转基因技术及应用

1、转基因技术及应用转基因技术及应用第1页2转基因技术 将人工分离和修饰过基因导入细胞和（或）生物体内，并经过导入基因表示引发生物体性状可遗传性修饰。这一技术称之为转基因技术（Transgenic technology）。 转基因技术及应用第2页3转基因生物 经转基因技术修饰生物体被称为“遗传修饰过生物体”（Genetically modified organism，简称GMO），或转基因生物（transgenic organism ），包含转基因微生物、转基因植物及转基因动物。 转基因技术及应用第3页4一、基因-基因工程-转基因微生物PromoterGene 1Gene 2Gene 3Termi

2、nator多个结构基因串联转录调控序列原核生物基因结构示意图转基因技术及应用第4页5exonintronATGTAAPoly A siteAATAAA, 30bpdownstream enhancerterminatordownstream silencerinitiation sitepromoterupstreamsilencerupstreamenhancercoding strandtemplate strand5312n12n-1TATA boxCAAT boxGC box真核生物基因结构示意图转基因技术及应用第5页6基因工程（gene engineering）：指在体外对DNA分子

3、按照既定目标和方案，对DNA进行剪切和重新连接，然后把它导入宿主细胞，以扩增相关DNA片段或表示相关基因产物等研究。 又称为基因操作、分子克隆、基因克隆或基因重组等。转基因技术及应用第6页7基因工程技术操纵主要步骤（）重组体转基因技术及应用第7页8重组原核表示载体某真核基因cDN序列转基因技术及应用第8页9基因工程技术操纵主要步骤（）重组体DNA水平检测基因表示水平检测转基因技术及应用第9页10 经过基因工程技术取得经过遗传改造并能稳定遗传微生物即转基因微生物。 但要取得多细胞转基因生物，还须进行其它操纵。转基因技术及应用第10页11转基因微生物应用举例转有凝乳酶基因（生产奶酪）菌株，可防止了

4、小牛无辜死亡，也降低了生产成本。导入人类胰岛素基因菌株，因为胰岛素制备。导入人类干扰素基因菌株。用于改进酱油、酒等食品风味菌株。转基因技术及应用第11页12转基因技术及应用第12页13二、从基因工程到转基因动物利用基因工程取得携带有目标基因重组DNA或重组病毒。目标基因导入受精卵、胚胎、胚胎干细胞或其它受体细胞。细胞或胚胎判定。胚胎发育。个体判定（DNA、RNA及蛋白水平）。转基因技术及应用第13页14LTR目标基因SV40neoLTR重组逆转录病毒载体真核重组表示载体目标基因转基因技术及应用第14页15受精卵-基因显微注射X1-cell pronuclear stagemouse embry

5、o.PMS + hCGto superovulate Pregnant Foster MotherOviduct Transfer+2-cell stage embryoHolding PipetteInjection Pipette+转基因技术及应用第15页16显微操作仪转基因技术及应用第16页17 制作转基因动物效率低是制约以显微注射法生产转基因动物关键:小鼠、大鼠、兔、牛、猪、绵羊转基因阳性率分别为26%、44%、15%、0.7%、0.9%、0.9%。转基因技术及应用第17页18精子载体法外源DNA导入精子体外授精 将成熟精子与外源共培养，成熟精子与外源DNA预培养之后，使精子有能力携带

6、外源DNA进入卵子中，使之受精，并使外源DNA 整合到染色体中。转基因技术及应用第18页19精子载体法取得转基因荧光猪转基因技术及应用第19页20胚胎-逆转录病毒介导转基因技术MoMuLV Producing CellsMouseembryosInsertion of viral DNA containingtransgene into embryosTransgenic Mouse转基因技术及应用第20页21日本转基因狨猴 转基因技术及应用第21页22体细胞克隆与转基因转基因技术及应用第22页23绿色荧光蛋白“转基因”克隆猪 转基因技术及应用第23页24胚胎干细胞基因打靶重组载体染色体校正后

7、染色体同源重组转基因技术及应用第24页25转基因技术及应用第25页26转基因技术及应用第26页27赖良学：中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员 在美国密苏里大学动物中心试验室采取基因敲除技术首次实现了人类培育“基因敲除”克隆猪，科学界普遍认为“这是向异种器官移植迈出关键一步”，为人类器官移植开辟了新天地。 转基因技术及应用第27页28年1月2日PPL企业宣告克隆出第三批克隆猪；它们体内两个阿尔法，半乳糖转移酶 基因（GGTA1）中，有一个被“敲出”（knock out）了。 转基因技术及应用第28页29 转基因动物基因导入方法与受精卵不一样发育阶段关系 转基因技术及应用第29页30转基因动

8、物应用Transgenic Animal Model1）作为人类疾病发病及治疗研究动 物模型 2）用于发育生物学研究3）提升动物产品质量4）作为生物反应器转基因技术及应用第30页31左侧老鼠为不具备Nscl2基因转基因鼠左侧转入了人缺点型GH-1基因转基因技术及应用第31页32VEGFR-2在伤口愈合过程中诱导表示生物发光强度Vegfr2-luc转基因小鼠 使用小鼠VEGFR2（血管内皮细胞生长因子受体2）基因开启子及内皮细胞特异增强子，以驱动荧光素酶表示。 转基因技术及应用第32页33VEGFR2-Luc转基因小鼠VEGFR2表示逐步降低,硕士物体发育过程转基因技术及应用第33页34转基因鲑

9、鱼野生鲑鱼表示红色荧光蛋白转基因鱼转基因技术及应用第34页35乳腺反应器 在制备转基因哺乳动物，若对目标基因改造有意选择乳腺细胞特异性表示开启子和增强子，那么目标基因将在动物乳腺细胞中大量表示，并从乳汁中分泌出来。这时转基因动物乳腺就成为一个为生产某种生物活性蛋白生物反应器，即乳腺反应器。转基因技术及应用第35页36乳汁中分泌人凝血因子IX转基因山羊 转基因技术及应用第36页37转基因动物存在问题1）制作转基因动物成功率低、成本高2）外源基因表示水平较低3）造成宿主基因突变转基因技术及应用第37页38三、从基因工程到转基因植物利用基因工程取得携带有目标基因重组DNA或重组菌体（35S开启子应用

10、增强基因表示效率）。目标基因导入植物细胞或组织。筛选重组植物细胞。植物细胞促分化培养。植株判定。转基因技术及应用第38页39gene of interestpromoterterminatorright T borderpromoterplant selectable markerterminatorleft T borderbacterial selectable markerreplication region重组Ti质粒转基因技术及应用第39页40目标基因导入-利用农杆菌介导农杆菌共培养侵染诱导愈伤组织分化生芽生根转基因技术及应用第40页41目标基因导入-基因枪轰击转基因技术及应用第41

11、页42目标基因导入-花粉管通道法 指在授粉后向子房注射含目标基因DNA溶液。利用植物在开花、受精过程中形成花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并深入地被整合到受体细胞基因组中，伴随受精卵发育而成为带转基因新个体。 方法简单无需组织体外培养。转基因技术及应用第42页43目标基因导入-花粉管通道法转基因技术及应用第43页44转基因植物应用举例抗虫或抗病毒农作物中国转基因稻试验田转基因与非转基因木瓜对比转基因技术及应用第44页45转基因植物应用举例抗虫或抗病毒农作物转黄瓜抗青枯病基因甜椒普通棉花与Bt抗虫棉对比转基因技术及应用第45页46转基因植物应用举例抗除草剂转基因技术及应用第46页47非转基因大豆转基因技术及应用第47页48转基因植物应用举例抗逆对照耐盐转基因水稻转基因技术及应用第48页49转基因植物应用举例含特殊营养或药用成份含乙肝疫苗转基因土豆富含维生素A转基因金稻转基因技术及应用第49页50转基因植物应用举例其它特殊用途转基因技术及应用第50页51转基因植物应用举例其它特殊用途用于环境治理转基因烟草带有柠檬香味转基因西红柿转基因技术及应用第51页52四、安全问题对人类本身可能影响 Pusztai事件对生态环境可能影响 斑碟事件 加拿大“超级杂草”事件绿色和平组织抗议示威转基因技术及应用第52页