关于转基因技术的综述与思考_叶敬忠

浅谈我国转基因水稻的研究(一)

浅谈我国转基因水稻的研究(一) 论文关键词]水稻转基因论文摘要]稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。目前,水稻转基因研究在我国已取得显著进展。详细介绍转基因技术,并阐明我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展, 水稻是我国的重要经济作物和粮食作物。水稻分布极其广泛,由于生态环境的复杂性和所处地理环境的影响,水稻在漫长的进化过程中,形成了极其丰富的遗传多样性,染色体组型和数目复杂多样,成为研究稻种起源、演化和分化必不可少的材料。 植物转基因技术是利用遗传工程手段有目的地将外源基因或DNA构建,并导入植物基因组中,通过外源基因的直接表达,或者通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达,使植物获得新性状的一种品种改良技术。它是基因工程、细胞工程与育种技术的有机结合而产生的一种全新的育种技术体系。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的各种抗性或抗性相关基因转入水稻,进一步拓宽了水稻抗病基因源,为抗病育种提供了一条新途径。 一、国内外的转基因技术 转基因技术自20世纪70年代诞生以来,已经取得迅速的发展。到目前为止,中国已经是全球第4大转基因技术应用国。 转基因生物技术的应用,大多分布在抗虫基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品质基因工程、品质改良基因工程、控制发育的基因工程等领域。中国是继美国之后育成转基因抗虫棉的第二个国家。现在河北省与美国孟山都合作育成33B抗虫棉(高抗棉铃虫、抗枯萎病、耐黄萎病)。由中国农科院生物中心、江苏省农科院导入Bt基因,由安徽省种子公司,安徽省东至县棉种场共同选育的抗虫棉“国抗1号”在安徽省已通过审定。国际水稻所将抗虫基因导入水稻,育成抗二化螟、纵卷叶螟的转基因水稻。中国农科院、中国农业大学、中国科学院、河南农科院等许多科研单位和高校将几丁质酶和葡聚糖酶双价基因导入小麦育成抗病转基因小麦、转基因烟草、转基因水稻等等。英国爱丁堡大学将水母发光基因导入烟草、芹菜、马铃薯等作物,获得发光作物,驱赶害虫。 至于油菜方面利用转基因工程培育雄性不育系及其恢复系的研究,亦取得了突破性的进展。比利时为了提高菜饼粗蛋白质的含量,将一种草控制的蛋白质基因转移到油菜上来,选出高蛋白质含量的转基因油菜品种。瑞典Svalow-Weibull等公司利用基因工程技术将外源基因导入甘蓝型油菜,培育成抗除草剂油菜新品种;比利时PGS公司采用基因工程手段创造出新的油菜授粉系统;法国应用原生质体融合技术将萝卜不育细胞质的恢复基因引入甘蓝型油菜,充分利用萝卜不育细胞质不育彻底的特性,实现了萝卜不育细胞质的三系配套,对推动全球杂交油菜育种具有革命性的影响。 二、我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展 我国是农业超级国,因此,中国人吃饭问题的关键是水稻问题(高产和抗性问题),而水稻问题的核心便是转基因技术在水稻中的成功应用。 近年来,植物抗病毒基因工程的技术路线已趋向成熟,国内外相继开展了水稻东格鲁病、条纹叶枯病、黄矮病、矮缩病等8种病毒病的转基因育种研究,将各病原病毒的外壳蛋白基因、复制酶基因、编码结构或非结构蛋白基因干扰素CDNA等分别导入水稻,获得了抗不同病毒病的转基因株系或植株。在我国,转基因技术在水稻中的应用已经取得了惊人的成果。(一)转基因技术在提高水稻植株的抗Basra除草剂的成果 王才林等利用花粉管通道法将抗Basta除草剂的bar基因导入水稻品系“E32”,获得转基因植株。抗性鉴定表明,转基因植株能充分表达对Basta除草剂的抗性;通过对转基因植株后代PCR分析,证实bar基因已整合到受体植株的基因组中,遗传分析表明,bar基因能在有性生殖过程中传递给后代,并在T代开始分离出抗性一致的稳定株系。段俊等利用转基因技术,

转基因技术的利弊及其所引发的思考

转基因技术的利弊及其所引发的思考基因工程,是指将生物体内控制特定性状的基因作为外源基因,按照人类的意愿在体外进行加工操作后,再引入受体生物,使其在受体生物体内稳定存在并表达,从而生产出人们所期望得到的产物或者达到某种目的的过程。 基因工程中应用最广泛的技术就是转基因技术,它可以克服物种之间的遗传屏障,按照人的意愿创造出自然界里原来没有的生命形态或者稀有物种,以满足人类的需求。转基因技术作为一种新兴的生物技术,为人类解决诸多方面面临的困难带来了福音,同时也带来了很多令人类措手不及的问题。本文列举了作者在读书过程中总结的转基因技术利与弊的一些方面,同时提出作者对其所进行的一些思考。 转基因技术给人类带来的福祉 一.转基因技术给农业带来的革命 由于在提高生产力以及提高产品品质上的突出成绩,转基因技术已经成为正在进行的农业技术改造的最重要的组成部分之一。 1.抗病虫害的农作物 目前已经发现了多种杀虫基因,其中应用最广的是Bt毒蛋白基因和蛋白酶抑制剂基因。Bt毒蛋白基因来源于苏云金芽孢杆菌,将该基因转移到植物体后,植物体内能合成Bt毒蛋白,被害虫吞食后可导致害虫死亡;蛋白酶抑制剂基因最早从菜豆中分离,

害虫食入它的表达产物后会无法消化某些必需蛋白质从而导致死亡。另外,动物的毒素基因以及植物凝集素基因也被应用于杀虫并且成绩斐然。 在抗病害方面,人们将病毒的外壳蛋白基因、病毒的卫星RNA 基因、异种植物编码的抗病基因导入植物体内,利用它们的表达产物对付病毒的侵害;将植物抗毒素基因、几丁质酶基因等导入植物体内使植物获得抗真菌的能力等等。 2.利用植物生产疫苗 在人生的旅途中,人类时时刻刻在与疾病做着顽强的斗争,而疫苗是人类在斗争中的重要武器之一。传统的生化方法生产疫苗成本高、危险性大,为了解决这个问题,科学家利用转基因技术,使得某些植物具备了产生人类需要的疫苗的能力。 细胞生物学家米奇海因正在培育可以防止霍兰产生的苜蓿苗。他将霍乱的抗原基因切下来,把这些基因导入到能够引起植物冠瘿病的土壤杆菌细胞中,让苜蓿感染这种带有外来基因的冠瘿病毒。通过这种方法将霍乱抗原基因带入苜蓿苗中,当人们食用这些苜蓿苗后,就可以获得对霍乱的免疫力。 种植这种植物来生产疫苗成本低、产量大、危险系数小,而且食用植物疫苗不需要注射器,可以避免注射器传染疾病的威胁。 二.转基因技术给畜牧业带来的变化 1.利用转基因技术实现优质高产 动物品种的遗传改良,即提高其抗性、品质和产量,为增加

转基因鱼

转基因鱼 一、体态特征 转基因鲤鱼F1代是由黄河鲤和草鱼生长激素基因组成的转“全鱼”基因鱼,它150天可长至1200克,最大可达2000克;两年可达5000克。它的生长速度比普通鲤鱼快140%以上。 吉鲤是由转基因两倍体鲤鱼与转基因四倍体鱼(两套鲤鱼染色体,两套鲫鱼染色体)结合而培育出无生育能力的吉鲤。吉鲤具有草鱼的生长快优点,又具有鲫鱼的味道。由于它不能生育,因而在推广过程中不存在与其它鱼类杂交引起生态危机之忧。 转基因鱼的生物安全性包括食品安全性、生态和遗传安全性。普通公认的转基因食品安全性评价原则是1993年欧洲经济发展合作组织(OECD)提出的“实质等同性”原则,即转基因食品及食品成份是否与市场上销售的传统食品具实质等同性。 转“全鱼”基因黄河鲤所转植的外源基因为一个与鲤鱼内源生长激素基因十分相似的草鱼生长激素基因。将草鱼生长激素基因转移到鲤鱼身上,对鲤鱼来说是安全的;与传统养殖的鲤鱼相比,转“全鱼”基因黄河鲤携带有草鱼生长激素基因,体内含有非常微量的草鱼生长激素。草鱼生长激素和鲤鱼生长激素一样,为鱼体内本来就存在的一种极不稳定的多肽,经过加热等物理处理后被分解为氨基酸,失去其激素的生理功能,和非转基因鲤鱼一样具有食用安全性。 转“全鱼”基因鱼商品化养殖后,是否会对鱼类种质资源和水生态环境产生影响?我们不妨把“全鱼”基因转移视为一种“杂交”,即一个基因与一个物种基因组的杂交。鱼类的基因组大约有10万个基因。转“全鱼”基因黄河鲤的形成机制可简单地比作一个草鱼基因与10万个鲤鱼基因的杂合。物种的杂合程度仅为草鱼与鲤鱼杂交的十万分之一。从这一点分析,转基因鱼比起任何杂交鱼要安全得多,再则,转基因鱼的繁殖能力和对环境的适应性均不占优势,即使让它进入大自然,它也不可能形成优势种群,抑制其它鱼类生长,对生态系统造成威胁。而且,转基因鱼带有的草鱼基因仅是草鱼的十万个基因片断之一,即使它能与其它鱼类进行杂交,所造成的基因混乱的可能性也很小。 鱼类是研究转基因动物的良好材料,由于1尾雌鱼能提供成千上万个卵,卵的体积也很大,且它们在体外受精和体外发育,胚胎操作较哺乳类简单。因此,继朱作言等获得第一批转基因鱼以来,世界上已有几十个实验室先后开展了这方面的研究,并取得了相当大的成就。转基因鱼是国内外获得的最成功的转基因动物之一。 二、转基因方法 1.显微注射法 显微注射法是广泛使用、效果较好的一种鱼类基因导人方法,其主要程序如下:(1)人

中国转基因技术的应用现状及展望

中国转基因技术的应用现状及展望 摘要:针对国内外研究转基因的现状,简要综述了转基因技术的发展概况,我国在转基因技术上的发展概况以及所取得的成就,并且针对转基因技术可能存在的不利因素,叙述了我国转基因技术的安全管理情况,提出了对发展我国转基因技术的建议,阐述未来农业转基因技术的发展趋势和保障措施。 关键词:转基因技术;现状;展望 Application Status and Prospect of China Transgenic Abstract: Be directed to status of gene transfer on domestic and overseas, reviewed briefly the development of transgenic technology, In the development of transgenic technology in our country as well as the achievements, and unfavorable factors may exist for transgenic technology, describes the safety management of our transgenic technology, suggestions for the development of the transgenic technology. Further, the development trend and the safeguards of the transgenic biotechnology in Chinese agriculture were described. Keywords: transgenic; status quo; expectation 21世纪是生物技术的世纪,生物技术在农业领域中的运用将为农业生产带来新的革命。转基因技术,是指运用科学手段,将基因片段转入特定生物中,并最终获取具有特定遗传性状个体的技术[1]。转基因技术通过在细胞和分子水平上对基因进行操作,打破物种间遗传物质转移交换通常具有的天然屏障,实现农作物目标性状的定向改良,是生物技术领域发展最快的前沿技术之一[2]。自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用,通过随机和自然的方式来积累优良基因。因此,可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的,其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。 1转基因技术的发展概况 1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基[3]称为合成生物学概念的就是基因重组技术,1978年,诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶[4]的纳森斯、亚伯与史密斯,

转基因作物的研究进展

生物与环境工程学院课程论文 转基因作物的研究进展 学生姓名:魏斌聪 学号:200806016139 专业/班级:生物工程081班 课程名称:生物工程原理 指导教师:陈蔚青教授 浙江树人大学生物与环境工程学院 2011年5月

转基因作物的研究进展 魏斌聪 (浙江树人大学生物与环境工程学院生工081班浙江杭州310015) 摘要:人们将所需要的外源基因(如高产、抗病虫害优质基因) 定向导入作物细胞中, 使其在新的作物中稳定遗传和表现,产生转基因作物新品种, 是大幅度提高作物产量的一项新技术。本文先描述了转基因作物的发展进程,对其基因问题的研究作了讨论,并列出转基因作物目前存在的主要问题并作分析,最后对此项技术作出展望。 关键词:转基因作物;DNA技术;基因导入;安全性 前言 转基因植物(transgenic plant),是指基因工程中运用DNA 技术将外源基因整合于受体植物基因组、改变其遗传组成后产生的植物及其后代。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质,改变生长周期等提高其经济价值或实用价值。[ 1 ]其主要范围是在作物方面,如可食用的大豆、玉米等,或者可投入生产的棉花等作物。 从表面上看来,转基因作物同普通植物似乎没有任何区别,它只是多了能使它产生额外特性的基因。从1983年以来,生物学家已经知道怎样将外来基因移植到某种植物的脱氧核糖核酸中去,以便使它具有某种新的特性:抗除莠剂的特性,抗植物病毒的特性,抗某种害虫的特性。[ 2 ]这个基因可以来自于任何一种生命体:细菌、病毒、昆虫等。这样,通过生物工程技术,人们可以给某种作物注入一种靠杂交方式根本无法获得的特性,这是人类9000年作物栽培史上的一场空前革命。[ 3 ] 1 转基因作物的发展进程 转基因作物的研究最早始于20世纪80年代初期。1983年,全球第一例转基因烟草在美国问世。1986年,首批转基因抗虫和抗除草剂棉花进入田间试验。1996年,美国最早开始商业化生产和销售转基因作物(包括大豆、玉米、油菜、

基因工程思考题

《基因工程》思考题 第一章绪论 1. 简述基因操作、基因重组和基因工程的关系。 2. 为什么说基因工程是生物学和遗传学发展的必然产物? 3. 简述基因的结构组成对基因操作的影响。 4. 谈谈你对gene的认识,并简要说说gene概念的演变过程. 5. 如何理解gene及其产物的共线性和非共线性? 6. 试从理论和技术两个方面谈Gene Engineering诞生的基础. 第二章基因工程的基本原理与支撑技术 1. 试比较原核基因组与真核基因组的结构和功能特点 2. 试比较原核基因和真核基因表达调控的主要方式和特点 3. 分析比较琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳的异同点? 4. 琼脂糖凝胶电泳中,简述影响DNA在凝胶中迁移速率的因素. 5. 小量制备质粒DNA,用质粒中特定的酶切发现切割不动,试分析可能原因及克服方法? 6. 在基因操作实践中有哪些检测核酸和蛋白质分子量的常规方法? 7. 印迹分子杂交有哪些种类,并说明在什么情况下需要使用这些方法。 8. 核酸分子的标记有哪些方法,各有何特点? 9. 由mRNA反转录成cDNA和DNA的PCR扩增是两个完全不同的酶催化反应过程,如何将两个过程联系在一起,实现由mRNA起始扩增出DNA? 10. Primer是PCR反应体系的四大要素之一,PCR的许多应用都是通过primer设计来实现的,请问primer设计的一般原则是什么? 11. 在PCR反应的后期,或者循环次数过多时,反应体系中就会出现一种所谓的平台效应(Plateau effect),请问什么叫Plateau effect?产生Plateau effect的原因有哪些? 12. 在对PCR产物进行电泳检测时,有时会出现拖带或非特异性扩增条带,请分析其原因?如果检测结果是看不到DNA带或DNA带很弱,那又是为什么? 13. 通过双向蛋白质电泳发现某蛋白质与某植物的一种表型密切相关,若要利用编码该蛋白质的基因来转基因植物,试问如何分离得到该基因? 14. 现有一序列已知的DNA片段和一序列未知的DNA片段,你分别如何设计测序策略? 15. 设想一下在什么情况下你希望知道一个基因或一段DNA的序列? 16. 什么叫有性PCR?有性PCR导致DNA重组的分子机制跟体内重组有何异同? 17. Explain the PCR. List the steps in carrying it out; include all the components and special conditions, explaining why each one is used. Illustrate the process with appropriate labels. Use the correct scientific terminology in your explanation. 第三章基因工程操作的基本条件 1. 试指出影响限制性内切核酸酶(Restriction endonuclease)切割效率的因素. 2. 在酶切缓冲液中,一般需加入BSA,请问加入BSA的作用是什么?并简述其原理? 3. 何谓Star activity?简述Star activity的影响因素及克服方法. 4. 某DNA序列中存在DpnI酶切位点,以此DNA为模板,在体外合成DNA序列,当用该酶进行酶切时,发现切割不动,试分析可能原因?

转基因食品安全性评价综述(标准版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 转基因食品安全性评价综述(标 准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

转基因食品安全性评价综述(标准版) 【摘要】国际上对转基因食品安全性评价已经初步达成一致,提出转基因食品的安全性应从宿主、载体、插入基因、重组DNA、基因表达产物和对食品营养成分的影响等几个方面考虑,已制定法规的国家主要着重于对消费者健康的风险评估。 【关键词】转基因食品;食品安全;实质等同性 转基因食品是由基因改良生物加工而成的食品。近20年来,转基因食品断问世,逐渐走上人们的餐桌,进入人们的食物链.由于转基因食品含有新的遗传物质和蛋白质,因此,引起了世界各国极大关注。从转基因技术诞生时起,人们就对转基因食品引发的各种问题展开了旷日持久的争论,而转基因食品的安全性更是关注的焦点。 1转基因食品的风险 转基因食品出现的历史不长,人们对转基因食品可能带来的危

害研究得还不是很充分,所以许多科学家担心转基因食品会产生潜在的危险.现在,关于转基因食品危害性的问题主要集中在以下几个方面: (1)转基因食品的过敏性。 食品过敏是一个世界性的公共卫生问题.全球有近2%的成年人和4%~6%的儿童有食物过敏史[1]。自然界中存在着许多过敏物质.在基因工程中如果将控制过敏物质形成的基因转入植物中,则会对过敏人群造成不良影响.所以,转入过敏源基因的植物不能被批准商品化[2]。 (2)转基因食品的毒性。 转基因生物中含有抗虫作物残留的毒素和蛋白酶活性抑制剂,既能使咬食其叶片的昆虫的消化系统功能受到损害,也有对人畜产生伤害的可能性。 (3)抗生素标记基因可能使人产生抗药性。 抗生素标记基因与插入的目的基因一起转入目标生物中,用来帮助筛选和鉴定转化的细胞、组织和再生植株。标记基因是安全的,

浅谈对转基因的看法

浅谈对转基因看法 转基因技术是现代生物技术的核心,运用转基因技术培育高产、优质、多抗、高效的新品种,能够降低农药、肥料投入,对缓解资源约束、保护生态环境、改善产品品质、拓展农业功能等具有重要作用.目前,世界许多国家把转基因生物技术作为支撑发展、引领未来的战略选择,转基因技术已成为各国抢占科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点. 我国是一个人口大国,解决十三亿人口的吃饭问题始终是头等大事.在工业化、城镇化快速发展的过程中,突破耕地、水等资源约束,保障国家粮食安全和农产品长期有效供给,归根结底要靠科技创新和应用.推进转基因技术研究与应用,是着眼于未来国际竞争和产业分工的重大发展战略,是确保国家粮食安全的必然要求和重要途径.经过多年努力,我国在重要基因发掘、转基因新品种培育及产业化应用等方面都取得了重大成果.当前我们必须认真实施好国家转基因生物新品种培育重大专项,努力抢占未来经济科技竞争制高点,加速转基因生物技术研究与应用健康发展,为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑. 同样是为了防治病虫害,同样是为了满足人类对食物的需求,化学农药和转基因作物却遇到了公众截然相反的态度.化学农药问世后,人们欢呼人类在同病虫害的斗争中取得胜利.转基因作物问世后,争议声却一直不绝于耳,公众始终充满疑虑. 公众最关心的是转基因食品的安全性,焦点集中在两个方面:转基因食品是否对人和哺乳动物有毒性?是否会引起过敏?事实是,在有关国际机构以及各国政府高度重视和严格监管下,转基因作物在全球大面积商业化种植13年来,从未发生安全性事故. 转基因食品尽管是个新鲜词,但“基因”一词已有100年历史,它由丹麦遗传学家约翰逊于1909年提出.基因能控制生物的性状,转基因就是把一种生物的基因转入到另外一种生物中,使被转入基因的生物产生人类需要的新性状.人类在文明进程中所做的作物品种选育,实质也属于“转基因”,目的是获得产量更高、品质更好的农作物,使其更符合人类的需求. 有人担心转基因食品的外源基因会跑进人体,进而改变人的基因.科学常识告诉我们,所有生物的所有基因都是由核酸组成的,进入胃肠后都要被消化、降解成小分子,不再是完整的基因,不会以基因的形态进入人体组织.我们每天食用的米饭、馒头、蔬菜、肉类等含有亿万个基因,有谁担心过这些基因对自己有害而不去吃饭? 转基因在争论中前行.转基因农作物自1996年在全球开始大规模种植以来,带来了巨大的经济效益和显着的社会与生态效益,其推广速度之快为近代农业科技史上所罕见.目前,美国市场上70%的食品中都含有转基因成分.据估计,全球有半数以上人口食用过转基因食品. 诚然,同任何新生事物一样,转基因不可能十全十美,10多年时间虽然没有出什么问题,但也不能说今后百分之百的没风险,这就注定转基因还要在争论中前行.公众对转基因食品的了解认识还需要一个过程,争论在时刻提醒科学家和政府,把转基因的安全性始终放在重要位置,趋利避害,防范风险,确保转基因技术造福人类

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

转基因食品的安全性评价(综述)

转基因食品的安全性评价(综述) 熊军 (商洛学院生物医药工程系 生物技术1201 1210A128) 摘要:随着生物技术的发展,转基因食品以其形状,营养品质和消费品质都符合消费者的需求而得到广泛关注,同时,对转基因食品的安全性评价也显得尤为紧迫。 关键词:转基因食品安全性评价管理 Abstract: with the development of biotechnology, genetically modified food with its shape, the nutrition and consumer quality are in line with consumer demand and received wide attention, at the same time, the safety assessment of genetically modified food is particularly urgent. Keywords:Genetically Modified Food Safety Evaluation Management 一、转基因食品 转基因食品(Genetically Modified Foods,GMF),是利用现代分子生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食品”,包括转基因植物食品、转基因动物食品和转基因微生物食品。二、转基因作物种植现状 ISAAA(国际农业生物技术应用服务组织)的创始者克莱夫·詹姆士博士在最新编制的《2012年度环球生物技术/转基因作物使用情况研究报告》提到:在最新的全球转基因作物年度报告中,中国排在美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度之后,转基因作物的种植面积位居全球第六,是转基因作物种植面积增长最多的国家之一。种植的主要作物,包括棉花、木瓜、西红柿、甜椒等。 克莱夫·詹姆士博士是中国的“常客”他是转基因技术积极的倡导者,而中国,是全球转基因作物最主要的种植国之一。 中国最早是从种植转基因烟草开始,已经有二十多年的转基因作物种植历史,我国已为7种转基因作物发放安全证书。这7种作物分别是耐贮藏番茄、抗虫棉花、改变花色矮牵牛、抗病辣椒、甜椒、线辣椒、转基因抗病番木瓜、转基因抗虫水稻和转植酸酶玉米。此外 还批准了转基因棉花、大豆、玉米、油菜等多种作物的进口安全证书。除批准了棉

水稻转基因步骤

在植物转基因过程中,为了有效地识别和筛选转化子,常将目的基因和标记基因构建在同一表达载体中。这种载体结构导致转基因植物中目的基因和标记基因始终共存,而标记基因(尤其是抗生素抗性基因)的存在可能给转基因植物的生物安全带来隐患。目前已研发了多种方法剔除转基因植物中的标记基因,其中最常见的是共转化法(Komari 1996,McCormac 等2001)。共转化系统是采用2个质粒或1个含有两套T—DNA表达盒的表达载体共同转化植物,其中一套表达盒含有抗性选择标记基因,另一套表达盒含有目的基因,它们转化植物时可能整合到植物基因组的不同位置。转基因植株在减数分裂过程中,标记基因和目的基因发生分离,从而可在转基因后代中筛选到只含目的基因而不含选择标记基因的个体。共转化从根本上排除了转基因植物中的选择标记,是保证人畜和环境安全的重要措施,因此受到了广泛的重视。Zhou 等(2003)认为,用分别含一个T-DNA区的两个载体共转化的效率低于双T-DNA区表达载体的共转化效率。目前关于利用双T-DNA区表达载体,获得无选择标记转基因阳性株系的研究已有不少报道(唐俐等2006,张秀春等2006,于恒秀等2005)。花药培养与遗传转化技术相结合,可以快速获得纯合转基因植株(斯华敏等,1999,付亚萍等,2001),但是应用花药培养快速获得只含目的基因而无选择标记的转基因研究尚未见报告。 水稻是最主要的粮食作物,转基因水稻的安全显得尤为重要。本实验室通过农杆菌介导的水稻转化体系,将包含人乳铁蛋白(hLF)、高赖氨酸(SB401)、高甲硫氨酸(RZ10)基因的表达载体p13HSR成功转化脆茎稻,由于该表达载体采用双T-DNA结构,将检测出含选择标记潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)和目的基因的转基因阳性T0植株按单株直接进行花药培养。在189株二倍体花培植株中检出23株有目的基因没有选择标记hpt的转基因纯合植株,得率为9.87%。RT-PCR检测结果显示外源基因已整合到转基因水稻基因组中并转录。本文首次发现插入的外源基因间存在交换事件,从而改变了花培群体中无选择标记而目的基因阳性的转基因纯系的获得率。同时还对农杆菌介导的同一载体上多个基因转化水稻后,会出现个别基因丢失的情况进行了讨论。 基因转化方法参照Hiei等(1994)的方法并加以修改。取开花后12-15 d左右的稻穗脱粒,表面灭菌后接种在NB培养基上,26℃暗培养诱导愈伤组织。约5-7d后取愈伤组织在相同条件下继代培养,用于共培养。农杆菌于含50mg/L卡那霉素(Kam)的YM平板上划线,28℃黑暗培养3d,用金属匙收集农杆菌菌体,将其悬浮于共培养CM液体培养基中,调整菌体浓度至OD600为0.3-0.5,加入AS(终浓度为100mΜ),即为共培养转化水稻用的农杆菌悬浮液。将继代培养4d后的愈伤组织浸于此菌液中,20min后取出并用无菌滤纸吸去多余菌液,随即转入铺有无菌滤纸的固体培养基上,于26℃下暗培养2~3d。共培养后的愈伤组织在含有50mg/l潮霉素的筛选培养基上,26℃暗培养14d,再转到新鲜配制的筛选培养基上继续筛选14d。然后选择生长旺盛的抗性愈伤组织转移到含有50mg/l潮霉素的分化培养基上,暗培养3天后转至15h/d 光照条件下培养,再生的小苗在1/2MS上生根壮苗两周左右。选择高约10cm、根系发达的小

对转基因的理解和看法

暨南大学 本科生课程论文 论文题目:对转基因的理解和看法 学院:生命科学技术学院 学系:生态学系 专业:生态学 课程名称:生物安全___ 学生姓名:魏西诺 学号:2015053974

对转基因的理解和看法 生态学魏西诺 2015053974 1.生物安全与转基因 转基因涉及到了生物安全领域,一直以来都被人们所重视。在现代分子生物技术发展兴兴向荣的这个时代,许多不同功能的转基因生物被研发创造,其中有些转基因动植物和微生物在农业及医学领域得到了广泛的推广和应用,给生产带来了巨大的经济效益,对于改善人类的生活起到了显著的作用。 然而人们对转基因生物还是缺乏足够多的认识,对于他们的安全性还是有很大的担心,因此到目前为止有不少国内外的学者认为生物安全就是指“转基因生物对生态环境、生物多样性和人类健康的不利影响”。然而事实却并非如此,这种观点无疑是十分片面的,因为在事实上有很多事情都能够影响生物安全,而并非只有转基因生物,对于人类而言,生物安全不仅仅是指我们自身的安全,还应该包括地球上其他生物的安全。影响生物安全的因子是多方面的,除了对转基因生物的安全管理之外还需要包括:对外来入侵生物、影响食品质量安全的各类生物及非生物的控制和管理,因此这应该是一门研究影响生物安全主要因子的发生规律及其控制技术的科目。 人们对于转基因食品是否安全的担心,很大程度上阻碍了生物技术和转基因工程的发展。为了解决这一项困难,开展转基因生物安全性研究与评估是消除消费者心理压力的最佳途径之一。自从转基因问世以来,人们对它的疑问无非分为以下几种:转基因被释放到环境中后是否会对环境产生影响?抗虫植物体内的转基因因子是否会对人体产生毒害?是否会致癌?是否会干扰食用者的遗传基因?这些问题目前虽然尚未能被解答,但是科学家们正在通过对转基因生物安全的研究来使这些谜题逐渐浮出水面。 2.转基因的定义 转基因生物(genetically modified organism,GMO)是指遗传物质和结构经过转基因技术改造的生物。转基因生物包括转基因微生物、转基因植物、转基因动物等。基因是遗传的物质基础,是携带有遗传信息的核苷酸序列,是控制生物性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。 随着转基因技术的发展,利用转基因技术定向改造生物的遗传特性,已经发展成为现代生物科学技术的核心研究之一,特别是人们可以将有利于生物自身或满足人类需要的特定外

水稻转基因育种研究进展 7

水稻转基因育种研究进展 王彩芬,安永平,韩国敏,张文银,马 静 (宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏永宁 750105) 摘要:对水稻转基因技术在抗虫、抗病、抗逆及改良米质等方面的进展进行了综述。 关键词:水稻; 转基因育种; 进展 中图分类号:S511.035.3 文献标识码:A 文章编号:1002-204X(2005)06-0055-03 20世纪下半叶以来,由于分子生物学研究的巨大成就,使生物学成为自然科学的带头学科,它的理论和方法已渗透到生命科学的许多领域,为生命科学的研究带来新的思维方式和研究手段。基因工程技术在植物遗传育种上应用很广泛,并取得了显著成就。 水稻是最重要的粮食作物之一,世界上约有一半以上的人口以稻米为主食。据专家预测,到2025年在现有稻谷产量的基础上再增加60%才能满足需要(K hush,1995)。随着人口的增长和耕地面积的减少,世界尤其是我国将面临粮食问题的严峻挑战,培育优良品种是提高稻谷产量的主要途径。传统的育种技术已为培育水稻新品种做出了巨大贡献,并将在今后继续发挥主导作用,但由于品种资源的贫乏,单靠传统育种已很难有大的突破。基因工程技术为水稻分子标记辅助育种、水稻转基因育种提供了一条新途径。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的抗病、抗虫、抗除草剂、抗旱、耐盐、改善品质、提高产量等基因转入水稻,从而实现水稻种质创新和为生产提供优良品种。自1988年以来,国内外已得到了许多水稻转基因植株,涉及到抗虫、抗病、抗除草剂、抗旱、耐盐、改良品质等重要农艺性状,有些已进入田间试验和应用阶段。 1 水稻转基因育种进展 植物转基因育种是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达,使植物获得新的性状的一种品种改良技术。在植物分子生物学研究的众多材料中,水稻不仅是世界重要粮食作物,而且由于其基因组较小、重复序列较少的优点而成为一种重要的分子遗传学研究的单子叶模式植物,基因组测序已完成。自1988年首次获得转基因水稻以来,水稻转基因技术已获得突飞猛进的发展,目前已成功获得籼稻、粳稻、爪哇稻的转基因植物。随着基因枪转化技术的建立和根癌农杆菌介导转化法的成功,水稻基因转化技术日益完善。而且转移目标基因已从报告基因或筛选标记基因进入改良水稻抗性和适应性,以及改善品质,提高产量等重要基因的利用。 1.1 抗虫转基因水稻育种 水稻是虫害最多的大田作物,稻螟虫和稻飞虱危害最为严重,水稻中抗虫资源贫乏,转基因技术为抗虫品种的培育提供了一条新途径。自从1989年实现苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)抗虫基因转化水稻并得到再生植株以来,转抗虫基因水稻的研究取得了很大进展。转抗虫基因水稻包括转Bt基因、转蛋白酶抑制基因和转凝集素基因。在转Bt基因的研究方面,中国农科院生物技术中心杨虹等(1989)将Bt基因导入水稻品种台北309、中花8号的原生质体并获得再生植株;Fujim oto等(1993)通过电激法将cry LAb 基因导入水稻,首次报道了转Bt基因水稻对二化螟和稻纵卷叶螟的抗性。项友斌等(1999)利用农杆菌介导实现了苏云金杆菌抗虫基因cryI A(b)和cryI A(c)在水稻中的转化;黄健秋等(2000)利用农杆菌介导获得转(Bt)基因秀水11和春江11植株;薛庆中等(2002)利用农杆菌介导获得转双价抗虫基因(cryI Ac和豇豆胰蛋白酶抑制基因C pTI)浙大19植株;朱常香等(2002)获得Bt和X a21共转化水稻(C48)植株。近几年转Bt基因研究越来越多,进展很快,在籼稻、香稻、爪哇稻、杂交稻、深水稻中获得成功,选育出克螟稻1号、2号、3号(舒庆尧等,1998)。转Bt基因水稻在我国已进入环境释放阶段,有望培育出应用于生产的抗虫品种。 在转蛋白酶抑制剂基因水稻研究方面,通过电激介导原生质体转化,Xu等(1996)把豇豆胰蛋白酶抑制剂基因C pT i转入粳稻品种台北309,转基因植株对大螟和二化螟2种水稻虫害都具有抗性;通过基因枪介导马铃薯蛋白酶抑制剂基因PinⅡ转化水稻,Duan等(1996)获得了Nipponbare、台南67和Pi4等3个粳稻品种的抗大化螟转基因株系;Lee等(1999)利用PEG介导法将大豆K units胰蛋白酶抑制剂(SK TI)的cDNA转入粳稻Nagdongbyeo的原生质体,再生转基因植株的后代抗褐飞虱。曾黎琼等(2004)利用农杆菌介导将马铃薯蛋白酶抑制剂基因(PinⅡ)导入玉优1号、HT-7中;孔维文等(2004)利用农杆菌介导将PT A和马铃薯高赖氨酸蛋白基因(S B401)同时转入超级杂交稻亲本材料1826中。在转凝集素基因水稻研究中,主要是转雪莲花凝集素(G NA)基因,采用基因枪法,英国John Innes Centre(Maqbool等,1999;Rao等,1998;Sudhakar等,1998)把G NA基因导入AS D16、M5、M7、M12、FX92D、Basmati370等籼稻品种中,得到200多株转基因植株,G NA在水稻中呈高水平的组成性表达(用Ubi启动子)或韧皮部专一性表达(用Rssl启动子),转基因植株抗褐飞虱。在我国,傅向东等(1997)用G NA基因枪转化水稻IR72、IR76、珍汕97和秀水11等品种,部分转基因植株子代对褐飞虱有一定抗性;T ang(唐克轩等,1999)通过基因枪介导实现了G NA 基因和X a21基因的共转化,得到了转基因植株。唐克轩等(2003)利用农杆菌介导将半夏凝集素基因(pta)导入粳稻鄂宛105、中花12和籼稻E优532中,获得7个转基因纯系。 1.2 抗病转基因水稻育种 抗病转基因水稻包括转抗病毒基因、抗真菌病害基因和抗细菌病害基因。抗病毒转基因已开展了8种病毒的转基因研究,包括水稻通枯罗病毒(rice tungro disease)、水稻齿叶矮缩病毒(rice ragged 收稿日期:2005-07-21 作者简介:王彩芬(1968-),女,副研究员,从事水稻花培育种研究。T el:0951-*******E-mail:caifen-68@https://www.360docs.net/doc/1b393235.html,

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”。

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