第10章 转基因植物
- 格式：pptx
- 大小：2.63 MB
- 文档页数：98
下载文档原格式
合集下载
第十章 生物环境-植物互作
10-20
20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80
<0.5 0.6-1.5 1.6-2.5 2.6-3.5 3.6-5.5 >5.6
80-90 90-100
g/500 cm3
3
小麦—玉米间作体系中玉米根重的分布
0-10
10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90
20-30
30-40
40-50
50-60
60-70
70-80
<0.5 0.6-1.5 1.6-2.5 2.6-3.5 3.6-5.5 >5.6
g/500 cm3
小麦—玉米间作体系中小麦根重的分布
(19, June)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 0-10
不同小麦品种在无杂草时的产量潜力和对瑞 士黑麦草的抗性的关系
与杂草竞争时的产量损失率 %
Lemerle et al. 2001. Genetic improvement and agronomy for enhanced wheat competitiveness with weeds. Aust. J. Agric. Res. 52: 527–548.
g/500 cm3
杂草：成功的秘诀是 什么？
慢生 速生
茎和生 殖结构
速生型与慢生 型丛生禾草的 物质分配塑性
(plasticity)
根
相似
Tradeoff：一些 性状塑性高则另 一些性状塑性低
竞争性杂草莫邪菊对两 种单冠菊侧根分布的影
响
RGR 的频度分布
农业转基因生物安全管理条例
农业转基因生物安全管理条例（20XX年5月23日中华人民共和国国务院令第304号发布根据20XX年1月8日《国务院令关于废止和修改部分行政法规的决定》修订根据20XX年10月7日《国务院关于修改部分行政法规的决定》修订）第一章总则第一条为了加强农业转基因生物安全管理，保障人体健康和动植物、微生物安全，保护生态环境，促进农业转基因生物技术研究，制定本条例。
第二条在中华人民共和国境内从事农业转基因生物的研究、试验、生产、加工、经营和进口、出口活动，必须遵守本条例。
第三条本条例所称农业转基因生物，是指利用基因工程技术改变基因组构成，用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品，主要包括：（一）转基因动植物（含种子、种畜禽、水产苗种）和微生物；（二）转基因动植物、微生物产品；（三）转基因农产品的直接加工品；（四）含有转基因动植物、微生物或者其产品成分的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。
本条例所称农业转基因生物安全，是指防范农业转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成的危险或者潜在风险。
第四条国务院农业行政主管部门负责全国农业转基因生物安全的监督管理工作。
县级以上地方各级人民政府农业行政主管部门负责本行政区域内的农业转基因生物安全的监督管理工作。
县级以上各级人民政府有关部门依照《中华人民共和国食品安全法》的有关规定，负责转基因食品安全的监督管理工作。
第五条国务院建立农业转基因生物安全管理部际联席会议制度。
农业转基因生物安全管理部际联席会议由农业、科技、环境保护、卫生、外经贸、检验检疫等有关部门的负责人组成，负责研究、协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题。
第六条国家对农业转基因生物安全实行分级管理评价制度。
农业转基因生物按照其对人类、动植物、微生物和生态环境的危险程度，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。
具体划分标准由国务院农业行政主管部门制定。
第七条国家建立农业转基因生物安全评价制度。
园艺植物育种学_王小佳_第十章品种审定、新品种保护及良种推广精讲
一 品种审定
4 品种审定机构及其工作内容 4.1 审定机构 农业部设立国家农作物品种审定委员会，负责国家 级农作物品种审定。 省级农业行政主管部门设立省级农作物品种审定委 员会，负责省级农作物品种审定。 品种审定委员会成员由科研、教学、生产、推广、 管理、使用等方面的专业人员构成。
一 品种审定
4.2 工作任务及内容 • 领导、安排品种区域试验、生产试验工作，组 织现场观摩。 • 完成品种试验程序的品种，由品种审定委员会 办公室负责汇总试验结果，并提交品审委员会 专业委员会审定。 • 对已通过审定的发现有不可克服的缺点的品种， 品种审定委员会有权作出停止推广的决定。
二 植物新品种保护
4 授权品种权的权益和归属 4.1 完成育种的单位或者个人对其授权品种，享 有排他的独占权。 4.2 执行本单位的任务或者主要是利用本单位的 物质条件所完成的职务育种，属于该单位；非职 务育种，属于完成育种的个人。 4.3 委托育种或者合作育种，品种权的归属由当 事人在合同中约定；没有合同约定的，品种权属 于受委托完成或者共同完成育种的单位或者个人。
二 植物新品种保护
5 品种权的保护期限 品种权的保护期限，自授权之日起，藤本植物、林 木、果树和观赏树木为20年，其他植物为15年。
二 植物新品种保护
6 植物新品种保护和品种审定的关系 两者是两项性质不同的法规条例，规定需要品种 审定合格才能推广的作物种类，即使获得品种保 护权，在生产、销售、推广前仍需先通过品种审 定。
二 植物新品种保护
1 植物新品种保护的概念及意义 1.1 概念 指完成育种的单位或者个人对其授权品种享有 排他的独占权。任何单位或者个人未经品种权 所有人许可，不得为商业目的生产或者销售该 授权品种的繁殖材料，不得为商业目的将该授 权品种的繁殖材料重复使用于生产另一品种的 繁殖材料。 植物新品种保护也叫“植物育种者权利”，同 专利、商标、著作权一样，是知识产权保护的 一种形式。
第10篇 基因组表观遗传
核小体旋转定位
旋转定位（rotational position） 缠绕在核小体上的 DNA分子总是一面 朝外，一面朝内。 当移动缠绕在核小 体上的DNA时，若 改变的顺序少于整 圈螺旋碱基对数 （≠10.2 bp），原 有的顺序朝向将发 生变化。因朝外一 侧比朝内一侧更易 受到核酸酶的攻击， 采用合适的酶处理 可检测到这种变 副突变不涉 及基因结构 的改变,只是 等位基因的 表达模式不 同于原来的 同源基因.
副突变遗传效应
10.3 DNA甲基化与表观遗传
基因组的甲基化模式可影响表型并能通过 体细胞遗传,但不改变细胞的基因型.
A甲基转移酶主要存在于低等真核生物 C甲基转移酶主要存在于高等真核生物 两者都以SAM(S腺苷甲硫氨酸)为底物.
果蝇绝缘子（insulator）
果蝇多线染色体横纹区SCS 专一性结合蛋白质
Interband
Scs,
BEAF-32
绝缘子可阻止相邻基因之间 增强子的彼此干扰
1) 真核生物增强子具有双向作用, 超长距离功 能, 从而带来位置相邻基因之间的彼此干扰 问题. 2) 有些基因位与异染色质邻近, 会受到抑制效应 的干扰. 绝缘子可以阻止上述因位置原因产生的对基因表 达的抑制.
核小体平移定位
平移定位（translational position） 假定核小体与DNA的结合存在特 异性，当移动10 bp 倍数的顺序时，缠绕核小体的序列将会改变位置， 从而使核小体之间连接的顺序发生移位，但不改变DNA顺序原有的 朝向。 移位可使下一轮暴露的连接DNA顺序增加或减少。用微球菌 核酸酶处理样品，可发现移位的顺序 .
Acetylation Phosphorylation
Histone Substitution
第10章 植物遗传转化
8
农杆菌和基因枪转化的特点比较
1，农杆菌转化的特点： 多为单拷贝或寡拷贝转化与整合，减少了 共抑制等基因沉默现象，转基因遗传较稳 定； 不需要特殊设备，实验成本较低。
9
农杆菌和基因枪转化的特点比较
2，基因枪法转化的特点： 不受基因型限制，并且可用各种组织或细胞 作为靶材料。 操作简便。
21
第二节
转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性
1，经过愈伤组织的受体系统 1.3，两种形式的共同特点：
1）外植体材料来源广泛； 2）适用的植物物种范围广； 3）再生植株群体变异大。
22
第二节
转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性
2，不经过愈伤组织的受体系统 也称直接分化受体系统，指直接对外植体 材料进行遗传转化操作，然后经过培养直接在 外植体上形成不定芽的情况。 这种系统的特点是 1）获得再生植株的所 需时间短，操作简单；2）遗传变异少；3）外 源基因稳定性高；4）嵌合体比例偏高；5）受 植物物种的限制比较大。
25
第二节
转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性 5，生殖细胞受体系统
以花粉粒或卵细胞为受体细胞进行直接的 转化的技术系统，也叫种质系统。 5.1，花粉管通道法； 5.2，花粉粒浸泡法； 5.3，花粉粒基因枪转化法； 5.4，子房微注射法。
26
第二节
转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性
16
第二节
转化的受体系统
一、转化受体的条件
5，农杆菌敏感性 对于农杆菌介导的基因转化来说，需要受 体材料对农杆菌敏感，因为只有对农杆菌敏感 的材料才能够接受农杆菌的转化。一般认为， 大多数双子叶植物对农杆菌敏感而单子叶植物 不敏感。 农杆菌有不同的菌株，同一材料对不同菌 株的敏感程度可能存在不同；目前，还可以采 用化学试剂（乙酰丁香酮）来弥补敏感性的不 足。
第十章外源基因表达和基因工程药物
超螺旋构象 4.CpG岛甲基化水平降低
（二）顺式作用原件（启动子、增强子和沉默子） 直接影响基因表达活性 （三）转录因子的调控 （四）真核生物在转录后仍可控制mRNA的结构和 功能，其在转录后层次不同于原核生物
目标蛋白性质
是否需要糖基化
三维结构复杂程度
是
否
简单结构
真核表达 系统
原核表达 系统
复杂的三维结构
• 目的：针对难以或无法从自然界直接提取、 分离、纯化所获得的，或制造成本、产量 规模等受限制的，或利用化学方法无法合 成的多肽，蛋白质、酶这类生物分子药物， 利用细胞或组织或器官或生命体的复制、 转录、翻译及其调控系统以及翻译后加工、 修饰等体系，按人的意愿生物合成这些生 物分子，并从中将表达产物分离纯化至预 期程度，最终加工成药品。
测序；表达图谱 4. 法医—犯罪现场标本分析 5. 肿瘤—各种肿瘤检测 6. 其他……
二、目的基因与表达载体的重组
• 重组载体的构建：对目的基因和载体DNA 进行剪切、修饰，在连接酶的作用下连接 形成完整有复制能力的重组体。
（一）载体
• 对于外源基因的表达，第二个问题就是选 择合适的表达载体并将目的基因重组至表 达载体上。
第十章外源基因表达与基 因工程药物
第一节 概 述
• 外源基因的表达：利用细胞内相关酶系及其调控 系统，将外源基因转录成肽链或加工成活性蛋白 质的过程。
• 具体的说，利用分子生物学技术，在体外将编码 外源蛋白质的基因重组至适宜的表达载体上，通 过相关技术将其导入宿主细胞内，借助宿主细胞 的转录、翻译或翻译后修饰酶系及相应的调控系 统，在宿主细胞合成或分泌具有原有生物活性的 蛋白质。
• 目的基因和载体DNA分子的体外重组关键 在于：选择合适的重组位点、剪切位点； 以及剪切后适当的条件将目的基因和载体 DNA分子连接获得重组分子。
（二）顺式作用原件（启动子、增强子和沉默子） 直接影响基因表达活性 （三）转录因子的调控 （四）真核生物在转录后仍可控制mRNA的结构和 功能，其在转录后层次不同于原核生物
目标蛋白性质
是否需要糖基化
三维结构复杂程度
是
否
简单结构
真核表达 系统
原核表达 系统
复杂的三维结构
• 目的：针对难以或无法从自然界直接提取、 分离、纯化所获得的，或制造成本、产量 规模等受限制的，或利用化学方法无法合 成的多肽，蛋白质、酶这类生物分子药物， 利用细胞或组织或器官或生命体的复制、 转录、翻译及其调控系统以及翻译后加工、 修饰等体系，按人的意愿生物合成这些生 物分子，并从中将表达产物分离纯化至预 期程度，最终加工成药品。
测序；表达图谱 4. 法医—犯罪现场标本分析 5. 肿瘤—各种肿瘤检测 6. 其他……
二、目的基因与表达载体的重组
• 重组载体的构建：对目的基因和载体DNA 进行剪切、修饰，在连接酶的作用下连接 形成完整有复制能力的重组体。
（一）载体
• 对于外源基因的表达，第二个问题就是选 择合适的表达载体并将目的基因重组至表 达载体上。
第十章外源基因表达与基 因工程药物
第一节 概 述
• 外源基因的表达：利用细胞内相关酶系及其调控 系统，将外源基因转录成肽链或加工成活性蛋白 质的过程。
• 具体的说，利用分子生物学技术，在体外将编码 外源蛋白质的基因重组至适宜的表达载体上，通 过相关技术将其导入宿主细胞内，借助宿主细胞 的转录、翻译或翻译后修饰酶系及相应的调控系 统，在宿主细胞合成或分泌具有原有生物活性的 蛋白质。
• 目的基因和载体DNA分子的体外重组关键 在于：选择合适的重组位点、剪切位点； 以及剪切后适当的条件将目的基因和载体 DNA分子连接获得重组分子。
作物育种学重点
《作物育种学》教学重点一、大纲说明1．课程的性质、地位和任务《作物育种学》是研究选育和繁育农作物优良品种的理论和方法的科学，是农学专业的一门主要专业课程。
《作物育种学》具有综合性和实践性强的学科特点。
它以遗传学、进化论为主要基础，涉及植物学、植物生态学、植物生理学、生物化学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、生物统计与试验设计、生物技术、农产品加工学等领域的知识与研究方法。
并与作物栽培学有着密切的联系，是作物生产科学的两个不可偏缺的主要学科。
通过本课程的学习，使学生理解选育和繁育农作物新品种的基本原理，初步掌握作物育种和良种繁育的技术方法和基本操作技能，初步具备综合应用本学科和相关学科的知识，独立开展作物育种和良种繁育工作的能力。
2．课程教学的基本要求课程教学贯彻理论与实践相结合的原则，实行课堂教学、实验教学、多媒体教学与田间实践相结合的方法，重视育种理论知识的传授，强化学生实践操作能力的培养。
以课堂讲授为主线，配合搞好实验课、教学实习、课程论文、教学标本园区的管理与调查、作物育种科研试验区观摩及作物原种、良种生产基点的考察等实践性教学环节。
课堂教学方法中，实行少而精、启发式和形象化教学相结合，通过多媒体等现代化教学手段提高学生对抽象内容的感性认识。
采用以上多种具体教学措施，提高学生参与作物育种和良种繁育等科研、生产实践活动的主动性和积极性，培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3．课程简介（100字左右）课程内容包含了从制订作物育种目标到种子生产的全过程。
其中引种、选择育种、杂交育种、杂种优势利用、诱变育种、远缘杂交与倍性育种、生物技术在育种中的应用等途径，抗病虫育种、抗逆性育种、作物品质改良等主要目标性状的选育和良种繁育为本课重点。
4．课程教学改革课程教学突出知识的科学性、系统性、实用性和先进性。
学时压缩，内容精简调整。
压缩陈旧、重复内容，增加高新技术和实用性强的内容。
注意本课程知识与已开课程（如植物学、遗传学等）和后续课程（如组织培养）知识的衔接，避免不必要的重复。
第10章 微生物与基因工程
➢ 携带了氨卞青霉素抗性基因（ampR）
➢ 多克隆位点区位于lacZ‘基因中，在此位点上插入外源基因会 导致lacZ‘基因失活，可利用蓝白斑筛选重组子 。
.
.
.
质粒的不足
（1）外源DNA≤15kb。 （2）转化效率低，约0.1％的转化率。
.
二、λ噬菌体克隆载体
λ噬菌体的优点： （1）遗传背景清楚； （2）容纳外源DNA≤23kb。 （3）高感染率100%，体外包装上外壳蛋白。 缺点：DNA分子很大；限制酶有很多切点，且多位
.
.
⑵ 插入一小段多克隆位点区
➢ 在α肽的编码区内插入一小段密集限制酶单一位点 的DNA片段，当外源DNA插入到这一区段，则会 破坏α互补作用。这时若将M13（含外源DNA）和 宿主细胞涂布在含有IPTG和X–gal培养基的平板 上，则形成无色噬菌斑。
.
➢ M13载体克隆外源DNA的能力较小，一般只适 于克隆300～400bp的外源DNA片段；
.
M13噬菌体的改造
➢ 野生型M13不适于作为克隆载体，因此人们对野生 型M13进行了改造，构建了一系列M13克隆载体。
➢ 在M13基因组中，除基因间隔区（IG）外，其他均 为复制和组装所必需的基因。
➢ 外源DNA插入IG区，可不影响M13活动，因此对 野生型M13的改造主要在IG区中进行。
.
⑴ 插入β－半乳糖苷酶选择标记
第十章
微生物与基因工程
基因工程技术
➢ 基因工程（genetic engineering)：把分离到的 或合成的基因经过改造，插入载体中，导入宿 主细胞内，使其扩增和表达，从而得到大量基 因产物，或令生物表现出新的形状。
.
基因工程大事记
1973 Cohen和Boyer第一次将重组体DNA转化大肠杆菌，
➢ 多克隆位点区位于lacZ‘基因中，在此位点上插入外源基因会 导致lacZ‘基因失活，可利用蓝白斑筛选重组子 。
.
.
.
质粒的不足
（1）外源DNA≤15kb。 （2）转化效率低，约0.1％的转化率。
.
二、λ噬菌体克隆载体
λ噬菌体的优点： （1）遗传背景清楚； （2）容纳外源DNA≤23kb。 （3）高感染率100%，体外包装上外壳蛋白。 缺点：DNA分子很大；限制酶有很多切点，且多位
.
.
⑵ 插入一小段多克隆位点区
➢ 在α肽的编码区内插入一小段密集限制酶单一位点 的DNA片段，当外源DNA插入到这一区段，则会 破坏α互补作用。这时若将M13（含外源DNA）和 宿主细胞涂布在含有IPTG和X–gal培养基的平板 上，则形成无色噬菌斑。
.
➢ M13载体克隆外源DNA的能力较小，一般只适 于克隆300～400bp的外源DNA片段；
.
M13噬菌体的改造
➢ 野生型M13不适于作为克隆载体，因此人们对野生 型M13进行了改造，构建了一系列M13克隆载体。
➢ 在M13基因组中，除基因间隔区（IG）外，其他均 为复制和组装所必需的基因。
➢ 外源DNA插入IG区，可不影响M13活动，因此对 野生型M13的改造主要在IG区中进行。
.
⑴ 插入β－半乳糖苷酶选择标记
第十章
微生物与基因工程
基因工程技术
➢ 基因工程（genetic engineering)：把分离到的 或合成的基因经过改造，插入载体中，导入宿 主细胞内，使其扩增和表达，从而得到大量基 因产物，或令生物表现出新的形状。
.
基因工程大事记
1973 Cohen和Boyer第一次将重组体DNA转化大肠杆菌，
农业转基因生物安全管理条例（2017年修订）
农业转基因生物安全管理条例（2017年修订）文章属性•【制定机关】国务院•【公布日期】2017.10.07•【文号】•【施行日期】2017.10.07•【效力等级】行政法规•【时效性】现行有效•【主题分类】农业科技正文农业转基因生物安全管理条例（2001年5月23日中华人民共和国国务院令第304号公布根据2011年1月8日《国务院关于废止和修改部分行政法规的决定》第一次修订根据2017年10月7日《国务院关于修改部分行政法规的决定》第二次修订）第一章总则第一条为了加强农业转基因生物安全管理，保障人体健康和动植物、微生物安全，保护生态环境，促进农业转基因生物技术研究，制定本条例。
第二条在中华人民共和国境内从事农业转基因生物的研究、试验、生产、加工、经营和进口、出口活动，必须遵守本条例。
第三条本条例所称农业转基因生物，是指利用基因工程技术改变基因组构成，用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品，主要包括：（一）转基因动植物（含种子、种畜禽、水产苗种）和微生物；（二）转基因动植物、微生物产品；（三）转基因农产品的直接加工品；（四）含有转基因动植物、微生物或者其产品成份的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。
本条例所称农业转基因生物安全，是指防范农业转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成的危险或者潜在风险。
第四条国务院农业行政主管部门负责全国农业转基因生物安全的监督管理工作。
县级以上地方各级人民政府农业行政主管部门负责本行政区域内的农业转基因生物安全的监督管理工作。
县级以上各级人民政府有关部门依照《中华人民共和国食品安全法》的有关规定，负责转基因食品安全的监督管理工作。
第五条国务院建立农业转基因生物安全管理部际联席会议制度。
农业转基因生物安全管理部际联席会议由农业、科技、环境保护、卫生、外经贸、检验检疫等有关部门的负责人组成，负责研究、协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题。
10章化学领域08
第二部分第10章一、填空1、对于仅用结构和/或组成不能够清楚描述的化学产品，说明书中应当进一步使用适当的____________对其进行说明，使要求保护的化学产品能被清楚地确认。
答案：化学、物理参数和/或制备方法2、对于化学方法发明，无论是物质的制备方法还是其他方法，均应当记载___、____和____。
对于方法所用的原料物质，应当说明其成分、性能、制备方法或者来源，使得____________。
答案：方法所用的原料物质，工艺步骤，工艺条件，本领域技术人员能够得到3、组合物权利要求中各组分含量百分数之和应当_________。
几个组分的含量范围应当符合以下条件：某一组分的上限值+其他组分的下限值______；某一组分的下限值+其他组分的上限值______。
答案：等于100%，≤100%，≥100%4、转基因动物或植物是通过基因工程的重组DNA技术等生物学方法得到的。
其本身______“动物品种”或“植物品种”， ______被授予专利权。
答案：属于，不能5、对于涉及转化体或融合细胞本身的发明，说明书应当包括下列内容：产品的确认，产品的制备，产品的用途。
如果说明书中描述的制备方法，是本领域技术人员不能重复实施的方法，则转化体或融合细胞应当___________。
答案：按照专利法实施细则第二十五条的规定进行生物材料的保藏6、重组载体的权利要求可通过限定__________来描述。
转化体的权利要求可通过限定其___________来描述。
单克隆抗体的权利要求可以用__________来限定。
答案：至少一个基因和载体，宿主和导入的基因（或重组载体），产生它的杂交瘤二、判断1、虽然化学领域发明专利申请的审查存在着许多特殊的问题，但必须按照专利法和专利法实施细则的原则，并在符合《审查指南》一般性规定的前提下进行审查。
（对）2、对于化学产品发明，说明书必须记载证明发明的技术方案可以实现所述用途和／或达到预期效果的定性或者定量实验数据。
转基因植物表
转基因植物表
以下是一些常见的转基因植物及其特点：
1.转基因大豆：大豆是世界上最重要的粮食作物之一，通过转基因技术可以提高
抗性、耐受性和产量。
一些转基因大豆植物具有耐草剂、抗虫害和耐逆境性能。
2.转基因玉米：转基因玉米是通过基因工程技术插入抗虫害基因，如BT基因。
这
种转基因玉米植物具有更高的抗虫害能力，减少了化学农药的使用。
3.转基因水稻：转基因水稻具有抗虫、耐盐碱、增产等特点。
4.转基因小麦：转基因小麦具有抗病、耐旱、增产等特点。
5.转基因番茄：转基因番茄具有抗病、抗虫等特点。
6.转基棉花：转基因棉花具有抗虫、抗病、耐旱、耐盐碱等特点。
7.转基因油菜：转基因油菜具有抗虫、抗病、耐旱、耐盐碱等特点。
8.转基因木瓜：转基因木瓜具有抗虫、耐旱等特点。
9.转基因马铃薯：转基因马铃薯具有抗虫、抗病、耐旱等特点。
10.转基因甘蔗：转基因甘蔗具有抗虫、抗病、耐旱等特点。
此外，还有一些其他类型的转基因植物，如转基因向日葵、转基因芝麻等。
这些转基因植物的研发和应用，有助于提高农作物的产量和品质，减少化学农药的使用，保护生态环境和人类健康。
第十章-微生物对环境污染物的降解和转化
开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（ABS）:
NaSO3
CH3 | C CH2
| CH3
ABS
CH3 |
CH3 |
CHCH2 C CH3
|
CH3 3
甲基分支干扰生物降解,链末端与4个碳原子相连的抗攻 击的能力更强。
15
• 危害:ABS可以在天然水体中存留800h以上,使这得接纳 他的水体长时间保持，产生大量泡沫，引起水体缺氧。
• 为使洗涤剂易于生物降解，人们将ABS的结构改变为线 性的直链烷基苯磺酸盐（LAS）：
CH3
CH3
CH3
N NaaSS OO 3 3
| C
CH2 CH|C（ HCC HH 2 2） C| 9
CC H3 H3
|
|
|
• 由于减少了分支,它的C生H3物AB分SC 解H 速3 度大为3提C 高H。3
16
A．降解洗涤剂的微生物
11
３影响石油降解的因素(p182)
• 石油烃的种类和组成 • 环境因素（溶解度、物理状态（油水界
面）、温度、氧气、养料）
12
（三）农药
• 如杀虫剂、除草剂等 • 化学成分:有卤素、磷酸基、氨基、硝基、羟基及其它
取代物的简单烃骨架（有机磷、有机锡、有机氯等）。
• 相比较其它取代基团而言,微生物对卤素取代基往往不适应，因而 随着卤素取代基数量的增多，农药的生物可降解性大幅度下降。
引起死亡。具报道每年海洋中死于废弃塑料的海鸟和海洋哺乳动 物，数目之多令人触目惊心。 • （3）.影响景观
• 目前发现能降解塑料的微生物，种类很少，而且降解 速度缓慢。他们主要是细菌、放线菌、曲霉中的某些 成员。
19
* 如何制造完全生物可降解塑料 ？有哪些种类？发展前景如何？
NaSO3
CH3 | C CH2
| CH3
ABS
CH3 |
CH3 |
CHCH2 C CH3
|
CH3 3
甲基分支干扰生物降解,链末端与4个碳原子相连的抗攻 击的能力更强。
15
• 危害:ABS可以在天然水体中存留800h以上,使这得接纳 他的水体长时间保持，产生大量泡沫，引起水体缺氧。
• 为使洗涤剂易于生物降解，人们将ABS的结构改变为线 性的直链烷基苯磺酸盐（LAS）：
CH3
CH3
CH3
N NaaSS OO 3 3
| C
CH2 CH|C（ HCC HH 2 2） C| 9
CC H3 H3
|
|
|
• 由于减少了分支,它的C生H3物AB分SC 解H 速3 度大为3提C 高H。3
16
A．降解洗涤剂的微生物
11
３影响石油降解的因素(p182)
• 石油烃的种类和组成 • 环境因素（溶解度、物理状态（油水界
面）、温度、氧气、养料）
12
（三）农药
• 如杀虫剂、除草剂等 • 化学成分:有卤素、磷酸基、氨基、硝基、羟基及其它
取代物的简单烃骨架（有机磷、有机锡、有机氯等）。
• 相比较其它取代基团而言,微生物对卤素取代基往往不适应，因而 随着卤素取代基数量的增多，农药的生物可降解性大幅度下降。
引起死亡。具报道每年海洋中死于废弃塑料的海鸟和海洋哺乳动 物，数目之多令人触目惊心。 • （3）.影响景观
• 目前发现能降解塑料的微生物，种类很少，而且降解 速度缓慢。他们主要是细菌、放线菌、曲霉中的某些 成员。
19
* 如何制造完全生物可降解塑料 ？有哪些种类？发展前景如何？
2023秋苏教版一年级科学上册10.自然世界与人工世界2-2(表格教案)
2023秋苏教版一年级科学上册10.自然世界与人工世界2-2 (表格教案)
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
教学内容分析
本节课的主要教学内容是苏教版一年级科学上册第10章“自然世界与人工世界2-2”。本章内容主要包括两部分：一是对自然现象和人工现象的认识，二是对这两种现象的区分和理解。
过程：
选择几个典型的自然现象和人工现象案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解自然现象和人工现象的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用自然现象和人工现象解决实际问题。
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
教学难点与重点
1.教学重点：
（1）自然现象和人工现象的认识：学生需要掌握自然现象和人工现象的定义，了解它们之间的区别和联系。例如，自然现象包括天气变化、生物生长等，而人工现象则是指人类活动所创造的事物，如建筑、交通工具等。
（2）区分自然现象和人工现象的方法：学生需要学会运用观察、实验等方法，区分自然现象和人工现象。例如，通过观察事物的产生、变化过程，判断其属于自然现象还是人工现象。
将学生分成若干小组，每组选择一个与自然现象和人工现象相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
5.课堂展示与点评（15分钟）
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对自然现象和人工现象的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
1.科学探究能力：通过观察、实验和探究，让学生学会提出问题、作出假设、制定计划、实施实验、收集证据、解释现象、总结规律，从而培养学生的科学探究能力。
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
教学内容分析
本节课的主要教学内容是苏教版一年级科学上册第10章“自然世界与人工世界2-2”。本章内容主要包括两部分：一是对自然现象和人工现象的认识，二是对这两种现象的区分和理解。
过程：
选择几个典型的自然现象和人工现象案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解自然现象和人工现象的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用自然现象和人工现象解决实际问题。
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
教学难点与重点
1.教学重点：
（1）自然现象和人工现象的认识：学生需要掌握自然现象和人工现象的定义，了解它们之间的区别和联系。例如，自然现象包括天气变化、生物生长等，而人工现象则是指人类活动所创造的事物，如建筑、交通工具等。
（2）区分自然现象和人工现象的方法：学生需要学会运用观察、实验等方法，区分自然现象和人工现象。例如，通过观察事物的产生、变化过程，判断其属于自然现象还是人工现象。
将学生分成若干小组，每组选择一个与自然现象和人工现象相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
5.课堂展示与点评（15分钟）
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对自然现象和人工现象的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
1.科学探究能力：通过观察、实验和探究，让学生学会提出问题、作出假设、制定计划、实施实验、收集证据、解释现象、总结规律，从而培养学生的科学探究能力。
《细胞工程》课程说明书
[3]/new/xbgc/Course/Content.asp?M=2
[4] http://61.187.179.69/ec2006/C217/kcms-1.htm
四、教学信息
教学目标
通过本课程的学习使学生掌握细胞工程的基本操作技术、原理及研究对象的特点，为从事生物学相关领域的研究奠定良好的基础。
扩展专题2:科研论文介绍-研读及撰写（2学时）
第17周
课程总结、扩展与答疑（2学时）
答疑
教学方法
与手段
通过教材进行基本内容讲授，多媒体辅助，小组讨论等教学手段相结合。
学习方法
课上听讲，要点分析，分组讨论，课堂小结，课后复习、浏览教学网站、去开放实验室实践。
五、实践教学（独立设课另安排）
六、成绩考核
平时成绩
思考与作业练习见课件
第3周
第3章植物组织与器官培养（4学时）
3.1植物组织培养（2学时）
3.2植物胚胎培养
3.3毛状根培养（2学时）
思考与作业练习见课件
第4周
第4章人工种子与植物脱毒（2学时）
4.1人工种子
4.2植物脱毒
第5周
第5章植物细胞培养与次级代谢产物制备（2学时）
第6章原生质体培养与诱变（2学时）
第6周
第7章细胞融合与体细胞杂交（4学时）
7.1细胞融合（2学时）
第7周
7.2体细胞杂交（2学时）
第8章多倍体与单倍பைடு நூலகம்植物（4学时）
8.1多倍体植物（2学时）
思考与作业练习见课件
第8周
8.2单倍体与纯合二倍体植物（2学时）
视频文献拓展等参考课件
第9周
劳动周
第10周
第9章植物离体受精（2学时）
[4] http://61.187.179.69/ec2006/C217/kcms-1.htm
四、教学信息
教学目标
通过本课程的学习使学生掌握细胞工程的基本操作技术、原理及研究对象的特点，为从事生物学相关领域的研究奠定良好的基础。
扩展专题2:科研论文介绍-研读及撰写（2学时）
第17周
课程总结、扩展与答疑（2学时）
答疑
教学方法
与手段
通过教材进行基本内容讲授，多媒体辅助，小组讨论等教学手段相结合。
学习方法
课上听讲，要点分析，分组讨论，课堂小结，课后复习、浏览教学网站、去开放实验室实践。
五、实践教学（独立设课另安排）
六、成绩考核
平时成绩
思考与作业练习见课件
第3周
第3章植物组织与器官培养（4学时）
3.1植物组织培养（2学时）
3.2植物胚胎培养
3.3毛状根培养（2学时）
思考与作业练习见课件
第4周
第4章人工种子与植物脱毒（2学时）
4.1人工种子
4.2植物脱毒
第5周
第5章植物细胞培养与次级代谢产物制备（2学时）
第6章原生质体培养与诱变（2学时）
第6周
第7章细胞融合与体细胞杂交（4学时）
7.1细胞融合（2学时）
第7周
7.2体细胞杂交（2学时）
第8章多倍体与单倍பைடு நூலகம்植物（4学时）
8.1多倍体植物（2学时）
思考与作业练习见课件
第8周
8.2单倍体与纯合二倍体植物（2学时）
视频文献拓展等参考课件
第9周
劳动周
第10周
第9章植物离体受精（2学时）
《生物入侵与生物安全》教学大纲
《生物入侵与生物安全》教学大纲课程代码：16590011课程名称：生物入侵与生物安全；Bioinvasion and Biosafety学分：2.0周学时：4预修课程：植物学、微生物学、动物学、基因工程原理、分子生物学等。
面向对象：植物生产类、生命科学类等本科生。
一、教学目标【学习目标】通过本课程的学习要求学生了解并掌握下列主要内容：1）生物安全广义与狭义的基本概念、生物入侵与转基因生物安全的概念、生物安全有关的生物因素、生物安全有关问题与风险以及应对的评价与控制对策。
2）生物入侵相关的基本概念、国际生物入侵的现状与国内生物入侵的现状、外来入侵生物入侵的机制、外来入侵生物入侵的途径、中国外来入侵种的数量与外来入侵种的危害，以及防止外来生物入侵的对策。
3）转基因技术与转基因生物（微生物、植物和动物）的基本概念、转基因植物与动物的转基因方法，转基因技术在农业、医药、工业、能源环保、新材料等领域的应用情况与发展前景。
转基因动物和转基因微生物的技术原理，了解转基因动物和转基因微生物的研究现状，清楚以及转基因安全评价的内容和转基因检测方法的原理和内容。
基本具备研究或解决转基因生物安全评价和检测的基本方法和技能。
4）转基因植物环境安全性与食品安全性评价有关基本概念、原则，转基因植物环境安全性与食品安全性内容与程序以及应相的方法，转基因植物环境安全性与食品安全性潜在风险的安全控制对策与技术。
5）为什么要进行转基因生物安全管理？农业转基因生物安全管理的要素，国际组织和世界有关国家地区的农业转基因生物安全管理法规条例与管理办法，以及我国农业转基因生物的安全管理的政策法规与制度框架。
【课外要求】利用学校SRTP项目、国家级或省级的创新项目的机遇，若有兴趣和时间，可依托本教师团队所在的具有良好平台，如植物保护国家一级重点学科和国家水稻生物学重点实验室、农业部农业昆虫学重点实验室、国家自然科学基金委员会创新群体“农业害虫生物防治基础研究”（刘树生教授负责，冯明光、陈学新、叶恭银、沈志成教授均系骨干，徐晓莉博士和吴琼硕士系辅助骨干的成员，其中吴琼老师为本课程网站维护的负责人）、教育部创新团队【农业害虫生物防治（冯明光、刘树生、冯明光、陈学新、叶恭银、沈志成、娄永根）、水稻重要病害的成灾机理和持续控制（周雪平、宋凤鸣、马忠华等））等，进入系列教授实验室开展认知、科研与实践。
园艺植物育种学_王小佳_第十章品种审定、新品种保护及良种推广
二 植物新品种保护
2.3授予品种权的植物新品种应当具备特异性。特 异性，是指申请品种权的植物新品种应当明显 区别于在递交申请以前已知的植物品种。 2.4授予品种权的植物新品种应当具备一致性，一致 性，是指申请品种权的植物新品种经过繁殖， 其相关的特征或者特性一致。 2.5授予品种权的植物新品种应当具备稳定性。稳定 性，是指申请品种权的植物新品种经过反复繁 殖后，其相关的特征或者特性保持不变。
三 品种推广
3.2.2 确定各区域发展品种及布局 ①市场需求和政府部门的适当调控 如蔬菜基地规划中针对一线、二线基地品种规划、 全国蔬菜调运基地及出口蔬菜基地品种布局等。 ②原有种类、品种的构成及存在的问题 考虑是原有品种是否存在区域化主栽品种的潜力 或必须进行更换。 ③新引品种和新育成品种的比较和挑选。 包括多个品种的比较试验、适应性试验等。
二 植物新品种保护
4 授权品种权的权益和归属 4.1 完成育种的单位或者个人对其授权品种，享 有排他的独占权。 4.2 执行本单位的任务或者主要是利用本单位的 物质条件所完成的职务育种，属于该单位；非职 务育种，属于完成育种的个人。 4.3 委托育种或者合作育种，品种权的归属由当 事人在合同中约定；没有合同约定的，品种权属 于受委托完成或者共同完成育种的单位或者个人。
三 品种推广
3.1.2品种区域化的内容 ①进行品种区域试验和适应性试验，确定本地区 的最适品种。实质是最适品种的选择。 ②根据某地区的生态环境条件，结合市场需求、 交通条件、种植习惯、劳动力因素等规划特定种 类品种的安排。实质是最适宜品种组合的选择。
三 品种推广
3.2品种区域化的步骤和方法 3.2.1 自然区域的划分 总体自然区域划分。根据气候因素、地势、土壤、 主要园艺植物栽培种类及社会经济条件等因素进 行区域划分。如江苏省将果树生产区域划分为太 湖沿岸丘陵常绿果树区、长江下游落叶果树区、 徐淮北方落叶果树区三个区域。 特定种类划分。结合园艺植物生长发育特性与环 境条件的关系划分为最适宜区、次适宜区和不适 宜区域等。
基因工程原理智慧树知到课后章节答案2023年下宁波大学
基因工程原理智慧树知到课后章节答案2023年下宁波大学宁波大学第一章测试1.从广义上来说，转基因生物可以是基因的“转入”，也可以是基因的“转出”。
（）A:对 B:错答案:对2.基因工程技术诞生的标志通常认为是（）。
A:第一个基因工程药物，生长激素抑制素，的成功生产和上市。
B:限制性核酸内切酶的发现。
C:Berg教授首次成功构建SV40和DNA的重组分子。
D:Cohen教授第一次获得既抗卡那霉素又抗四环素的双重抗性特性的大肠杆菌转化子菌落。
答案:Cohen教授第一次获得既抗卡那霉素又抗四环素的双重抗性特性的大肠杆菌转化子菌落。
3.辨别转基因作物应该根据它们的（）。
A:形状B:颜色C:转入基因所展现的性状D:产量答案:转入基因所展现的性状4.基因工程技术的诞生得益于技术上的几大发明，它们包括：（）。
A:限制性核酸内切酶、DNA连接酶等工具酶的发现。
B:逆转录酶的发现。
C:胚胎干细胞技术的发展。
D:载体DNA分子的获得。
答案:限制性核酸内切酶、DNA连接酶等工具酶的发现。
;逆转录酶的发现。
;载体DNA分子的获得。
5.基因工程的基本流程包括为（）。
A:外源目的基因的表达。
B:重组DNA分子导入受体细胞以及阳性克隆的筛选。
C:核酸分子杂交和DNA测序。
D:目的基因的分离、获取以及重组载体的构建。
答案:外源目的基因的表达。
;重组DNA分子导入受体细胞以及阳性克隆的筛选。
;目的基因的分离、获取以及重组载体的构建。
第二章测试1.基因是遗传的基本单位、突变单位和控制性状的功能单位，是DNA分子中一段编码蛋白质的核苷酸序列。
（）A:对 B:错答案:错2.结构基因转录区的基本结构组成依次为（）。
A:启动子、ORF和3‘-UTR。
B:启动子、5’-UTR和ORF。
C:5’-UTR、ORF和3‘-UTR。
D:启动子、上游启动元件和增强子。
答案:5’-UTR、ORF和3‘-UTR。
3.原核生物的终止子为（）。
A:寡聚U形成的发夹结构。
第十章 食品生物技术
③把重组体引入宿主细胞或受体细胞，包括大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等； ④筛选、鉴定含有外源目的基因的菌体或个体。 简称：“切”、“接”、“贴”和“检查修复”，各个过程都有特 定的酶作为工具。
2.基因工程的应用性研究
①基因工程药物研究；（人胰岛素、干扰素、生长激素等）
②基因治疗研究； （基因缺陷、遗传性疾病、肿瘤等）
二、基因工程相关技术
DNA重组 DNA序列分析 寡核苷酸序列 合成 核心 PCR扩增技术 基因表达 基因突变等
生物酶尤其是限制性内切酶和基 因载体是DNA重组的重要工具。
DNA重组
包括
基因表达
三、植物性食品资源的改良
自1983年采用农杆菌介导法培育出第一例转基因植物－－
转基因烟草以来，植物转基因工程得到飞速发展，已有百余种 植物相继被转基因，转基因植物食品资源已成为食品工业中一 支不可忽视的新生力量。在转基因作物种植的面积居世界首位 （占72％）的美国，消费的50％的大豆和30％以上的玉米来自
制，以保证产品整体质量水平； ③对产品依法实行标志管理，采用质量认证与商标管理相结合的方式约 束和规范生产者的行为，并保护消费者的权益。
绿色食品产业的发展前景
未来我国农业与食品产业要实现的四个目标：
①减轻常规农业对资源、环境生产的负面影响； ②保持农业综合生产能力的提高；
③满足人民对食品质量更高档次的需求；
3.植物转基因的方法
①农杆菌介导法
②原生质体融合法
③基因枪法 ④电击法
⑤花粉管通道法
①农杆菌介导法
在植物转基因工程方法中，以根瘤农杆菌介导的基因转移 方法应用最为广泛。多数农杆菌含有Ti质粒，该质粒上有一段 DNA片断，பைடு நூலகம்较容易地转移并整合到植物的基因组中，是理想 的植物克隆载体。其操作过程大致如下： （1）将含有目的基因的外源DAN插入到Ti质粒的T－DNA中， 构成重组质粒分子； （2）将重组质粒转化给大肠杆菌细胞； （3）通过细菌结合作用，将含有外源基因的重组质粒从大肠 杆菌转移到农杆菌，并与其固有的Ti质粒发生同源重组，即外 源基因被转移到固有的Ti质粒上； （4）将农杆菌直接接种在植物的伤口部位或通过植物原生质 体共培养的方法转化植物细胞； （5）培育转化细胞或组织，再生出转基因植株。
2.基因工程的应用性研究
①基因工程药物研究；（人胰岛素、干扰素、生长激素等）
②基因治疗研究； （基因缺陷、遗传性疾病、肿瘤等）
二、基因工程相关技术
DNA重组 DNA序列分析 寡核苷酸序列 合成 核心 PCR扩增技术 基因表达 基因突变等
生物酶尤其是限制性内切酶和基 因载体是DNA重组的重要工具。
DNA重组
包括
基因表达
三、植物性食品资源的改良
自1983年采用农杆菌介导法培育出第一例转基因植物－－
转基因烟草以来，植物转基因工程得到飞速发展，已有百余种 植物相继被转基因，转基因植物食品资源已成为食品工业中一 支不可忽视的新生力量。在转基因作物种植的面积居世界首位 （占72％）的美国，消费的50％的大豆和30％以上的玉米来自
制，以保证产品整体质量水平； ③对产品依法实行标志管理，采用质量认证与商标管理相结合的方式约 束和规范生产者的行为，并保护消费者的权益。
绿色食品产业的发展前景
未来我国农业与食品产业要实现的四个目标：
①减轻常规农业对资源、环境生产的负面影响； ②保持农业综合生产能力的提高；
③满足人民对食品质量更高档次的需求；
3.植物转基因的方法
①农杆菌介导法
②原生质体融合法
③基因枪法 ④电击法
⑤花粉管通道法
①农杆菌介导法
在植物转基因工程方法中，以根瘤农杆菌介导的基因转移 方法应用最为广泛。多数农杆菌含有Ti质粒，该质粒上有一段 DNA片断，பைடு நூலகம்较容易地转移并整合到植物的基因组中，是理想 的植物克隆载体。其操作过程大致如下： （1）将含有目的基因的外源DAN插入到Ti质粒的T－DNA中， 构成重组质粒分子； （2）将重组质粒转化给大肠杆菌细胞； （3）通过细菌结合作用，将含有外源基因的重组质粒从大肠 杆菌转移到农杆菌，并与其固有的Ti质粒发生同源重组，即外 源基因被转移到固有的Ti质粒上； （4）将农杆菌直接接种在植物的伤口部位或通过植物原生质 体共培养的方法转化植物细胞； （5）培育转化细胞或组织，再生出转基因植株。
农业转基因生物安全管理条例(修正版)
农业转基因生物安全管理条例（修正版）2001年的今天(23日)，农业转基因生物安全管理正式实施，下面是特地为大家整理收集的农业转基因生物安全管理条例(修正版)，欢迎大家阅读与收藏。
农业转基因生物安全管理条例（修正版）第一章总则第一条为了加强农业转基因生物安全管理，保障人体健康和动植物、微生物安全，保护生态环境，促进农业转基因生物技术研究，制定本条例。
第二条在中华人民共和国境内从事农业转基因生物的研究、试验、生产、加工、经营和进口、出口活动，必须遵守本条例。
第三条本条例所称农业转基因生物，是指利用基因工程技术改变基因组构成，用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品，主要包括：(一)转基因动植物(含种子、种畜禽、水产苗种)和微生物;(二)转基因动植物、微生物产品;(三)转基因农产品的直接加工品;(四)含有转基因动植物、微生物或者其产品成份的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。
本条例所称农业转基因生物安全，是指防范农业转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成的危险或者潜在风险。
第四条国务院农业行政主管部门负责全国农业转基因生物安全的监督管理工作。
县级以上地方各级人民政府农业行政主管部门负责本行政区域内的农业转基因生物安全的监督管理工作。
县级以上各级人民政府有关部门依照《中华人民共和国食品安全法》的有关，负责转基因食品安全的监督管理工作。
第五条国务院建立农业转基因生物安全管理部际联席会议。
农业转基因生物安全管理部际联席会议由农业、科技、环境保护、卫生、外经贸、检验检疫等有关部门的负责人组成，负责研究、协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题。
第六条国家对农业转基因生物安全实行分级管理评价制度。
农业转基因生物按照其对人类、动植物、微生物和生态环境的危险程度，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。
具体划分标准由国务院农业行政主管部门制定。
第七条国家建立农业转基因生物安全评价制度。
植物细胞的遗传转化ppt(共73张PPT)
生根壮苗
其它方法
植物病毒感染法
花粉管通道法
电穿孔转化法 激光微束穿孔转化法
显微注射法
超声波介导转化法
多聚物介导法
浸渍法
电泳法 碳化硅纤维介导法
真空渗透法 圆球体法 等等
1.3 转基因植物的鉴定
遗传表型特征筛选 依赖于重组子结构特征分析筛选 核酸分子杂交分析 免疫化学分析检测 PCR筛选法
3.1 遗传表型特征筛选 常用的报告基因
种质资源的重要性
• 种质资源是在漫长的历史过程中, 由自然演化和人工创 造而形成的一种重要的自然资源。
• 积累了由于自然和人工引起的极其丰富的遗传变异,即
蕴藏着各种性状的遗传基因。
• 人类用以选育新品种和发展农业生产的物质基础, • 也是进行生物学研究的重要材料, 是极其宝贵的自然
财富。
• 种质保存(germplasm conservation) ： 利用天 然或人工创造的适宜环境，使个体中所含有的 遗传物质保持其遗传完整性，有高的活力，能 通过繁殖将其遗传特性传递下去。
拿大和中国。这四个国家种植了全世界 99% 的转基因作物。
• 目前，我国共批准发放7种转基因作物安全证书，分别是耐储 存番茄、抗虫棉花、改变花色矮牵牛、抗病辣椒、抗病番木 瓜、转植酸酶玉米和抗虫水稻。
• 大规模商业化生产的只有抗虫棉和抗病毒木瓜。 • 进口用作加工原料的转基因作物有大豆、玉米、棉花、油菜和
通过繁殖将其遗传特性传递下去。
分化出苗
生根壮苗
包括品种、类型、近缘种和野生种的植株、种子、无性繁殖器宫、花粉甚至单个细胞，只要具有种质并能繁殖的生物体，都能归入种质资源
之内。
这四个国家种植了全世界 99% 的转基因作物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
产生白化苗，且由于 PEG法对原生质体活力 有害，转化率低。
应用这种方法已成功的获得大麦、柑桔、胡
椒等植物的转基因植株。
一、转基因植物
载体介导法 具体方法有农杆菌介导法、病毒介导法。 农杆菌介导可采用“共培养法”，(见
书本图10-1 B)，有根癌农杆菌和发根农 杆菌两种载体系统。
载体介导法
以野生型根癌农杆菌载体系统为例： ➢ 野生型根癌农杆菌Ti质粒大小约200-
一、转基因植物
2、载体 载体：是目的基因的运输工具，它
能将分离克隆得到的目的基因导入 植物细胞并使其整合到寄主染色体 组中得以表达。
一、转基因植物
载体种类：
（1）目的基因克隆载体：目的基因克隆载 体与微生物基因工程类同，通常是由多拷 贝的E.coli小质粒为载体，其功能是保存 和克隆目的基因。 （2）中间克隆载体：中间克隆载体是由大 肠杆菌质粒插入T－DNA片段及目的基因、 标记基因等构建而成。它是构建中间表达 载体的基础质粒。 （3）中间表达载体：中间表达载体是含有 植物特异启动子的中间载体，其功能是作 为构建转化载体的质粒。
载体介导法
将根癌农杆菌与植物原生质体、悬浮细胞、 叶盘、茎段共同培养，用根癌农杆菌含有目 的基因的质粒去转化植物受体。
将短暂共培养的受体洗去根癌农杆菌在含有 适量抗生素的培养基上培养，筛选具有抗生 素抗性标记的转化细胞，然后用特定培养基 诱导这些细胞形成转基因植株。
这种方法适合双子叶植物，大多数单子叶植物 因为不能诱导Ti质位vir区基因表达信号分子， 应用受到限制。
发现农杆菌是与根癌农杆菌同属的一种 病原土壤杆菌，含有Ri质粒，可以诱导植物 细胞产生毛状根，毛状根细胞能分化形成植 株。
由于Ri质粒也含有可高效整合到植物受 体细胞的染色体上并得到表达的T-DNA，因 此也可用作转基因植物的载体。
花粉管通道法
花粉管通道法又称子房注射法，是在植 物授粉后，将外源DNA注人子房的胎座 位置，使DNA沿着花粉管通道进入胚囊 与受精卵或者胚细胞接触而达到转化目 的。
❖根癌农杆菌 (Agrobacterium tumefaciens),是一种革兰氏阴 性土壤杆菌,它含有Ti质粒,能诱导被侵染的植物细胞形 成肿瘤,即诱发冠瘿瘤。Ti质粒(包括Ri质粒)上有一段 转移DNA,在农杆菌侵染宿主植物时,这段DNA可以转移 进植物细胞,并稳定地保留在植物细胞染色体中,变为 植物细胞新增加的一群基因,最终能通过有性世代遗传 给子代 。
➢PEG是细胞融合剂，在磷酸钙、高pH条
件下引起原生质细胞膜表面电荷紊乱带 来通透性改变从而有助于细胞摄取外源 DNA。
化学物质诱导法
PEG法优缺点较稳定、重
复性好、无需昂贵的基因转化仪器，且嵌合 转化体很少产生。 缺点
➢原生质体培养再生难度较大 ➢原生质体再生培养的转化植株变异率高,易
一、转基因植物
（4）卸甲载体：卸甲载体是解除武装的 Ti质粒或Ri质粒，其功能是作为构建转化 载体的受体质粒。 （5）植物基因转化载体：植物基因转化 载体是最后用于目的基因导入植物细胞的 载体，故亦称工程载体。它是由中间表达 载体和卸甲载体构建而成。根据它的结构 特点又可分为两种转化载体，即一元载体 系统和双元载体系统。
➢ 第三个因素是受体材料的选择
一、转基因植物
基因枪法优点： ①不受受体种类限制，特别适合根瘤农 杆菌不能浸染的植物 ②简化了质粒构建，可以用两个或两个 以上的质粒进行共转化，而不需构建一 个复杂的质粒 ③快速简便，转化率较高。
化学物质诱导法
➢化学物质诱导法是以原生质体为受体,借助于
特定的化学物质诱导DNA直接导入植物细胞的 方法。常用的转化细胞的化学物质有PEG(聚 乙二醇)、PLO(多聚鸟氨酸)、 PVA(聚乙烯醇) 等,其中PEG法应用较多,效果较好。
病毒感染法
病毒可以感染植物组织，不受双子叶和 单子叶限制，作为植物转荃因载体的病 毒包括单链RNA病毒、 单链DNA病毒和 双链DNA病毒。
较为成熟的是花椰菜花斑病毒（CaMV） 和番茄金花叶病(TGMV )。
转基因植物鉴定
一般情况下，在受体细胞群中只有少部 分细胞获得了外源目的基因，而目的基 因被整合到受体细胞基因组并实现表达 的更少。因此必须从转化体系中筛选出 含有目的基因的重组体。 ➢常用方法包括:选择性培养检测、报告
Ti plasmid---circular ds DNA about 200kb
载体介导法
目前已经建立的Ti质粒介导方法有共整合转化、 二元整合转化等。 (一)Ti质粒介导的共整合转化系统
将外源基因整合到修饰过的T-DNA上形成可 穿梭的共整合载体，在vir基因产物作用下完成 目的基因向植物细胞的转移和整合。
液体MS浸泡15min
无生长素N6-AS共培养 3d
N6-H选择培养20d
抗性愈伤组织的获得及植株再生 30d
优化的农杆菌介导法水稻遗传转化过程
1 2N6愈伤诱导 2 N6-BA预培养 3 N6-H选择培养
4 植 株 再 生
载体介导法
根癌农杆菌转化植物细胞的过程大致包 括： 1、农杆菌对植物细胞表面特定部位的识 别和附着 2、经敏感细胞的诱导作用，位于Ti质粒 上控制T区的基因转移的Vir区基因活化 并表达 3、T-DNA从Ti质粒上切割下来，通过细 菌和植物细胞的壁，转移并整合到植物 细胞的核基因组中。
基因枪法
基因枪法进行遗传转化的步骤： 1、靶细胞或组织的预处理：渗透压
调节（甘露醇、山梨醇） 2、质粒DNA的提取与纯化 3、微弹头的制备（质粒DNA浓度、
金粉颗粒处理） 4、轰击 （距离、压力） 5、抗性愈伤组织的诱导与筛选 6、植株再生与转化体筛选
吸附
装入
DNA 1.2m钨弹头 特制手枪
共整合载体和农杆菌质粒重组过程
Ti质粒介导的共整合转化系统
（1）将删除tms、tmr和tmt基因的T-DNA片段克 隆到大肠杆菌载体质粒pBR322上（有氨苄青霉素 抗性标记) （2）然后分别插人新霉素磷酸转移酶(NPTⅡ)基 因(卡那霉素抗性)和根癌农杆菌筛选标记，接入 外源基因，转化大肠杆菌，利用氨苄青霉素 （Apr）筛选阳性克隆。
载体介导法
（二)Ti质拉介导的二元整合转化系统 由两个分别含有T-DNA和vir区的Ti微型
质粒和辅助质粒构成，通过反式激活T-DNA转 移至植物细胞基因组内。
微型Ti质粒小，转移到农杆菌比较容易， 载体容易构建，效率较高。这是目前T-DNA转 化植物细胞比较常用的方法。
Ti质拉介导的二元整合转化系统
T-DNA是农杆菌侵染植物细胞时，从Ti质 粒上切割下来转移到植物细胞的一段DNA， 故称之为转移DNA。该DNA片段上的基因 与肿瘤的形成有关。
载体介导法
农杆菌转化的方法 1、共培养法：包括原生质体共培养、悬 浮细胞共培养核愈伤组织共培养。
农杆菌介导法转基因的基本流程及优化策略
表面有伤口的外植体
一、转基因植物
通过植物基因工程获得转基因植物在农 业生产发展及植物分子生物学研究中有 十分重要的意义，已获得的有重大经济 价值的转基因植物已经很多。
一、转基因植物
基因工程： 就是重组DNA技术，指在体 外将不同来源的DNA进行剪切和重组， 形成杂合DNA或成嵌合DNA分子，然后将 其导入特定的宿主细胞从而得到大量扩 增和表达，使宿主细胞获得新的遗传特 性，产生新的基因产物。
显微注射法和激光微束法等。 化学方法包括PEG法、脂质法等。
一、转基因植物
基因枪法最早是由 美国康奈尔大学 Sanford最先提出的。 1992年，世界首例 转基因小鼠就是通 过该法获得的。
一、转基因植物
基因枪法(gene gun bombardment)又称粒子轰
击(particle bombardment)，高速粒子喷射技术 (high-velocity particle microprojection)， 经过加速装置用表面附着DNA分子(含目的基因） 的金属微粒轰击植物细胞，将DNA直接射入植物 细胞。
一、转基因植物
技术路线
目的基因分离 植物表达载体的构建 受体材料的准备
遗传转化
炼苗
转化组织 转化植株筛选 组织脱分化
一、转基因植物
1、受体 受体材料的选择 （1）叶盘:从幼嫩新鲜的植物叶片上用
打孔器取下直径约5mm的圆形叶片 （叶盘）作为外源DNA的转入受体。 （2）原生质体:无细胞壁易于接受外源 基因，同时细胞璧再生后可以再生完 整植株。
一、转基因植物
（3）悬浮细胞:单个细胞易于操作， 性状稳定。
（4）愈伤组织:属于分生细胞，易于 接受外源基因。
（5）胚状体:胚状体起源于单细胞， 嵌合现象不易发生。
一、转基因植物
（6）活体:在植株上形成新鲜伤 口，接种根癌农杆菌转化载体， 得到再生芽。
（7）胚轴、茎尖、茎段等也可以 作为转化受体。
Ti质粒介导的共整合转化系统
（3）将重组大肠杆菌与含野生型Ti质粒的根癌 农杆菌进行结合，通过同源重组，T-DNA质粒整 合到Ti质粒上得到重组根癌农杆菌，利用根癌 农杆菌筛选标记筛选。 （4）将得到的整合型根癌农杆菌感染植物愈伤 组织，携带大肠杆菌重组质粒的T-DNA便随机整 合在植物细胞染色体上，采用含卡那霉素的培 养基筛选出植物细胞转化子。 该方法存在载体构建困难、效率低等不足。
射击植物
决定基因枪使用成功的因素
➢ 第一因素是动力系统
根据动力系统，基因枪分为三大类：一类是以 火药爆炸力作为动力加速微弹；第二类是以电 弧放电蒸发浪作为动力；第三类是以高压气体 作为动力。
➢ 第二因素是微弹的制备过程 。用的微
载体有两类：一是钨粉，另一个是金粉，直 径一般为0.6－4μm。 常用的将DNA包被到微载体上所用的沉淀试剂 有亚精胺、氯化钙、乙醇、聚乙二醇、异丙醇 等。
应用这种方法已成功的获得大麦、柑桔、胡
椒等植物的转基因植株。
一、转基因植物
载体介导法 具体方法有农杆菌介导法、病毒介导法。 农杆菌介导可采用“共培养法”，(见
书本图10-1 B)，有根癌农杆菌和发根农 杆菌两种载体系统。
载体介导法
以野生型根癌农杆菌载体系统为例： ➢ 野生型根癌农杆菌Ti质粒大小约200-
一、转基因植物
2、载体 载体：是目的基因的运输工具，它
能将分离克隆得到的目的基因导入 植物细胞并使其整合到寄主染色体 组中得以表达。
一、转基因植物
载体种类：
（1）目的基因克隆载体：目的基因克隆载 体与微生物基因工程类同，通常是由多拷 贝的E.coli小质粒为载体，其功能是保存 和克隆目的基因。 （2）中间克隆载体：中间克隆载体是由大 肠杆菌质粒插入T－DNA片段及目的基因、 标记基因等构建而成。它是构建中间表达 载体的基础质粒。 （3）中间表达载体：中间表达载体是含有 植物特异启动子的中间载体，其功能是作 为构建转化载体的质粒。
载体介导法
将根癌农杆菌与植物原生质体、悬浮细胞、 叶盘、茎段共同培养，用根癌农杆菌含有目 的基因的质粒去转化植物受体。
将短暂共培养的受体洗去根癌农杆菌在含有 适量抗生素的培养基上培养，筛选具有抗生 素抗性标记的转化细胞，然后用特定培养基 诱导这些细胞形成转基因植株。
这种方法适合双子叶植物，大多数单子叶植物 因为不能诱导Ti质位vir区基因表达信号分子， 应用受到限制。
发现农杆菌是与根癌农杆菌同属的一种 病原土壤杆菌，含有Ri质粒，可以诱导植物 细胞产生毛状根，毛状根细胞能分化形成植 株。
由于Ri质粒也含有可高效整合到植物受 体细胞的染色体上并得到表达的T-DNA，因 此也可用作转基因植物的载体。
花粉管通道法
花粉管通道法又称子房注射法，是在植 物授粉后，将外源DNA注人子房的胎座 位置，使DNA沿着花粉管通道进入胚囊 与受精卵或者胚细胞接触而达到转化目 的。
❖根癌农杆菌 (Agrobacterium tumefaciens),是一种革兰氏阴 性土壤杆菌,它含有Ti质粒,能诱导被侵染的植物细胞形 成肿瘤,即诱发冠瘿瘤。Ti质粒(包括Ri质粒)上有一段 转移DNA,在农杆菌侵染宿主植物时,这段DNA可以转移 进植物细胞,并稳定地保留在植物细胞染色体中,变为 植物细胞新增加的一群基因,最终能通过有性世代遗传 给子代 。
➢PEG是细胞融合剂，在磷酸钙、高pH条
件下引起原生质细胞膜表面电荷紊乱带 来通透性改变从而有助于细胞摄取外源 DNA。
化学物质诱导法
PEG法优缺点较稳定、重
复性好、无需昂贵的基因转化仪器，且嵌合 转化体很少产生。 缺点
➢原生质体培养再生难度较大 ➢原生质体再生培养的转化植株变异率高,易
一、转基因植物
（4）卸甲载体：卸甲载体是解除武装的 Ti质粒或Ri质粒，其功能是作为构建转化 载体的受体质粒。 （5）植物基因转化载体：植物基因转化 载体是最后用于目的基因导入植物细胞的 载体，故亦称工程载体。它是由中间表达 载体和卸甲载体构建而成。根据它的结构 特点又可分为两种转化载体，即一元载体 系统和双元载体系统。
➢ 第三个因素是受体材料的选择
一、转基因植物
基因枪法优点： ①不受受体种类限制，特别适合根瘤农 杆菌不能浸染的植物 ②简化了质粒构建，可以用两个或两个 以上的质粒进行共转化，而不需构建一 个复杂的质粒 ③快速简便，转化率较高。
化学物质诱导法
➢化学物质诱导法是以原生质体为受体,借助于
特定的化学物质诱导DNA直接导入植物细胞的 方法。常用的转化细胞的化学物质有PEG(聚 乙二醇)、PLO(多聚鸟氨酸)、 PVA(聚乙烯醇) 等,其中PEG法应用较多,效果较好。
病毒感染法
病毒可以感染植物组织，不受双子叶和 单子叶限制，作为植物转荃因载体的病 毒包括单链RNA病毒、 单链DNA病毒和 双链DNA病毒。
较为成熟的是花椰菜花斑病毒（CaMV） 和番茄金花叶病(TGMV )。
转基因植物鉴定
一般情况下，在受体细胞群中只有少部 分细胞获得了外源目的基因，而目的基 因被整合到受体细胞基因组并实现表达 的更少。因此必须从转化体系中筛选出 含有目的基因的重组体。 ➢常用方法包括:选择性培养检测、报告
Ti plasmid---circular ds DNA about 200kb
载体介导法
目前已经建立的Ti质粒介导方法有共整合转化、 二元整合转化等。 (一)Ti质粒介导的共整合转化系统
将外源基因整合到修饰过的T-DNA上形成可 穿梭的共整合载体，在vir基因产物作用下完成 目的基因向植物细胞的转移和整合。
液体MS浸泡15min
无生长素N6-AS共培养 3d
N6-H选择培养20d
抗性愈伤组织的获得及植株再生 30d
优化的农杆菌介导法水稻遗传转化过程
1 2N6愈伤诱导 2 N6-BA预培养 3 N6-H选择培养
4 植 株 再 生
载体介导法
根癌农杆菌转化植物细胞的过程大致包 括： 1、农杆菌对植物细胞表面特定部位的识 别和附着 2、经敏感细胞的诱导作用，位于Ti质粒 上控制T区的基因转移的Vir区基因活化 并表达 3、T-DNA从Ti质粒上切割下来，通过细 菌和植物细胞的壁，转移并整合到植物 细胞的核基因组中。
基因枪法
基因枪法进行遗传转化的步骤： 1、靶细胞或组织的预处理：渗透压
调节（甘露醇、山梨醇） 2、质粒DNA的提取与纯化 3、微弹头的制备（质粒DNA浓度、
金粉颗粒处理） 4、轰击 （距离、压力） 5、抗性愈伤组织的诱导与筛选 6、植株再生与转化体筛选
吸附
装入
DNA 1.2m钨弹头 特制手枪
共整合载体和农杆菌质粒重组过程
Ti质粒介导的共整合转化系统
（1）将删除tms、tmr和tmt基因的T-DNA片段克 隆到大肠杆菌载体质粒pBR322上（有氨苄青霉素 抗性标记) （2）然后分别插人新霉素磷酸转移酶(NPTⅡ)基 因(卡那霉素抗性)和根癌农杆菌筛选标记，接入 外源基因，转化大肠杆菌，利用氨苄青霉素 （Apr）筛选阳性克隆。
载体介导法
（二)Ti质拉介导的二元整合转化系统 由两个分别含有T-DNA和vir区的Ti微型
质粒和辅助质粒构成，通过反式激活T-DNA转 移至植物细胞基因组内。
微型Ti质粒小，转移到农杆菌比较容易， 载体容易构建，效率较高。这是目前T-DNA转 化植物细胞比较常用的方法。
Ti质拉介导的二元整合转化系统
T-DNA是农杆菌侵染植物细胞时，从Ti质 粒上切割下来转移到植物细胞的一段DNA， 故称之为转移DNA。该DNA片段上的基因 与肿瘤的形成有关。
载体介导法
农杆菌转化的方法 1、共培养法：包括原生质体共培养、悬 浮细胞共培养核愈伤组织共培养。
农杆菌介导法转基因的基本流程及优化策略
表面有伤口的外植体
一、转基因植物
通过植物基因工程获得转基因植物在农 业生产发展及植物分子生物学研究中有 十分重要的意义，已获得的有重大经济 价值的转基因植物已经很多。
一、转基因植物
基因工程： 就是重组DNA技术，指在体 外将不同来源的DNA进行剪切和重组， 形成杂合DNA或成嵌合DNA分子，然后将 其导入特定的宿主细胞从而得到大量扩 增和表达，使宿主细胞获得新的遗传特 性，产生新的基因产物。
显微注射法和激光微束法等。 化学方法包括PEG法、脂质法等。
一、转基因植物
基因枪法最早是由 美国康奈尔大学 Sanford最先提出的。 1992年，世界首例 转基因小鼠就是通 过该法获得的。
一、转基因植物
基因枪法(gene gun bombardment)又称粒子轰
击(particle bombardment)，高速粒子喷射技术 (high-velocity particle microprojection)， 经过加速装置用表面附着DNA分子(含目的基因） 的金属微粒轰击植物细胞，将DNA直接射入植物 细胞。
一、转基因植物
技术路线
目的基因分离 植物表达载体的构建 受体材料的准备
遗传转化
炼苗
转化组织 转化植株筛选 组织脱分化
一、转基因植物
1、受体 受体材料的选择 （1）叶盘:从幼嫩新鲜的植物叶片上用
打孔器取下直径约5mm的圆形叶片 （叶盘）作为外源DNA的转入受体。 （2）原生质体:无细胞壁易于接受外源 基因，同时细胞璧再生后可以再生完 整植株。
一、转基因植物
（3）悬浮细胞:单个细胞易于操作， 性状稳定。
（4）愈伤组织:属于分生细胞，易于 接受外源基因。
（5）胚状体:胚状体起源于单细胞， 嵌合现象不易发生。
一、转基因植物
（6）活体:在植株上形成新鲜伤 口，接种根癌农杆菌转化载体， 得到再生芽。
（7）胚轴、茎尖、茎段等也可以 作为转化受体。
Ti质粒介导的共整合转化系统
（3）将重组大肠杆菌与含野生型Ti质粒的根癌 农杆菌进行结合，通过同源重组，T-DNA质粒整 合到Ti质粒上得到重组根癌农杆菌，利用根癌 农杆菌筛选标记筛选。 （4）将得到的整合型根癌农杆菌感染植物愈伤 组织，携带大肠杆菌重组质粒的T-DNA便随机整 合在植物细胞染色体上，采用含卡那霉素的培 养基筛选出植物细胞转化子。 该方法存在载体构建困难、效率低等不足。
射击植物
决定基因枪使用成功的因素
➢ 第一因素是动力系统
根据动力系统，基因枪分为三大类：一类是以 火药爆炸力作为动力加速微弹；第二类是以电 弧放电蒸发浪作为动力；第三类是以高压气体 作为动力。
➢ 第二因素是微弹的制备过程 。用的微
载体有两类：一是钨粉，另一个是金粉，直 径一般为0.6－4μm。 常用的将DNA包被到微载体上所用的沉淀试剂 有亚精胺、氯化钙、乙醇、聚乙二醇、异丙醇 等。