转基因技术

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《转基因技术 》课件

《转基因技术 》课件
细胞
技术进步:基 因编辑技术的 不断发展,如 CRISPR/Cas9

应用领域扩大: 从农业领域扩 展到医疗、环
保等领域
安全性提高: 加强对转基因 产品的安全性
评估和监管
伦理问题:需 要解决转基因 技术带来的伦 理和社会问题
PART FOUR
转基因食品的定义:通过基因工程 技术将外源基因导入到生物体中, 使其表达出特定的性状
,
汇报人:
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
转基因技术:通过基因工程技术将外源基因导入到生物体中,使其表达出特定的性状。
原理:利用DNA重组技术,将目的基因与载体DNA连接,形成重组DNA,然后通过转化系统将重组 DNA导入到受体细胞中,使其表达出特定的性状。
应用:广泛应用于农业、医药、工业等领域,如转基因作物、转基因药物、转基因微生物等。
1982年,美国科学家保 罗·伯格首次将外源基因导 入动物细胞,开启了转基 因动物研究的新篇章
1983年,美国科学家玛 丽-克莱尔·金首次将外源 基因导入植物细胞,标志 着转基因植物研究的开始
1994年,美国科学家马 克·安德森首次将外源基因 导入人类细胞,开启了转 基因人类研究的新篇章
1973年,首次成功将细菌基因转入大肠杆菌 1982年,首次成功将外源基因转入植物细胞 1983年,首次成功将外源基因转入动物细胞 1994年,首次成功将外源基因转入人类细胞 2000年,首次成功将外源基因转入人类胚胎干细胞 2013年,首次成功将外源基因转入人类胚胎干细胞量:通过 转基因技术可以 提高作物的产量, 增加农民收入
减少农药使用: 转基因作物可以 抵抗病虫害,减 少农药使用,降 低环境污染
改善品质:转基 因技术可以改善 作物的品质,提 高农产品的市场 竞争力

转基因技术的主要操作流程

转基因技术的主要操作流程

转基因技术的主要操作流程
内容:
转基因技术的主要操作流程通常包括以下几个步骤:
1. 选择目的基因。

根据转基因的目的,从供体中选择想要的目的基因,这通常是编码某种有用蛋白质的基因。

2. 构建载体。

将选定的目的基因插入到载体分子中,例如质粒或病毒载体。

载体可以帮助目的基因进入目标生物的细胞。

3. 将重组载体导入宿主细胞。

使用微注射、电穿孔、基因枪等方法,将含有目的基因的重组载体导入目标生物的细胞中。

4. 筛选转基因细胞。

通过抗性筛选、荧光筛选等方法,从导入重组载体的细胞中筛选出真正导入了目的基因的转基因细胞。

5. 转基因细胞培养。

对转基因细胞进行培养、繁殖,获得足够数量的转基因细胞。

6. 转基因植株再生。

通过组织培养等手段,从转基因细胞中再生出完整的转基因植株。

7. 鉴定转基因植株。

通过、杂交等手段对转基因植株进行鉴定。

8. 转基因植株评价。

对转基因植株的表型进行评价,确定是否达到了转基因的预期目的。

这就是转基因技术的主要操作流程。

不同的转基因目的和对象,具体操作可能会有所调整。

转基因技术的利与弊

转基因技术的利与弊

转基因技术的利与弊在当今科技飞速发展的时代,转基因技术无疑是一个备受关注和争议的话题。

转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,从而引起生物体性状的可遗传的修饰。

这项技术自诞生以来,在农业、医药等领域展现出了巨大的潜力,但同时也引发了一系列的担忧和质疑。

先来说说转基因技术带来的好处。

在农业方面,转基因作物具有显著的优势。

通过转基因技术,农作物可以获得抗病虫害的能力。

这意味着农民可以减少农药的使用,降低生产成本,同时也减少了农药对环境的污染。

例如,转基因棉花能够抵抗棉铃虫的侵害,大大减少了农药的喷洒量,保护了生态环境。

转基因技术还可以提高农作物的产量。

通过引入特定的基因,使作物具有更好的生长特性,如更强的光合作用能力、更高效的养分吸收等,从而增加单位面积的产量。

这对于解决全球不断增长的人口粮食需求问题具有重要意义。

此外,转基因作物还可以增强其抗逆性,比如耐旱、耐盐等。

在一些气候条件恶劣、土地资源有限的地区,种植转基因作物能够有效地利用土地资源,提高农作物的适应性,保障粮食的稳定供应。

在医药领域,转基因技术也发挥着重要作用。

利用转基因技术,可以生产出大量的药用蛋白和疫苗。

例如,通过将特定的基因导入微生物中,可以大规模生产胰岛素等药物,为糖尿病患者带来了福音。

转基因技术在环境保护方面也有潜在的价值。

例如,通过转基因技术可以培育出能够分解有害物质的植物,用于修复被污染的土壤和水体。

然而,转基因技术也并非完美无缺,它带来的一些问题同样值得我们关注和思考。

转基因技术可能对生态环境产生潜在的风险。

转基因作物的基因可能会通过花粉传播等方式扩散到野生植物中,从而影响生态系统的平衡和稳定。

此外,如果转基因作物具有超强的生存能力和竞争优势,可能会导致一些本土物种的减少甚至灭绝。

转基因食品的安全性也是公众关注的焦点之一。

虽然目前的科学研究尚未发现转基因食品对人体健康有直接的危害,但由于转基因技术改变了食物的基因组成,长期食用是否会产生潜在的健康风险仍存在不确定性。

转基因技术在食品生产中的应用

转基因技术在食品生产中的应用

转基因技术在食品生产中的应用近年来,随着物质生产和生活水平的提高,食品行业的发展日益重要。

在这一过程中,转基因技术在食品生产上越来越广泛地应用,也引起了人们的广泛关注和争议。

本文将从转基因技术的定义、应用领域、利弊以及监管等方面对转基因技术在食品生产中的应用进行探讨。

一、转基因技术的定义转基因技术是指将一个生物体的基因序列移植到另一个生物体中,并使其表达出来的技术。

通俗地说,就是人工修改生物体的基因。

在转基因技术中,常见的方式是采用基因枪、冷冻融合、原生质体融合等技术手段来实现。

二、转基因技术在食品生产中的应用领域目前,转基因技术在食品生产中主要应用于四个领域:作物种植、畜牧业、水产养殖以及食品加工。

在作物种植方面,转基因技术可以提高农作物的抗病性、抗旱性、耐盐碱性,使得作物的产量、品质得到了大大提升。

在畜牧业领域,转基因技术被用来改良动物的体型、肉质、繁殖率等方面,提高畜产品的品质和数量。

在水产养殖方面,转基因技术被用来改良水产动物的生长速度、抗病性等方面,提高水产产品的品质和数量。

在食品加工方面,转基因技术主要被应用于食品添加剂、酶和调料等方面,能够提高食品的口感和品质。

三、转基因技术的利弊转基因技术的应用在很大程度上可以提高食品的产量和质量,比如转基因作物能够提高抗病性和抗虫性,减少农民的使用农药和化肥的量,也能够减轻自然生态的负担。

在提高食品的品质方面,转基因技术能够针对人们对食品口感、色泽、营养成分等方面的需求来设计。

但是,转基因技术也有其负面影响。

首先,转基因食品的安全性一直是人们关注的焦点。

虽然许多国家和地区已经明确规定了转基因食品的安全标准和规范,但是由于转基因技术的高度复杂性,其对人体健康的潜在危害仍然需要进行深入的研究。

其次,转基因技术可能会导致生态环境的破坏、基因污染等问题,对自然生态造成不利影响。

四、转基因技术在食品生产中的监管为了解决转基因食品的安全问题,各国和地区都制定了相应的监管规范和标准。

转基因技术

转基因技术

转基因技术研究进展1.转基因技术概述转基因技术是指利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到其它物种中,改造生物的遗传物质,使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。

其主要过程为: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;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;将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞);带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体,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;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。

转基因技术根据人们的意愿操作, 对基因进行修饰、改造, 从而定向地改变生物遗传特征, 培育生物新品种的技术。

简而言之转基因技术就是把大自然不同物种的优秀基因组合到另一个新的物种里面,新的基因信息可以按照要求转入另一种机体, 借以提供一种手段来改造农作物的性状和改良家畜品种, 或生产安全高效的药物, 或制作预防严重疾病的疫苗, 或进行基因治疗, 或制作一系列的食品或蛋白质等,它是现代生物技术的核心技术, 对于发展工业生产和医药学,解决人类的粮食、健康、能源、环境等问题具有重大的作用和意义。

转基因按照对象可分为植物转基因和动物转基因。

1.1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。

外源基因导入植物的遗传转化方法主要有农杆菌介导法、病毒介导转化法、基因枪转化法、电激转化法、花粉管通道法、真空渗透转化法以及聚乙二醇介导法等。

1.1.1农杆菌介导法农杆菌介导的大豆遗传转化最早始于1985 年。

转基因技术利与弊

转基因技术利与弊

• 肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)是一种 病原菌,存在着光滑型(Smooth简称S型)和 粗糙型(Rough简称R型) 两种不同类型。其 中光滑型的菌株产生荚膜,有毒,在人体 内它导致肺炎,在小鼠体中它导致败血症, 并使小鼠患病死亡,其菌落是光滑的;粗 糙型的菌株不产生荚膜,无毒,在人或动 物体内不会导致病害,其菌落是粗糙的。
• 格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗 传物质的实验,他将活的、无毒的RⅡ型(无荚 膜,菌落粗糙型)肺炎双球菌或加热杀死的有 毒的SⅢ型肺炎双球菌注入小白鼠体内,结果小 白鼠安然无恙;将活的、有毒的SⅢ型(有荚膜, 菌落光滑型)肺炎双球菌或将大量经加热杀死 的有毒的SⅢ型肺炎双球菌和少量无毒、活的 RⅡ型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体 内, 结果小白鼠患病死亡,并从小白鼠体内分离出 活的SⅢ型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用, 实验表明,SⅢ型死菌体内有一种物质能引起 RⅡ型活菌转化产生SⅢ型菌,这种转化的物质 (转化因子)是什么?格里菲斯对此并未做出回 答。
(一)转基因技术的好处

• 现在转基因技术已广泛应用于医药、工业、农业、
环保、能源、新材料等领域 。
(1)在药用领域,已有基因工程疫苗、基因工
程胰岛素和基因工程干扰素等药物。解决了很多医学方 面的难题,制作出许多疾病的疫苗,对人类有重大贡献。 例如利用酵母菌的转基因乙肝疫苗的大量生产、以及全 面和免费疫苗接种的开展,使我国5岁以下儿童慢性乙
(3)转基因技术是一种现代高科技技术,正在逐渐发 展成熟阶段,许多未知的事情还需要科研工作者仔细研 究探索,有缺点在所难免,世上无完美人,也无完美技 术,凡事有利有弊,不能因为一些隐患就阻挡科技进程。 目前人类又有哪项发展和发明不是在一定程度破坏环境 以及影响人类健康呢?

第9章 转基因技术

第9章 转基因技术
19
重组目的基因的结构示意图
限制性核酸内切酶
20
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DNA连接酶
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转入受体进行表达
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二、中游部分
1、外源基因的导入 2、外源DNA整合、转录及表达的检测
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1、外源基因的导入
1)受精卵原核显微注射法 2)逆转录病毒感染法 3)胚胎干细胞法 4)精子载体法 5)细胞核移植法 6)脂质体介导法 8)基因打靶 9)原始生殖细胞技术
效率高
感染率高、细胞损伤小,胚胎存活率高。
宿主范围广泛,外源DNA在整合位点附近较少发生缺失 和重排
呈单位点、单拷贝整合,并且不受胚胎发育阶段的限制。
43
缺点:
逆转录病毒载体容量有限,只能转移≤10kb的DNA,转 入的基因一般没有其邻近的调控序列。
载体病毒基因有潜在的致病性,携带外源基因的病毒 载体在导入受体细胞过程中有可能激活受体细胞DNA序 列上的原癌基因或其它有害基因,威胁受体动物的健 康安全。
基因,从而在生物活体内研究此基因的功能。
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第二节
原理 同源重组(homologous recombination)
发生在同源序列间的重组,通过链的断裂 和再连接,在两个DNA分子同源序列间进行单链 或双链片段的交换。 细胞水平实现基因的定位修饰
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优点:
可对阳性细胞选择,实现外源DNA的定点整合,避免 了随即整合的缺点。
,是一项旨在培育肉多低脂且环境友好型家禽的研究组成部
分。无毛鸡能够减少养殖户用在防止鸡遭受高温侵袭的通风
设施上的投入
9
约翰斯-霍普金斯大学的科学家注视着两只小老鼠,左边的 是一只普通老鼠,右边的是一只转基因老鼠,肌肉发达程 度是普通老鼠的2到3倍。在对一种新发现的基因进行研究 时,科学家培育了转基因鼠。这只转基因鼠有助于科学家 寻找伴随癌症或者艾滋病出现的肌肉萎缩症的治疗手段。

什么是转基因技术

什么是转基因技术

什么是转基因技术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。

那么你对转基因技术了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是转基因技术的内容,希望大家喜欢!转基因技术的目的(1)提取目的基因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,或从基因文库中提取相应的基因片段和PCR技术进行目的基因的增殖。

(2) 将目的基因与运载体结合在细胞外, 将带有目的基因的DNA 片段通过剪切、粘合连接到能够自我复制并具有多个选择性标记的运输载体分子(通常有质粒、T4噬菌体、动植物病毒等)上,形成重组DNA分子。

(3) 将目的基因导入受体细胞将重组DNA分子注入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) ,将带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体。

(4) 目的基因的筛选从大量的细胞繁殖群体中,通过相应的试剂筛选出具有重组DNA分子的重组细胞。

(5) 目的基因的表达将得到的重组细胞,进行大量的增殖,得到相应表达的功能蛋白,表现出预想的特性,达到人们的要求。

转基因技术的主要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“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。

如今,改变动植物性状的人工技术往往被称为转基因技术(狭义),而对微生物的操作则一般被称为遗传工程技术(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)。

自然转基因不是人为导向的,自然界里动物、植物或微生物自主形成的转基因现象,例如慢病毒载体里的乙型肝炎病毒DNA整合到人精子细胞染色体上、噬菌体将自己DNA的插入到溶源细胞DNA上,农杆菌和花椰菜花叶病毒(CMV)等。

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转基因技术转基因产品(GMOs)是通过基因重组技术获得的基因改良生物及其加工产品。

对转基因产品,用转基因产品定性检测方法(qualitative detection)对样品中转基因成分进行检测,以判定该样品是否为转基因产品。

实时荧光PCR法是目前最有发展前途的定量检测方法,也是目前最适合出入境检验检疫的检测技术之一。

所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光集团,利用荧光信号积累,实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。

该方法可以有效提高检测的准确性和灵敏度。

它既能做定性检测,加入标准品也能做定量检测。

酶联检测方法,应称作酶联免疫吸附测定,是把抗原及抗体的免疫反应和酶的高效催化反应有机地结合而发展起来的,用酶作为标记物或指示剂进行抗原或抗体定性和定量测定的综合技术。

试纸条检测方法也是转基因产品抗血清检测方法。

这两种方法是中国与美国谷物化学家协会(AACC)联合研究的。

中方主要承担转基因玉米和大豆两个品种的抗血清特异性、灵敏度以及定量检测的研究内容。

目前,这两种方法已上升为ISO标准,即将发布。

其技术创新点为:研究制定了《基因检验实验室技术要求》,建立了我国口岸系统转基因产品检测实验室体系。

建立了转基因产品的亲和诱捕技术,较好解决了DNA提取的技术难点,该方法特别适用于食品和饲料等多组分样品。

建立了精炼植物油和深加工食品中核酸的提取方法。

针对食用油脂中DNA含量极低、破坏严重的特点,建立了食用油脂中DNA提取方法。

建立了边界序列的测定方法和转基因作物品系鉴定方法,首次测定出番茄棉花边界序列。

对转基因的检测不仅能检测种类,而且还能检测品系,如对基因玉米、马铃薯、大豆等都能进行鉴定。

行设计了实时荧光PCR定量(性)检测引物32对和相对应的探针,建立了转基因产品实时荧光PCR定量(性)检测方法,该方法能检测目前国内外已报道的主要商品化转基因品种。

建立了转基因产品的基因芯片检测方法。

自行研究设计了基因芯片检测的引物和探针,优化基因芯片杂交条件和多重PCR反应条件,首次建立了高通量的转基因产品基因芯片检测方法。

研究制定了12项行业标准,7项国家标准。

转基因生物概述转基因生物,又称改性活生物体、遗传饰变生物,常见英文缩写为GMOs (Genetically Modified Organisms)。

1. 有关转基因的几个定义转基因技术:指用人工分离和修饰过的外源基因导入生物体的基因组中,从而使生物体的遗传性状发生改变的技术,包括外源基因的克隆、表达载体构建、重组DNA导入受体细胞,受体细胞的筛选以及目的基因的检测和表达等。

转基因生物是指利用基因技术改良的生物体,即为了达到特定的目的而将DNA 进行人为改造的生物,包括转基因微生物、转基因植物和转基因动物,目前批准商业化生产的转基因产品主要是转因基植物及其加工品转基因食品是以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的产品,它可以是活体的,也可以是非活体的。

生活中最常见的几种转基因食品包括:大豆及以大豆为原料的制品如豆腐、豆油等,玉米,大米,西红柿,土豆等。

2. 转基因产品的类型按转基因的功能大致可以分为5类。

1.增产型。

农作物增产与其生长分化、肥料、抗逆、抗虫害等因素密切相关,故可转移或修饰相关的基因达到增产效果。

2.控熟型。

通过转移或修饰与控制成熟期有关的基因可以使转基因生物成熟期延迟或提前,以适应市场需求。

最典型的例子是延熟速度慢,不易腐烂,好贮存。

3.高营养型。

许多粮食作物缺少人体必需的氨基酸,为了改变这种状况,可以从改造种子贮藏蛋白质基因入手,使其表达的蛋白质具有合理的氨基酸组成。

现已培育成功的有转基因玉米、土豆和菜豆等。

4.保健型。

通过转移病原体抗原基因或毒素基因至粮食作物或果树中,人们吃了这些粮食和水果,相当于在补充营养的同时服用了疫苗,起到预防疾病的作用。

有的转基因食物可防止动脉粥样硬化和骨质疏松。

一些防病因子也可由转基因牛羊奶得到。

5.新品种型。

通过不同品种间的基因重组可形成新品种,由其获得的转基因食品可能在品质、口味和色香方面具有新的特点。

3. 转基因技术与传统技术的关系转基因技术与传统技术其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。

但在基因转移的范围和效率上,转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。

第一,传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。

第二,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地对某个基因进行操作和选择,对后代的表现预见性较差。

而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。

因此,转基因技术是对传统技术的发展和补充。

将两者紧密结合,可相得益彰,大大地提高动植物品种改良的效率。

PCR定性筛选检测方法1996年德国伯恩斯坦大学的MeyerRolf等论证了PCR检测转基因食品的可能性,植物细胞转入的基因成分一般包括启动子(promotor)、报告基因(reportergene)、目的基因(targetgene)和终止子(terminator),其中启动子和终止子为表达目的基因所必需。

目前,转基因植物所采用的启动子主要为来源于花椰菜花叶病毒的Camv35s启动子、根瘤农杆菌的nos启动子及玄参花叶病毒的FMV35s启动子;广泛应用的终止子分别来源于根瘤农杆菌的nos终止子、花椰菜花叶病毒的camv终止子以及新霉素磷酸转移酶NptII终止子。

针对这些基因的PCR扩增可涵盖95%的现有的转基因植物的需要。

PCR定性检测是高灵敏度的DNA水平检测,但常伴有各种假性结果出现:(1)DNA提取时产生的各种反应抑制因子,使PCR呈假阴性;(2)产品深加工时核酸被破坏成碎片,含量极低,使PCR呈假阴性;(3)当作物受到花椰菜花叶病毒的感染而带有35S启动子或因农杆菌感染而带有nos终止子时,PCR呈假阳性;(4)实验室的残留污染使检测结果呈假阳性;(5)在收获、运输或加工过程中转基因食品与非转基因食品产生交叉污染也会使检测结果不准确。

要防止检测出现假阴性结果,必须在检测过程中严格遵守操作规程,优化PCR条件,在DNA提取过程中尽量去除可能抑制PCR反应的物质,并可通过扩增真核生物的18SrRNA基因来消除假阴性;要消除转基因食品检测中假阳性结果的影响,可采用southern杂交、PCR产物纯化测序或PCR扩增产物酶切分析等方法,对样品同时检测其Camv35s和nos基因双元件,可避免某些作物因自然感染花椰菜花叶病毒或根癌农杆菌产生的假阳性结果。

实时荧光定量PCR法实时荧光PCR技术于1996年由美国AppliedBiosystems公司推出,是指在常规PCR基础上添加了一条标记了两个荧光基团的探针,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量的方法。

目前我们应用于实时定量PCR检测体系中的荧光探针主要有3种:分子信标探针,TaqMan探针和杂交双探针。

实时定量PCR检测的灵敏度至少是竞争PCR的10倍,它可以检测到每克样品中含2pg转基因的DNA量。

对加工、未加工和混合样品都可以进行检测。

实时荧光PCR技术有效地解决了传统定量只能终点检测的局限,实现了每一轮循环均检测一次荧光信号的强度,并记录在电脑软件之中,可对整个PCR 进程的实时监测。

此外,实时荧光PCR采用闭管分析,无需电泳等PCR后处理步骤,能有效消除核酸的交叉污染。

由于在PCR反应体系中加入荧光探针,使得非特异性产物不能与探针杂交,尤其对与特异性产物分子量接近、通过电泳无法分开的产物更为有效。

当前此方法的挑战就是定量标准物的滞后发展,商业化的标准物已不能满足日渐增长的转基因检测需要。

Moreano等以转基因油菜籽为检测目标发展出了一种新型标准物的合成方法,从而为提高荧光定量检测的标准化程度指明了方向。

基因芯片检测法当今应用于转基因食品检测的前沿技术当属基因芯片技术,其实质就是高度集成化的反向斑点杂交技术。

探针分子固定在载体上,待测基因经过PCR、末端标记等操作,成为标记有荧光染料或同位素的核酸分子,然后与固定的探针杂交。

依据标记方法的不同,通过放射自显影、激光共聚焦显微镜或CCD相机读出每个斑点信号的强度,计算机对杂交信号进行处理,得到杂交谱。

该技术是20世纪90年代由美国的Affymetrix公司首先发展起来的,该公司曾在1996年制造出世界上第一块商品化基因芯片。

免疫学和PCR检测技术大部分情况下一次实验只能检测1种目标分子,在少数情况下能同时检测2~3种目标分子。

基因芯片能解决大数量基因检测问题,具有灵敏度高、效率高、成本低、自动化、结果明确等优点。

但由于其应用需要的相应设备造价高,普及范围窄,而且目前没有形成任何标准,使得基因芯片检测法应用范围不广。

多重连接依赖的探针扩增(MLPA)此方法是转基因多重定量检测的最新进展,最初是由荷兰的Dr.SchoutenJP于2002年发表的应用于医学检测目的高度灵敏的相对定量技术。

它是利用简单的杂交、连接、PCR扩增反应,于单一反应管内同时检测最多40个不同的核苷酸序列的拷贝数变化。

MLPA方法是针对不同检测序列设计多组专一的探针组,对探针组进行扩增的检测方法。

每组探针组总长度不同,可与目标序列杂交黏合。

所有探针的5′端都有通用引物结合区PBS(primerbindingsites),3′端都有与待扩增目标序列结合区,在PBS区与目标序列结合区之间插入不同长度的寡核苷酸,由此形成长度不一的探针组。

如果目标序列缺失、产生突变或是由于不同探针组的配对,则这组探针无法成功连接,也没有相应的扩增反应。

如果这组探针可与目标序列完全黏合,则连接酶会将这组探针连接成为一个片段,并通过标记的通用引物对此连接在一起的探针组进行扩增。

最终经过毛细管电泳和激光诱导的荧光来检测扩增产物。

FranciscoMoreano等应用此方法检测了标准的转基因大豆和玉米并经过特异性和敏感性实验验证了MLPA在转基因检测中的可行性。

实验表明,当探针与目标序列结合的片段长度越长,检测的敏感性就增加,并且根据转基因序列扩增强度与内参基因扩增强度的比值和转基因含量之间的线性关系,可以对待检样品进行定量分析。

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