关于利用非转基因大豆和生物工程原理

大豆的转基因技术

20080201B073 08园艺2班 孙恒涛

【摘要】转基因大豆指的是将某些物种所呈现出优秀性状的基因，转入可满足人类生存需求的动、植物、微生物基因组中 ， 以使物种表现出其自身缺乏的优秀性状。 在基因转入过程中，由于不可预见的基因突变，可能会转化为会对人体产生危害的有毒蛋白质等诸多因素。所以涉及到转基因的安全问题 。

【关键词】转基因技术 大豆 性状 生物技术

1.1原理

转基因大豆的研制是为了配合草甘膦除草剂的使用。除草剂有选择性的和非选择性的，草甘膦是一种非选择性的除草剂，可以杀灭多种植物，包括作物，这样，虽然这种除草剂的效果很好，但是却难以投入使用。草甘膦杀死植物的原理在于破坏植物叶绿体或者质体中的EPSPS合成酶。通过转基因的方法，让植物产生更多的EPSPS酶，就能抵抗甘草膦，从而让作物不被草甘膦除草剂杀死。有了这样的转基因大豆，农民就不必像过去那样使用多种除草剂，而可以只需要草甘膦一种除草剂就能杀死各种杂草。目前除了大豆之外，还有很多其他抗甘草膦的转基因作物，包括油菜、棉花、玉米等。除了抗草甘膦作物之外，还有抗草丁膦除草剂的作物，不过草丁膦而草甘膦杀灭植物的原理并不相同，而培养这两类作物所转的基因也不同。而目前转基因大豆主要用来提炼大豆油。

2.1转化方法

在转基因技术中，如何将目的基因高效稳定的转移到受体中是最为关键的环节。由于植物分生组织再生植株的能力差，现有的转化体系同植株再生系统不能有效结合，因此，大豆遗传转化效率较低。随着近年来分子生物学试验技术的发展，转基因大豆研究不断深入。目前大豆遗传转化方法主要有农杆菌介导法、花粉管通道法、子房注射法、电击法、基因枪法、农杆菌介导和基因枪结合转化

法、超声波辅助、农杆菌介导法等等。目前应用最为广泛的是农杆菌介导外源基因转化，其中根癌农杆菌介导大豆子叶节的遗传转化系统最为常见且效果最佳。

2.1.1农杆菌介导法

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第29卷　第1期2010年 2月大豆科学SOYBEANSCIENCEVol129　No11Feb.　2010中国转基因大豆的研究进展及其产业化

收稿日期:2009209228基金项目:引进国际先进农业科学技术计划资助项目(20092Z34);转基因生物新品种培育科技重大专项资助项目(2008ZX080042005;2009ZX080182001B)。第一作者简介:余永亮(19792),男,助理研究员,硕士,研究方向为大豆品质遗传改良与分子育种。通讯作者:梁慧珍,研究员,博士。E2mail:lhzh66666@。余永亮,梁慧珍,王树峰,练　云,位艳丽,王庭峰(河南省农业科学院经济作物研究所,国家大豆改良中心郑州分中心,河南郑州450002)摘　要:大豆的转基因研究是国内外植物分子生物学研究的热点之一。转基因大豆已成为世界大豆主产国大豆产业发展的主要动力。我国应该借鉴国外转基因大豆发展经验,立足已有的技术、人才和材料储备,在农业转基因生物安全管理等相关法律、政策下,完善和健全我国转基因大豆技术及其产业化体系。大力发展我国转基因大豆,可以降低生产成本,提高种植效益,提升我国大豆产业的市场竞争力、保障国家粮食安全、促进农民增收。该文概述我国转基因大豆技术的研究进展及其产业化现状,并对其发展前景进行了探讨和展望。关键词:转基因大豆;再生体系;遗传转化;外源基因;产业化中图分类号:S565.1 文献标识码:A 文章编号:100029841(2010)0120143208ResearchProgressandCommercializationonTransgenicSoybeaninChinaYUYong2liang,LIANGHui2zhen,WANGShu2feng,LIANYun,WEIYan2li,WANGTing2feng(InstituteofIndustrialCrops,HenanAcademyofAgriculturalScience,ZhengzhouSubcenterofNationalCenterforSoybeanImprovment,Zhengzhou450002,Henan,China)Abstract:Soybeantransformationresearchisa“hotspot”intheareaofplantmoleculargenetics.Transgenicsoybeanhasbecometheimportantpowerofsoybean′sindustrydevelopmentintheworld’smajorproducersofsoybean.Byusingitsowntechnology,personnelandmaterialsundertherelatedlawsandpoliciesofagriculturalgeneticallymodifiedbio2safetyman2agementanddrawingontheexperienceofothercountries,Chinashouldconsummateandimprovethetechnologyandthein2dustrialproductionsystemoftransgenicsoybean.Thedevelopmentoftransgenicsoybeanisofimportanceforenhancingmar2ketcompetitiveofsoybeanindustryinChina,strengtheningnationalfoodsecurityandincreasingfarmer′sincomebydecrea2singproductioncost,improvingeconomicreturnsandpromotingscienceandtechnologyadvancement.Thestatusofresearchandcommercializationontransgenicsoybeantechnologywassummarized,anditsfuturedevelopmentandprospectswasdis2cussed.Keywords:Transgenicsoybean;Regenerationsystem;Genetictransformation;Exogenousgene;Commercialization 大豆是重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,含有丰富的蛋白质、脂肪和多种人体有益的生理活性物质,是蛋白质、油脂及保健活性物质的重要来源,又是食品、饲料等多种加工工业的优质原料。近年来,我国大豆面临着国际市场廉价大豆产品(特别是转基因大豆产品)大量进口的压力与挑战,直接导致国内大豆价格不断下降,种植效益明显下滑,使我国失去了发展大豆产业的掌控权,并对数千万大豆产区从业人口的生计造成威胁。在发展中国家,人口增长和食物短缺的矛盾日益尖锐,同时伴随着耕地减少、生物种植和生存环境的恶化,转基因技术是解决这些问题的最有效途径。在发达国家,转基因作物的种植已经产生了巨大的经济效益。因此大力发展我国具有自主知识产权的转基因大豆迫在眉睫。近年来,由于转基因技术突破了生物物种间遗传物质转移和交换的天然屏障,使人类从对生物的简单认识和利用进入了可以按自己的意愿改造和创造新种质的时代[1]。转基因技术打破了常规育的各种局限[2],并且得到迅猛发展和不断完善,现已成为大豆品质改良育种主要的且最有前途的技术手段[3]。自从世界第一例转基因烟草1983年在美国

高中生物学习中的生物技术与生物工程

生物技术和生物工程是现代生物学领域中的重要分支，广泛应用于医药、农业、工业等领域。在高中生物学习中，了解生物技术和生物工程的原理和应用，有助于学生深入理解和应用相关知识。本文将重点介绍高中生物学习中的生物技术与生物工程。

一、生物技术的基本原理与方法

生物技术是利用生物的特性和生物体内的分子、细胞、组织等生物基础物质开展实验和应用的技术手段。其中，基因工程是生物技术的核心内容之一。基因工程通过改变生物体基因组的结构和特性，实现对基因的编辑和调控。

在高中生物学习中，学生需要了解常见的生物技术方法，如PCR技术、酶切技术、DNA测序技术等。PCR技术可以在体外扩增DNA序列，用于基因克隆和基因分析；酶切技术通过特定的酶切剪切DNA分子，用于DNA重组和基因插入等操作；DNA测序技术可以准确地测定DNA序列，用于解读基因信息。

二、生物工程在医药领域的应用

生物工程在医药领域的应用广泛而深入。高中生物学习中，学生需要了解生物工程在药物研发、基因治疗、组织工程等方面的应用。

在药物研发方面，生物工程技术可用于大规模生产药物。例如，利用重组DNA技术，可以构建表达人类胰岛素的真核细胞，用于生产胰岛素制剂，治疗糖尿病。此外，通过生物工程技术，可以改良传统的药物，提高疗效和降低副作用。

在基因治疗方面，生物工程技术可以用于改变患者的基因组，治疗遗传性疾病。例如，通过基因工程技术，可以将正常的基因导入患者体内，修复或替代缺陷基因，实现基因治疗。

在组织工程方面，生物工程技术可以用于构建人体组织和器官。通过体外培养细胞和支架材料的结合，可以构建人工皮肤、骨骼和血管等。这种技术在烧伤、创伤等伤口愈合方面有重要的应用价值。

三、生物技术在农业领域的应用

生物技术在农业领域也具有广泛的应用。高中生物学习中，学生需要了解生物技术在农业生产中的应用，如转基因技术和基因编辑技术。

转基因技术可以将外源基因导入作物或动物基因组中，赋予其新的性状和功能。例如，利用转基因技术，可以使作物具有耐旱、抗病虫害等特性，提高作物的产量和品质。此外，转基因技术还可以改善农产品的食品安全性，延长货架期等。

基因工程与生物技术的发展和应用

随着现代生物技术的发展，基因工程技术成为了一种崭新的方法，改变了生物学的面貌。基因工程就是人为地将基因进行改造与组合，以达到人们所需要的目的。通过对基因的改造，可以使生物具有抵抗病毒、累积肥料、抗旱等功效。利用基因工程技术，研制出了许多农业、医学、生命科学领域的新产品，也有些产品已经得到了广泛的应用。

一、生物技术在医学领域的应用

医学领域是基因工程技术成功应用的领域之一，目前已经被广泛应用。生物技术在医学上的应用范围非常广泛，它涉及到疾病的预防、诊断、治疗和病因研究等方面。例如，人生长激素（HGH）是一种在儿童发育期经常用来促进生长的蛋白质，而使用基因工程技术大量生产人生长激素后，药物变得易于获得，疗效显著。另外，基因工程技术在纳米技术领域中也有广泛的应用，许多纳米粒子的发现将遗传治疗的效率提高至50倍，开启了一个新的蛋白质生产的时代，为研究人类遗传性疾病奠定了基础。

二、生物技术在农业领域的应用

生物技术在农业领域的应用逐渐得到普及。农业上的生物技术应用主要是基因改造和转化（Transgenic Technology），通过这个方法培育出了大量的转基因农作物，如转基因玉米、转基因大豆和转基因棉花，这些转基因作物具有更强的抗病、耐旱、抗虫、保鲜等性质。除此之外，生物技术也可以用来提高牲畜的营养，农业生产的效率大幅提高。例如，科学家又通过基因改造技术，让牛在产奶时含有更多的脂肪和蛋白质，这种奶可以提高儿童的营养摄入，因此被称为超级奶。

三、生物技术的优点和不足

尽管生物技术是一个炙手可热的领域，但它的应用也面临着许多挑战。生物技术的优点在于，它可以促进人类医学、农业和环保等领域的发展，大幅提高人类生活品质；而缺点则在于，有时基因冲突可能会引起一些不良情况，如危险的食品、自然资源的耗竭、基因污染等。此外，生物技术还可能引发某些伦理问题，例如基因改造了人的性格，引起人类社会的赞成和反对，因此，在应用中需要适当控制技术的发展和应用。