转基因技术-1-PPT课件.ppt

1、转 基 因 技 术 转基因技术是将人工分离和修饰过的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修饰，这一技术称之为转基因技术（Transgene technology）。人们常说的）。人们常说的遗传工程遗传工程、基因工程基因工程、遗传转化遗传转化均为均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为物体在媒体上常被称为遗传修饰过的生物遗传修饰过的生物体体（Genetically modi

2、fied organism，简称简称GMO）。）。 Genetically Modified转基因，简称GM。是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品，用于医药、食品等方面。 1. 1.转基因大豆转基因大豆 1996年春，美国伊年春，美国伊利诺伊西部许多农场利诺伊西部许多农场主种植了一种大豆新主种植了一种大豆新品种，这种大豆是移品种，这种大豆是移植了矮牵牛的一种基植了矮牵牛的一种基因。这个新大豆品种因。这个新大豆品

3、种可以抵抗杀草剂可以抵抗杀草剂草甘膦（毒滴混剂）。草甘膦（毒滴混剂）。草甘膦会把普通大豆草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。植株与杂草一起杀死。 2.2.转基因玉米转基因玉米 把种属关系十分遥远有用植物基因把种属关系十分遥远有用植物基因（如马铃薯）导入需要改良的玉米遗传物（如马铃薯）导入需要改良的玉米遗传物质中并使其后代体现出人们所追求的具有质中并使其后代体现出人们所追求的具有稳定的遗传性状的玉米。稳定的遗传性状的玉米。 3.3.转基因胡萝卜转基因胡萝卜 美国科学家已经培育出一种美国科学家已经培育出一种转基因胡萝卜，可以利用它快速转基因胡萝卜，可以利用它快速补钙。他们希望，将这种蔬菜添补钙。

4、他们希望，将这种蔬菜添加到饮食中能帮助预防象脆骨病加到饮食中能帮助预防象脆骨病和骨质疏松症之类的疾病。和骨质疏松症之类的疾病。 据这一刊登在美国据这一刊登在美国国家科国家科学院院刊学院院刊（PNAS）上的研究）上的研究结果显示，与食用普通的胡萝卜结果显示，与食用普通的胡萝卜相比，某个吃了这种新胡萝卜的相比，某个吃了这种新胡萝卜的人吸收的钙比前者多人吸收的钙比前者多41%。目前，。目前，这种富含钙的蔬菜仍需进行大量这种富含钙的蔬菜仍需进行大量安全试验。肯德尔安全试验。肯德尔-赫尔斯奇教赫尔斯奇教授参加了德州贝勒医学院的研究授参加了德州贝勒医学院的研究小组，他说：小组，他说：“这些胡萝卜在小这些胡

5、萝卜在小心监控的可控环境中生长。但在心监控的可控环境中生长。但在这种胡萝卜上市之前，还需要进这种胡萝卜上市之前，还需要进行更多的研究。行更多的研究。” 4.4.转基因抗冻西红柿转基因抗冻西红柿 美国加利福尼亚基美国加利福尼亚基因公司，利用基因工程因公司，利用基因工程技术，培育出了一种转技术，培育出了一种转基因西红柿，这种西红基因西红柿，这种西红柿不产生会引起自身腐柿不产生会引起自身腐烂的聚半乳糖醛酸酶，烂的聚半乳糖醛酸酶，因此不易腐烂，风味保因此不易腐烂，风味保持的时间较长。在植株持的时间较长。在植株上成熟后摘下来，经过上成熟后摘下来，经过长途运输和较长时间贮长途运输和较长时间贮藏也不会腐烂。

6、这种藏也不会腐烂。这种“保鲜抗腐保鲜抗腐”西红柿的西红柿的诞生，使得消费者一年诞生，使得消费者一年四季都可品尝到新鲜味四季都可品尝到新鲜味美的西红柿。美的西红柿。 转基因动物就是基因组中含有外源基因的动转基因动物就是基因组中含有外源基因的动物。它是按照预先的设计，通过细胞融合、细胞物。它是按照预先的设计，通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再以术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再以生殖工程技术，有可能育成转基因动物。通过生生殖工程技术，有可能育成转基因动物。通过生长素基因、多产基因、促卵

7、素基因、高泌乳量基长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因转移，可能育成生长周期短，抗病毒基因等基因转移，可能育成生长周期短，产仔、生蛋多和泌乳量高，转基因超级鼠比普通产仔、生蛋多和泌乳量高，转基因超级鼠比普通老鼠大约一倍。生产的肉类、皮毛品质与加工性老鼠大约一倍。生产的肉类、皮毛品质与加工性能好，并具有抗病性，已在牛、羊、猪、鸡、鱼能好，并具有抗病性，已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果等家养动物中取得一定成果。 1.转基因绵羊 内蒙古农业大学动物生物技术重点实验室在内蒙古农业大学

8、动物生物技术重点实验室在1 1月月1010日获得了第一批转基因羔羊共日获得了第一批转基因羔羊共2525只，还有只，还有9 9只预计在只预计在20112011年年3 3月初出生。这是我国规模最大的月初出生。这是我国规模最大的一批转基因克隆绵羊问世。一批转基因克隆绵羊问世。 2.转基因鲤鱼 我国科学家经过我国科学家经过1515年的研究，分别将人、牛、年的研究，分别将人、牛、羊、草鱼的生长激素基因转入鱼体内，培育出可羊、草鱼的生长激素基因转入鱼体内，培育出可以快速生长的转基因鲤鱼。转基因鲤鱼的生长速以快速生长的转基因鲤鱼。转基因鲤鱼的生长速度比普通鲤鱼快度比普通鲤鱼快42%42%，它在，它在1421

9、42天后平均体重达到天后平均体重达到648 g648 g。除生长速度快，转基因鲤鱼对饵料的利用。除生长速度快，转基因鲤鱼对饵料的利用率也非常高，这两个因素使得转基因鲤鱼的养殖率也非常高，这两个因素使得转基因鲤鱼的养殖经济效益比普通鲤鱼提高经济效益比普通鲤鱼提高125%125%。 不仅能使鱼长得快，还能使热带鱼耐寒，不仅能使鱼长得快，还能使热带鱼耐寒，让寒带鱼到了热带仍能适应，让草鱼不得出血热。让寒带鱼到了热带仍能适应，让草鱼不得出血热。科研人员正试图利用转基因技术，按照人们的意科研人员正试图利用转基因技术，按照人们的意愿，对鱼的大小、长速、形状、口味等方面的性愿，对鱼的大小、长速、形状、口味等

10、方面的性状进行改造，并正在通过严格的实验证明，食用状进行改造，并正在通过严格的实验证明，食用转基因鱼对人体是否无害。转基因鱼对人体是否无害。 转基因技术与传统技术的关系 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。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。遗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。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良传学创立后近百

11、年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。 因此，转基因技术与传统技术是一脉相承的，其本质都是通过获因此，转基因技术与传统技术是一脉相承的，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

12、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，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。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

13、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。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。 转基因动物的应用转基因动物的应用 1.1.生命现象的基础理论研究生命现象的基础理论研究 2.2.医学研究医学研究 3.3.改良和培育动物新品种改良和培育动物新品种 4.4.研制和生产生物活性物质研制和生产生物活性物质转基因在医学上的应用 一、心血管疾病的研究一、心血管疾病的研究 各种调节心血管功能的因子如转各种调节心血管功能的因子如转脂蛋白、转纤维蛋白溶酶原等都可通脂蛋白、转纤维蛋白溶酶原等都可通过转基因动物来了解其生理功能及作过转基因动物来了解其生理功能及作用，建

14、立如动脉粥样硬化、突发性高用，建立如动脉粥样硬化、突发性高血压、静脉闭塞等转基因动物模型。血压、静脉闭塞等转基因动物模型。 二、肿瘤学研究二、肿瘤学研究 肿瘤基因的发现是近肿瘤基因的发现是近1010年来肿瘤年来肿瘤学研究的重大突破，现已发现乳腺癌学研究的重大突破，现已发现乳腺癌基因等基因等100100多个肿瘤基因。实验证明，多个肿瘤基因。实验证明，各种脊椎动物都携带肿瘤基因，在通各种脊椎动物都携带肿瘤基因，在通常情况下并不引起细胞癌变，只有在常情况下并不引起细胞癌变，只有在某些条件下才能被激活使癌细胞增生某些条件下才能被激活使癌细胞增生而导致癌变。建立带有肿瘤基因的转而导致癌变。建立带有肿瘤基

15、因的转基因动物可了解哪些组织对肿瘤基因基因动物可了解哪些组织对肿瘤基因转化活性敏感、肿瘤形成与其基因的转化活性敏感、肿瘤形成与其基因的关系、肿瘤基因生长分化影响等等。关系、肿瘤基因生长分化影响等等。 三、遗传病研究三、遗传病研究 通常是将功能正常的外源基因导入动物体通常是将功能正常的外源基因导入动物体的靶细胞内，用来弥补缺陷的基因，改变患病的靶细胞内，用来弥补缺陷的基因，改变患病细胞的遗传物质，进行基因治疗。相反的将显细胞的遗传物质，进行基因治疗。相反的将显性疾病基因或一个、甚至多个外源基因人为地性疾病基因或一个、甚至多个外源基因人为地导入动物体内，就可制备遗传性疾病的转基因导入动物体内，就可

16、制备遗传性疾病的转基因动物模型，研究和治疗人类遗传性疾病。例如动物模型，研究和治疗人类遗传性疾病。例如亨廷顿亨廷顿(Hungtington(Hungtington) )将舞蹈病基因导入小鼠，将舞蹈病基因导入小鼠，建立了舞蹈病动物模型，雷德黑得建立了舞蹈病动物模型，雷德黑得(Redhead)(Redhead)将将正常小鼠的正常小鼠的MBP(MBP(髓磷脂碱性蛋白髓磷脂碱性蛋白) )基因导入震颤基因导入震颤小鼠，小鼠的震颤症状消失。小鼠，小鼠的震颤症状消失。 四、免疫学研究四、免疫学研究 巴宾耐特巴宾耐特(Babinet(Babinet) )发现虽然转基因小鼠发现虽然转基因小鼠产生产生HBsAgH

17、BsAg，但在，但在6 6个月内没有任何病理变化，个月内没有任何病理变化，表现为一种持续的带病毒状态。这些结果表明：表现为一种持续的带病毒状态。这些结果表明：乙型肝炎患者的肝细胞损伤不是由乙型肝炎患者的肝细胞损伤不是由HBVHBV的的HBsAgHBsAg表达直接引起，而是通过对肝细胞膜上的病毒表达直接引起，而是通过对肝细胞膜上的病毒抗原发生免疫反应造成的。因此，可以用转基抗原发生免疫反应造成的。因此，可以用转基因小鼠模型来研究免疫耐受与肝细胞损伤的关因小鼠模型来研究免疫耐受与肝细胞损伤的关系以探讨发病机制。此外，转基因小鼠还为研系以探讨发病机制。此外，转基因小鼠还为研究第究第l l和第和第类主要组织相容性抗原的功能提供类主要组织相容性抗原的功能提供了新手段。了新手段。