Transgenic Animal(转基因动物)技术简介
转基因动物及其技术简介
赛业（广州）生物科技有限公司
DNA原核显微注射
技术原理
裂而增殖并能稳定传给后代
注射发生在哺乳动物受精卵发育前期，两个原
核时期，这两个原核分别来自于卵母细胞和精
小鼠品系：
小鼠品系选择
C3H）
第2天后，发现大多数能够分裂为2-cell
ICR BALB/c
服务描述
2.受精卵的收集：需用透明质酸酶去除卵表面颗粒细胞，需
3.DNA注射：收集卵先在KSOM-AA中培养2-3 h, DNA注射
4.注射卵回植：可以移植0.5 d或1.5 d卵，移植数量大约为
20个每只代孕鼠，20个卵可以移植到输卵管的一侧，也5.注射卵大概15%存活到小鼠出生，能获得3%左右基因整
受精卵的收集
DNA原核显微注射
原核显微注射DNA制备
(Clontech: Cat#
EndoFree Plasmid Kit
or Qiagen Plasmid Maxi
12162).
4.尽量去除DNA载体骨架
注射合子的回植
C57BL/6DBA/2
假孕鼠的制备
鉴定及筛选
谢谢！！！
基因工程及其应用教学设计
第2节基因工程及其应用 孝义三中高一生物组张文 一、教材内容分析 基因工程是现代四大生物工程之一。《基因工程及其应用》是人教版高中生物必修2第6章第2节内容。本节内容主要包括三个方面，分两课时讲授。第1课时简要介绍“基因工程的原理”，第2课时介绍“基因工程的应用”及“转基因生物和转基因食品安全性”。本节内容是对前面所学育种内容的补充，是即贴近生活又远离生活的微观内容。由于在选修3中还有基因工程的介绍，因此本节的要求相对简单一些。 二、学情分析 对于基因操作的工具和基本步骤，内容抽象和复杂，学生接触少，会出现掌握不好，甚至理解错误的情况。虽然经过必修1的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，尽量通过生活化打比喻的方式和模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，并在教师引导下适时加强学生解决问题和运用图解等生物学语言归纳结论等方面的能力。切记不可讲的太多。 三、教学目标 1、简述基因工程的基本概念； 2、简述基因工程的基本工具； 3、简述基因工程的基本操作步骤； 4、通过基因工程的简介，鼓励学生积极探索新知和科学创新，树立一分为二的辩证唯物主义思想； 四、教学重点、难点分析 教学重点：基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤） 教学难点：基因工程的基本原理 五、教学思路 本节课主要解决如下几个问题：1）什么是基因工程？2）基因工程的主要原理是什么？3）基因工程的操作过程如何？4）基因工程有哪些方面的应用？如何看待转基因食品？由于本节内容和前面的育种内容联系比较紧密，因此可以让学生回顾前面几种育种方法的成果，再通过情景展现传统育种方法所不能达到的地方，进而引出基因工程，通过列举生活中的转基因成果让学生知道基因工程就在我们身边。而后通过与学生们所熟知的器官移植做对比，让学生理解基因工程的本质和操作过程。通过对转基因食品的讨论让学生树立辩证唯物主义观念。 六．教学策略及教学媒体 根据激趣原则，通过展示色彩绚丽的转基因生物图片入手，引出基因工程的概念，采取“引导—互动—探究”模式，即采用师生互动探究式教学，借助老师生活化打比喻和多媒体动画并安排学生制作模型活动从而使抽象的课程内容具体化，直观化和形象化。 七、教学设计流程图第1课时“基因工程的原理”
转基因作物商业化的现状对粮食安全的影响及启示
转基因作物商业化的现状对粮食安全的影响及启示2008年的粮食危机使转基因生物技术再次成为争论的焦点，关于转基因作物的争论己从生物安全、生态和健康等领域转移到粮食安全、知识产权等领域的讨论。部分转基因作物支持者认为，转基因作物对全球粮食安全将发挥重要作用，而反对者认为，对于解决未来的粮食安全问题，目前的转基因作物意义不大。转基因作物发端于美国的私人部门，目前，发达国家主导着全球的转基因生物技术和知识产业格局，拥有这个领域众多的知识产权，我国转基因作物的研发和商业化将不可避免涉及到众多知识产权问题，转基因作物的商业化种植可能加速外资对我国种业的控制，进而危及我国的粮食安全。目前，跨国种业渗透、控制包括我国在内的海外种业的态势日益严峻。2008年的“粮食危机”从一定程度上为跨国种业巨头向包括我国在内的发展中国家销售转基因作物品种提供了机遇。 一、全球转基因作物商业化种植态势 卜）转基因作物商业化种植的面积、市场份额快速扩张，农业生产市场化程度提高 国际农业生物技术应用服务组织qSAAA）2009年的报告显示，2008年全球转基因作物种植面积达1.25亿公顷，种植转基因作物的国家达到25个。从地域分布来看，转基因作物主要分布在美国、阿根廷和巴西三个国家，欧洲的转基因作物的种植面积很少。ISAAAQ009）报告显示，2008年美国、阿根廷、巴西转基因作物种植面积分别为6250、
2100、1580万公顷，分别占全球转基因作物种植面积的50%、 16.8%、12.6%，合计起来三个国家的转基因作物种植面积占全球的79.4%。2008年，欧盟27国中有7个国家种植了很少量的转基因Bt玉米。 从转基因作物品种来看，自1996年转基因作物商业化种植以来，全球主要转基因作物品种为大豆、玉米、棉花、油菜四种作物。2008年全球转基因大豆（HT大豆）种植面积为6580万公顷（占全球转基因作物种植面积的53%）、转基因玉米Bt玉米、HT玉米、Bt／HT玉米），种植面积为3730万公顷（占30%）、转基因棉花Bt棉花、HT棉花、Bt ／HT棉花）种植面积为1550万公顷（占12%）、转基因油菜qT油菜）种植面积为590万公顷（占5%）。 从种子市场份额来看，根据国际种子联盟Q008）的报告，全球商品种子的市值规模大约为365亿美元，而全球转基因作物品种销售额为75亿美元，据此粗略测算，转基因种子销售额占全球商品种子销售额的20.5%。自1996年以来，转基因作物种子销售额呈快速增长态势观表1）。 转基因品种的采用正影响着农民留种的耕作习惯。转基因品种的采用要求农民每一生产季都从市场上购买种子，农户对种子供应商的依赖将会加剧，农业生产的市场化程度、对技术的依赖程度将进一步提高。同时，种业的集中、作物品种和特性的单一会加剧农业生产的系统性风险，农业生物资源的生物多样性也受到影响。
转基因农作物与粮食安全的关联分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4c13694521.html, 转基因农作物与粮食安全的关联分析 作者：薄晓峰 来源：《科技与创新》2016年第06期 摘要：随着科学技术水平的提升，我国的人口数量随之出现爆发性增长。虽然遗传育种 学在不断进步，农业科学家培养出了更多的优良品种，但粮食问题仍然存在。我国对粮食需求的刚性增长使人们更加关注粮食生产的数量和质量。20世纪末，生物技术取得了重大突破， 转基因食品逐渐地进入了人们的生活。转基因技术是对传统技术的发展和补充，两者的结合可极大地提高动植物品种改良的效率。 关键词：转基因技术；棉花；播种面积；农产品 中图分类号：F326.11 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.360docs.net/doc/4c13694521.html,ki.kjycx.2016.06.005 人类社会的文明是从农耕时期开始的。最初，栽种植物是人类一万三千年来最伟大的成果，也是人们由狩猎生活进入定居生活的开端。人类学会种植植物后，一直在探索和改良种植方法，以满足自身对农产品的需求。自90年代以来，转基因食品不断出现在人们的餐桌上，人们在不断争论转基因食品是否安全，很少谈论转基因农作物与转基因食品安全性的关系。本文就该问题的内在关联进行了初步分析，以期正确认识转基因农作物。 1 粮食问题的本质 粮食供应是任何一个政府面都可能面临的最紧迫的问题之一。该问题属于历史性问题，因此，我国政府提出了“粮食供给95%自给自足”的目标。我国的耕地面积仅占全球的7%，但却要为全球22%的人口提供粮食。1994年，时任美国世界观察研究所所长的莱斯特·布朗出版了《谁来养活中国》，其中的观点是值得我们思考的。 新一轮全国土地利用变更调查结果显示，我国耕地总面积约为1.22×108 hm2。2008年，我国耕地面积净减少约19 333 hm2。根据全国31个省区市抽样调查的结果，2010年全国粮食播种面积为1.09×108 hm2，比上一年扩大了8.86×105 hm2，增长了0.8%；2010年，全国粮食总产量约为5.46×108 t，比上一年增加了约1.56×107 t，增产2.9%. 《中华人民共和国2012年国民经济和社会发展统计公报》指出，2012年末全国人口总数约为13.5亿人，比上一年增加了669万人。我国人口占世界总人口的比例持续下降，1976年为23%，2009年为19.5%，据估计，2050年将下降到15%左右。 2010年，我国人均粮食占有量为409.9 kg，肉禽蛋奶的人均消耗量109 kg。按照每消耗1 kg肉禽蛋奶消耗2.2 kg粮食计算，2010年我国人均肉禽蛋奶消耗时附带的粮食消耗量为239.8 kg，剩余粮食仅为170.1 kg。如果农村居民的肉禽蛋奶消耗量从29 kg增加到194 kg，则需要
转座子在转基因动物中的应用
转座子（ｔｒａｎｓｐｏｓｏｎ）又称跳跃因子，其实质是基因组上不必借助于同源序列就可移动的ＤＮＡ片段，它们可以直接从基因组内的一个位点移到另一个位点。自１９５１年美国Ｍｃ－Ｃｌｉｎｔｏｃｋ在玉米中首先发现了ＤＮＡ转座子（ＤＮＡｔｒａｎｓｐｏｓｏｎ）以来，转座子已成为各种生物的基因分析的有效工具之一。不仅利用转座子诱变已找到原核生物的单性生殖基因［３］；而且在真核生物中，Ｐ－转座子的发现和运用极大地促进了果蝇遗传学的发展。近来，一些其他的转座子元件，如ｈｅｒｍｅｓ，ｈｏｂｏ，ｍａｒｉｎｅｒ，ｍｉｎｏｓ和ｐｉｇｇｙＢａｃ已成功在Ｃｅｒａｔｉｔｉｓ、Ａｅｄｅｓａｅｇｙｐｔｉ、Ａｎａｓｔｒｅｐｈａｓｕｓｐｅｎｓｅ、Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａｖｉｒｉｌｉｓ、家蚕（Ｂｏｍｂｙｘｍｏｒｉ）以及包括鱼类、禽类在内的多种生物转基因中获得应用，２００５年７月复旦大学的丁昇在《ｃｅｌｌ》杂志上发表关于运用ｐｉｇ－ｇｙＢａｃ转座子作载体成功制作转基因脊椎动物—— —小鼠，更加显示了转座子作为转基因载体的优势与潜力。 １转座子的类型和基本结构 １．１ＤＮＡ转座子ＤＮＡ转座子是以ＤＮＡ－ＤＮＡ方式转座的转座子，可通过ＤＮＡ复制或直接切出两种方式获得可移动片段，重新插入基因组ＤＮＡ中，导致基因的突变或重排。但一般不改变基因组的大小。根据转座的自主性，ＤＮＡ转座子又分为自主转座子（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｅｌｅｍｅｎｔ）和非自主转座子（ｎｏｎａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｅｌｅｍｅｎｔ），前者本身能够编码转座酶而进行转座，后者则要在自主转座子存在时才能够实现转座。玉米的Ａｃ／Ｄｓ体系就是典型的一例。活化子Ａｃ（Ａｃｔｉｖａｔｏｒ）属于自主转座子，解离子Ｄｓ（Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）属于非自主转座子，只有在Ａｃ存在时，Ｄｓ才能转座。 １．２反转录转座子反转录转座子不同于转座子，是以ＤＮＡ－ＲＮＡ－ＤＮＡ的途径来实现转座的，在整合酶的作用下新生成的以ＤＮＡ状态存在的反转录转座子整合到宿主基因组中。这样，反转录转座子在宿主基因组中的拷贝数得到不断积累，从而使基因组增大。由于反转录转座子带有增强子、启动子等调控元件，所以会影响宿主基因的表达，在生物进化过程中反转录转座子起着不可忽视的作用［４］。 根据是否具有编码反转录酶的能力，反转录转座子可以分为两个家族：自主性反转录转座子和非自主性反转录转座子O按照序列结构中有无长末端重复序列（ｌｏｎｇｔｅｒｍｉｎａｌｒｅ－ｐｅａｔｓｅｑｕｅｎｃｅ，ＬＴＲ）又可分为有ＬＴＲ反转录转座子和无ＬＴＲ反转录转座子。自主性反转录转座子包括内源性反转录病毒（ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｒｅｔｒｏｖｉｒｕｓｅｓ，ＥＲＶ）、ＬＴＲ反转录转座子及长散在元件（ｌｏｎｇｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄｎｕｃｌｅａｒｅｌｅｍｅｎｔｓ，ＬＩＮＥｓ）O非自主性反转录转座子包括短散在元件（ｓｈｏｒｔｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄｎｕｃｌｅａｒｅｌｅｍｅｎｔｓ，ＳＩＮＥｓ）及修饰性反转录假基因（ｐｒｏｃｅｓｓｅｄｒｅｔｒｏｐｓｅｕ－ｄｏｇｅｎｅ）。 ２转座子的转座机制 转座子都具有编码与转座作用有关的酶—— —转座酶的基因，而末端大多数都是反向重复序列。转座酶既识别转座子的两末端，也能与靶位点序列结合。转座作用的机制是转座子插到新的位点上产生交错切口，所形成的突出单链末端与转座子两端的反向重复序列相连，然后由ＤＮＡ聚合酶填补缺口，ＤＮＡ连接酶封闭切口，交错末端的产生与填补说明了靶ＤＮＡ在插入位点存在正向重复，两条链上切口之间的交错取决于正向重复的长度，因此，每个转座子所特有的靶重复序列，反映了切割靶ＤＮＡ的酶的几何形状。 ３主要运用于动物的几种转座子 ３．１Ｐ－转座子Ｐ－转座子最初于果蝇中发现，并研究了其结构与功能，建立了Ｐ－转座子和转座酶辅助系统。该转座子能只在果蝇中作用。但该系统为以后的转基因动物提供了理论和实验基础。Ｐ－转座子长度为２．９ｋｂ，具有３１ｂｐ的末端反向重复序列（ＩＲＴ）。中间有编码转座酶的可转录单位，以此产生转座子的精确切出和准确插入另一染色体位点（切出—粘贴反应）。Ｐ—转座子的功能还受其他核因子的影响，这些因子可能是不同昆虫中转座子发挥功能与否的条件。３．２Ｍｉｎｏｓ转座子Ｍｉｎｏｓ转座子是从海德尔果蝇Ｄ．ｈｙｄｅｉ中分离得到的，并首先应用与果蝇以外的昆虫转基因。Ｍｉｎｏｓ转座子长度位１．４ｂｐ，具有较长的１００ｂｐ的末端反向重复序列（ＩＲＴ）。可转录单位为１个内含子。以地中海果蝇白眼基因为报告基因的研究表明，Ｍｉｎｏｓ转座子的转座效率在ＧＯ带１～３％，并能在双翅目核鳞翅目昆虫细胞及按蚊Ａｎｃｐｈｅｌｅｓｓｔｅｐｈｅｎｓｉｉ和大果蝇Ｄ。Ｖｉｒｉｌｉｓ昆虫个体中实现转座。３．３Ｍｏｓｌ（ｍａｒｉｎｅｒ）转座子Ｍｏｓｌ（ｍａｒｉｎｅｒ）转座子是从马里塔尼亚果蝇Ｄ。Ｍａｕｒｉｔｉａｎａ中发现的。长度２８ｂｐ的末端反向重复序列（ＩＲＴ）和特意性的ＴＡ目标结合位点。Ｍｉｎｏｓ转座子是至尽为止研究最深入的转座子之一。 ３．４ｈｏｂｏ转座子因为Ｐ转座子只能在果蝇中实现转座，因此寻找其他转座子系统十分必要。Ｈｏｂｏ转座子就是其中 转座子在转基因动物中的应用 刘冬 （山西农业大学研究生学院，太谷０３０８０１） 摘要：转座子是发现新基因和基因功能分析的有效工具之一，作为插入突变原和分子标签已被广泛用于基因的分离和克隆，一些转座子已作为转化载体用于制备转基因动植物。转座子对多种生物尤其是对脊椎动物的成功转化让人们看到了他们作为转基因载体的巨大潜能。 关键词：转座子；转基因动物；昆虫；鱼类；哺乳动物 专论与综述 畜牧兽医科技信息２００７．０７ １８
基因工程及其应用完整版
基因工程及其应用集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
第2节基因工程及其应用（第1课时） 知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究 传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？
转基因动物应用前景
转基因动物的应用前景 冯彦东，马小军，李越，马志辉，肖海元，马永刚，马聪 甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃兰州 (730070) 摘要：本文较为全面的综述了各种转基因动物技术的方法，以及提高转基因效率的方法；指出了目前研究中存在的问题，并对其发展前景进行了展望。 关键词：转基因动物、基因、方法、应用、前景 科学家预言，21世纪是生命科学的世纪，生物技术产业已成为科学家和企业家开发的热点。转基因动物技术是21世纪发展最为迅速的生物高新技术之一，是建立在细胞遗传学、分子遗传学、胚胎发育学和DNA重组技术基础之上的生物工程技术。转基因技术就是利用工程技术的实验手段将特定外源基因导入受体细胞中，由此整合到受体细胞的染色体上，并使外源基因得到表达和遗传的生物技术。携带外源基因并能表达和遗传的支物称为转基因动物。转基因技术是新兴的生物技术，具有广阔的应用前景。目前利用转基因技术获得的主要是粮食作物，其中转基因植物及产品已进入商品化生产阶段。转基因动物的研究尚处于实验室研究阶段，获得转基因动物技术难度较大。但它是一种通过对基因的操作，在RNA、蛋白质、形态学或生理学等水平直接观察基因在活体内的活动情况，并观察其表达产物所引起的表型效应的四维实验体系，其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中，既具有深远的理论价值，又有重大的应用价值。据统计，全球已有以转基因动物技术为核心的公司43家，并将成为21世纪生物技术领域的支柱产业。1998年全球动物生物技术产品总销售额估计为6.2亿美元，预计到2010年仅在农业领域总销售额将达到110亿美元，其中75亿美元来自转基因动物品种。而利用转基因动物制作生物反应器生产药品物和功能蛋白的销售市场预计可达500亿美元。毫无疑问，转基因动物正在改变着生物医药、农业生产、环境保护、生物材料，甚至是整个生命科学研究与发展面貌。利用转基因动物技术，既可加快家畜品种的改良速度，提高肉、奶、蛋的产量和品质，又可生产珍贵的药物蛋白，为大量患者造福。可以说转基因动物技术对于人们千百年来追求的丰衣足食，延年益寿两大目标都会做出具大的贡献。[1，2，3，4，5，6，7] 1 转基因动物的制作方法 1.1 显微注射法 是由美国人Gordon于1980年首次发明。显微注射法的制作过程是将SV40的TK基因整合的质粒以显微注射法注入到小鼠受精卵原核中,首次成功地培育出转基因小鼠。其基本原理是通过显微镜注射将外源基因直接注射到受精卵的雄原核内,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。其优点是直接对基因进行操作,整合率较高.缺点是技术难度高,成功率低。[3，8，15，18] 1.2 逆转录病毒传染法 此法的研究是1974年Janenissh等将SV40DNA注入小鼠囊胚腔中，获得转基因小鼠。其原理是利用逆转录病毒的LTRs区域具有的转录启动子活性这一特点，将外源基因连接到LTRs的下部进行重组后，再使之包装成为高滴度的病毒颗粒，直接感染受精卵或注入囊胚中，携带外源基因的反转录病毒DNA可以整合到宿主染色体上。逆转录病毒法的优点是操作简单，外源基因的整合率高，动物病毒所具有的启动子不但可以引发一些选择标记基因的表达，还能引发所导入的外源基因的表达，缺点是逆转录病毒载体容量有限，并且外源基因
对转基因技术的态度
对转基因技术的态度 相信大家都在很多电影里看到过各种怪兽，它们长相怪异，个头巨大，几乎刀枪不如，有时候，它们成为人类的朋友，但更多时候，他们是人类的敌人，人们用各种现代化武器也难以消灭它们。电影很精彩，但是这些怪兽怎么出现的，有时候是外星物种，有时候则是一些变异，而这些变异有些就来自于某些科学家在做转基因研究是出现的失误。 目前市面上各种转基因蔬菜，水果，粮食等等，五花八门，但是又有另一种说法，转基因食品对健康有害，于是乎转基因食品与非转基因食品在超市的柜台上打起了擂台。但是转基因技术到底是好还是不好，这还是个值得商讨的问题。而我对转基因技术持一种不否认但是需要严肃考虑的态度。不是说转基因技术不好，但是它应该应用于哪些方面，应该怎样应用，这是需要严肃考虑的，不然很可能酿出滔天大祸。 说到转基因技术就不得不提到基因工程。基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 很多人对转基因食品的印象一般都是巨大的个头，曾经在某植物园见过一次能结两万个辣椒的辣椒树，真的是树一般的存在，看起来着实有些吓人。人们对转基因的了解或许也仅仅从食品这些与我们的生活密切相关的东西上有些了解，但是转基因技术也不仅仅只在食品方面有应用。 目前，转基因作物正在脱下神话的外衣。美国科学家表示：转基因作物远没有当初想象的那么美妙，更没有转基因技术公司所承诺的那么神灵。美国国家科学院的报告用16年的实践事实和统计数据明确说明，长期种植转基因作物会给农业经济带来无法纠正弥补的副作用。随着超级杂草，超级虫的出现，很显然的表现出对于转基因技术过于冒进的使用，也会带来一定的灾难。随着世界人口的增长，原始的农业生产速度是在一定程度上逐渐跟不上人类对粮食的需求，于是研究转基因粮食的工作变得似乎很有必要。但是随着这项工作的发展，很多问题也在逐渐出现。 转基因技术是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，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。转基因生物以植物、动物和微生物为多，其中植物是最普遍的。 目前，我国正在研究和开发的各种转基因生物物种已超过100种，涉及动物、植物、微生物基因200多个。我国至今还没有允许生产转基因食物，只是开始进口了大豆、玉米等几种转基因食物，进行加工，不允许种植。转基因的安全性目前还没有明确的定论。 从危害来看，转基因作物可能产生新的病毒疾病，转基因作物对非目标生物的危害，破坏生物多样性，转基因作物对生态系统及生态过程的影响。目前我们对转基因的危险有多大都还不能确定，就开始推广转基因显然是不行的，还有就是我国完全掌握的具有自主知识产权的品种有吗?有多少？要是推广他国掌握核心技术的品种，那我们还没有发言自主权，对粮食安全的威胁是可想而知的。有人不是说过“谁控制了粮食，谁就控制了全人类”。
转基因技术在农业上的利弊分析
转基因的认知 转基因（tr-ansgene）技术是指所有通过基因工程手段构建、导入受体生物细胞并稳定整合到该受体细胞基因组中的外源基因的技术。人们对植物、动物进行遗传转化的最终目的是从转基因在受体植物、动物基因组中得到稳定整合并在当代及其子代中得到有效、稳定的表达。转基因这项前沿生物工程技术，近年来有望进入大面积生产应用. 由于其可以大大降低农业生产成本，提高作物单位面积产量、改变品种品质，所以它将对农业未来的发展作出变革性贡献。 经济的发展和人口的增加促使农艺学家不但要在有限的耕地上生产出高产、稳产的农产品，还要研究如何在其食用口味、营养成分以及外在性状等方面提高产品品质。转基因技术的兴起，在很大程度上解决了这些矛盾。目前已培育出玉米、水稻、烟草等29种重要农作物的抗病毒、抗虫、抗除草剂、营养品质大幅度提高的转基因植株。在诸多的农业增产措施中，采用转基因技术进行作物良种繁育的方法占到30％～40％。 培育转基因动物的用途在于：(1)研究基因功能和调控机理；(2)作为人类疾病研究的动物模型；(3)培育高产、抗病家畜或能够为人类提供移植用器官供体动物；(4)作为生物反应器来生产工业和医学所需的珍贵活性蛋白。在农业生产上动物转基因技术的应用是具有很大潜力的，包括提高乳生产的产量和改变乳成分，饲料利用率，胴体品质，抗病力，繁殖力，生产效率以及为生物研究和制造业而改变细胞和组织的特点，转基因技术有着非常广阔的实际应用前景。 目前，全世界进入田间试验的转基因植物已超过500种，从基因工程农作物大田试验的种类上看，试验次数最多的是抗除草剂类的基因工程作物，其次是抗虫类的基因工程作物，其三是品质改良、抗病毒和抗真菌类的工程作物。已进入大田试验的基因工程农作物品种有玉米、马铃薯、番茄、大豆、棉花、瓜类、油菜、烟草、甜菜等，同时还有水稻、小麦、葡萄、甘蔗、核桃、苹果、花生、甘蓝等进入中型或小规模大田试验，并已有多种基因工程农作物成为商品，进入市场。 我国的转基因发展 我国上海世华植物基因工程有限公司研究成功的一项世界首创的高科技产品——动物角蛋白种基因棉花于1999年诞生。这使得传统意义上的棉花纤维中，首次有了兔毛（或羊毛）的品质。由于培育出抗病、抗虫害的转基因植物，可避免使用化学农药，因此转基因技术在环境保护方面也具有重要的意义。 人们的态度 各各国政府、学术界和消费者对由于基因插入所可能带来的新的食用安全性问题给予了关注.为加强转基因食品的安全管理,许多国家都立法加强转基因食品安全的管理,我国农业部颁布了<农业转基因生物进口安全管理办法>和<农业转基因生物标识管理办法>[转基因作物及其产品的食用安全性除了与一般食品所共有的问题外,还有其独特的安全性问题,因用传统的食品安全性评价程序和方法来评价转基因食品的安全性不太合适.国政府、学术界和消费者对由于基因插入所可能带来的新的食用安全性问题给予了关注.为加强转基因食品的安全管理,许多国家都立法加强转基因食品安全的管理,我国农业部颁布了<农业转基因生物进口安全管理办法>和<农业转基因生物标识管理办法>[2,3],转基因作物及其产品的食用安全性除了与一般食品所共有的问题外,还有其独特的安全性问题,因用传统的食品安全性评价程序和方法来评价转基因食品的安全性不太合适. 不利 据报道，科学家研究发现，有些转基因生物产品可能含有有毒物质和过敏源，会对人体健康产生不利影响，严重的甚至可以致癌或导致某些遗传疾病。尽管到目前为止还没有有说
转基因技术及其应用
转基因技术及其应用 转基因动物 转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定表达的一类动物。1974年，Jaenisch应用显微注射法，在世界上首次成功地获得了SV40DNA转基因小鼠。到目前为止，人们已经成功地获得了转基因鼠、鸡、山羊、猪、绵羊、牛、蛙以及多种转基因鱼。 转基因动物技术 原核显微注射法 逆转录病毒载体法 胚胎干细胞介导法 精子介导法 转基因技术的应用 在基础理论方面的应用由于外源动物基因可在转基因动物细胞中整合、表达，并制约于受体基因背景的调控，因此，可把转基因本身当作一个理想的功能标记，进而在理论实践方面得到应用： 可以对基因的结构和功能进行研究，Jacob和Kollaid等用两种不同的基因的局部片段组合成融合基因，做转基因工作，观察了这些异常的外源基因在宿主动物中的表达情况，并进行了有意义的探讨。 可以进行组织表达特异性研究，Fukamizu等用含有转录起点上游3Kb，下游1.2Kb的人肾素基因构建转基因小鼠。 还可以研究发育过程的特异性表达。将不同的外源基因转入宿主动物受精卵或早期胚胎干细胞，可观察研究目的基因在胚胎不同发育阶段的特异性表达、闭关及调控机理。应用于动物生产 在医学领域中的应用 建立诊断和治疗人类疾病的动物模型 生产可用于人体器官移植的动物器官异源器官移植可能是解决世界范围内普遍存在. 器官短缺的有效途径，目前对器官供体动物研究较多的是猪。猪作为人类器官移植的供体动物有以下一些优势：妊娠期短，产仔数多，后代生长快，而且不存在伦理方面的问题。更重要的是猪的不同发育时期的器官，诸如心脏、肾等与不同年龄的人的器官在大小上比较接近，极有可能代替病人的某些器官。 美:能发红光的转基因鱼 在美国得克萨斯州，一种能发红色荧光的
基因工程在转基因动物领域的应用现状及展望
生命科学院 分子生物学 期末综述 题目：基因工程在转基因动物领域的应用现状及展望班级： 09动物科学 姓名：曾雪婷 学号： 2009084548
【摘要】本文阐述了基因工程和转基因技术研究的原理、基本路线，介绍了转基因技术和生产转基因动物的方法，总结转基因技术在哺乳动物领域的应用，提出了转基因动物面临的问题，并对转基因技术及转基因动物的前景进行了展望。 【关键词】基因工程；原理；转基因动物；应用；展望 基因工程是改变生物的遗传组成，增加生物的遗传多样性，赋予转基因生物新的表型特征，使其能够更好地服务于人类社会的一项工程技术。基因工程在转基因动物领域的应用具有巨大的发展潜力，促进了转基因方法的不断发展和转基因动物应用领域的迅速扩大。 1.基因工程与动物基因工程的原理 基因工程又名遗传工程(genetic engineering)、一主要包括DNA 重组技术、分子克隆或基因克隆等技术，它是指在分子水平上提取(或合成)不同生物的遗传物质，在体外切割，再和一定的载体拼接重组，然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内，使这种外源DNA(基因)在受体细胞质中进行了复制与表达，按人们的需要繁殖扩增基因或生产不同的产物或定向创造生物的新性状，并能稳定遗传给后代[1]。基因工程的核心内容包括基因克隆和表达。 动物基因工程就是利用基因工程技术来人为地改造动物遗传特性的技术体系。它的具体应用就是生产转基因动物(transgenic animal)，即用基因工程的方法获得目的基因并导入到动物的受精卵中，使外源基因与动物本身的基因组DNA整合到一起，并随细胞的分裂而增殖，从而在动物体内得到表达，产生具有特定性状的个体。这种在基因组中稳定有效地整合有人工导入外源基因的动物称转基因动物。应用实验胚胎学和分子生物学原理，将来自一种生物的特定基
植物转基因技术
植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2013, 48 (1): 10–22, https://www.360docs.net/doc/4c13694521.html, doi: 10.3724/SP .J.1259.2013.00010 —————————————————— 收稿日期: 2013-01-03; 接受日期: 2013-01-09 基金项目: 转基因专项(No.2008ZX08001-004) E-mail: ccchu@https://www.360docs.net/doc/4c13694521.html, 转基因生物技术育种: 机遇还是挑战？ 储成才 中国科学院遗传与发育生物学研究所, 北京 100101 摘要 转基因生物技术是一项全新的育种技术, 也是当前国际上进展最快、竞争最激烈的研究领域之一。自20世纪90年代生物技术育种诞生以来, 转基因作物的商品化应用及由此引发的一系列问题就引起公众的广泛关注。该文就世界上转基因生物技术育种及产业化现状、几个主要转基因作物安全性案例及最终结果, 以及如何科学推进我国转基因作物的产业化等提出了自己的思考, 以期帮助公众科学地理解和面对转基因生物技术所带来的育种技术上的革命。 关键词 作物, 转基因作物, 生物技术育种, 商业化, 生物安全 储成才 (2013). 转基因生物技术育种: 机遇还是挑战? 植物学报 48, 10–22. 矮秆育种的推广和杂交水稻技术的应用, 使我国粮食产量从20世纪60年代中期到90年代中期连续30多年稳步提高。然而近10多年徘徊不前的粮食单产表明, 传统的育种技术已难以承载我国未来粮食安全面临的巨大挑战。我国人口的不断增长和人民生活质量的不断提高、可用耕地和水资源的日益紧缺、生物及自然灾害的频繁发生、生态环境压力的持续加大以及农业生产劳动力数量的急剧下降等国情都时时警醒我们, 中国已进入更加依靠科技创新以保障粮食供给、促进现代农业可持续发展的历史新阶段。诞生于20世纪80年代的转基因技术经过短短30年的发展, 已成为新的科技革命的主体之一, 相关研究的进展和突破也大大加速了农作物更新换代的速度及种植业结构的变革, 转基因技术因此也被认为是继工业革命、计算机革命后的第3次技术革命(Abelson, 1998), 正推动生物经济的形成: 一个基因一个产业, 一项技术一项产业。正因为如此, 美国、德国、瑞士等发达国家以及大型跨国公司如孟山都(Monsanto)、杜邦-先锋(DuPont Pioneer)、先正达(Syngenta)、拜耳(Bayer)及巴斯夫(BASF)等投巨资开展新基因的挖掘、转基因技术研发以及水稻(Oryza sativa )、玉米(Zea mays )、大豆(Glycine max )等基因组学研究, 目的就是取得并控制基因及相关技术的知识产权。一些发展中国家更是抓住生物技术发展的良好机遇大力 发展转基因育种产业。因而, 农业生物技术已成为国际科技竞争乃至经济竞争的重点, 同时也被认为是发展中国家赶超世界科技前沿难得的突破口。 1 转基因技术是发展最为迅速的农业生 物育种技术 转基因技术是通过将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中, 借助导入基因的表达, 引起生物体性状可遗传变化的一项技术。1983年, 几个实验室几乎同时通过农杆菌方法成功获得转外源基因植物(Bevan et al., 1983; Fraley et al., 1983; Herrera- Estrella et al., 1983; Murai et al., 1983)。到1987年, 短短4年时间, 第1例抗虫转基因番茄(Solanum lyco- persicum )就在美国进行了田间实验。1994年美国农业部(USDA)和美国食品与药品管理局(FDA)批准了第1例转基因作物——延熟保鲜转基因番茄进入市场。1996年, 全球转基因作物种植面积达到160万公顷。在随后的十几年中, 转基因技术的应用得到了迅速发展, 已成为近代育种史上发展最快、效率最高的作物改良技术。2011年, 全球转基因作物种植面积已超过1.6亿公顷, 比1996年增加94倍, 16年累积种植面积为12.5亿公顷。按种植面积计算, 全球75%的大豆、82%的棉花(Gossypium hirsutum )、32% 的玉米
动物转基因技术及其应用
动物转基因技术及其应用 摘自（作者：幸宇云任军江西农业大学来源：《百名专家谈转基因》） 转基因是指利用现代分子生物学技术，将某些生物的基因导入到其他物种中，由于导入基 因的表达，引起这些物种性状发生可遗传的变化。转基因动物就是利用转基因技术获得的、具 有正常表达和可稳定遗传外源基因的动物。自1982年第一只转基因动物——一只因导入大鼠 生长激素基因而使生长速度倍增的转基因鼠诞生以来，各种转基因动物，如鱼、兔、猪、牛、 羊等先后问世，1997年，举世轰动的“多莉”克隆羊的诞生使转基因克隆动物成为现实，转 基因动物研究得到了进一步发展。 生产转基因动物的方法有很多，如：显微注射法、精子载体法、逆转录病毒载体法、胚胎 干细胞介导法、体细胞克隆介导法、人工染色体介导的基因转移法等，这些方法各有其优缺点，在转基因动物生产中有着不同程度的应用。 显微注射法是动物转基因技术中最早使用的方法。1982年，美国人Gordon就是利用这种 方法获得了名噪一时的转基因鼠。其基本原理是在显微镜下直接将目的基因注射到受精卵细胞 的原核内，在目的基因与胚胎基因组融合后进行体外培养，最后移植给受体母畜“借腹怀胎”。这种方法的优点是：可靠性高，重复性好，目的基因的整合效率相对较高，导入基因片段的大 小和类型不受限制，转基因在世代之间可以稳定遗传。该方法也有其缺点，主要体现在导入基 因整合的随机性和不可见性，这样会导致基因表达不稳定及可能出现不希望的插入突变。该方 法成功的范例很多，如：美国科学家Hammer等在1985年获得一批转基因兔、绵羊和猪；荷兰 科学家KrimPenfort等于1991年获得了转基因牛；1985年，我国朱作言院士等成功获得了世 界上首例转基因鱼；由中国农业大学李宁院士领导的课题组于2008年获得了一头导入人CD20 抗体基因的转基因奶牛——贝贝。 有的学者另辟蹊径，创立了精子载体转基因法。该方法是将精子与目的DNA进行预培养后，使精子具有携带目的基因进入卵子的能力，精子与卵子结合后，该基因被整合到受精卵的DNA 中。同显微注射法相比，该方法有几个明显的优点：无需显微注射操作，不会对胚胎造成损伤，整合率高，成本很低，不需要对动物进行胚胎移植手术处理等。但该方法成功率不高、效果不 稳定，有待科研人员进一步探索和改进。与显微注射法相比，该方法成功的例子不多。1989 年意大利Lavitrano等首次报道利用精子载体法获得转基因鼠；1996年意大利Sperandio科 研小组报道了采用该方法生产转基因牛和猪。 谈到病毒，人们往往面容失色，殊不知病毒在科学上有很多妙用。逆转录病毒是一种RNA 病毒，在转基因技术中有着独特的应用。人们将目的基因结合到逆转录病毒上，通过病毒感染 可将目的基因插入到宿主基因组中去。该方法具有可同时感染大量胚胎、不需要昂贵的显微注 射设备等优点，但也存在插入外源DNA大小有限、外源基因易发生重排和丢失、逆转录病毒的 序列可能干扰转基因表达等缺点。应用该方法，美国人Salter等（1987）生产出转基因鸡； 德国学者Hofmann等获得绿色荧光蛋白转基因猪（2003），随后又生产出转基因牛（2005）； 来自冷泉港实验室的Michael获得能够发荧光的山羊（2006）。 胚胎干细胞是生命体中保留的未成熟细胞，具有再分化形成其他细胞和组织器官的潜力， 被称为“万能细胞”。利用胚胎干细胞生产转基因动物的原理是将外源基因导入分离好的胚胎 干细胞，然后将转基因的胚胎干细胞注射于受体动物胚胎后，参与宿主的胚胎融合形成嵌合体，从而得到转基因动物。这一方法的优点是可以对胚胎干细胞进行特定选择。缺点是目前只有小 鼠干细胞系比较成熟，而家畜干细胞系还未完全建立，有不少问题尚待解决。 体细胞克隆介导的转基因是动物转基因技术中的“高级版本”。说到体细胞克隆，很多人都会想到一位“动物明星”——多莉羊，它是于1997年由英国Wilmut等获得的杰作。转基因 克隆技术是转基因技术和动物克隆技术的有机结合，其基本原理是将目的基因导入动物体细胞
简述转基因技术原理
转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。 1992年荷兰培育出植入了人促红细胞生成素基因的转基因牛，人促红细胞生成素能刺激红细胞生成，是治疗贫血的良药。转基因技术标志着不同种类生物的基因都能通过基因工程技术进行重组，人类可以根据自己的意愿定向地改造生物的遗传特性，创造新的生命类型。同时转基因技术在药物生产中有着重要的利用价值。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术2000年国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。 1.转基因的细胞学原理： (1)细胞周期及MPF：细胞周期可人工分成4个时期，分别为G1期、S期、G2期和M期。细胞在正常情况下，沿着G1-S-G2-M路线运转。S期为DNA合成期，M期为有丝分裂期，M期结束到S期开始之前为G1期，S期末到有丝分裂期(M期)为G2期。有丝分裂的启动由成熟促进因子也叫M期促进因子(maturation/mitosism/meiosis promoting factor，MPF)调控，MPF 在细胞分裂中呈周期性变化即分裂后逐渐积累，到G2晚期达到高峰，由中期向后期转换时骤然消失。因此推测MPF是真核细胞M期的一个基本调节物质，能引导细胞由间期向M期转变。MPF由蛋白激酶激活，存在于所有的真核细胞中(包括减数分裂的性细胞)。但并非所有的细胞都是周期中细胞，某些细胞在一定的条件下可以脱离细胞周期进入G0期或分化为不分裂的细胞，而且G0期细胞可通过诱导重新进入周期。 (2)通过MⅡ期的卵母细胞转基因：MⅡ期的卵母细胞的MPF含量很高，可以诱导细胞核发生一系列变化包括核膜破裂(NEBD)和早熟染色体凝集(premature chromosome condensation，PCC)，处于减数分裂MⅡ期的卵母细胞无核膜的时间远远长于有丝分裂M期的细胞。所以此时期的卵母细胞可作为基因导入的受体。据此1998年Anthonv等对逆转录病毒载体感染发育早期的动物胚胎方法加以改进，用逆转录病毒载体注射MⅡ期的卵母细胞，注射完毕的卵母细胞同获能后的精子共同孵育后，体外发育至囊胚，再移植到母牛体内得到了转基因小牛。1999年Anthonv等又将精子与外源基因共孵育，然后将精子头部显微注射入MⅡ期的卵母细胞，这两种方法共同之处都是利用MⅡ期的卵母细胞无核膜，外源基因易导入的 特点。 2.转基因的胚胎学原理： (1)哺乳动物转基因的胚胎学原理：精子和卵子只有发育成熟后，精卵相遇时才能完成受精过程。精子进入卵子后头尾分离，胞核出现核仁，形成核膜，头部膨大形成雄原核；同时卵子排出第二极体形成雌原核。一般来说雄原核比雌原核大。接着雌雄原核的核膜消失，雌雄原核融合。随后细胞周期性卵裂，分裂球增加到32个时形成桑葚胚，进入子宫再发育至囊胚，此前的胚胎细胞具有很强的分化能力。从哺乳动物受精卵分裂发育的规律来看，转基因操作时较合适的部位是受精卵的雄原核，精子进入卵细胞后的1小时，雄原核和雌原核还未融合，在显微镜下容易看到雄原核。多数研究者在此时期把外源基因显微注射到雄原核，通
农作物转基因全程监管思考 - 中国种业
论种业安全中的转基因全程监管 马运粮 河南省种子管理站郑州450046 摘要：转基因技术是未来粮食增收的希望之一。转基因利用具有不可逆等特点，社会公众比较关注转基因技术的安全性，国家对转基因技术具有严格的管理法规。种业转基因安全管理是确保粮食转基因安全的关键。根据转基因技术发展趋势，加强科研和市场监管，是保障转基因技术平稳发展的主要手段。 关键词：种业；转基因；全程监管 主粮转基因利用是近年社会热议的焦点问题之一，种业转基因安全管理是确保粮食转基因安全的关键。2014年12月11日，农业部再次给安全证书到期的抗虫水稻华恢1号、抗虫水稻Bt汕优63、转植酸酶基因玉米BVLA430101颁发了转基因安全证书。农业部表示，证书续期成功并不意味着我国将加快转基因主粮的推广进程；对于转基因在主粮作物的应用，我国将继续采取大胆研发、审慎推广的态度。 由于转基因技术在作物性状改良上具有针对性强、有利性状表现明显等优点，农业科技从业者对该项技术的应用多有期待和关注。而公众对转基因的安全性存疑及转基因污染具有不可逆的特点，决定了我国农作物转基因必须严格监管，种业转基因监管是确保其合法发展的关键。 由于我国农作物种质资源交流范围广而频繁、转基因检测难且工作量大等原因，近几年转基因抽检结果出现有非法转基因应用的乱象。为防范非法转基因扩散到我省，威胁我省主粮安全，本文就主粮转基因发展形势及种业转基因监管的核心问题，提出一些看法，来阐述当前进一步加强转基因监管的重要意义。 一、我国的粮食安全与转基因发展
1.1我国的粮食安全体系中，质量安全与数量供应同等重要 中国人的饭碗装中国粮，是新形势下党中央对于粮食生产提出的基本要求。中国的粮食不仅要够吃，更要吃的放心，吃的安全。转基因污染具有不可逆的特性，且传播速度很快，法律许可之外的非法转基因扩散，政府应加大监管力度。在未来20年甚至更长时间，我国将投入巨大的人力和物力，解决食品安全问题，种业转基因全程监管是保障粮食及其制品安全的核心内容。 1.2转基因技术有利于解决粮食安全问题 资料显示，从上世纪90年代开始，我国总人口以平均0.51%的比率快速增长，年自然人口增长的粮食需求约400万吨，粮食供应压力巨大。在粮食增产的各要素中，优良品种对粮食增产的贡献率达到45%以上。但是采取传统的育种技术，提升品种抗性及产量性状，处于瓶颈发展期，主粮作物产量水平大幅提升有很大的困难。 自1995年美国第一个转基因作物商业化以来，通过转基因技术改良作物性状、提高作物抗性和产量研究，取得了很大进展。截止到2013年，全球转基因作物种植面积已增加100倍以上，转基因作物发展趋势迅猛。在主粮作物增产和改善品质方面，转基因利用是未来我国解决粮食安全的有效途径。加快转基因研发储备工作，是国家战略发展规划，未来我国转基因研究和应用必将加快进度。 1.3农作物转基因研发的趋势 第一代转基因技术的功能性基因，如抗虫基因来自苏云金杆菌，抗除草剂基因来自于遗传关系很远的细菌，这些来自远源遗传进化系