转基因抗虫棉原理
转基因抗虫棉原理
转基因单价抗虫棉原理是将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造，转到了棉花中，使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质，专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害的一种抗虫棉花。
转基因双价抗虫棉原理是将杀虫机理不同的两种抗虫基因（Bt杀虫基因和修饰的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因）同时导入棉花，由于这两种杀虫蛋白功能互补且协同增效，使双价抗虫棉不但可以有效延缓棉铃虫对单价抗虫棉产生抗性，还可增强抗虫性。
转基因抗虫棉花基因类型及原理研究进展
转基因抗虫棉花基因类型及原理研究进展 孙璇;马燕斌;张树伟;段超;王新胜;李燕娥 【摘要】评述了苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因、苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、植物外源凝集素类基因、RNA干扰技术涉及到的一些昆虫来源基因等几类抗虫基因的抗虫机理及其在转基因棉花中的应用,并分析了抗虫转基因棉花研究目前存在的问题和发展趋势.通过回顾总结我国转基因抗虫棉已取得的成果,以了解我国现阶段转基因抗虫棉研究的进展程度,为进一步研究转基因抗虫棉提供方向. 【期刊名称】《山西农业科学》 【年(卷),期】2016(044)001 【总页数】4页(P115-118) 【关键词】棉花;转基因;抗虫基因 【作者】孙璇;马燕斌;张树伟;段超;王新胜;李燕娥 【作者单位】山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000 【正文语种】中文 【中图分类】S562
棉花（Gossypium hirsutum L.）隶属于锦葵科（Malvaceae）棉属（Gossypium），是世界上最主要的经济作物之一，同时，其也是我国重要的经 济作物之一。随着基因工程技术的快速发展，转基因抗虫棉得到了迅猛的发展。转基因抗虫棉基因类型主要有：苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Insecticidal Crystal Proteins，ICPs）基因；苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白（Vegetative Insectidal Proteins，VIPs）基因；蛋白酶抑制剂（Proteinase Inhibitors，PIS）基因；植 物外源凝集素（Lectins）类基因以及RNA干扰技术（RNAi）所涉及到的一些昆 虫来源基因等。 苏云金芽孢杆菌杀虫结晶蛋白是苏云金杆菌芽孢形成时期所产生的一种特异杀虫结晶蛋白，为130～160 kDa多肽，俗称Bt杀虫晶体蛋白或δ内毒素。Bt杀虫晶 体蛋白以原毒素形式存在于伴孢晶体内，经过体外碱解或者经过昆虫肠道被蛋白酶水解为55～70 kDa或者更小的多肽，小多肽与敏感昆虫肠道中上皮纹缘细胞的 特异受体结合，进而破坏纹缘细胞渗透压平衡，使细胞裂解，杀死敏感昆虫[1-2]。根据杀虫谱的不同，将Bt杀虫晶体蛋白基因分成Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ六大类，统称为Cry基因，分别代表不同的杀虫范围。其中，CryⅠ对鳞翅目昆虫幼虫有特异性；CryⅡ对鳞翅目和双翅目昆虫有特异性；CryⅢ对鞘翅目昆虫有特异性； CryⅣ对双翅目昆虫有特异性；CryV对鳞翅目和鞘翅目有特异性；Cry VI对线虫 有特异性。根据氨基酸序列的同源性，在每一类型下又可分为A，B，C等基因型[3-6]。现阶段国内棉花Bt蛋白基因类型转化事件如表1所示。 营养期杀虫蛋白基因类型可分为：Vip1基因、Vip2基因、Vip3基因和Vip4基因。其中，Vip1和Vip2对鞘翅目叶甲科昆虫有杀虫特异性；Vip3对鳞翅目昆虫有杀 虫特异性；Vip4是新发现的一类蛋白，其具体功能还不清楚；VIPs可能是通过与敏感昆虫的柱状细胞结合，使其破裂，从而使敏感昆虫肠道受损死亡，起到杀虫作用。
转基因抗虫棉
转基因抗虫棉的研究进展 摘要：综述了转基因抗虫棉的研究进展，包括抗虫基因的研究、载体构建技术的研究、转化技术的研究及存在的问题等，并展望了转基因抗虫棉未来发展前景。关键词：转基因抗虫棉花研究进展 引言 棉花生长周期长、虫害多，造成的损失非常严重。据统计，在转基因抗虫棉商品化之前，全球每年用于防治棉花虫害的费用高达20亿美元，约占所有农作物防虫费用的四分之一。[1]传统的化学农药防治棉铃虫不仅费用高，且已引发了棉虫的抗药性，同时化学杀虫剂的过量使用也带来了环境污染的问题，而转基因植物所产生的杀虫蛋白主要是通过抑制害虫消化等生理功能而达到抗虫的目的。与施药防治棉田害虫相比，转基因技术具有较多优势：不会在土壤和地下水中造成残留；不会被雨水冲刷流失；对非靶标生物无毒性；保护作用无盲区；减少农药及用工投入[2]等。雪花凝集素（Gulanthus nivalis agglutinin gene，GNA）是第一个转入重要作物、并对刺吸式口器害虫有抗性的基因，转GNA的水稻可降低害虫的存活率，阻止害虫的发育[3]。另外烟草阴离子过氧化物酶[4]、昆虫几丁质酶基因[5]也被用于抗虫基因工程的研究。迄今为止在棉花抗虫基因工程研究领域，最成功的例子是苏云金芽孢杆菌Bt杀虫基因的应用，其次是蛋白酶抑制剂基因。另外，凝集素、α-淀粉酶抑制剂、胆固醇氧化酶等转基因抗虫植物的研究也取得了进展，所以利用基因工程技术培育转基因抗虫棉受到了各国的高度重视。自1996年商品化种植转基因作物开始，全球转基因植物的种植面积已由1996年的170万hm2猛增到2008年的1.25亿hm2，增长了73倍，2008年全球市场价值已达75亿美元，约占全球商业种子市场的22%，其市场价值优势明显，转基因产业得到了蓬勃发展，尤其在发展中国家。印度Bt棉2002年引入，连年种植面积快速增加，至2008年达760万hm2，产量翻番，曾经是全球棉花产量很低的国家，现已成为棉花出口国。转基因棉回报率高，生产成本低，市场需求大，到2005年我国通过国家审定的转基因抗虫棉品种已增至26个[6]，到2007年我国转基因抗虫棉种植面积已达380万hm2，占全国棉花种植面积的69%。农业生物技术应用国际服务组织（ISAAA）发布的报告显示，2007年转基因作物种植面积增加了12%，达到了1.143亿hm2，成为过去五年来种植面积增加第二快的一年。[7] 2008年至2010年，我国新型转基因抗虫棉培育和产业化全面推进，新培育36个抗虫棉品种，累计推广1.67亿亩，实现效益160亿元，国产抗虫棉市场份额达到93%，有效控制了棉铃虫危害，彻底打破了国外抗虫棉的垄断地位。这是我国转基因生物新品种培育重大专项取得的成就之一。我国转基因技术研究与应用取得了显著成效：获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因，培育一批抗病虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种，为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑。 然而，随着转基因抗虫棉在世界范围的发展，也不断涌现出一些问题，如棉花质量问题，抗虫性持久问题，对生态环境安全问题等，本文综述了转基因抗虫棉的研究进展，包括抗虫基因的研究、载体构建技术的研究、转化技术的研究及存在的问题等，并展望了转基因抗虫棉未来发展前景。 1.几种抗虫基因的介绍 1.1 Bt基因 Bt基因是苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）的简称，它是一种革兰氏阳性菌，在地球上分布十分广泛。Bt基因是抗虫棉中研究最多、进展最快、应用最广泛的一类基因，它对鳞翅目昆虫有专一杀伤作用。大部分Bt杀虫蛋白具有杀虫专
转基因作物利弊
转基因农作物的利与弊 利用分子生物技术，将一种生物的基因转移到另一物种，使其品种特性向人们所希望的方向发生转变，即为“转基因技术”。利用转基因技术培育出来的农作物，即为“转基因农作物”。以转基因农作物为直接食品或作为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。 世界上越是农业发达的国家（如美国、加拿大、巴西、阿根廷、澳大利亚），其转基因农作物的种植比重越大。转基因农作物自1983年诞生以来，对增加粮食产量产生了巨大的推动作用。经过观察、研究和论证，我国自上世纪90年代开始批准引进转基因农作物。我们日常能够接触到的转基因农作物，都是经过国家论证批准的。止目前，没有确切的研究证明其对人体和生态环境的有害性。但事物都具有两面性，下面分述其主要利弊。 转基因农作物的优点： 一、能够大幅度降低生产成本，提升品质和产量。其抗病、抗虫、抗除草剂特性还可以大幅度减少农药用量，利于保护环境。 二、将豆科植物的固氮特性转移到小麦和玉米等大宗农作物中，能够大幅度降低化肥用量。 三、部分转基因农作物具有预防和治疗疾病的作用，可以用来开发生产功能性食品。 三、四季常青的转基因牧草能够大幅度提高单位面积牧场的载畜量并防止草原沙化。 四、耐寒、耐旱的新品种能够使不能耕种的高纬度和高海拔地区变成牧场甚至良田。 转基因农作物的弊端： 一、对生态环境影响的远期不确定性。尽管目前的研究证明其对生态环境没有明显的不良影响，但长期大规模种植对生态环境的影响尚不确定。 二、对人体健康影响的远期不确定性。食物品种和食物结构的长期改变，究竟会对人体健康产生什么样的影响，尚需长期观察和研究。 三、已有研究证明，对于某个物种过敏的人群，由于该物种的基因转移到了另一物种，该过敏人群也可能会对该新物种产生过敏反应。而该过敏人群可能预先并不清楚，从而产生不可预料的后果。 四、医疗上抗生素长期大量使用，产生了具有耐药性的细菌变种，使部分抗生素失灵。高抗性物种的大规模推广也可能催生新的有害物种。转基因食品的利与弊 有利的方面 1 过去改变植物的品种主要是通过育种，这种传统的育种方式需要的时间长，杂交出的品种不易控制，目的性差，其后代可能高产但不抗病，也可能抗病但不高产，也许是高产但品质差，所以必需一次一次地进行选育。而转基因技术就不同了，可以选择任何1个目的基因转进去，就可得到1个相应的新品种，不用再花那么长的时间筛选了。
2021年高考生物一轮复习知识点专题27：染色体变异与育种综合【含答案】
2021年高考生物一轮复习知识点专题 染色体变异与育种综合 一、基础知识必备 （一）染色体变异 1、染色体结构的变异 在自然条件或人为因素的影响下,染色体结构的变异主要有以下4种类型,具体分析见表： 类型 遗传效应 实例 示意图 缺失 缺失片段越大,往往对个体影响越大。轻 则影响个体生活力,重则引起个体死亡 猫叫综合征 重复 通常引起的遗传效应比缺失小 ,重复部 位太大会影响个体生活力 果蝇棒状眼 倒位 形成的配子大多异常,从而影响个体的 生育 普通果蝇3号染 色体上某些基因 易位 产生部分异常配子,使配子的育性降低 或产生有遗传病的后代 某种夜来香的染色 体经常发生易位 2、染色体数目的变异 (1)细胞内个别染色体的增加或减少。 (2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 3.染色体组 (1)概念:一般地说,细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息,这样的一组染色体,称为一个染色体组。 (2)理解 ①从本质上看,组成一个染色体组的所有染色体,互为非同源染色体,在一个染色体组中无同源染色体存在; ②从形式上看,一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同,可通过观察各染色体的形状、大小来判断是否为一个染色体组; ③从功能上看,一个染色体组携带着一种生物生长发育的全部遗传信息;
④从物种类型看,每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态都是一定的,不同种生物染色体组中染色体的数目、大小、形态不同。 4、单倍体、二倍体与多倍体的比较 项目单倍体二倍体多倍体 概念 体细胞中含有本物种配子染色 体数的个体 由受精卵发育而来,体细胞中含 有两个染色体组的个体 由受精卵发育而来,体细胞中含 有三个或三个以上染色体组的 个体 实例蜜蜂的雄蜂等人、果蝇、玉米等香蕉、马铃薯等 发育起点配子受精卵受精卵 形成原 因 自然 成因 单性生殖正常的有性生殖外界环境条件的剧变人工 诱导 花药离体培养 用秋水仙素处理二倍体的单倍 体幼苗 用秋水仙素处理萌发的种子或 幼苗 5、低温诱导植物染色体数目的变化 6、育种 （1）多倍体育种和单倍体育种 ①三倍体无子西瓜的培育过程
专题1 基因工程-2021年高考生物选修3知识点归纳(解析版)
专题 1 基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过___基因拼接_和_DNA重组_等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在_DNA 分子_水平上进行设计和施工的，因此又叫做_转基因技术_。科技探索之路基础理论和技术的发展催生了基因工程。 20 世纪中叶，基础理论取得了重大突破 ●DNA 是遗传物质的证明 1944 年，艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验，不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了___DNA是主要遗传物质_。 ●DNA 双螺旋结构和中心法则的确立 1953 年，沃森和克里克建立了___DNA双螺旋结构___模型。 1958 年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明_DNA复制的方式-----半保留复制原则。随后不久确立的中心法则，解开了 DNA 复制、转录和翻译过程之谜，阐明了遗传信息流动的方向。 ●遗传密码的破译 1963 年，尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码。 1966 年，霍拉纳用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在。这些成果不仅使人们认识到，自然界中从微生物到人类共用一套遗传密
码_，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。技术发明使基因工程的实施成为可能。 ●基因转移载体的发现 1967 年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核 DNA 之外的质粒有_自我复制_能力，并可以在_细菌细胞间转移，这一发现为基因转移找到了一种运载工具。 ●工具酶的发现 1970 年，阿尔伯、内森斯，史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶（简称限制酶）后，20 世纪 70 年代初相继发现了多种限制酶和连接酶，以及逆转录酶，这些发现为 DNA 的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。 ●DNA 合成和测序技术的发明 自 1965 年，桑格发明氨基酸序列分析技术后，1977 年，科学家又发明了 DNA 序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能，之后，DNA 合成仪的问世又为引物、探针和小分子DNA基因的获得提供了方便。 ●DNA 体外重组的实现 1972 年伯格首先在体外进行了 DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组 DNA 分子。重组 A DNA 表达实验的成功
人教版生物必修2练习：基础排查训练(六) 第6章 (含解析)
基础排查训练(六)[第6章] 一、判断题 (1)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。() (2)培育高产、抗逆性强的杂交水稻所用方法属于诱变育种。() (3)培育无子西瓜的过程中可用一定浓度的秋水仙素处理二倍体幼苗。() (4)青霉菌高产菌株的选育原理和杂交育种相同。() (5)花药离体培养过程中,基因重组、基因突变和染色体变异均有可能发生。() (6)用杂交的方法进行育种,往往从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种。 () (7)用辐射的方法进行诱变育种,诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多优良性状。 () (8)限制酶通过水解相邻核苷酸间的化学键切断DNA。() (9)在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对。() (10)基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移,人们可以定向选育新品种。() 二、选择题 ? 下列不属于利用基因工程技术制取药物的是() A.从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B.在酵母菌体内获得干扰素 C.在青霉菌体内提取青霉素 D.在大肠杆菌体内获得胰岛素 ?[2017·辽宁鞍山海城中学高二月考]下列各种措施中,能产生新基因的是() A.高秆抗锈病小麦和矮秆不抗锈病小麦杂交获得矮秆抗锈病小麦优良品种 B.用秋水仙素诱导二倍体西瓜获得四倍体西瓜 C.用X射线、紫外线处理青霉菌获得青霉素高产菌株 D.用花药离体培养方法得到单倍体小麦植株 ?在育种过程中秋水仙素是一种非常重要的试剂,下列对其描述正确的是()
A.与低温诱导染色体数目加倍的原理相似 B.有丝分裂过程中可在分裂后期起作用 C.用秋水仙素处理后得到的植株都是纯合体 D.用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗即可得到多倍体 ?[2017·甘肃武威二中高二期末]如图J6-1所示为利用玉米(2N=20)的幼苗芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是() 图J6-1 A.①过程中可能会发生基因突变 B.植株B为纯合子的概率为25% C.植株C为单倍体,由配子发育而来 D.整个流程体现了体细胞与生殖细胞均具有全能性 ?一种名为“傻瓜水稻”的新品种,割完后的稻蔸(留在土壤中的部分)第二年还能再生长,并能收获种子。如图J6-2所示是“傻瓜水稻”的产生示意图。据图分析,下列叙述正确的是() 图J6-2 A.该育种方法是杂交育种,双重低温加压能诱发基因突变 B.过程④的作用是诱导染色体数目加倍 C.割完后的稻蔸第二年还能再生长,并能收获种子,其意义是快速繁殖后代 D.该育种方法的原理有基因重组和染色体变异 ?下列有关基因工程及其应用的说法中,正确的是() A.可用限制酶切割烟草花叶病毒的核酸 B.必须用相同限制酶处理目的基因和运载体 C.DNA连接酶通过催化形成磷酸二酯键连接DNA片段 D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因表达
转基因方法
转基因方法 一、基因枪法： 1、综述： 基因枪法又称为高速微弹法、微粒抢法、微粒轰击法，是由康奈尔大学的Sanford等于1987年首次研制出的火药引爆基因枪，并与该校工程技术专家Wolf及Kallen合作研究出的一种基因转移的新方法。1990年美国杜邦公司推出商品基因枪PDS-1000系统。在此期间，高压放电、压缩气体驱动等各种基因枪相继出现，并都在重复的实践中得到改进和发展。其改进的核心是粒子加速系统，以提高射弹的可控度，即粒子速度和射入的浓度等。 2、基本原理： 其基本原理是将外源DNA包被在微小的金粒或钨粒表面，然后在高压的作用下微粒被高速射入受体细胞或组织。微粒上的外源DNA进入细胞后，整合到植物染色体上，得到表达，从而实现基因的转化。 根据基因枪的动力系统，可将它们分为三种类型：一类是以火药爆炸力为加速动力，其显著特征是塑料子弹和阻挡板。塑料子弹前端载放已沉淀有DNA的钨金粉。当火药爆炸时，塑料子弹带着钨金粉向下高速运动，至阻挡板时，塑料子弹被阻遏，而其前端的钨金粉粒子继续以高速向下运动，击中样品室的靶细胞。其粒子的速度主要是通过火药的数量及速度调节器控制，不能做到无级调整，可控度较低。 第二类是以高压气体作为动力，如以氦气、氢气、氮气等。其工作原理是把载有DNA 的钨金粉喷洒在一张微粒载片上，电极间悬滴众着微水滴。在压缩空气的冲击下，微水滴雾状喷射，驱动载片。当载片受阻于金属筛网时，载有DNA的钨金粒继续向下冲击射入细胞。 第三类是以高压放电为驱动力。其最大优点是可以无级调速，通过变化工作电压，粒子速度及射入浓度可准确控制，使载有DNA的钨金粉粒子能到达具有再生能力的细胞层。 3、步骤： （1）微粒体的洗涤。取60-100mg钨或金粉，溶于1ml无水乙醇中，用超声波振荡洗涤。微粒体处理后可在密闭条件下室温贮存一周。离心除去乙醇，密闭贮存于室温中，备用，保存时间不要超过一周。 （2）DNA微粒载体的制备。 （3）靶外植体材料准备。在无菌条件下截取靶外植体，放于样品皿中，外植体大小按基因枪要求选择；在无菌条件下把靶外植体放入基因枪的样品室，并对准子弹发射中心。 （4）DNA微弹轰击，按照不同的基因枪说明书操作。 （5）轰击后外植体的培养。DNA微弹轰击后立刻转入相应的培养基中培养，以免材料脱水加重细胞受伤害的程度，获得再生植株。 4、影响因素： （1）基因枪轰击参数，如基因枪类型、氦气压力、基因枪真空度、包裹金属粒子类型、金属粒子大小、载体膜位置、靶材料位置轰击次数、微粒加速装置参数等都会影响转化效率的高低。其中金属粒子以金粒效果最好、94.92kPa左右的氦气真空度为佳。 （2）转化质粒的参数，如转化质粒的纯度要高、且浓度不宜过大。加入一定量的氯
双价转基因抗虫棉品种简介——中抗39F1（免整枝抗病）
双价转基因抗虫棉品种简介——中抗39F1（免整枝抗 病） 中抗39F1是中国农业科学院棉花研究所推出的最新成果，也是国家“863”重大科技成果，已被列为“国家科技成果重点推广品种”。它复含BT和CPTl两个基因，集高产、优质、抗虫、抗病(逆)等优良性状于一身，是我国第一个通过国家审定的双价转基因抗虫棉[国审棉麻20000002]。它的问世，标志着我国抗虫棉育种达到世界先进水平。特征特性：中抗39F1，属中早熟品种，生育期125天；植株较大，株高110cm左右，株型紧凑，叶色浓绿，光合性能强，早熟不早衰，根系发达，茎杆粗壮，抗倒伏；叶柄有茸毛，棉蚜少，高抗枯萎病、立枯病、棉铃虫、耐黄萎病；果枝节间短，结铃集中；产量高，籽指9.8克，衣分40%，单铃重6克以上；吐絮畅、产量高、纤维亮白、品质优。生育特点：中抗39F1号幼苗长势快而稳健，耐旱，耐盐碱，第一果枝着生节位高(比33B高1-2节)，不烂桃，果枝节位短，节间也短，枝蕾出现快，蕾、铃集中，三桃比例协调，株型紧凑，营养枝少，管理简便。栽培要点： 1、播种时间适于麦套棉和春棉直播春棉地膜直播于4月20日前后下种，亩播种1公斤，营养钵育苗可提前到3月底4月初播种。 2、种植密度行距1-1.2米左右，株距0.35-0.4米，每亩1500-1800株，一般高产攻关棉田选择低密度，中高产棉田选择高密度，但最多不得超过2000株。 3、科学运用肥水施肥以底肥为主，迫肥为辅多施磷肥和钾肥。 4、中抗39F1，棉花一生不中耕。只除草、不整枝、不打杈、管理省工，因植株高大，应视棉花长势适当化控。 5、虫害防治：全生育期一般不需防治棉铃虫，对蚜虫，红蜘蛛间隔性防治。避免造成危害。 第1页共1页
(技术规范标准)转基因抗虫棉花检测技术规范
转基因抗虫棉花检测技术规范——定性PCR 筛查方法 （试行）
编制说明 为进一步加强对转基因抗虫棉花的安全监管，维护研发者、经营者和生产者的合法权益，保障人类健康和生态环境安全，根据《农业转基因生物安全管理条例》及其配套管理办法的规定和《关于加强转基因抗虫棉安全管理与监督检查的通知》(农办科[2005] 15号)的要求，满足开展技术检测工作的需要，特制定本技术规范。 1、编制原则 本技术规范的编制遵循以下原则： (1)法治性：本技术规范的编制，严格执行国家法律法规和强制性标准的规定，以保证国家和研发者、经营者、生产者的权益。 (2)可靠性：本技术规范的编制，力求反应相关领域研究成果的先进性、成熟性和代表性，以保证检测结果的精确性和重复性。 (3)实用性：本技术规范的编制，力求把经济实用和技术实用结合起来，以保证检测的操作简便和费用低廉。 (4)规范性：本技术规范的编制，力求做到技术内容叙述正确无误、文字表达简明易懂，以保证检测人员准确把握。 (5)操作性：本技术规范的编制，力求将操作过程中的要点进行细化和量化，以保证检测人员操作方便。 (6)兼容性：本技术规范的编制，参考和借鉴了国外同类标准或规范内容，以保证既符合国情又尽可能与国际接轨。
2、编制依据 本技术规范编制的法律依据主要有： (1)《农业转基因生物安全管理条例》——中华人民共和国国务院令第304号； (2)《农业转基因生物安全评价管理办法》——中华人民共和国农业部令第8号； (3)《农业转基因生物进口安全管理办法》——中华人民共和国农业部令第9号； (4)《农业转基因生物标识管理办法》——中华人民共和国农业部令第10号。 3、适用范围 转基因抗虫棉花可从以下三个方面进行检测： (1)筛查检测：利用通用序列分别设计引物对棉花Sad1内标准基因、CaMV35S启动子、NOS终止子以及cry1Ac基因或者cry1Ab基因或者cry1Ac和cry1Ab的融合基因进行PCR扩增，筛查确定样品是否含有转基因成分，以判断送（抽）检样品是否为转基因抗虫棉花。 (2)特异性检测：利用外源基因特异序列设计特异性引物对转基因抗虫棉花品种进行PCR扩增，检测确定样品所含外源基因类型，以判断送（抽）检样品是否为国家批准种植或在国家批准区域内种植的转基因抗虫棉花。 (3)品种（组合）鉴定：结合转基因抗虫棉花品种（组合）的特征、特性检测与鉴定，进一步检测或鉴定转基因抗虫棉花的品种（组
论转基因棉花及其发展状况
论转基因棉花及其发展状况 摘要：棉花是重要的经济作物，可是一些地区农业生产中的水利灌溉条件不优越，然而转基因棉花克服了这个困难，但是同样面临其他严峻的挑战就是对环境的影响以及其他影响。本文就转基因棉花来现状及存在问题等来探讨一下转基因食品的发展前景。近年来，我国的转基因研究取得了较大发展，并且在基因药物、转基因作物、农作物基因图与新品种等方面具有相对比较优势。目前已批准棉花、番茄、辣椒、番木瓜、矮牵牛为商品化的转基因作物。其中转基因棉花育种及产业化在我国取得了巨大的成功，不仅为增加我国植棉的经济效益、保护农业生态环境和维护棉农身体健康作出了突出贡献，而且扭转了美棉公司垄断我国转基因棉种市场的严峻局势，为保障我国棉纺织业持续健康的发展起到了举足轻重的作用【1】。下文综合网上的资料与老师的讲解总结了转基因技术在世界棉花育种中取得的成就，同时对转基因棉花巨大的市场潜力以及产业化过程中存在的问题提出观点。对我们更充分的了解转基因食品的应用技术、现状、发展前景有很大的帮助，具有重要的现实意义。 关键词：转基因抗虫棉，应用发展，品质改良 前言 我国转基因棉花研究近10年取得重大进展：研制出转基因抗虫棉，已审定的品种正在生产上大面积推广，累计达160khm2；建立了Bt棉的遗传育种、栽培、良种繁育、抗虫性鉴定、棉铃虫的抗性治理、棉田害虫综合防治以及安全性评估等一整套技术体系；棉花抗病基因工程和棉纤维品质改良的基因工程也取得了进展。虽然转基因抗虫棉种植面积在我国逐年增加，取得了显著的经济和社会效益，但存在的抗性单一、缺乏品质改良品种以及市场监管混乱等问题，严重影响了我国棉业的健康发展。 据记载，自1996年商品化种植转基因作物开始，全球转基因植物的种植面积已由1996 年的170万hm2猛增到2008年的1.25亿hm2，增长了73倍，目前已有二十几个国家种植转基因作物。2008年全球市场价值已达75亿美元，约占全球商业种子市场的22％，其市场价值优势明显，转基因产业得到了蓬勃发展，尤其在发展中国家。巴西转基因作物种植面积在2007 增30%，达350万hm2，绝对增长最快的国家，主要生产大豆、玉米、棉花、水稻。印度Bt棉2002引入，连年种植面积快速增加，至2008年达760万hm2，产量翻番，曾经是全球棉花产量很低的国家，现已成为棉花出口国。将外源基因转入作物的基因组并得到稳定的遗传和表达从而定向地改造生物是近年来生物工程技术取得的重大进展。棉花是我国重要的经济作物，针对棉花生产两个最主要的限制因子——棉铃虫与黄萎病，我国自1991年起开展了转基因抗虫、抗病棉花的研制，探索利用基因工程解决常规技术难以解决的问题。
转Bt基因抗虫棉毒蛋白检测方法及其表达规律研究进展
转Bt基因抗虫棉毒蛋白检测方法及其表达规律研究进展贺文;陈金湘 【摘要】It is of great meaning for the breeding and popularization of insect - resistant transgenic cotton to study the quantitative methods and the degradation rule of insecticidal protein in Bacillus thuringiensis transgenic cotton. This paper summarized the research achievements on quantitative method and the degradation rule of insecticidal protein in Bacillus thuringiensis transgenic cotton at home and abroad, analyzed the reasons causing the changes of Bt toxin protein expression and proposed countermeasures.%研究转Bt基因抗虫棉毒蛋白的表达规律及其对标靶害虫毒杀性,对评价Bt基因成功转化、转Bt基因抗虫棉选育和推广、目标害虫抗性预测以及生物安全评价管理都具有重要意义.概述了国内外转Bt基因棉毒蛋白检测方法及其表达变化规律,并提出引起Bt毒蛋白表达变化的原因及改进对策. 【期刊名称】《作物研究》 【年(卷),期】2012(026)004 【总页数】5页(P404-408) 【关键词】抗虫棉;Bt基因;毒蛋白检测;变化规律 【作者】贺文;陈金湘 【作者单位】湖南农业大学农学院,长沙410128;湖南农业大学农学院,长沙410128
高考生物三轮复习回归教材 ：选择性必修3之基因工程
高考生物三轮复习回归教材：选择性必修3之基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。 第1节重组DNA技术的基本工具 一、有关核酸的方向性问题 ①核苷酸：1’碳连碱基；2’碳（脱氧核糖连无氧；核糖有氧）；3’碳连羟基（-OH）；5’碳连磷酸 ②一条脱氧核苷酸链（DNA单链）:一端的3’碳上有游离的羟基（-OH），叫3’端；另一端的5’碳上有游离的磷酸基团，叫5’端。一条核糖核苷酸链（RNA链）也是如此。 ③DNA是由两条脱氧核苷酸链，按反向平行的方式构成 ④DNA聚合酶：总是从引物的3’端连接脱氧核苷酸（沿着模板链的5’-3’方向合成子链） ⑤RNA聚合酶：总是从引物的3’端连接核糖核苷酸（沿着模板链的5’-3’方向合成子链） ⑥tRNA的3’端结合氨基酸 ⑦翻译时核糖体的移动方向：沿着mRNA的5’-3’方向移动 ⑧限制性内切核酸酶识别的序列：沿5’-3’方向读取 二、重组DNA技术的基本工具 （一）限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 1、来源：主要是原核生物 2、对原核生物的作用：防止外来病原物的侵害,将外源DNA切割保证自身安全 3、作用：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 结果：切割DNA成为两个DNA片段 识别的序列：①沿5’-3’方向读取；②大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数4个、8个。； ③多数为回文序列（因此，切割形成的黏性末端碱基序列：既相同，又互补） 黏性末端：当限制酶在它识别序列的中心轴线(图中虚线）两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端； 平末端：当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。 （二）DNA连接酶——“分子缝合针” 1、E.coli DNA连接酶：①从大肠杆菌中分离得到；②只能连接黏性末端，不能连接平末端③恢复磷酸 二酯键 2、T4 DNA连接酶：①从T4噬菌体中分离出来；②既能连接黏性末端，又能连接平末端，但连接平末端 的效率相对较低；③恢复磷酸二酯键 （三）基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 1、最常用的载体：质粒 质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。 质粒适合做载体的特点（载体必需具备的特点）：①有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中；②能在受体细胞中进行自我复制，或可整合到受体细胞DNA上，随受体DNA同步复制；③这些质粒上常有特殊的标记基因，四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等，便于重组DNA分子的筛选；④对受体细胞无害。 （真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。） 2、在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体，动植物病毒等。 （四）DNA的粗提取与鉴定 1、原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精；DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于 2 mol/L的NaCl溶液；在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。 2、过程
2024届高考一轮复习生物学案(人教版)第十单元生物技术与工程第7课时基因工程的应用和蛋白质工程
第7课时基因工程的应用和蛋白质工程 课标要求 1.举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。2.举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。 考点一基因工程的应用 1．基因工程在农牧业方面的应用 2．基因工程在医药卫生领域的应用
3．基因工程在食品工业方面的应用 1．基因工程应用于提高植物抗逆能力，请思考回答下列转基因抗虫棉的相关问题： (1)抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗？为什么？ 提示不能。抗虫基因具有专一性。 (2)从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面的优越性有哪些？提示减少了化学农药的使用量，降低了环境污染。 (3)种植转基因抗虫棉若干年后，害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性？为什么？ 提示会。害虫会因遗传物质发生改变产生对转基因抗虫棉的抗性。 2．为提高动物的生长速度，需将外源生长激素基因导入动物体内，应该选择的受体细胞是什么？并说明理由。 提示受精卵。受精卵体积较大，操作较容易，营养物质含量丰富，也能保障发育成的个体所有细胞都含有外源生长激素基因，全能性较高。 1．(2023·河南新乡高三检测)基因工程蓬勃发展，下列有关基因工程的说法正确的是() A．基因工程在农牧业上的应用主要目的是培养体型巨大品质优良的动物 B．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 C．转基因绵羊操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用乳腺细胞 D．在农业方面，蛋白质工程可用于改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加粮食产量 答案D 解析基因工程在农牧业上应用的主要目的是提高动物生长速度、改善畜产品品质，而不是为了产生体型巨大的个体，A错误；用基因工程方法培育的抗虫植物只能抗虫，不能抗病毒，
2023年浙江省中考科学专题复习：现代农业与基因工程(含答案解析)
2023年浙江省中考科学专题复习：现代农业与基因工程含 答案解析 一、选择题 1．分析如图转基因抗虫烟草的培育过程可知 A．苏云金杆菌表面光滑无鞭毛 B．抗虫基因取自苏云金杆菌的DNA C．抗虫基因应导入到烟草细胞的细胞质中 D．抗虫烟草的培育属于有性生殖 2．2018年11月26日，南方科技大学生物系副教授贺建奎宣称，一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国诞生，这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿，她们出生后即能“天然抵抗艾滋病”。这个技术在中国科学界和互联网引发了巨大的伦理质 疑。下列描述错误 ．．的是（） A．这对双胞胎姐妹细胞核中的染色体数相同 B．编辑和改变基因，可以改变生物的性状 C．使用基因编辑技术来“改造人类”是合法的 D．艾滋病主要通过性接触、血液和母婴三种途径传播 3．科学家发现将固氮醋杆菌的固氮基因植入到农作物体内，使这些作物具有固氮能力。该技术一旦推广，将大幅减少氮肥的使用，降低能源消耗。下列分析正确的是（）A．固氮醋杆菌成形的细胞核内具有遗传物质 B．固氮醋杆菌和根瘤菌结构相似，都属于单细胞真菌 C．固氮醋杆菌和小麦的生殖方式主要都是有性生殖 D．将固氮基因植入农作物体内，所运用的生物技术属于转基因技术 4．如图表示一种培育生物优良新品种的方法，该方法称为()
A．转基因技术 B．太空育种 C．杂交育种 D．克隆技术 5．中央电视台播了一个奇怪的家族遗传病，这个家族生下来的男性大多正常，长到一定年龄就出现重度身体残疾，而出生的女性则不会。后来在某军队医院的努力之下，通过遗传学的科学办法使这个家族彻底摆脱了这种家族遗传病。你认为下列说法不太可能的是（） A．这种家族遗传疾病是由于该家族的体细胞核内的染色体数量变化引起的 B．这种家族遗传疾病可能是由DNA上的基因发生了变异引起的 C．医务人员用通过胎儿的基因与正常基因对比分析控制生育的办法来实现优生优育D．已经出生的带有遗传病的人难以治愈这种重度身体残疾疾病 6．概念之间、化学反应之间具有包含、并列、交叉等关系。下表中X、Y符合下图所示关系的是（） A B C D X 异化作用单质DNA 动能 Y 新陈代谢化合物基因势能 A．A B．B C．C D．D 7．某同学在电脑中看到了如下的图片，假如有一天地球上真的出现这样的动物，最可能是怎么产生？()
2022年高二生物期末试卷含解析
2022年高二生物期末试卷含解析 一、选择题（本题共40小题，每小题1.5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 蕃茄的根尖分生区细胞中，能量转换器是（） A．线粒体 B．叶绿体 C．核糖体 D．叶绿体和线粒体 参考答案： A 2. 下列有关生命系统结构层次说法错误的是（） A．大肠杆菌菌落属于种群层次 B．地球上最基本的生命系统是细胞 C．所有生物都具有生命系统的各个层次 D．病毒不是生命系统 参考答案： C． A、大肠杆菌菌落属于种群层次，A正确； B、地球上最基本的生命系统是细胞，B正确； C、病毒没有细胞结构，因此不属于生命系统结构层次，C错误； D、病毒没有细胞结构，因此不是生命系统，D正确． 3. 下列关于ATP的说法不正确的是（） A. ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求 B. 细胞内有机物氧化分解时总是伴随有ATP的合成 C. 人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP D. 有机物氧化分解释放出的能量少部分转移到ATP中 参考答案： C
ATP分解成ADP，放出能量，ADP转化为ATP，吸收能量，ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求，A项正确；细胞内有机物氧化分解时释放能量，伴随ATP的合成，B项正确；有氧呼吸的主要场所是线粒体，人体成熟的红细胞中没有线粒体，但可以在细胞质基质中进行无氧呼吸产生ATP，C项错误；有机物氧化分解释放出的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中，D项正确。 4. 目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道．下列不属于目的基因的检测和鉴定的是（） A．检测受体细胞是否有目的基因 B．检测受体细胞是否有致病基因 C．检测目的基因是否转录出mRNA D．检测目的基因是否翻译出蛋白质 参考答案： B 【考点】Q2：基因工程的原理及技术． 【分析】目的基因的检测与鉴定： 1．分子水平上的检测 ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子杂交技术 ②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术 2．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等． （例：用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性．） 【解答】解：目的基因的检测和鉴定方法： ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子杂交技术 ②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术 故选：B． 5. 蛋白质工程中，对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是（） A. 改造基因易于操作且改造后能够遗传
杂交育种的原理和步骤
杂交育种的原理和步骤 在农业生产中，杂交育种是一种非常重要的技术手段，它能够将不同品种或品系之间的优良性状进行组合和优化，培育出具有优良性状的新品种，提高农作物的产量和品质。杂交育种的原理和步骤是农业生产中的重要知识，通过了解杂交育种的原理和步骤，我们可以更好地理解农业生产中的育种技术和农作物改良方法。本篇科普资料将介绍杂交育种的原理、步骤以及应用等方面，
的优良性状得以集中，并克服亲本品种的某些缺陷，以实现品种的改良和优化。 二、杂交育种的步骤 选择亲本：选择具有不同优良性状的品种或品系作为亲本，要求这些亲本之间具有较好的遗传差异，以保证后代能够产生丰富的变异。 杂交：将选定的亲本进行杂交，以产生杂种后代。根据育种目标的不同，可以选择不同的杂交方式，如单交、复交、回交等。 选种：从杂种后代中筛选出具有优良性状的个体，淘汰具有不良性状的个体。选种时需要考虑目标性状、产量、品质、抗逆性等因素。 自交和繁育：对选出的优良个体进行自交，以产生自交后代。自交后代会再次发生性状分离，需要进一步筛选和繁育，以获得稳定的新品种。 品系鉴定和品种审定：经过多代自交和繁育后，对获得的稳定新品种进行品系鉴定和品种审定，以确定其是否具有推广价值。 三、杂交育种的应用 杂交育种在农业生产中得到了广泛应用，如水稻、小麦、玉米、棉花等主要农作物都经过了杂交育种的改良。通过杂交育种，可以培育出具有高产、优质、抗病、抗逆等优良性状的新品种，提高农作物的产量和品质，促进农业生产的可持续发展。 四、杂交育种的优缺点
优点： （1）能够利用不同品种之间的基因重组和性状互补，培育出具有优良性状的新品种，提高农作物的产量和品质。 （2）能够克服亲本品种的某些缺陷，使品种更加适应环境和市场需求。 （3）方法简单易行，适用范围广，可以在不同作物和不同生态条件下进行育种。 缺点： （1）杂交育种过程中需要经过多代自交和繁育，周期较长，需要耐心等待。 （2）杂交育种过程中需要进行多次筛选和繁育，工作量大，需要投入大量的人力物力。 （3）杂交育种具有一定的盲目性，不一定能够获得预期的优良性状。 （4）对于一些高度杂合的作物或品系，杂交育种的效果可能不太理想。 五、杂交育种的发展趋势 随着生物技术的不断发展，杂交育种技术也在不断改进和完善。未来杂交育种的发展趋势将更加注重以下几点： 分子标记辅助选择：利用分子标记技术对杂种后代的基因型进行检测和分析，以更精确地筛选出具有优良性状的个体，提高育种效率和准确性。