转基因根瘤菌生物固氮

根瘤菌(root nodule bacteria）是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌，这种共生体系具有很强的固氮能力。它侵染作物后，可大大提高作物的品质和产量，减少能源的消耗，改善土壤肥力。但它的缺点是根瘤菌与豆科植物根系的相互结合依赖于特异的遗传机制，使它与非豆科植物几乎不能共生固氮。

在稻的根际嫌气性细菌和好气性细菌呈镶嵌状态，有着保护氧的作用，故稻的根际是最适于固氮菌存在的地方，在稻根际与固氮菌之间存在着松弛的共生关系。

利用基因工程技术，从分子水平进一步研究根瘤菌在豆科植物上的固氮机理和改造根瘤菌，试图培育出活性更强的根瘤菌，打破识别的专一性，在非豆科植物与根瘤菌之间形成共生关系，由此形成根瘤，扩大根瘤菌的宿主范围和提高其固氮效应。

具体操作有：1.利用基因工程技术构建携带有特定结瘤基因的质粒，然后将其转入到适当的根瘤菌中，由此获得发生质粒重组的受体菌，再利用受体菌直接侵染非豆科植物。2. 试验结果表明，利用纤维素酶和果胶酶处理作物的根部后，其根毛细胞的细胞壁会发生局部破坏，这有助于根瘤菌的侵染和共生结瘤。在此背景下，利用基因工程技术构建携带有可表达植物纤维素酶和果胶酶基因的质粒导入根瘤菌，可使根瘤菌产生纤维素酶和果胶酶，从而使非豆科植物结瘤，与其共生固氮。3.土壤农杆菌体内具有一种特别的质粒，而在植物受伤后分泌的酚类物质（如乙酰丁香酮）刺激下，该质粒上的T区域活化，从而入侵植物细胞。所以可以将此质粒导入根瘤菌，可使其与非豆科植物结合产生固氮效应。

生物固氮研究的前沿介绍(李季伦).

生物固氮研究的前沿介绍（李季伦）氮是构成生物的主要元素之一，但分子态 N2却不能被生物直接利用，只有氨态氮(NH4+)才能掺入细胞内各种含氮的有机化合物中，其中包括重要的生物大分子——蛋白质和核酸。动植物本身都没有将N2还原成NH3的能力，但是有些原核生物的细菌和古菌(并非全部)却有这种能力，称为生物固氮。化学合成氨和生物固氮都是将N2还原成 NH3。由于N2分子之间是三键，即 N≡N，键能高，需要很高的能量才能将N≡N打开，化学合成氨必须在高温(350O C)和高压(500大气压)并以 Fe2+做催化剂时才能将 N2加3H2还原成2NH3，不但消耗大量不可再生的能源，而且要在耐高温高压的设备中进行，成本高；生产过程中排出的大量 CO2，增加了温室效应。此外，农业生产大量施用化学氮肥(铵盐或尿素)会造成土壤板结，且被植物有效利用的还不到40％，其余的有些在土壤中矿化固着，有些被土壤中的硝化细菌氧化成亚硝酸和硝酸，随水流入江河、湖泊和渗入地下水，造成水质污染；或在脱氮反硝化细菌的作用下释放出 N2而回归大气中。生物固氮也要消耗固氮菌氧化碳水化合物所产生的高能化合物，即 ATP，但这种反应是固氮菌细胞内的固氮酶在常温常压下催化完成的，是清洁的天然氮肥厂。固氮菌种类各异，在不同的生态条件下，生活着不同类型的固氮菌。有的可侵入豆科植物或某些非豆科树木的根部形成根瘤，根瘤菌栖居在根瘤内，依靠宿主植物光合作用合成的可再生的能源将 N2固定成氨，随即生成氨基酸，提供宿主植物以有机氮源，两者形成互利的共生关系，称为共生固氮。共生固氮的效率很高，其固氮量可高达10—15公斤氮素／每亩／每年。因此栽培豆科作物只需使用少量种肥，可以节约大量化学氮肥。但是共生固氮的宿主植物范围有限，非豆科的粮食作物(如水稻、小麦、玉米等禾本科植物)、棉花、大多数果树和蔬菜等，都没有与之共生的固氮菌，尽管在土壤中也自由生活着各式各样的固氮菌，但由于受种种因素(如土壤中缺乏可被利用的能源或含氮量较高等)的限制，它们的固氮效率不高，为植物提供的氮素很少，特别是当土壤中含化合态氮(如铵盐或硝酸盐)较高时，自生固氮菌便停止固氮，而利用土壤中存留的氮源进行生长繁殖，并未增加土壤中的含氮量。在原始森林和草原的土壤中和海洋里生活的固氮菌，由于环境中含氮量低，可固定较多的氮素，提供植物生长的需要。由以上所介绍的生物固氮的知识，我们不禁要问：第一、为什么只有某些原核的细菌和古菌才能固氮，而真核的真菌和高等动植物都不能固氮?目前己知这是不同生物的遗传性决定的。凡是固氮菌都有与固氮有关的基因，特别是编图1 奇形怪状的细菌图2 银合欢根瘤菌图3 根瘤菌

转基因安全性评价(正式版)

文件编号：TP-AR-L1190 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本）编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 转基因安全性评价(正式版)

转基因安全性评价(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。对转基因植物食品未知物质风险的主要担忧有： ①致病性物质的出现，即转基因生物产品食用后是否会致病；②营养成分的变化及抗营养因子的出现，如蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶的产生或含量的变化；③新的过敏原的出现，如大豆中的致敏性蛋白和巴西坚果中的2s清蛋白¨u；④天然有毒物的产生，如茄碱、葫芦素、Ot一番茄素等 u2棚1。其中，最令人关注的是有可能会产生毒素、抗营养物质、过敏原以及致癌物质或联合致癌物质。

转基因奶牛生产的激素(rbGH)在美国投入商业化使用后，使用者很快发现这类药物导致了奶牛乳房炎发病率加繁殖率低。由于药物的作用，奶牛新陈代谢加快，导致能耗增加而引起死亡，牛奶的营养价值也降低了。对获准在西班牙和美国商业化种植的转基因玉米和棉花进行针对性研究后认为，转基因作物可能引起脑膜炎和其它新病种。也有资料证实，转基因食品可能诱发癌症并传递给下一代以及导致失调，可能需要30年或更长的时间。转基因治疗性药物、人体组织器官等是否对人体健康造成影响，尚无法检测证实¨转基因的管理我国对转基因产品的管理主要是针对农业转基因生物的管理。全国农业转基因生物安全的监督管理工作由农业部负责；卫生部依照《食品卫生法》的有关规定，负责转基因食品卫生安全的监督管理工作；此

基因工程与生物药物

基因工程与生物药物姓名：李华龙班级：生物制药1301 学号：1302150003

摘要自1972 年DNA重组技术诞生以来,生命科学进入了一个崭新的发展时期。以基因工程为核心的现代生物技术已应用到农业、医药、轻工、化工、环境等各个领域。它与微电子技术、新材料和新能源技术一起,并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱, 而利用基因工程技术开发新型生物药物更是当前最活跃和发展迅猛的领域[ 1]。从1982年美国Lilly 公司首先将重组人胰岛素投放市场,标志着世界第一个基因工程药物的诞生。基因工程制药作为一个新兴行业得到各国政府的大力支持, 各国都积极研究和开发各种基因工程药物,并取得了丰硕成果。本文通过对基因工程药物的开发、应用和研究方法等研究进展进行综述。Abstract Since 1972, DNA recombinant technology was born, life science has entered a new period of development.Gene engineering as the core of modern biotechnology has been applied to agriculture, medicine, light industry, chemical industry, environment and other fields . It and microelectronic technology, new materials and new energy technologies together, tied for the four future beneficial to the people's livelihood the big pillar of science and technology, and using genetic engineering technology to develop new biological drugs is the most active and rapidly developing field. From the United States in 1982 Lilly's first recombinant human insulin on the market, marking the birth of the world's first gene engineering medicine. Genetic engineering pharmaceutical as an emerging industry has received great support from governments the countries are actively research and development of various genetic engineering drugs, and achieved fruitful results. In this paper, through the development of gene engineering medicine, research and Application Research progress is reviewed in this paper. 关键词基因工程、生物药物、研究进展、应用 Genetic engineering、biological medicine、research progress,、application

分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”；目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支撑作用第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别（1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖；（2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替；（3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；

（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据；间接：（1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。（2）DNA在代谢上较稳定。（3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。（5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大

生物固氮原理、应用和研究进展

生物固氮的原理、应用及研究进展摘要：生物固氮是自然生态系统中氮的主要来源全球生物固氮的量是巨大的，海洋生态系统每年生物固氮量在四百万吨到两千万吨，陆地生态系统生物固氮量在九百万吨到一千三百万吨，而工业固氮量在世纪年代中期每年约为一千三百万吨。可见，生物固氮在农林业生产和氮素生态系统平衡中的作用很大我国农民利用豆科植物固氮肥田历史悠长，直至现在仍保留着豆科植物和非豆科植物轮作套作和间作等耕作制度国外也十分重视固氮生物在农业中的作用。关键词：生物固氮；联合固氮菌；自生固氮菌一、生物固氮的原理 1982年，Postage 以肺炎克氏菌为例提出一个固氮酶催化机理模式，至今仍被广泛采用其总反应式为：N 2 + 6H+ + nMg-ATP +6e-(酶)→2NH 3 +nMg-ADP+nPi 固氮微生物的固氮过程是在细胞内固氮酶的催化作用下进行的不同固氮微生物的固氮酶，其催化作用的情况基本相同在固氮酶将还原成的过程中，需要e和H+，还需要ATP提供能量生物固氮的过程十分复杂[1]，简单地说，即在ATP提供能量的情况下，e和H+通过固氮酶传递给N 2，使它们还原成NH 3 ，而乙炔和N 2 具有类似的接受e还原成乙烯的能力。二、固氮微生物的种类固氮微生物多种多样，不同的划分标准满足了不同的要求。从它们的生物固氮形式来分，有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种。 ①自生固氮微生物是指能够在自由生活状态下固氮的微生物总称。在自然界，自生固氮微生物种类很多，分散地分布在细菌和蓝细菌的不同科、属和不同的生理群中；并大致可以分为光合细菌和非光合细菌两类。前者如红螺菌、红硫细菌和绿硫细菌等，其中的某些种类可与其它微生物联合而相互有利；后者的种类很多。根据非光合细菌的自生固氮菌对氧的需求，可以分为厌氧的细菌如梭状芽胞杆菌[2]；需氧细菌如自生固氮菌、贝捷林克氏固氮菌、固氮螺菌等；以及兼性细菌如多粘芽胞杆菌、克鲁伯氏杆菌、肠杆菌等。自生固氮微生物中的某些种类，在有些情况下可以与植物进行联合固氮。一般地，自生固氮微生物固定的氮素满足本身生长繁殖需要以后就不再固氮了，多余的氮反过来会抑制它们自身的固氮系统。同时，它们固氮效率也比较低。

农业转基因生物安全评价管理办法(农业部令第8号)

农业转基因生物安全评价管理办法（农业部令第8号）【发布单位】农业部【发布文号】农业部令第8号【发布日期】 2001-1-5 【生效日期】 2002-3-20 【效力】【备注】食品伙伴网依据《中华人民共和国农业部令2004第38号（二00四年七月一日）》对本办法已经修订。 1.第十六条修改为：“农业部每年组织两次农业转基因生物安全评审。第一次受理申请的截止日期为每年3月31日，第二次受理申请的截止日期为每年的9月30日。申请被受理的，应当交由国家农业转基因生物安全委员会进行安全评价。农业部自收到安全评价结果后20日内作出批复。” 2.删除第二十六条中申请农业转基因生物安全评价“交纳审查费”的规定。【食品伙伴网说明】本办法食品伙伴网已修订。第一章总则第一条为了加强农业转基因生物安全评价管理，保障人类健康和动植物、微生物安全，保护生态环境，根据《农业转基因生物安全管理条例》(简称《条例》)，制定本办法。第二条在中华人民共和国境内从事农业转基因生物的研究、试验、生产、加工、经营和进口、出口活动，依照《条例》规定需要进行安全评价的，应当遵守本办法。第三条本办法适用于《条例》规定的农业转基因生物，即利用基因工程技术改变基因组构成，用于农业生产或者农产品加工的植物、动物、微生物及其产品，主要包括： (一)转基因动植物(含种子、种畜禽、水产苗种)和微生物； (二)转基因动植物、微生物产品；

(三)转基因农产品的直接加工品； (四)含有转基因动植物、微生物或者其产品成份的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。第四条本办法评价的是农业转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成的危险或者潜在的风险。安全评价工作按照植物、动物、微生物三个类别，以科学为依据，以个案审查为原则，实行分级分阶段管理。第五条根据《条例》第九条的规定设立国家农业转基因生物安全委员会，负责农业转基因生物的安全评价工作。农业转基因生物安全委员会由从事农业转基因生物研究、生产、加工、检验检疫、卫生、环境保护等方面的专家组成，每届任期三年。农业部设立农业转基因生物安全管理办公室，负责农业转基因生物安全评价管理工作。第六条凡从事农业转基因生物研究与试验的单位，应当成立由单位法人代表负责的农业转基因生物安全小组，负责本单位农业转基因生物的安全管理及安全评价申报的审查工作。第七条农业部根据农业转基因生物安全评价工作的需要，委托具备检测条件和能力的技术检测机构对农业转基因生物进行检测，为安全评价和管理提供依据。第八条转基因植物种子、种畜禽、水产种苗，利用农业转基因生物生产的或者含有农业转基因生物成份的种子、种畜禽、水产种苗、农药、兽药、肥料和添加剂等，在依照有关法律、行政法规的规定进行审定、登记或者评价、审批前，应当依照本办法的规定取得农业转基因生物安全证书。

转基因生物安全

转基因生物安全一、引言转基因生物安全问题在国内外已经引起极大的关注，不同领域的专家都从自己的专业角度对这个问题进行了很多研究，积累了丰富的文献。这些研究主要集中在生态学、科技伦理、环境科学等方面，主要通过技术层面来分析转基因生物的安全性问题。随着研究的深入，人们一致认为，生物安全是一个综合性的问题，它对于人类社会的深远影响已经超过人们的预期，原来那种希望仅仅依*科学技术的完善来解决人们对生物安全的疑虑和不安的想法已经显得过于简单。近年来，中国出现了一系列涉及到转基因生物及其产品的案件和纠纷，如雀巢转基因食品标识纠纷，美国转基因大豆进口许可证风波等，还有如今沸沸扬扬的转基因稻米市场化争议，国内越来越多的学者开始意识到生物安全法律问题研究的重要性，在生物安全立法、管理体制等方面作了很多开创性的研究工作，但是与国外的研究现状相比，我国对生物安全的法学理论研究滞后于实践的状况比较严重。因此在生物安全法律规制的框架构建上缺乏足够的法学理论支撑。就现有的极少量相关研究成果而言，大都出自生物技术专家之手，而非出自法律专家。从采取的研究方式来看，长期以来仅仅引进和介绍国外相关研究成果，研究范围狭窄，层次相对单薄，没有建立起

独立和成熟的转基因生物安全法律研究框架和法学理论。作为转基因生物安全法律问题研究的逻辑起点，转基因生物安全的概念界定是一个核心问题和工作基础。笔者有感于国内学者对转基因生物安全概念理解的不一致，结合转基因生物安全问题的科技背景和转基因生物安全问题的演变，试图对转基因生物安全的概念作一梳理和探究。二、“转基因”词源和“生物安全”的由来 “转基因生物”一词的最初来源是英语“Transgenic Organisms”，因为在上世纪70年代，重组脱氧核糖核酸技术（rDNA）刚开始应用于动植物育种的时候，常规的做法是将外源目的基因转入生物体内，使其得到表达，因而在早期的英语文献中，这种移植了外源基因的生物被形象地称为“transgenic Organisms”，即“转基因生物”。但随着分子生物技术的不断发展，尤其是上世纪90年代末以来，科学家们能够在不导入外源基因的情况下，通过对生物体本身遗传物质的加工、敲除、屏蔽等方法也能改变生物体的遗传特性，获得人们希望得到的性状。在此类情形下，没有转入外源基因，严格说就不能再称为转基因，称为“基因修饰”更加合适和全面，因此现在开始用“Genetically Modified Organisms（简称GMO）”，即“基因修饰生物”，来代替早期的“Transgenic Organisms”。因此，现在我们所指的“转基因生物”，其概念已经为“基因修饰生物”所涵盖。但因为“转基因”一词已经普遍为

豆科牧草与根瘤菌的共生固氮作用的探讨

豆科牧草与根瘤菌的共生固氮作用的探讨刘兆红 (青海畜牧兽医职业技术学院湟源812100) 摘要：本文简述了豆科牧草与根瘤菌的共生固氮作用，指出培育与豆科牧草有效组合的高效优质根瘤菌菌株，协调共生固氮各环节的影响因素，充分发挥豆科牧草与根瘤菌的固氮效率，在饲草饲料生产上的重要意义。关键词：豆科牧草根瘤菌共生固氮生物固氮对自然界的氮素循环有着十分重要是意义。具估计，每年全球的生物固氮量为175×107吨，是工业固氮的3倍。其中农田固氮约为9×107吨，而根瘤菌与豆科植物的共生固氮能力居各类固氮体系之首，约为3,7×106吨。近年来，共生固氮资源的人工开发利用成就显著，花生、大豆、紫云英、三叶草、直立黄芪、苜蓿、红豆草等根瘤菌接种大面积推广应用，南方荒山和北方黄土高原飞机大面积播种豆科牧草技术的推广起了关键性作用。但开发利用生物固氮资源及人工草场栽培豆科牧草与国外相比差距较大，美国每年从豆类生物固氮获取240万吨氮素，俄罗斯为260万吨，我国仅为160万吨。目前我国发现的豆科植物约为1500种，有90%以上为开发利用。根瘤菌与豆科植物共生形成根瘤而固氮，自给氮素营养而成为高蛋白优质牧草，在饲草饲料生产中占有重要地为。一公顷生长良好的紫花苜蓿，每年可提供300公斤氮素，三叶草可提供255公斤氮素，并且豆科牧草残渣在土壤中还有较高肥力。我省土地面积大，土壤贫瘠少氮，充分利用共生固氮资源，对农区粮草轮作和牧区饲草饲料基地建设有重要意义。 1 根瘤菌与豆科植物共生关系的形成固氮豆科植物的根瘤形成是一个复杂的多步骤过程，需要共生双方基因的参与及生态环境的协调。豆科植物的根瘤是根瘤菌和植物之间对抗和协调的统一，最终成为相互有利的共生关系。在某些情况下，协调关系不能完全建立，根瘤菌对豆科植物也可能是单纯寄生而无固氮作用。根瘤的形成过程包括寄生在植物根区的定居，根表的接触，根毛卷曲，侵入线形体，根瘤菌的繁殖与释放，类菌体的形成和有效根瘤固氮活性出现等，每一步均受二者的遗传控制。根瘤的结构根瘤皮层：位于根瘤表皮，由4-10层薄壁细胞组成，不含根瘤菌，细胞较小，排列紧密，根瘤皮层具有保护作用，我省干旱地区豆科牧草根瘤表皮较厚。分生组织：一般位于根瘤的先端，有一堆小型细胞，保持着细胞活跃分裂和生长作用，产生新的细胞形成皮层，维管束，增加含菌组织，使根瘤不断张大。分生组织位于皮层里，若在根瘤顶端，则形成棒状根瘤，如苜蓿、三叶草、豌豆的根瘤，根瘤单个或聚集在一起；若在顶端不同部位，形成分枝状根瘤；若在根瘤周围呈带状分布，则形成球状根瘤，如大豆、花生的根瘤，根瘤单个存在。含菌组织：位于根瘤中部，是根瘤内部组织的重要组成部分，由含菌细胞构成。在三叶草、豌豆、花生的有效根瘤内，几乎100%的细胞都含有类菌体，而在菜豆、锦鸡儿、田菁的有效根瘤内，通常只有50-70%的细胞受感染。维管束系统：位于皮层内，呈网状分布，与根中柱木质部和韧皮部相连，成为根瘤的疏导组织。光合产物输入根瘤和固氮产物供给植物利用，都需要通过维管束。苜蓿和三叶草有2或4条维管束，豌豆、大豆、田菁等较大的圆形根瘤中，维管束分枝形成疏导组织网。发育完全的维管束由木质导管，韧皮纤维，筛管和伴胞组成；包在一层薄壁细胞鞘内，鞘外有凯氏内皮层环绕着，维管束常有几层未受感染的薄壁组织细胞将维管束与内部组织隔开。由此

转基因生物安全性

转基因生物安全性 1998年8 月，英国阿伯丁罗威特研究所教授普兹泰发现老鼠食用转基因土豆之后免疫系统受到破坏，普兹泰进一步推论，很多消费者也象被用于试验的老鼠一样食用没有经过严格鉴定的转基因食品。该消息的发布，使世界各国如日中天的转基因热潮蒙上了一层阴影。人们开始疑惑：转基因技术-改造自然还是破坏自然？造福人类还是给人类带来灾难性的毁灭？北京生物技术和新医药产业促进中心举办第七次生命科学前沿讨论会--基因工程和生物安全性问题，邀请了部分在京的转基因专家，畅谈讨论，旨在为我国转基因生物安全管理出谋划策。从本世纪80年代世界上第一例转基因植物的诞生，到目前全世界大约2780万公顷的转基因作物，到利用转基因动物生物反应器大量生产医用蛋白，人类将最新的生物技术应用于医药、食品、农业领域以摆脱自然对传统作业的限制。1998年8 月，英国阿伯丁的罗威特研究所教授普兹泰发现老鼠食用转基因土豆之后免疫系统受到破坏，普兹泰进一步推论，很多消费者也象被用于试验的老鼠一样食用没有经过严格鉴定的转基因食品。该消息的发布，使世界各国如日中天的转基因热潮蒙上了一层阴影。人们开始疑惑：转基因技术--改造自然还是破坏自然？造福人类还是给人类带来灾难性的毁灭？转基因植物是把来源于任何生物甚至人工合成的基因转入植物。这可能是自然界无法发生的，人们也无法预测基因进入一个新的遗传背景中会产生什么样的作用。转基因动物，一是将正常人的基因片断导入动物体内，让这种基因在哺乳动物体内表达，并通过该动物分泌的奶或其他组织，提取获得具有活性的分泌物质，获得大量廉价的珍稀药物；另一方向是利用转基因动物培养人体器官，解决人体器官移植供体短缺问题。利用转基因技术人为地打破自然界世代沿袭的性状平衡，究竟会带来什么样的后果？基于以上疑虑，基因工程生物安全性的评价成为人们日益关注的焦点。目前对转基因植物的安全性评价一方面是环境安全性，另一方面是食品安全性。环境安全性评价的核心问题是转基因植物释放到田间后，是否会将所转基因移到野生植物中，是否会破坏自然生态环境，打破原有生物种群的动态平衡。包括：1)转基因植物演变成农田杂草的可能性。2)基因漂流到近缘野生种的可能性。 3)对生物类群的影响。关于食品的安全性经和组织（OECD）1993年提出了食品安全性评价的实质等同性原则。如果转基因植物生产的产品与传统产品具有实质等同性，则可以认为是安全的。反之，

转基因小鼠肿瘤模型的研究进展_百替生物

转基因小鼠肿瘤模型的研究进展沈富毅，潘隽玮，郁嘉伦，余昂，侯晓骏 [摘要]动物模型在肿瘤病因的揭示，发病机理的探索以及治疗措施的评估中有着不可替代的重要作用。继常规转基因方法之后，可诱导表达转基因、基因打靶、条件性基因打靶以及基因捕获等技术的出现及其在肿瘤模型建立中的应用为我们提供了大量能较好模拟人体相应肿瘤的动物模型，极大地深化了我们对肿瘤生物学行为的认识，并有助于人们找到攻克肿瘤的办法。 [关键词]肿瘤，小鼠模型，转基因肿瘤是一类严重危害人类健康及生命的重大疾病，动物模型在肿瘤病因、发病机理的揭示以及治疗措施的评价中发挥着不可替代的作用。肿瘤动物模型最早源自小鼠自发突变系或经致癌剂诱变而得，对它们的研究使我们对环境致癌物及其代谢活动机理有了一定的认识；但自发突变频率在自然状态下通常很低，而诱发模型也因其不可精确控制性而限制了它们的应用。在过去的二十多年里，随着人们对癌基因激活或抑癌基因失活在肿瘤发生发展中作用的认识日益深入，以及近年发展起来的小鼠生殖系引入可诱导或精细调控突变技术的应用，小鼠肿瘤模型的建立工作取得了突破性进展，本文就此作一简要综述。 1.常规转基因（transgenic）上世纪80年代初发展起来的原核显微注射技术，使我们可以将外源DNA直接导入小鼠生殖系以构建转基因动物模型。目的基因在合适启动子驱动下表达，可赋予转基因动物新的表型，通过其表型分析可识别研究基因的功能。转基因动物技术在肿瘤研究中的主要作用就是建立转基因的肿瘤动物模型，该研究始于1974年，Jaenisch等1用显微注射法将多瘤病毒SV40的DNA导入到小鼠的囊胚（blastocyst）中，在子代小鼠的肝、肾组织中检测到了SV40的DNA。这一结果证明，将外源基因导入胚胎细胞中并实现整合是可能的。以后相继有人用同样的方法实现了外源基因向小鼠受精卵的转移，并能遗传给后代。在基因转移的方法上相继出现了逆转录病毒载体法、电脉冲法等。1985年，Adams2等用转基因方法首次构建了B淋巴瘤myc癌基因易位的小鼠模型，此后10年，陆续发展了针对各种类型恶性肿瘤的转基因小鼠研究。如今这项技术运用较为成熟的是，利用免疫球蛋白启动子调控的c-myc基因在转基因小鼠中的表达，导致早期淋巴瘤的发生3。在LTR/c-myc转基因小鼠模型中，利用哺乳类动物肿瘤病毒长末端重复序列（LTR）驱动c-myc广谱的表达，可造成多种组织形成肿瘤，如睾丸、乳腺和淋巴系。1984年Stewart把小鼠乳腺癌病毒（MMTV）的增强子与myc基因或ras基因连接,形成的MMTV-myc转基因小鼠和MMTV/V-Ha-Ras转基因小鼠都有高的乳腺癌发生率4。近年来，这项技术更多的运用于肿瘤发生机制的探索上。Li等5构建了乳腺癌WAP-Tag转基因小鼠模型，该模型由小鼠乳清酸蛋白WAP启动子和SV40大T抗原构建而成，可用于乳腺癌变过程中细胞的增殖与凋亡、DNA突变及修复机制等方面的研究。在慢性粒细胞性白血病(CML)的研究中，Heisterkamp等6构建的bcr-abl和crkl双转基因小鼠发病潜伏期及存活期均大大缩短，直接证明了crkl参与

人教版高中生物必修三4.1 转基因生物的安全性导学案

预习导航转基因成果的不断涌现和产业化使人们一、转基因成果 1．微生物方面（1）制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的假单胞杆菌。（2）使用DNA 重组的微生物生产生化药物，即基因制药。 2．转基因动物方面（1）在培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就。（2）科学家把转基因动物变成生物反应器，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需要的蛋白质。 3．转基因植物方面（1）成果：目前，科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。（2）转基因农作物的种植：种植面积较大的国家有：美国、阿根廷、加拿大、中国、印度和巴西，种植的转基因植物中以大豆和玉米最多，其次是转基因棉花和油菜。二、对转基因生物安全性的争论 1．在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果的原因（1）对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限。

（2）转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少是异种生物的基因。（3）外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。 2．对转基因生物安全性的争论转基因生物引发了人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的争论。（1）转基因生物与食物安全。 ①一方的观点：不能对转基因食物安全性掉以轻心。理由：反对“实质性等同”；担心出现滞后效应；担心出现新的过敏原；担心营养成分改变；把动物蛋白基因转入农作物，担心会侵犯宗教信仰者或素食者的权益。 ②另一方的观点：转基因食物潜在的安全隐患可在技术上进行克服。理由：“实质性等同”是对转基因农作物安全性评价的起点，不是终点；多环节、严谨的安全性评估，可以保证转基因食物的安全；科学家的负责态度可防止过敏蛋白出现；至今未发现因食用转基因食物而影响人体健康的实例，采取举证排除法，防止贻误技术发展。（2）转基因生物与生物安全。 ①一方的观点：转基因生物可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁。理由：转基因植物可能会扩散到种植区外变成野生种类，或者进入新的生态区域，成为杂草；转基因生物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”；导入转基因生物的外源基因可能与细菌或病毒杂交，重组出对人类或其他生物有害的病原体；转基因植物的抗除草剂基因可能使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”。 ②另一方的观点：转基因生物尤其是转基因农作物不大可能对生物多样性构成威胁。理由：转基因农作物扩散到种植区外会很快死亡；转基因农作物表现出新性状必须具有一定条件和种植技术；存在生殖隔离，很难与其他植物杂交；农作物传粉距离有限，植物花粉存活时间有限。（3）转基因生物与环境安全。 ①一方的观点：转基因生物可能会对生态系统稳定性和人类生活环境造成破坏。理由：转基因生物打破自然物种的原有界限，可能破坏生态系统稳定性；重组微生物在降解某些化合物过程中产生的中间产物可能造成二次污染；重组DNA与微生物杂交是否会产生有害的病原微生物；转基因植物花粉中的有毒蛋白或过敏蛋白可能通过食物链进入动物和人体。 ②另一方的观点：不必对环境安全问题做出过度反应，有的转基因生物有利于环境保护。理由：转基因生物移入的是已存在的外源基因，不会破坏生态系统稳定性；抗虫农作物可减少农药使用量，保护了环境；种植抗除草剂农作物的农田，管理容易，保护了农田土壤环境；某些新闻报道不实，增加了公众对转基因农作物的恐惧感。三、理性看待转基因技术 1．趋利避害，而不能因噎废食。

转基因技术

对转基因技术的认识和看法转基因技术转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的。转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。常用的方法包括显微注射、基因枪、电破法、脂质体等。转基因最初用于研究基因的功能，即把外源基因导入受体生物体基因组内（一般为模式生物，如拟南芥或斑马鱼等），观察生物体表现出的性状，达到揭示基因功能的目的。转基因生物经转基因技术修饰的生物体，在媒体上常被称为Genetically Modified Organism——遗传基因被改造修饰过的生物体，或者叫做转基因生物，简称GMO。转基因分类转基因按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因和动物转基因。人工转基因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（Transgene technology）。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”（Genetically modified organism，简称GMO）。自然转基因不是人为导向的，自然界里动物或植物自主形成的转基因。植物转基因植物转基因是基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。而且可用转基因植物或离体培养的细胞，来生产外源基因的表达产物，如人的生长素、胰岛素、干扰素、白介素2、表皮生长因子、乙型肝炎疫苗等基因已在转基因植物中得到表达。动物转基因动物转基因就是基因组中含有外源基因的动物。它是按照预先的设计，通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再以生殖工程技术，有可能育成转基因动物。通过生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因转移，可能育成生长周期短，产仔、生蛋多和泌乳量高，转基因超级鼠比普通老鼠大约一倍。生产

基因打靶综述

基因打靶技术【摘要】基因打靶技术是建立在同源重组技术之上,可对基因组进行定位修饰的实验方法。本文简述了基因敲除技术的基本原理、打靶策略、筛选机制,在动植物和微生物中常用的基因敲除方法以及基因打靶的应用。基因敲除技术是研究功能基因作用的重要方法, 是后基因组时代的重要研究内容。。【关键词】基因打靶;同源重组;打靶策略;筛选机制一．前言发展历史：基因敲除（gene knockout）又称基因打靶（Gene targeting）是自20 世纪80 年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术，。早在80年代初,人们就开始研究在哺乳动物基因组中,存在使外源DNA与现存同源序列同源重组的可能性。1985年, Smithies及其同事的研究使之得到确证。同期的相关研究证明了鼠多能干细胞系具有诱发小鼠产生种系组织的能力,甚至在长期培养后仍存在,导入这些细胞器系的突变可以传给后代。其传统概念是指同源重组敲除技术即利用DNA 转化技术，将构建的打靶载体导入靶细胞后，通过载体DNA 序列与靶细胞内染色体上同源DNA 序列间的重组，将载体DNA 定点整合入靶细胞基因组上某一确定的位点，或与靶细胞基因组上某一确定片段置换，从而达到基因敲除的目的[5]。随着基因敲除技术的发展，除了同源重组外，新的原理和技术也逐渐被应用，比较成功的有基因的插入突变和RNAi，它们同样可以达到基因敲除的目的。所以，基因敲除的基本原理是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的一种分子生物学技术。二．主题 1基因打靶的基本原理绝大多数的基因打靶策略都是基于同源重组( homologous recombination)的机制。同源重组是指发生在非姐妹染色单体( sister chromatin)之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合,普遍存在于噬菌体、细菌和真核生物中。

转基因技术介绍

转基因技术编辑转基因即转基因技术。转基因技术（Genetically Modified，简称GM），是指运用科学手段，从某种生物体基因组中提取所需要的目的基因，或者人工合成指定序列的基因片段，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有特定的遗传性状个体的技术。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。转基因技术的理论基础来源于分子生物学。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词（但如今人们对改变原有动植物性状的技术称为转基因技术（狭义），将对微生物的操作称为遗传工程技术（狭义）。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"（Genetically modified organism，简称GMO）。目录 1发展历史 2基本技术过程 3分类人工转基因植物转基因动物转基因微生物基因重组自然转基因 4转基因技术产物转基因生物转基因食品 5技术特点组合原理植物动物 6与杂交的区别种基根杂交技术植物杂交杂交畜牧 7转基因技术现状转基因食品技术应用商业化 8媒体报道 9转基因植物转化方法农杆菌介导转化花粉管通道法核显微注射法基因枪法精子介导法核移植转基因法体细胞核移植法

10影响减少温室气体排量疑问对环境系统对生态物种动物试验 11社会学者批评转基因标识法案 12相关事件动物异常事件转基因水稻争议巴西坚果事件普斯泰事件转基因玉米事件俄转基因食品事件广西迪卡玉米事件转基因大米试验实验鼠致癌事件猕猴喂养实验律师申请公开遭拒 13批准作物一览 1发展历史 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。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。 2基本技术过程 (1)从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段；或者人工合成目的基因。 (2)在体外, 将带有目的基因的DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上, 形成重组DNA分子。 (3)将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) 。 (4)带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体。 (5) 从大量的细胞繁殖群体中,筛选出具有重组DNA分子的细胞克隆。 (6)将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。 3分类转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术,动物转基因技术和微生物基因重组技术。人工转基因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(Transgene technology)。人们常说的“遗传工

生物固氮的研究现状初探

收稿日期：2008-10-18 作者简介：黎林（1980-），男，广西岑溪人，韶关学院生物科学系助教，硕士研究生，主要从事蔬菜分子生物学方面的研究. 摘要：初步探索了生物固氮目前的研究进展，并着重研究了豆科植物根毛与根瘤菌接触到最后形成成熟的可以固氮的根瘤组织的途径，为将来把非豆科植物，特别是禾谷类农作物转变为固氮植物的可行性提供参考. 关键词：生物固氮;根瘤菌;结瘤基因中图分类号：Q939.11+4文献标识码：A 文章编号：1007-5348（2009）03-0088-04 韶关学院学报·自然科学Journal of Shaoguan University ·Natural Science 2009年3月第30卷第3期Mar.2009Vol.30No.3 从1862年发现生物固氮现象到目前为止，生物固氮的研究已经有一百四十多年了.期间的研究领域涉及到形态结构、细胞水平、分子水平及遗传等诸多领域.近20年来,随着分子生物学的迅速发展，生物固氮研究在国际上已取得显著进展. 我国在生物固氮研究领域起步较晚.但是近年来,我国科学家在生物固氮领域不断传出好消息.在固氮菌的分类、生物学特性、固氮机理等方面取得了一定的进展.聂延富［1］利用植物生长素2,4-D 处理根系,诱导根瘤菌侵入小麦根部形根瘤的试验获得了成功.1985年,谢应先［2］等采用聚乙酶融合原生质体的方法,将具有光合固氮能力的一种蓝藻引入到烟草、玉米、水稻和小麦白化苗原生质体内等等. 1生物固氮 1.1生物固氮及其分类空气主要由氧气和氮气组成，其中氮气约占4/5.在自然界的千万种生物中，有一些生物能够直接吸收空气中的氮素作为养料，它们将分子态氮先还原成氨，再转化为氨基酸和蛋白质，这就叫生物固氮. 豆科植物等，其根部长有许多小球，它是由根瘤菌共生形成的根瘤，就具有固氮作用；又如稻田中的水生蕨类植物满江红(俗称红萍)，由于叶腔中有固氮鱼腥藻共生而能吸收和利用大气中的氮；以上两种形式称为共生生物固氮.生物固氮的形式除共生生物固氮外，还有细菌自生固氮和联合固氮.联合固氮（又称为半共生固氮）它又分为内生联合固氮和外部联合固氮.目前已发现有固氮能力的微生物有60多属约数百种，包括细菌、放线菌、蓝绿藻等. 1.2根瘤菌固氮在生物固氮中的位置以及研究现状现在已知的能够固氮的生物存在于100多个属的细菌和古菌中［3,4］,有好氧和厌氧的固氮菌、蓝细菌、与豆科植物共生的根瘤菌和与非豆科木本植物共生的放线菌等等,其中以根瘤菌豆科植物共生体系固氮能力最强(见表1).这些固氮生物在地球表面氮生态中起着非常重要的作用.据估计,当今由生物固定的氮已达2.0亿t/a ,占地表化合态氮的65%～70%,而根瘤菌豆科植物共生体固定的氮又占生物固氮量的65%以上.根瘤菌固氮指的是根瘤菌属（Rhizobium ）的细菌，与豆科植物建立共生关系，它侵染豆科植物的根部，形成一种具有复杂结构和高度分化的特殊的植物器官———根瘤，在根瘤提供的厌氧环境中将分子态氮还原生物固氮的研究现状初探黎林1，2 （1.西南大学园艺园林学院重庆400716；2.韶关学院生物科学系，广东韶关512005）