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植物基因工程的重要意义关键词：植物基因工程技术，转基因正文：作为21世纪科技的重要发展项目，基因工程技术在植物方面应用的意义主要体现在以下五个方面。
1．植物基因工程技术可以实现超远缘育种,克服不亲和障碍我们知道，在作物育种中最早应用的是植物组织培养技术，这种技术已在花卉、药材、森林和农作物育苗得到广泛的应用，我国已在甘蔗、人参和马铃薯等方面收到显著经济效益。
此外，还可从培养细胞或再生植株选择所需要的突变体。
如Shepard(1983)从马铃薯培养物中选出一种能抗腹疫病(Phytophthorainfectans)的抗性植株以及利用培养细胞生产诸如喜树碱等化合物。
但以上方法只是同类植株的基因改变。
此外人们还对植物原生质体融合进行了研究。
但是植物细胞融合后性状的表达，取决于它在以后有丝分裂时染色体是否发生交换或丢失情况。
[1]但到目前为止，由融合的细胞而能培养成植株者容寥寥无几，这可以说是克服远缘杂交不亲和障碍的最早例子。
如果说细胞融合可以克服种属之间不亲和性，而基因重组则可在更大范围内进行了。
动物基因如萤火虫的发光蛋白基因,寒带鱼的抗冻蛋白基因,蛇、蝎的毒液基因等也已转移给作物,分别获得能发光的转基因烟草,抗寒的转基因甜菜、转基因番茄和抗虫的转基因棉花等。
[2]由此可见，外源基因导入植物细胞后引发的改变是巨大的。
2．植物基因工程技术可以增强作物改良力度,促进品种更新换代作物改良基本有两方面，其中提高作物品种的光合与养分效率、病害与虫害抗性正在成为植物基因工程的研究重点,促使作物品种适应低温、干旱、雨涝、土壤瘠薄和盐碱以及温室效应等新旧灾害从而提高作物产量，也已成为基因工程育种的主要内容。
农业生产中，增加粮食产量无非依靠两种途径:一是提高作物品种的生产能力;二是减轻环境因素对作物生长的不利影响。
据报道，全世界每年因虫害、病害、草害以及寒冷、干旱、盐碱等灾害对粮食生产所造成的损失令人惊叹：全球每年因虫害与病害所造成的作物减产达30%以上，因杂草所损失的粮食至少在10%以上，再加上低温、干旱和盐碱等各种因素，全世界每年至少要损失粮食产量的一半以上。
基因工程与细胞工程1．(2015·江苏两市一模)为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。
(1)研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用________法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因，所含三种限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切点如图一所示。
则用____________和________酶处理两个基因后，可得到_____端与_____端(填图中字母)相连的融合基因。
(2)将上述融合基因插入图二所示Ti质粒的TDNA中，构建____________并导入农杆菌中。
将获得的农杆菌接种在含________的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是______________________________，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过________________技术，可培育成转基因油菜植株。
(4)用____________法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
解析：(1)由题中“已知序列设计引物”可想到PCR扩增DNA的做法。
由图示中酶D基因和转运肽基因都有ClaⅠ酶切位点，想到用ClaⅠ酶酶切后，酶D基因的A端和转运肽基因的D端可用DNA连接酶将其连成融合基因。
(2)将融合基因插入Ti质粒可形成重组质粒或者基因表达载体。
由Ti质粒上具有四环素抗性基因，所以想到在培养基上添加四环素以实现目的基因的筛选和鉴定。
(3)油菜的叶片放入侵染液中一段时间后能筛选获得转基因油菜，说明侵染液中有农杆菌，用农杆菌转化法将融合基因导入油菜细胞中。
转基因油菜细胞培育为转基因油菜植株，用植物组织培养技术。
(4)检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达，即检查转基因油菜中是否合成了融合基因相应蛋白，所以用抗原—抗体杂交技术。
1.2 基因工程的基本操作程序【目标导航】 1.结合教材图1－6，整体把握并说出基因工程的基本操作程序。
2.理解获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。
3.理解目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法。
一、目的基因的获取(阅读P 8－11) 1．基因工程的基本操作程序 (1)目的基因的获取。
(2)基因表达载体的构建。
(3)将目的基因导入受体细胞。
(4)目的基因的检测与鉴定。
2．目的基因的获取 (1)目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
(2)常见方法 ①从基因文库中获取基因文库的种类⎩⎪⎨⎪⎧基因组文库部分基因文库(如cDNA 文库)②利用PCR 技术扩增目的基因 a ．原理：DNA 双链复制。
b ．条件：引物、DNA 模板、Taq 酶、四种脱氧核苷酸。
c ．过程：目的基因DNA 受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA 聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。
d ．结果：每一次循环后，目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增(约为2n ，n 为扩增循环的次数)。
③人工合成法：如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可借助DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体的构建(阅读P 11) 1．基因表达载体的功能使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
2．基因表达载体的构成3．基因表达载体的构建过程一般用同一种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接酶把两者连接。
三、将目的基因导入受体细胞(阅读P11－13)1．转化的概念目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2．转化的方法(1)导入植物细胞①农杆菌转化法：将目的基因导入双子叶植物和祼子植物。
②基因枪法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。
③花粉管通道法：我国科学家独创的一种方法。
(2)导入动物细胞①方法：显微注射技术。
《基因工程》课程标准课程编号：09060281课程类别：必修课程学时：56（理论32，实验24）学分：3学分一、课程的性质和任务基因工程是获取、整理、破译、编辑和表达生物体遗传信息（基因）的一种操作平台与技术，它以细胞生物学、分子生物学和分子遗传学的基本理论体系为指导，在基因的分离克隆、基因表达调控机制的诠释、基因编码产物的产业化、生物遗传性状的改良乃至基因治疗等方面正日益显示出愈来愈高的实用价值。
本课程的主要内容为基因工程概论、分子克隆单元操作、大肠杆菌基因工程、真菌基因工程、昆虫基因工程、高等动物基因工程、高等植物基因工程、蛋白质工程等，将DNA重组技术归纳为切、接、转、增、检五大基本操作单元，进而按照受体细胞的生物学分类，逐一展开各系统基因工程的原理和应用。
重点讲述基因工程技术应用的策略和思路，并力求以图解的方式取代繁琐的描述。
本课程全程采用多媒体教学手段进行。
根据本科教学加强基础、注重素质、整体优化的原则，本门课程旨在为学生讲述基因工程的基本原理、单元操作与应用策略，学生学好本门课程可为从事生物、农业、环保、医药领域的研究与应用开发工作打下良好基础。
具体任务是：（一）熟悉和掌握基因工程基本概念、基本原理、基本技术和典型设备。
（二）学会根据生产、科研要求和技术选择分子操作的技术和设备。
（三）了解基因工程在各领域的应用、新的知识与技术，了解其最新研究成果和发展状态。
二、本课程的基本内容：第一章基因工程概论（一）教学目的与要求掌握基因工程的含义和主要内容以及基因工程诞生的理论基础与技术突破。
了解基因工程的发展和在社会生产中的应用和安全性的问题。
（二）教学重点与难点1.教学重点：基因工程的含义；基因工程诞生的理论基础与技术突破。
2.教学难点：基因工程诞生的理论基础与技术突破。
（三）课时安排2课时（四）教学内容1. 基因工程的基本概念2. 基因工程的的发展简史3. 基因工程技术研究的主要内容第二章DNA重组克隆的单元操作（一）教学目的与要求掌握载体的基本结构和质粒载体、噬菌体载体的特点、构建原理；掌握限II型制性核酸内切酶的切割原理和部分常用的限制性核酸内切酶的识别位点与切割末端。
第八章植物基因工程因原文件较大，特转换为灰色PDF格式，有需要PPT 格式的，请下载后索取。
QQ:312161752植物基因工程研究内容▪1、从植物群体中分离有用的目的基因▪2、寻找或构建能够承受人们感兴趣的外源基因的插入和进行遗传转化等特性的克隆载体▪3、将重组载体通过体外转化等方法导入植物受体细胞，并整合到寄主染色体上▪4、使有重组载体DNA的植物细胞或组织，再生形成形态正常的后代▪5 、理想的情况下，使这些植物能够通过有性过程，将外源目的基因持续的传给后代第一节高等植物的转化系统▪有三大类植物转基因方法：▪质粒整合▪病毒感染▪物理转移一、Ti质粒介导的整合转化系统土壤杆菌属和根瘤菌属的细菌，是同属于根瘤菌科的格兰氏阴性菌，在土壤中的含量极为丰富。
土壤杆菌区别于绝大多数其它细菌最主要的特征是，它们能够诱发植物产生肿瘤能够引发冠瘿的土壤杆菌分类为根瘤土壤杆菌，而能够诱发茎瘿的土壤杆菌分类为毛根土壤杆菌，它们是分布广泛的植物疾病“冠瘿病”、“毛根病”的病原菌，又称为毒性菌株。
▪病原土壤杆菌▪这些细菌所携带的特殊质粒，具有用作植物基因克隆载体的潜在可能性。
其中有两种土壤杆菌,即根瘤土壤农癌杆菌(Agrobacterium tumefaciens)发根土壤农癌杆菌(Agrobacterium rhizogenes)▪冠瘿瘤是由一种土壤农癌杆菌细菌在感染部位形成的植物肿瘤。
当受伤的植物被土壤农癌杆菌感染时，土壤农癌杆菌并不进入植物细胞，而是把一种环状染色体肿瘤诱导质粒(Ti)中的T-DNA片段转移入细胞。
▪来自天然Ti质粒的基因表达，其表达产物刺激细胞无休止分裂，由快速分裂的细胞形成的结构即为冠瘿瘤。
冠瘿瘤细胞可获得独立、非调节性生长特性。
培养时，这些细胞可在正常细胞无法生长的缺乏植物激素的培养基上生长。
T-DNA能够进行高频转移，而且这种转移常常是以未发生变化的完整形式整合到植物的核基因组上。
同时，Ti质粒几乎不存在包装的限制问题，大到50kb的外源DNA也能被顺利的包装和转移。
