转基因技术及应用
转基因技术在农业上的应用与市场前景
转基因技术在农业上的应用与市场前景转基因技术是一种利用生物技术手段将不同物种的基因进行互换和组合的技术。
该技术应用于农业领域，可以提高作物产量、提高作物的抗病性和抗逆性等属性。
然而，由于转基因食品的安全性和可靠性问题，该技术在各国的应用和发展都存在较大的争议和分歧。
本文将着眼于转基因技术在农业上的应用和市场前景进行分析。
一、转基因技术在农业上的应用1. 提高作物产量转基因技术可以将其他物种的抗旱、耐盐、抗虫等优良基因导入作物中，从而提高作物的产量和适应性。
例如，转基因水稻可以增加20%的产量。
此外，转基因作物还可以提高作物品质和营养成分，如增加某些脂肪酸和蛋白质含量，降低硝酸盐含量等。
2. 提高作物的抗病性和抗逆性转基因技术可以使作物获得更好的抗病性、抗逆性和耐受性，如抗病毒、抗冻、抗旱、抗草、抗虫等。
例如，转基因玉米可以为玉米赤霉病提供抗性。
3. 治理土壤污染转基因技术可以帮助处理污染土壤中的废弃物和毒素。
例如，转基因植物可以分解重金属物质，降低土壤中重金属物质浓度。
二、转基因技术在市场上的前景转基因技术在市场上的应用前景非常广阔。
因为转基因作物可以提高产量和品质，并且具有较强的抗性和适应性，能够帮助农业生产更好的作物。
此外，转基因作物生长速度快，种植面积广，不仅适用于耕地、荒野等，还适用于生产农业副产品和能源。
转基因作物生长速度快，可以提高农业效益，减轻农民负担，促进农业生产可持续发展。
然而，由于转基因食品的安全性和可靠性问题，该技术在各国存在着较大的争议和分歧。
例如，欧盟国家对转基因作物实行限制性政策，美国和中国等一些国家则对转基因技术较为开放。
而由于不同国家和地区对转基因技术的态度差异，导致了转基因作物在全球市场上的发展受限。
总之，转基因技术在农业上的应用和市场前景非常广阔。
但同时我们也要注意，要在更为严格的科学标准下进行转基因技术研究和应用，以确保转基因作物的安全性和可靠性。
只有在科学的、安全的前提下，才能更好地利用转基因技术为发展农业生产、解决粮食问题做出贡献。
转基因的原理及应用
转基因的原理及应用1. 什么是转基因？转基因是指将外源基因导入特定生物体中，并将其加入到目标生物体的基因组中的技术。
通过转基因技术，可以实现在生物体中插入特定的基因，使其拥有某种新的性状或功能。
2. 转基因的原理转基因的原理是通过将外源基因导入目标生物体的细胞中，使其融入到目标生物体的染色体中，从而实现新基因的表达。
具体步骤如下：1.选择目标基因：根据需要的性状或功能，选择目标基因。
2.制备载体：将目标基因载入到适当的载体中，常用的载体有质粒、病毒等。
3.导入细胞：将载有目标基因的载体导入目标生物体的细胞中，常用的方法有基因枪法、电穿孔法等。
4.基因整合：目标基因在细胞中整合到染色体上，被复制和传递给细胞的后代。
5.基因表达：目标基因在目标生物体的细胞中被转录为mRNA，并翻译为蛋白质，从而表达出目标性状或功能。
3. 转基因的应用转基因技术在农业、医药、工业等领域具有广泛的应用。
以下是几个常见的转基因应用示例：1.转基因植物：转基因植物广泛应用于农业领域，其中最著名的应用之一是转基因作物的开发。
通过插入耐草害、抗虫害、耐旱等性状的基因，改良了作物的抗病性、抗虫性以及适应环境能力，提高了农作物的产量和品质。
2.转基因动物：转基因技术也被用于动物遗传改良。
例如，在转基因小鼠中引入人类疾病相关的基因，构建模型来研究人类疾病的机制，加速药物研发进程。
此外，转基因技术还可用于改良畜禽品种，提高其抗病能力、生长速度等。
3.转基因微生物：转基因微生物常用于工业生产，例如利用大肠杆菌进行重组蛋白生产。
通过插入目标基因，使微生物能够高效地合成某种酶或蛋白质，从而简化工艺流程，提高生产效率。
4.转基因药物：转基因技术也被用于医药领域的药物研发。
例如，通过转基因技术生产重组人胰岛素，提供给糖尿病患者使用。
同时，借助转基因技术，还可以生产其他蛋白质药物，如生长因子、抗体药物等。
4. 转基因技术的争议转基因技术虽然在各个领域有广泛的应用，但也引发了一系列争议。
转基因技术应用的例子
转基因技术应用的例子
转基因技术是指人为在目标生物体内，将指定的基因或调节元件插入
生物体，来进行改良和选择的一种技术。
转基因技术一直以来都得到
了广泛的应用，下面是转基因技术的一些重要应用场景：
一、工业生物技术
1. 修饰植物：通过转基因技术，可以将植物改造成抗病抗虫、耐旱耐盐、综合利用价值高等优良品种，从而提高农作物的耐忍性和产量；
2. 具有新功能的微生物：转基因技术可以为某些微生物添加新的功能，如添加新的代谢途径，便于应用到一些工业领域，如食品加工、药物
合成、石油加工等；
3. 动物细胞工程：利用转基因技术，可以改造动物细胞，研究昆虫、
兽类及鱼类的基因表达异常，从而探究它们的发育机制；
二、医学上的应用
1. 抗病毒：转基因技术可以让细胞具有抗病毒能力，从而可用来治疗
病毒性疾病；
2. 抗癌：转基因技术可以用于开发新型疗法，如将增强抗癌的肽基因
植入细胞，从而有效抑制癌细胞的生长；
3. 调节免疫系统：通过转基因技术，可以将抗体基因细胞注入患者的
体内，以调节患者的免疫力，减轻炎症状态。
三、动物领域
1. 进化快速的牲畜：通过转基因技术，可以缩短牲畜的进化过程，比如从母牛基因获取牛奶蛋白基因，与细菌结合，可以生产出更加营养丰富的牛奶；
2. 改进家禽：转基因技术可以为家禽添加抵抗力强的属性，比如抗病毒或抗虫等，从而提高家禽的生存能力和繁殖能力；
3. 进化更快的鱼类：通过转基因技术，可以调控鱼的生长速率、饲料效率、抗毒性等，让鱼类的适应能力和竞争力大大提高。
《转基因技术及应用》课件
THANK YOU
汇报人：
食品安全：可 能对人体健康 产生影响，如
过敏反应等
防范措施：加 强监管，建立 完善的转基因 技术安全管理 体系，提高公 众对转基因技 术的认识和接
Байду номын сангаас受度。
转基因技术的发展 前景与展望
转基因技术在农业领域的发展前景与展望
改善作物品质：通过转基因技术改 善作物的营养成分、口感、外观等
品质
应对气候变化：通过转基因技术提 高作物的抗旱、抗寒、抗热等能力，
基因治疗：通过转 基因技术治疗遗传 性疾病，如血友病 、地中海贫血等
生物反应器：利用 转基因技术生产生 物反应器，提高药 物生产效率和成本 效益
转基因技术的安全 性评估
转基因食品的安全性评估
转基因食品的定义：通过基因工程技术改变生物的遗传物质，从而获得具 有特定性状的食品。
安全性评估的内容：包括对转基因食品的毒性、过敏性、营养成分、环境 影响等方面的评估。
1983年，科学家首次将外源基因导入动 物中，开启了转基因动物的研究
1994年，美国批准了第一种转基因食 品——转基因番茄的上市，标志着转 基因食品的商业化
2000年，中国批准了第一种转基因食 品——转基因抗虫棉的上市，标志着 中国转基因食品的商业化
2010年，科学家首次将外源基因导入 人类胚胎中，开启了转基因人类的研究
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医药工业：转基因技术在医药工业 中的应用，如转基因疫苗、药物等
环保工业：转基因技术在环保工业 中的应用，如转基因微生物在污水 处理、废物处理等方面的应用
生物制药领域的应用
基因工程药物：通 过转基因技术生产 具有特定功能的蛋 白质药物
转基因技术的应用与前景展望
转基因技术的应用与前景展望转基因技术是指在生物体基因组中引入外源基因，从而使其表达或具备某种特定性状的一种技术手段。
自从转基因技术问世以来，其在农业、医药、环境等领域的应用不断扩大，为人类社会带来了许多积极的变化。
本文将探讨转基因技术的应用领域，并展望其前景。
一、农业领域转基因技术在农业领域的应用广泛，尤其是在作物育种方面。
通过转入抗虫基因，农作物可以抵御病虫害，减少农药使用，降低环境污染；通过转入抗草除剂基因，实现作物对除草剂的耐受性，方便农民进行除草管理；通过提高植物的营养价值，使其具备更好的抗旱、抗盐等逆境能力，从而提高农作物产量和品质。
这些应用不仅对农民增加了收益，也为解决全球食品安全问题做出了贡献。
二、医药领域转基因技术在医药领域有广泛的应用前景。
通过转基因技术，可以生产出大量的重组蛋白和抗体，用于治疗各种疾病，如癌症、血友病等。
此外，转基因技术还被用于疫苗生产、基因治疗、组织器官移植等领域，为医学的发展提供了新的手段和思路。
三、环境领域转基因技术在环境领域的应用主要体现在两个方面。
一是通过转基因植物清除土壤和水体中的有害物质，如重金属、有机污染物等，从而实现土壤和水环境的修复与保护；二是通过转基因微生物来处理有机废弃物，提高废物的降解效率，减少环境污染。
转基因技术的应用不仅在以上几个领域有着广泛应用，还为人类社会带来了诸多前景。
首先，转基因技术有望解决世界粮食安全问题。
通过基因改良，可以提高作物的产量和抗性，解决全球粮食需求不断增长的问题。
其次，转基因技术有望创造更多的农业经济效益。
转基因作物不仅可以减少农药使用、降低生产成本，还有望实现特定功能的定制农业，如改善食品营养价值、提高食品口感等。
另外，转基因技术还有潜力用于生物能源的开发，比如改良植物为生物燃料提供原料，减少对化石燃料的依赖。
然而，正如任何新技术一样，转基因技术也面临一些挑战与争议。
首先，安全性问题一直受到广泛关注。
虽然一些研究显示，转基因食品对人体健康并无明显危害，但一些人仍然担心其对人体健康和环境的潜在影响。
转基因是什么意思 在生活中有哪些应用
转基因是什么意思在生活中有哪些应用转基因技术是指利用DNA重组、转化等技术将特定的外源目的基因转移到受体生物中，并使之产生可预期的、定向的遗传转变。
下面是我整理的具体内容，一起来看看吧！转基因简介转基因技术是利用现代生物技术，将人们期望的目标基因，经过人工分别、重组后，导入并整合到生物体的基因组中，从而改善生物原有的性状或给予其新的优良性状。
除了转入新的外源基因外，还可以通过转基因技术对生物体基因的加工、敲除、屏蔽等方法转变生物体的遗传特性，获得人们盼望得到的性状。
这一技术的主要过程包括外源基因的克隆、表达载体构建、遗传转化体系的建立、遗传转化体的筛选、遗传稳定性分析和回交转育等。
转基因的应用医学上医学中转基因技术的应用范围很广。
动物转基因技术可以制造诊断和治疗人类疾病的动物模型，可克服单纯依靠自然突变体的局限。
转基因技术还应用于蛋白质多肽药物的生产，如生产胰岛素、干扰素、免疫球蛋白、促红细胞生成素、尿激酶、人血红蛋白、人表皮生长因子、粒细胞等等珍稀药物；还可利用动植物生产疫苗，主要包括乙肝表面抗原基因，口蹄疫病毒蛋白基因，狂犬病病毒G蛋白基因等。
转基因植物还可以生产功能性抗体以及生产工业上常用的糖类和工业用酶和脂肪等。
工业上工业领域的应用主要指在食品工业中的应用主要包括：（1）对工业发酵食品菌种如酵母菌和乳酸菌的改良；（2）生产食品添加剂和加工助剂；（3）制造有益于人类健康的保健成分或有效因子，携带不同目的基因的转基因动植物可以成为人类治疗各种疑难杂症的资源丰富的药库。
农业上转基因生物技术可以加快农作物的生长速度、增加抗病性、增加产量、增加对环境的适应力量、增加反抗除草剂和杀虫剂的力量。
全世界进入田间试验的转基因植物已超过500种，但国内转基因食品的范围还比较小。
①将抗除草剂基因转入到栽种的作物里面，能有效地防治田间杂草，爱护作物免除药害。
从植物和微生物中已克隆出多种不同类型抗除草剂的基因。
②昆虫对农作物生产危害极大，但应付昆虫的主要方法仍旧是化学杀虫剂。
转基因技术在农业中的应用研究
转基因技术在农业中的应用研究一、引言转基因技术是当代生命科学的重要组成部分，它通过改变生物体基因组的方式，可以对植物、动物和微生物进行改良，发挥其更强的生物特性。
作为一种具有重要应用价值的技术，转基因技术在农业领域得到了广泛的应用研究。
本文将从植物转基因、动物转基因以及微生物转基因三个方面，探讨转基因技术在农业中的应用研究。
二、植物转基因技术的应用研究1. 提高抗病虫害能力植物转基因技术可以通过导入具有抗病虫害基因的转基因植物，使其获得对抗害虫和病菌的能力，从而减少农作物受虫害和病害的损失。
例如，转基因水稻通过导入Bt基因，使其表达杀虫蛋白，有效抵御了水稻虫害。
2. 提高耐逆性和抗旱能力转基因技术还可以增加作物的耐逆性，使其在极端环境条件下仍能正常生长和发育。
转基因水稻通过导入HVA1基因，提高了其抗旱能力，使其在干旱环境中能够保持正常的生长状态。
3. 提高产量和品质植物转基因技术还可以通过改变植物的生长发育方式，进而提高其产量和品质。
例如，转基因玉米通过导入GRF基因，增加了玉米籽粒的数量和大小，提高了玉米的产量。
另外，转基因水果通过改变其生物合成代谢通路，可以提高水果的口感、色泽和香气。
三、动物转基因技术的应用研究1. 提高生长速度和抗疾病能力动物转基因技术可以通过导入生长相关基因或抗疾病基因，改良养殖动物的生长性能和抵抗力。
转基因猪通过导入生长激素基因，可以增加其生长速度和肌肉质量。
此外，转基因鸡通过导入抗疾病基因，提高了其对疾病的抵抗能力，减少养殖过程中的疾病风险。
2. 提高产品质量动物转基因技术还可以通过改变动物体内的代谢途径，实现对产品质量的提升。
例如，转基因奶牛通过导入乳腺特异性表达基因，可以增加乳腺细胞分泌奶中有益物质的能力，提高奶制品的质量。
3. 制造医药和生物制剂动物转基因技术在医学和制药领域具有广阔的前景。
通过导入人类特定基因，可以制造出具有医药价值的蛋白质或其他生物制剂，用于治疗疾病。
转基因的应用及意义
转基因的应用及意义
转基因技术的应用十分广泛，对农业、食品和医药行业等都有深远的影响。
以下是一些转基因的应用领域和意义：
1.农业：转基因技术被广泛应用于作物改良，以提高其抗病性、抗虫性和耐旱
性等，减少农药和化肥的使用，提高产量和品质。
转基因玉米、大豆、棉花等作物在全球范围内被广泛种植。
此外，转基因技术还用于生产高价值的生物制品，如疫苗和抗体等。
2.食品：转基因技术在食品工业中也有广泛应用。
例如，利用转基因技术可以
生产更健康的食品，如低脂、低糖或高纤维的食品。
此外，转基因技术还可以用于生产更安全的食品，例如通过改变食品中的基因来消除过敏原或毒素。
3.医药：转基因技术在医药领域也有重要的应用。
例如，利用转基因技术可以
生产用于治疗疾病的蛋白质或抗体，以及用于生产疫苗的重组蛋白。
此外，转基因技术还可以用于治疗遗传性疾病，例如囊性纤维化、血友病等。
4.环保：转基因技术还可以用于环保领域，例如用于降解塑料、油或其他污染
物的基因工程菌的开发。
这些菌株可以在自然环境中生长，并降解这些污染物，从而减少环境污染。
转基因技术的应用具有广泛性和深远的影响。
它不仅有助于提高农业产量和品质，还可以改善食品和医药产品的质量和安全性，同时也有助于环保和可持续发展。
然而，对于转基因技术的安全性和伦理问题，仍需进行充分的研究和讨论。
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1. 外源DNA导入精子
2. 体外授精
18
精子载体法获得的转基因荧光猪
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胚胎-逆转录病毒介导的转基因技术
Mouse embryos
MoMuLV Producing Cells Insertion of viral DNA containing transgene into embryos
Transgenic Mouse
42
目的基因的导入----花粉管通道法
43
转基因植物的应用举例
• 抗虫或抗病毒农作物
中国转基因稻实验田
转基因与非转基因木瓜对比
44
转基因植物的应用举例
• 抗虫或抗病毒农作物
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
普通棉花与Bt抗虫棉对比
45
转基因植物的应用举例
• 抗除草剂
46
非转基因大豆
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转基因植物的应用举例
生 物 发 光 强 度
VEGFR-2在伤口愈合过程中的诱导表达
32
VEGFR2-Luc转基因小鼠的VEGFR2表达逐渐降低, 研究生物体发育过程
33
转基因鲑鱼
野生鲑鱼
表达红色荧光蛋白的转基因鱼
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乳腺反应器
在制备转基因哺乳动物，若对目的基 因的改造有意选择乳腺细胞特异性表达的 启动子和增强子，那么目的基因将在动物 的乳腺细胞中大量表达，并从乳汁中分泌 出来。这时转基因动物乳腺就成为一个为 生产某种生物活性蛋白的生物反应器，即 乳腺反应器。
11
12
二、从基因工程到转基因动物
1. 利用基因工程获得携带有目的基因的重 组DNA或重组病毒。 2. 目的基因导入受精卵、胚胎、胚胎干细 胞或其他受体细胞。 3. 细胞或胚胎的鉴定。 4. 胚胎的发育。 5. 个体的鉴定（DNA、RNA及蛋白水平）。
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目 的 基 因
真核重组表达载体
目的基因
现代分子生物学专题讲座
转基因技术及应用
Transgenic Technology and Applications
分子生物学研究中心
1
转基因技术
将人工分离和修饰过的基因导入 细胞和（或）生物体内，并通过导入 基因的表达引起生物体性状的可遗传 性修饰。这一技术称之为转基因技术 （Transgenic technology）。
重组Ti质粒
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目的基因的导入----利用农杆菌介导
农杆菌共培养侵染 诱导愈伤组织 分化生芽
生根
40
目的基因的导入----基因枪轰击
41
目的基因的导入----花粉管通道法
指在授粉后向子房注射含目的基因的 DNA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DNA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。 方法简单无需组织体外培 养。
5
基因工程（gene engineering）：指在 体外对DNA分子按照既定的目的和方 案，对DNA进行剪切和重新连接，然 后把它导入宿主细胞，以扩增有关 DNA片段或表达有关基因产物等研究。 又称为基因操作、分子克隆、基因克 隆或基因重组等。
6
基因工程技术操纵主要步骤（Ⅰ）
重组体
7
某 真 核 基 因 序 列
+
Pregnant Foster Mother
+
15
显微操作仪
16
制作转基因动物效率低是制约以显微注射
法生产转基因动物的关键:小鼠、大鼠、兔、 牛、猪、绵羊的转基因阳性率分别为26%、 44%、15%、0.7%、0.9%、0.9%。
17
精子载体法
将成熟精子与外源ＤＮＡ共培养，成熟精子 与外源DNA预培养之后，使精子有能力携带外源 DNA进入卵子中，使之受精，并使外源DNA 整合到染色体中。
52 绿色和平组织的抗议示威
超级杂草
53
基于转基因食品潜在安全的不确定性， 世界各国政府都加强对转基因食品进行管理。 主要原则是： 一、执行严格的安 全评价制度； 二、标识制度，即 在转基因食品包装 上加贴标识。
54
思考题
1. 什么是转基因技术及转基因 生物？ 2.简述从基因分离到制备转基因 山羊（能从乳汁中分泌人的凝 血因子IX) 的一套技术路线。
cDN
重组原核表达载体
8
基因工程技术操纵主要步骤（Ⅱ）
重组体
DNA水平检测 基因表达水平检测
9
通过基因工程技术获得的经过遗 传改造并能稳定遗传的微生物即转基 因微生物。 但要获得多细胞的转基因生物， 还须进行其它操纵。
10
转基因微生物应用举例
• 转有凝乳酶基因（生产奶酪）的菌株，可 避免了小牛的无辜死亡，也降低了生产成 本。 • 导入人类胰岛素基因的菌株，由于胰岛素 制备。 • 导入人类干扰素基因的菌株。 • 用于改善酱油、酒等食品风味的菌株。
1）作为人类疾病发病及治疗研究的动 物模型 2）用于发育生物学的研究 3）提高动物产品的质量 4）作为生物反应器
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左侧老鼠为不具 备Nscl－2基因的 转基因鼠
左侧转入了人缺陷型 的GH-1基因 31
Vegfr2-luc转基因小鼠
使用小鼠VEGFR2（血管内皮细胞生长 因子受体 2 ）基因启动子及内皮细胞特异 的增强子，以驱动荧光素酶表达。
20
日本转基因狨猴
21
体细胞克隆与转基因
22
绿色荧光蛋白“转基因”克隆猪
23
胚胎干细胞的基因打靶
同源重组
重组载体
染色体
校正后的染色体
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25
26
赖良学：中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员 在美国密苏里大学动物中心实验室采用基因敲除技术 首次实现了人类培育“基因敲除”克隆猪，科学界普遍认 为“这是向异种器官移植迈出的关键一步”，为人类的器 官移植开辟了新天地。
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乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊
36
转基因动物存在的问题
1）制作转基因动物成功率低、成本高 2）外源基因表达水平较低 3）造成宿主基因突变
37
三、从基因工程到转基因植物
1. 利用基因工程获得携带有目的基因的重 组DNA或重组菌体（35S启动子的应用 增强基因表达效率）。 2. 目的基因导入植物细胞或组织。 3. 筛选重组植物细胞。 4. 植物细胞促分化培养。 5. 植株鉴定。
• 抗逆
对照
耐盐转基因水稻
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转基因植物的应用举例
• 含特殊营养或药用成分
含乙肝疫苗的转基因土豆 49 富含维生素A的转基因金稻
转基因植物的应用举例
• 其它特殊用途
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转基因植物的应用举例
• 其它特殊用途
带有柠檬香味的转基因西红柿
用于环境治理的转基因烟草 51
四、安全问题
• 对人类自身的可能影响 Pusztai事件 • 对生态环境的可能影响 斑碟事件 加拿大“超级杂草”事 件
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2002年 1月 2日 PPL公司宣布克隆出第三批克隆猪；它 们体内的两个阿尔法１，３半乳糖转移酶 基因 （ GGTA1 ）中，有一个被“敲出”（ knock out ）了。
28
转基因动物的基因导入方法与受精卵不同发育阶段的关系
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转基因动物应用 Transgenic Animal Model
TAA
downstream enhancer
coding 3’ strand
1
1
2
2
n-1
n
template strand
upstream promoter enhancer
GC box CAAT box
exon
TATA box
terminator
downstream silencer
真核生物基因结构示意图
38
promoter gene of interest terminator promoter plant selectable marker right T border
terminator left T border bacterial selectable marker
replication region
SV40
LTR
neo
LTR
43; hCG to superovulate
X
1-cell pronuclear stage mouse embryo.
Holding Pipette
Injection Pipette
2-cell stage embryo Oviduct Transfer
55
56
2
转基因生物
经转基因技术修饰的生物体被称为 “ 遗 传 修 饰 过 的 生 物 体 ” （ Genetically modified organism ，简 称 GMO ） ， 或 转 基 因 生 物 （ transgenic organism ） ，包括转基 因微生物、转基因植物及转基因动物。
3
一、基因-基因工程-转基因微生物
转录调控序列
Promoter Gene 1 Gene 2 Gene 3 Terminator
多个结构基因串联
原核生物基因结构示意图
4
initiation site
Poly A site
upstream silencer
5’
intron
AATAAA, 30bp
ATG