七、转基因生物技术.ppt

A 高等植物的遗传学特征 B 高等植物基因工程的基本概念 C 高等植物的基因转移系统 D 高等植物的基因表达系统 D 高等植物的基因表达系统 E 利用植物转基因技术研究基因的表达调控 F 利用转基因植物生产功能蛋白和工业原料 F 利用转基因植物生产功能蛋白和工业原料 G 植物转基因技术在植物品种改良中的应用 D 高等哺乳动物的基因转移 A 高等哺乳动物基因工程的基本概念 B 高等哺乳动物的受体系统 C 高等哺乳动物的载体系统 D 高等哺乳动物的基因转移 E 利用哺乳动物工程细胞生产重组蛋白 哺乳动物细胞的物理转化法 将待转化的DNA溶解受体细胞悬浮液中，然后加入电击转化仪的 样品槽内，两端施加瞬时高压电场，使细胞膜产生细小的缝隙，此时 电击转化法常用于对磷酸钙共沉淀法无效的细胞类型，如生长在 悬浮液中的淋巴细胞等。 电击转化法 DNA片段便可不经过胞饮作用直接进入受体细胞。 哺乳动物细胞的物理转化法 将待转化的DNA溶解与天然或人工合成的磷脂混合，后者在表面 活性剂的存在下形成包埋水相DNA的脂质体结构。 合，DNA随即进入胞质和核内。 利用上述程序曾将外源基因成功地导入了小鼠的淋巴细胞和HeLa 脂质体介导法 将这种脂质体悬浮液加入到细胞培养液中，便会与受体细胞膜融 细胞。 哺乳动物细胞的物理转化法 通过激素疗法使雌鼠超数排卵，并与雄性小鼠交配，然后杀死雌 鼠，从其输卵管内取出受精卵； 性原核内。 上述程序多用于动物个体的转基因过程，由于必须单细胞逐一操 显微注射法 借助于显微镜将纯化的DNA溶液迅速注入到受精卵中变大了的雄 作，所以不太适用于基因的克隆和表达。 哺乳动物细胞的物理转化法 血影细胞是指哺乳动物的红细胞在机械作用、病毒诱导、低渗环 境下发生溶血，血红蛋白大量溢出，最后形成仅被细胞膜包裹的细胞 同时，外源DNA也容易进入。当上述外界条件消失后，红细胞膜又可 恢复原来的通透性。因此，可先将外源DNA转入血影细胞，然后再将 血影细胞介导法 核结构。在溶血过程中，红细胞膜的通透性大增，在血红蛋白溢出的 血影细胞与受体细胞在适当条件下发生融合，从而将外源DNA转入受 体细胞。 产高品质产物的转基因植物 植物油大都是含有双键的不饱和脂肪酸，故在室温下呈液态。人造黄油的制作是通过催化加氢使植物油熔点上升，这种工艺不但加工成本很高，而且还会导致顺式双键转变为对健康不利的反式双键。利用反义RNA技术，特异性灭活植物体内硬脂酰-ACP脱饱和酶的编码基因，即可提高转基因油料作物中饱和脂肪酸的含量。 将不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸 产高品质产物的转基因植物 一般粮食种子的储存蛋白中几种必需氨基酸的含量较低，例如禾谷类蛋白的赖氨酸含量低，豆类植物的蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸含量低，直接影响到人类主食的营养价值。将蚕豆中一种富含赖氨酸和甲硫氨酸的蛋白编码基因植入玉米中，可显著提高其营养价值。马铃薯和水稻的类似改良也在进行之中。 提高粮食中必需氨基酸的含量 产高品质产物的转基因植物 目前全世界有24亿人以大米为主食，约有1.3亿人因缺铁而引起贫血，2.5-10亿人患有不同程度的维生素A缺乏症。为了增加稻米中的铁质含量，从大豆芽中分离出铁蛋白编码基因，将之转入亚洲稻谷一个普通品系中。结果发现，转基因稻谷能储存相当于普通稻谷3倍的铁质研究还发现，普通稻米中含有一种植物酸，阻碍人的消化系统对铁的吸收。瑞士科学家将来自水仙等植物的相关基因植入水稻中，不仅铁的含量有所提高，而且维生素A的含量也丰富了。 提高粮食中铁元素和维生素的含量 改变花卉形状和颜色的转基因植物 花卉的颜色是由花冠中的色素成分决定的。大多数花卉的色素为黄酮类物质，由苯丙氨酸通过一系列的酶促反应合成，而颜色主要取决于色素分子侧链取代基团的性质和结构，如花青素衍生物呈红色，翠雀素衍生物呈蓝色等。在黄酮类色素的生物合成途径中，苯基苯乙烯酮合成酶（CHS）是一个关键酶。利用反义RNA技术可有效抑制矮牵牛花属植物细胞内的CHS基因表达，使转基因植物花冠的颜色由野生型的紫红色变成了白色，并且对CHS基因表达抑制程度的差异还可产生一系列中间类型的花色。 改变花卉的颜色 改变花卉形状和颜色的转基因植物 植物激素在控制花朵的形状和大小方面起着重要的作用。例如，细胞分裂素与植物生长素的比值可以决定植株包括花的形状。分子生物学和遗传学的研究都表明，同源异形基因表达的加强或减弱都会改变花的大小和形状，而这些基因的表达时间直接影响到植物的花期。同源异形基因控制花形的过程十分保守，