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1、转基因技术的发展 自111班 王学良 110924o什么是转基因什么是转基因o转基因技术的起源与发展转基因技术的起源与发展o转基因技术的方法与步骤转基因技术的方法与步骤o转基因技术对社会的影响转基因技术对社会的影响o转基因技术的利弊转基因技术的利弊概念概念 转基因技术是将转基因技术是将人工分离人工分离和和修饰过的基修饰过的基因因导入到生物体基因组中，由于导入基因的导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。这一技术称之为转基因技术。起源与发展起源与发展 历史背景历史背景上世纪五十年代上世纪五十年代科学家
2、揭示了科学家揭示了DNA双螺旋结构双螺旋结构。1973年年，发明了，发明了DNA重组技术重组技术。1978年年，科学家把来源于人的胰岛素基因植入大肠杆菌，让大肠，科学家把来源于人的胰岛素基因植入大肠杆菌，让大肠杆菌合成人胰岛素杆菌合成人胰岛素1980年年科学家科学家Gordon用显微注射法获得转基因小鼠用显微注射法获得转基因小鼠1982年年美国科学家美国科学家Palmiter 培育成培育成“超级小鼠超级小鼠”1982年年重组胰岛素为第一种获准上市的重组重组胰岛素为第一种获准上市的重组DNA药物药物。1983年年世界上第一例转基因植物一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。1993年年世界上
3、第一种转基因食品转基因晚熟西红柿正式投放美国市场。这种西红柿耐存储的特性使其货架寿命大大延长。1996年年世界转基因作物种植总面积仅为170万公顷2002年年全球转基因农作物种植面积已扩大到5870万公顷。迄今迄今全世界已有近50个国家和地区开展转基因作物种植实验，有16个国家的近600万农民以种植转基因作物为主。转基因植物转基因植物（TRANSGENIC PLANT）o 是指将从动物、其他植物或微生物中分是指将从动物、其他植物或微生物中分离出的目的基因，导入到植物的基因组中，离出的目的基因，导入到植物的基因组中，并且可以稳定遗传给下一代的一类植物，可并且可以稳定遗传给下一代的一类植物，可以是
4、原有性状发生改变，如抗虫、抗病、抗以是原有性状发生改变，如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。逆、高产、优质等。转基因啤酒转基因啤酒 德国一家公司研制德国一家公司研制的一种转基因酵母生产的一种转基因酵母生产的啤酒，其口感和味道的啤酒，其口感和味道都优于常规啤酒。都优于常规啤酒。转基因香瓜与普通香瓜的比较转基因香瓜与普通香瓜的比较左图为存放了左图为存放了5 5天的普通香瓜；右图为存放了天的普通香瓜；右图为存放了1515天后的香瓜天后的香瓜常用的植物转基因方法常用的植物转基因方法o花粉管通道法花粉管通道法o农杆菌转化法农杆菌转化法o基因枪转化法基因枪转化法o细胞融合法等细胞融合法等 幼胚愈伤组织发 芽
5、生 根转基因苗脱分化脱分化分化分化转基因小麦流程转基因小麦流程细胞分裂素和生长素的相对浓度控制着根和芽的分化。过早分化形成根，会抑制芽的分化，不利于再生成苗。基因枪转化基因枪转化抗性愈伤筛选筛选授粉后授粉后11-1211-12天的天的小麦品种幼胚小麦品种幼胚诱导培养基3-7天PDS1000/HePDS1000/He基因枪转化基因枪转化培养3-7天筛选20天筛选培养基筛选培养基分化培养基分化培养基移栽至大田移栽至大田根长3生根培养基生根培养基1-2月炼苗1周质粒筛选标记质粒筛选标记p35SIH3载体的酶切位点与图谱 将籽粒将籽粒用用70%酒精漂洗酒精漂洗2-3 分钟分钟，再用再用0.1%的氯化汞
6、消毒的氯化汞消毒15 分钟，无菌水洗涤分钟，无菌水洗涤3-4 次，次，（2%次氯酸钠次氯酸钠）在无菌条件下在无菌条件下用接种针用接种针挑出幼胚，盾片朝上，挑出幼胚，盾片朝上，接种于幼胚诱导培养基上接种于幼胚诱导培养基上。25，暗培养。，暗培养。注意：注意：1、无菌操作。、无菌操作。2、让幼胚与培养基充分接触，保证翻转皿时幼胚不掉下来。、让幼胚与培养基充分接触，保证翻转皿时幼胚不掉下来。接种接种1）称取60mg金粉(BioRad,1m 直径)或钨粉(M10)于 1.5ml 离心管中；2）加入新鲜配制的1ml 70%乙醇，用旋涡混合器或 超声波充分震荡35min 混合，静置1min；3）10000
7、rpm 离心5min，使金粉沉淀，去上清；4）重复以下步骤三次：加入1ml 消毒蒸馏水；旋涡混合器震荡1min，静置1min；10000rpm 离心2min，使金粉沉淀，去上清液；5）加入灭菌的）加入灭菌的50%的甘油，使金粉浓度达的甘油，使金粉浓度达60mg/ml；金粉处理金粉处理1 1）旋涡振荡）旋涡振荡5min5min，使在，使在50%50%的甘油中的的甘油中的金粉沉淀成为悬浮液金粉沉淀成为悬浮液；2 2）去掉粗堆集，取）去掉粗堆集，取5050l l（3mg3mg）悬浮混合液于）悬浮混合液于1.5ml 1.5ml 离心管中；离心管中；3 3）同时振荡，顺序加入）同时振荡，顺序加入5 5l
8、 l 质粒质粒DNA(1DNA(1g/g/l)l)、5050l 2.5M CaCll 2.5M CaCl2 2 和和5050l 0.1M l 0.1M 亚精胺亚精胺(现配现配)；4 4）继续振荡）继续振荡2 23min3min，静置，静置1min1min；5 5）10000rpm 10000rpm 离心离心2min2min，使金粉沉淀，去上清液；，使金粉沉淀，去上清液；6 6）加入）加入140140l 70%l 70%乙醇，不破坏沉淀块，弃去上清液；乙醇，不破坏沉淀块，弃去上清液；7 7）加入）加入140140l 70%l 70%乙醇，不破坏沉淀块，弃去上清液；乙醇，不破坏沉淀块，弃去上清液；
9、8 8）加入）加入6060l 100%l 100%乙醇，指弹管壁几次，使之重新悬浮，乙醇，指弹管壁几次，使之重新悬浮，然后低速旋涡然后低速旋涡2sec2sec；9 9）每次取）每次取1010l l 放在载体膜中央，每次要尽量取出等量的（放在载体膜中央，每次要尽量取出等量的（500500g g）微粒，）微粒，并尽量做到均匀铺在载体膜（并尽量做到均匀铺在载体膜（高温高压灭菌）中央高温高压灭菌）中央1cm 1cm 直径内，直径内，自然条件下干燥。自然条件下干燥。子弹制备子弹制备 注意无菌操作。注意无菌操作。1）打开稳压电源，真空泵及氦气瓶阀的开关，）打开稳压电源，真空泵及氦气瓶阀的开关，瞬时针转氦气
10、调节阀，调整系统压力为瞬时针转氦气调节阀，调整系统压力为1300psi；2）按动真空键，抽真空至真空度为）按动真空键，抽真空至真空度为2728Hg 时，时，迅速按下迅速按下Hold 键，接着按住发射键，并保持不动，键，接着按住发射键，并保持不动，直到轰击为止，空放直到轰击为止，空放23枪；枪；3）按通气键待真空表回零后，打开样品室门，）按通气键待真空表回零后，打开样品室门，开始再一次操作；开始再一次操作；4）取包被）取包被DNA 的金粉悬液的金粉悬液4l 均匀涂抹在无菌均匀涂抹在无菌 微弹载体膜的中央区域微弹载体膜的中央区域，于超净工作台上吹干备用；，于超净工作台上吹干备用；基因枪转化基因枪转
11、化5）将可裂膜放入可裂圆片的托座中，再将可裂圆片顺时针拧到气体加将可裂膜放入可裂圆片的托座中，再将可裂圆片顺时针拧到气体加速上，用专用工具拧紧；速上，用专用工具拧紧；6）将阻挡网先装入载体固定器的托座中，然后将涂有）将阻挡网先装入载体固定器的托座中，然后将涂有DNA 的微弹药载的微弹药载体膜面朝下装入，旋紧固定盖，插入真空室的上层部位；体膜面朝下装入，旋紧固定盖，插入真空室的上层部位；7）将受体材料放入样品室，射程可选）将受体材料放入样品室，射程可选60mm 或或90mm，关好门；，关好门；8）抽真空，轰击，排气，取出样品，用封口膜将受体材料的培养皿封）抽真空，轰击，排气，取出样品，用封口膜将
12、受体材料的培养皿封好；好；9）关机，把氦气瓶的总开关旋紧，打一次空枪，待氦压表（）关机，把氦气瓶的总开关旋紧，打一次空枪，待氦压表（2个表的）个表的）指针回到零后，再逆时针旋转氦压表调节阀，接着关闭基因枪的总开关指针回到零后，再逆时针旋转氦压表调节阀，接着关闭基因枪的总开关及变压器开关。及变压器开关。注意事项：注意事项：1、点膜时金粉、点膜时金粉-DNA 悬浮液要充分悬匀；悬浮液要充分悬匀；2、微弹载体上金粉、微弹载体上金粉DNA 的分布直接影响转化效率；的分布直接影响转化效率；3、维持一定真空度的时间要尽量短。、维持一定真空度的时间要尽量短。4、系统压力只需比可裂膜爆裂压力高出、系统压力只需
13、比可裂膜爆裂压力高出50200psi 即可。即可。转基因动物转基因动物 o 转基因动物，是指染色体基因组中整合转基因动物，是指染色体基因组中整合有有外源基因外源基因并能遗传给后代的一类动物。并能遗传给后代的一类动物。含有荧光水母基因的小猪，含有荧光水母基因的小猪，左为荧光小猪，右为正常左为荧光小猪，右为正常小猪。小猪。转基因技术的影响转基因技术的影响o对现实生活的影响对现实生活的影响o转基因作物的潜在生态风险转基因作物的潜在生态风险对现实生活的影响对现实生活的影响o2000年年3月，克隆小猪月，克隆小猪“横空出世横空出世”。随之而来，。随之而来，欧美之间也为转基因食品吃与不吃的问题争论不休。欧
14、美之间也为转基因食品吃与不吃的问题争论不休。90年代初，市场上第一个转基因食品出现在美国，是年代初，市场上第一个转基因食品出现在美国，是一种保鲜番茄，这项研究成果本是在英国研究成功的，一种保鲜番茄，这项研究成果本是在英国研究成功的，转基因食品一发不可收。转基因食品一发不可收。据统计，美国食品和药物管理据统计，美国食品和药物管理局确定的转基因品种已有局确定的转基因品种已有43种。种。美国是转基因食品最美国是转基因食品最多的国家，多的国家，60%以上的加工食品含有转基因成分，以上的加工食品含有转基因成分，90%以上的大豆、以上的大豆、50%以上的玉米、小麦是转基因以上的玉米、小麦是转基因的。转基因食品有转基因植物，如：西红柿、土豆、玉的。转基因食品有转基因植物，如：西红柿、土豆、玉米等，还有转基因动物，如：鱼、牛、羊等。虽然转基米等，还有转基因动物，如：鱼、牛、羊等。虽然转基因食品与普通食品在口感上没有多大差别，但转基因的因食品与普通食品在口感上没有多大差别，但转基因的植物、动物有明显的优势：优质高产、抗虫、抗病毒、植物、动物有明显的优势：优质高产、抗虫、抗病毒、抗除草剂、改良品质、抗逆境生存抗除草剂、改良品质、抗逆境生存等。等。转基因作物的潜在生态风险转基因作物的潜在生态风险谢谢大家。