转基因植物的生产和检测方法
转基因植物的检测鉴定方法、遗传转化技术及新技术
PCR检测
• PCR是在体外快速特异地扩增目的基因DNA片段 的有效方法。能在几小时内使pg水平的起始物达 到ng水平,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳,溴化乙锭 染色后很容易观察,不通过杂交分析就可以鉴定出 基因组中的一些顺序。
• 但由于PCR扩增十分灵敏，有时会出现假阳性扩 增，因而对外源基因是否整合需要进行扩增产物 的Southern杂交。
＊已获得专利许可
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Site-specific recombinasemediated transgene excision
loxP
Cre
Transgene
loxP
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Cre
Transgene
llooxP
loxP
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外源基因去除（Gene-deletor)
• “外源基因去除”技术的要点之一是在目标植 物中加入了受DNA调空片段启动子控制的特殊基 因，该基因在启动子的作用下，可根据科学家的 意愿，在需要的时间和部位将外源基因和自身从 转基因植物中切掉，从而使转基因作物的花粉、 种子、果实不再含有外来基因，或将外来基因从 人们所需食用的部分（如植物的茎、叶、块茎） 彻底清除掉，达到用转基因作物生产出非转基因 食品的目的，从根本上解决了长期困扰人们的转 基因植物基因扩散问题和转基因食品的安全性问 题。
ATP
dsRNA
siRNA
蛋白复合物
RISC
靶 正义链
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mRNA
3、无选择标记转化
• 可消除选择标记基因对转基因作物安全性 方面的影响
• 可消除选择标记基因对重复多基因转化叠 加所带来的困难
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marker-free转基因植株
• 共转化法＊(基因枪与农杆菌转化) • 转座元法 • 重组酶法＊ • MAT(Multi-auto transformation)法＊ • 替代法＊
转基因植物的检测方法及其原理
转基因植物的检测方法及其原理说到转基因植物的检测方法，哎呀，别看它名字高大上，其实要搞清楚这些植物到底“基因里”藏了什么东西，可真不是一件容易的事儿！你想想，现在的科技这么发达，想查一个小小的基因变动，得靠一堆复杂的工具和技巧。
咱们生活中吃的很多食物，都可能是转基因的，然而那些转基因植物到底长啥样，它们和普通植物有啥区别，很多人其实还摸不着头脑。
今天咱们就来聊聊，转基因植物是怎么被“抓包”的。
首先得说，转基因植物其实就是经过基因工程改造过的植物，某些基因被“调皮地”加进去，目的是为了让这些植物有点特别的功能，比如抗虫、抗病，或者是让它们在干旱的环境下也能生长得好。
就像给植物做了个“基因升级版”，有点像人类做整容手术一样。
但这可不是随便改改就行的，它得在植物的DNA里留下“痕迹”，就像在你手机里安装了一个APP一样，有了它，植物就能干些别人做不到的事。
可问题是，转基因植物和普通植物怎么看上去差不多，不仔细看，还真分不出来。
就像是同一个班级里的两个人，外貌差不多，可其中一个却可能偷偷带了个高科技的手机。
所以呀，怎么知道一个植物是不是转基因的，得靠一堆高端的检测技术了。
现在，最常用的检测方法就是PCR（聚合酶链式反应）技术。
听着是不是挺复杂？其实也不难理解。
就像你拍照的时候，不管是景色还是人像，照片总是会有一定的“特征”对吧？PCR技术就相当于是放大镜，它能够把植物基因里的某些特征“放大”，让你看得清清楚楚。
科学家用PCR方法，把基因里那点儿“特殊”的转基因成分从大海捞针一样给找出来。
一旦找到了那些特定的基因序列，那就能证明，这个植物不单纯，里面有转基因。
但这个方法也有个小缺点。
它需要比较高精度的设备，检测过程比较费时，得小心翼翼地操作。
想象一下，就像你去餐厅吃饭，老板端上来的每道菜都需要经过精细的制作一样，检测转基因植物也得经历一番“精雕细琢”。
如果在操作过程中，稍有不慎，那结果可能就大不如前了。
除了PCR，还有一种叫做ELISA（酶联免疫吸附测定）的技术。
农业转基因生物安全管理条例-中华人民共和国农业农村部
农业转基因生物安全管理条例（2001年5月23日中华人民共和国国务院令第304号发布根据2011年1月8日《国务院令关于废止和修改部分行政法规的决定》修订根据2017年10月7日《国务院关于修改部分行政法规的决定》修订）第一章总则第一条为了加强农业转基因生物安全管理，保障人体健康和动植物、微生物安全，保护生态环境，促进农业转基因生物技术研究，制定本条例。
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，必须遵守本条例。
第三条本条例所称农业转基因生物，是指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动植物、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分的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。
本条例所称农业转基因生物安全，是指防范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风险。
第四条国务院农业行政主管部门负责全国农业转基因生物安全的监督管理工作。
县级以上地方各级人民政府农业行政主管部门负责本行政区域内的农业转基因生物安全的监督管理工作。
县级以上各级人民政府有关部门依照《中华人民共和国食品安全法》的有关规定，负责转基因食品安全的监督管理工作。
第五条国务院建立农业转基因生物安全管理部际联席会议制度。
农业转基因生物安全管理部际联席会议由农业、科技、环境保护、卫生、外经贸、检验检疫等有关部门的负责人组成，负责研究、协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题。
第六条国家对农业转基因生物安全实行分级管理评价制度。
农业转基因生物按照其对人类、动植物、微生物和生态环境的危险程度，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。
具体划分标准由国务院农业行政主管部门制定。
第七条国家建立农业转基因生物安全评价制度。
植物转基因技术的原理和方法
植物转基因技术的原理和方法
1、植物转基因技术的原理
植物转基因技术是指将外源DNA片段插入到植物细胞的过程，从而改变植物的表型特征。
在植物转基因技术中，将外源DNA插入到植物细胞的过程包括以下几个步骤：
(1) DNA片段的生产和收集：DNA片段的生产和收集是通过一系列的生物技术手段来实现的，比如PCR扩增技术、染色体复制，等等。
(2)特異性克隆：特異性克隆是一种利用抗原受体系统的分子生物学技术，主要是通过聚合酶链反应的方法，将无菌的DNA片段植入到宿主细胞中，从而使改变细胞表型性状的抗原受体获得潜在的克隆特异来源。
(3) 载体特异性转染：载体特异性转染是将DNA片段植入到宿主细胞中的过程，它通常是利用哺乳动物质粒等载体将外源DNA片段植入到宿主细胞中。
(4) 转化：转化是植物细胞在受到DNA片段植入后，能够形成含有外源基因的植物的过程。
2、植物转基因技术的方法
(1) 诱导细胞抗性：植物转基因技术可以利用一些诱导剂，如多聚糖、双链RNA等，通过诱导植物细胞的自然抗性，让其增加免疫反应及抗外源性抗原的能力，从而提高转基因植物的转化效率。
(2) 共价结合技术：共价结合技术是一种利用化学方法将外源DNA植入植物细胞的技术，它通常利用某种活性稀释剂将DNA片段与
植物细胞表面形成稳定的共价结合，从而使外源DNA片段能够植入宿主细胞。
(3) 转化抗性：转化抗性是一种利用抗生素来抑制植物细胞的自然抗性，从而促进植物细胞内部外源DNA的转化。
一般常用的抗生素有青霉素和环丙沙星。
(4) 小麦内含体技术：小麦内含体技术是一种利用小麦内含体将外源DNA植入植物细胞的技术，它通常利用小麦内含体外质壁偶联（ECC）促进外源DNA的转化。
植物转基因技术原理及要点
通过将与生物燃料生产相关的基因导入植物中，使植物能够生产生物燃料。例如，转基因生物燃料甘蔗和藻类。
THANKS
谢谢
基因枪法
通过物理手段将目的基因 导入植物细胞，常用金粉 或钨粉作为载体。
微管注射法
将目的基因直接注射到植 物细胞内，再通过植物细 胞培养再生出转基因植株。
转基因植物的安全性评价
生态安全评价
评估转基响、基因漂移等。
食品安全评价
评估转基因植物对人类健 康的潜在影响，如食品中 营养成分的改变、毒理学 安全性等。
产量高
转基因技术可以增加植物的光合作用 效率，提高产量，有助于解决全球粮 食安全问题。
品质优良
转基因技术可以改善植物的品质，如 增加营养价值、改善口感等。
转基因植物的缺点
生态风险
转基因植物可能对非目标生物产生影响，破 坏生态平衡。
过敏反应
转基因植物可能产生新的过敏原，引发过敏 反应。
食品安全问题
关于转基因食品的安全性存在争议，长期食 用可能对人体健康产生影响。
高产优质转基因植物
高油酸转基因植物
通过将高油酸相关基因导入植物中，提高植物油中的油酸含量，从而提高油的品质和稳定性。例如， 转基因高油酸油菜和花生。
高纤维转基因植物
通过将高纤维相关基因导入植物中，提高植物纤维的产量和品质。例如，转基因高纤维亚麻和大麻。
其他应用领域的转基因植物
荧光转基因植物
通过将荧光蛋白基因导入植物中，使植物在黑暗中发出荧光，具有观赏价值。例如，转基因荧光烟草和紫茉莉。
植物转基因技术要点
目的基因的选择与获取
目的基因选择
选择对植物生长、产量、抗性等有积 极影响的基因作为目的基因，以提高 转基因植物的性状。
常用转基因方法
目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。
3．花粉管通道法
在授粉后向子房注射含目的基因的 D NA溶液，利用植物在开花、 受精过程中形成的花粉管通道，将外源 D NA导入受精卵细胞， 并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而 成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇 提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道 法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株， 技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。
2．在细胞水平，克隆实质由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的 一个细胞群体。其中每个细胞的基因都相同。比如，使一个细胞 在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的 细胞集体即为一个细胞克隆。
3．在个体水平，克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成 的一个群体。比如，两个同卵双胞胎即为一个克隆！因为他（她） 们来自同一个卵细胞，所以遗传背景完全一样。
常用的植物转基因方法
按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成 两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，
常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；
另一类方法不需要通过组织培养，目前比较成
熟的主要有花粉管通道法。
常用的动物转基因技术
1．显微注射DNA的方法 在显微镜下，用一根极细的玻璃 针（直径1－2微米）直接将DNA注射到胚胎的细胞核内， 再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内，使之发育成正常的 幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因 的转基因动物。
2．体细胞核移植方法 先在体外培养的体细胞中进行基因 导入，筛选获得带转基因的细胞。然后，将带转基因体细胞 移植到去掉细胞核的卵细胞中，生产重构胚胎。重构胚胎经 移植到母体中，产生的仔畜Байду номын сангаас分之百是转基因动物。
转基因筛选实验报告
转基因筛选实验报告1. 实验目的本实验旨在通过转基因技术筛选出具有目标基因的转基因植物，并验证其功能表达。
同时，对转基因技术的应用进行探究与分析。
2. 实验方法2.1. 材料准备- 野生型植物种子- 目标基因载体- 转化载体（包含选择标记基因）- 催化剂（如乙酰丙酮）- 局部细菌感染试剂2.2. 实验步骤1. 制备植物组织培养基，包括必需的无机盐、营养物质以及植物激素。
2. 将野生型植物种子在无菌条件下在培养基上培养，保持温湿度合适。
3. 将目标基因载体和转化载体分别在乙酰丙酮的催化作用下加入植物组织培养基中。
4. 收取转基因植株，将其转移到相应的培养基中继续培养。
5. 利用PCR等方法对转基因植株进行基因分析，验证是否成功转化目标基因。
6. 进行型和酶解析实验，验证目标基因的功能表达情况。
3. 实验结果经过一段时间的培养和筛选，我们成功获得了若干转基因植株。
通过PCR实验验证，其中的部分植株确实成功转化了目标基因。
进一步的酶解析实验结果显示，这些转基因植株中的目标基因被成功表达，产生了相应的功能酶。
4. 实验分析通过转基因技术的应用，我们成功地筛选出了具有目标基因的转基因植物。
这为进一步研究和应用提供了重要的基础。
转基因技术的应用不仅可以用于改良作物品种，提高农作物的抗病虫能力和产量，还可以用于生物医学研究，产生用于疾病治疗的蛋白质等。
然而，转基因技术也面临一些争议和风险。
一方面，转基因植物可能对环境产生不可逆转的影响，对生态系统造成潜在风险。
另一方面，转基因植物可能引发食品安全问题，对人体健康构成潜在威胁。
因此，在推广应用转基因技术的过程中，需要更加严格的监管和安全评估。
5. 结论通过转基因筛选实验，我们成功获得了具有目标基因的转基因植物，并验证了目标基因的功能表达。
这为转基因技术的应用提供了实验依据和理论基础。
转基因技术具有广阔的应用前景，但也需要高度重视风险评估和监管措施，确保其安全使用。
转基因植物的筛选与检测
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• Western 印迹是将蛋白质从 SDS-PAGE胶 中电泳转移至固相支持体上 , 然后对固定化 蛋白质进行免疫学测定的方法。 • 特点：
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一、筛选的方法与原理
• 通过特定基因在转化体内的表达，利用特 定的试剂，选择出来转化细胞。
• 注： 1.特定基因又称“抗性基因” 2.表达方式：蛋白质的合成、酶的失活等
表“植物遗传转化中的选择试剂及其抗性基因”
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二、检测的方法与原理
• 利用特定基因在转化体内的表达，对其表 达产物进行检测。
扩增产物经琼脂糖凝胶电泳 ，染色后很容易观察， 不通过杂交分析就可以鉴定出基因组中的一些顺 序。材料用量少，检测方便，可以在试管苗阶段， 甚至对愈伤组织进行检测，了解转化早期的信息， 便于及时优化试验方案。DNA提取方便，适合于 大批量样品分析，又能检测目的基因的完整性， 是早期检测的一种较好方法。
• 注意： • 此过程最重要的是保持各DNA片段的转膜的固相支持物有多种，包括硝酸纤维素 膜（NC膜）、尼龙膜（Nylon） 、化学活化膜和 滤纸等。
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Western
• • • • • • 1.制胶及上样 2.电泳 3.转膜 4.封闭 5.抗体孵育 6.曝光显影
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Southern杂交
• • • • • • • 1.提取DNA 2.电泳 3.变性 转移 DNA 印迹 4.转膜 5.固定DNA 6.探针的标记 7.杂交与检测（NBT/BCIP显色）
膜
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转基因植物的生产和检测方法转基因植物是繁殖用于人类消费的农作物，其基因被修改以抵御虫害和提高产量。
转基因的技术对世界的食品安全、环境保护和农业产量增加产生了重要的影响。
但是，随着转基因产品的不断推广和应用，对于检测其是否安全和透明的要求也越来越高。
本文将介绍转基因植物的生产和检测方法。
一、转基因植物的生产方法
转基因植物的生产方法主要分为两种，一种是基因枪法，另一种是农杆菌介导的转基因法。
基因枪法是通过射入改造后的DNA 直接向植物细胞内导入外来基因，从而实现转基因植物的创建。
而农杆菌介导的转基因法则是通过把拥有外来基因的细菌注入植物细胞内，再将细菌注入特定的细胞壁，使得外来基因稳定地嵌入植物的基因组中。
当然，在此基础上，科学家还使用了一些远离传统种植法的技术，例如如基因编辑工具CRISPR-Cas9。
基于如此多样化的转基因生产方法，科学家们已经可以创造出各种不同类型的转基因植物。
二、转基因植物的检测方法
转基因植物的检测方法主要包括了两类：一是用于提取DNA
的样品，二是用于检测的样品。
在前人研究的基础上，当前有两
种常见检测方法：PCR和ELISA。
PCR(聚合酶链反应)是目前主流的转基因检测技术，它能够根
据材料提取的DNA进行基因片段扩增，从而检测模板所对应的基
因是否存在。
PCR技术以灵敏度、特异性高、复查和修复能力强
著称，不过，PCR技术存在可能会观察到错误反应的问题。
另外一个常见的检测技术是酶联免疫吸附法(ELISA)，它特别
适用于筛查含水量较低的复合样品。
ELISA是一种抗体检测技术，它基于抗体结合了基因，在测试物接口中发生颜色反应，显示基
因存在或不存在。
这种方法也常用于通过检测植物组织中蛋白质
水平的方法来检测转基因。
总之，用于转基因检测的技术越来越精准和可靠，从而让我们
可以安心地使用和消费转基因植物农作物。
同时，也可以使用这
些技术来帮助农民更好地掌握农田信息，从而进一步提高农产品的营养价值和商品价值。