织培养，常用的方法有农杆菌介导法、基因枪介导法、花粉管通道法等；第二类不需要通过组织培养，如PEG法、电激法等。在小麦遗传改良中应用最广泛的是第一类方法。 1.1 花粉管通道法 中国学者周光宇1974 年提出的DNA 片段杂交假说是花粉管通道法的理论基础，他于1983 年建立了花粉管通道法，该技术利用植物授粉后花粉萌发形成的花粉管，将外源DNA 送入胚囊中尚不具备正常细胞壁的合子。利用该法进行基因转移的工作主要集中在中国。1992 年，周文麟等通过花粉管法将C4作物的DNA 导入小麦，获得了具有C4作物若干性状的转“基因”后代[5]。随后，曾君祉等利用该法将带有GUS基因的pBI121 质粒导入小山3号，获得 5株转基因植株，转化率为4.7%[6]。阎新甫等将抗白粉病的大麦DNA导入花76，既获得了符合遗传规律的稳定抗病后代，还明确了抗白粉病基因由一对显性基因控制[7]。Ziberstein A 等将质粒DNA 涂于授粉的柱头，提高了转化频率，并完成后代分析和分子鉴定[8]。成卓敏等将大麦黄矮病毒GPV 株系的外壳蛋白基因导入小麦品种，获得了抗黄矮病毒GPV 的转基
生鲜食品保鲜技术研究进展 励建荣 （浙江工商大学食品与生物工程学院浙江省高校生鲜食品贮藏加工及安全控制创新团队 杭州310035） 摘要 随着人们生活水平的提高，消费需求和方式的转变，生鲜食品已成为城乡居民生活中的必需品，且需求 量增长迅速。然而由于保鲜技术的相对滞后，生鲜食品产后腐败损失严重，成为制约我国农产品加工业和食品工业发展的重要因素之一。生鲜食品保鲜已成为当今农业、食品企业、物流业和消费者所关心的热点问题。本文以生鲜水产品和果蔬为主要对象，根据其品质特性和腐败变质机理，介绍生鲜食品保鲜技术的国内外研究现状及发展趋势，旨在为该技术的研究与应用提供一定的参考，推动生鲜食品产业的发展。关键词生鲜食品；果蔬；水产品；保鲜技术；研究进展。 文章编号 1009-7848（2010）03-0001-12 生鲜食品的概念源于外资零售企业，是指由种植、采摘、养殖、捕捞形成的，未经加工或经初级加工，可供人类食用的生鲜农产品。较有代表性的是“生鲜三品”，即：果蔬（Fruits &Vegetables ）、水产品（Aquatic Product ）和肉类（Meats ）。随着社会进步和生活水平的提高，人们的消费需求和消费方式发生了较大变化，对食品的营养、健康、安全要求逐步提高。生鲜食品因新鲜、美味，且最具营养价值，故需求量增长迅速，已成为城乡居民生活中的必需品，占据农产品、食品总量的相当大的份额[1-2]。 我国是农业生产和出口大国，生鲜果蔬和水产品资源丰富。果蔬产量自2001年以来一直居世界首位，其中，果品年产量占世界果品总产量的 20%，蔬菜年产量占世界蔬菜总产量的49%[3]。水产品总产量已经连续20年位居世界第一位，占世界总产量的1/3，其中水产养殖总产量占世界总产量的70%。水产品国际贸易发展迅速，水产品出口额连续8年居世界首位，连续10年居我国大宗农 产品出口首位[4]。 然而，生鲜食品具有易腐性、季节性和地域性的特点，使其在贮藏、市场供应及产品开发方面受到很大限制。由于产后贮藏保鲜及加工技术的相对滞后，我国生鲜食品腐烂损失十分严重。据统计，目前我国水果的腐烂损失率在25%～30%，蔬菜的腐烂损失率在20%～25%，水产品的损失率在 15%左右，而欧、美、日等发达国家农产品平均损失率仅为1.7%～5%。保鲜技术落后、产后损失严 重已成为制约我国农产品加工业和食品工业发展，影响农民收入和市场竞争力的重要因素之一。生鲜食品保鲜是保证其贮藏期品质稳定，实施远距离或反季节贸易的关键，已成为农业和食品产业的一个重大难题，受到食品企业、物流业和消费者的广泛关注。 目前，世界各国都十分重视对生鲜食品保鲜技术的研究。为了适应社会发展及国际市场需求，近年来我国生鲜食品保鲜技术得到较快的发展。在传统工艺基础上，新技术、新设备不断出现，为促进我国生鲜食品产业健康、可持续发展，实现更高的经济与社会效益奠定了良好的基础。本文以生鲜水产品和果蔬为主要对象，根据其品质特性和腐败变质机理，介绍生鲜食品保鲜技术的现状 及发展趋势，以期为该技术的研究与应用提供一定的参考。 收稿日期：2010-06-13 基金项目：国家863计划海洋技术领域重点项目（2007AA09 1806）；浙江省科技厅海洋生物资源综合加工 与利用优先主题项目（2009C03017-5） 作者简介：励建荣，男，1964年出生，博士，教授 Vol．10No．3Jun ．2010 Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology 中国食品学报 第10卷 第3期 2010年6月
2019年高考生物苏版二轮练习练习：第二部分第十一单元第36讲基因工程Word版含解析 (1)可根据________________(答出两点)特性从基因文库中获取目的基因。 (2)在构建基因表达载体时，常要用到________和________两种工具酶。一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有________以及标记基因等，其中标记基因的作用是_____________________________________ ____________。 (3)在基因工程中，将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是______ _。 (4)基因工程药物可利用转基因的原核生物来生产。原核生物作为基因工程中受体细胞所具有的其他生物没有的特点主要有__________________ ______。 将目的基因导入大肠杆菌时，需用钙离子处理大肠杆菌使之成为_____ ______。 解析：(1)可根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物等特性从基因文库中获取目的基因。(2)基因工程中常用的两种工具酶是限制酶和DNA连接酶。一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。(3)在基因工程中，将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。(4)与其他生物相比，原核生物具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等特点，因此常将原核生物作为生产基因工程药物的工程菌。 答案：(1)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物等(答出两点即可)(2)限制酶DNA连接酶启动子、终止子鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来(3)农杆菌转化法(4)繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等感受态细胞 2．欧洲哥廷根小型猪因其器官大小、结构和生理特点等方面与人的器官极为相似，已经成为国际上理想的异种器官移植研究材料。目前，欧洲