植物轉基因技術?
如何給植物轉基因?
農桿菌介導轉化農桿菌是普遍存在於土壤中的一種革蘭氏陰性細菌,它能在自然條件下趨化性地感染大多數雙子葉植物的受傷部位,並誘導產生冠癭瘤或髮狀根。根癌農
轉基因
桿菌和髮根農桿菌中細胞中分別含有Ti質粒和Ri質粒,其上有一段T-DNA,農桿菌通過侵染植物傷口進入細胞後,可將T-DNA插入到植物基因組中。
因此,農桿菌是一種天然的植物遺傳轉化體系。人們將目的基因插入到經過改造的T-DNA區,藉助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移與整合,然後通過細胞和組織培養技術,再生出轉基因植株。
農桿菌介導法起初只被用於雙子葉植物中,自從技術瓶頸被打破之後,農桿菌介導轉化在單子葉植物中也得到了廣泛應用,其中水稻已經被當作模式植物進行研究。
花粉管通道法
在授粉後向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源DNA導入受精卵細胞,並進一步地被整合到受體細胞的基因組中,隨著受精卵的發育而成為帶轉基因的新個體。該方法於80年代初期由中國學者周光宇提出,中國目前推廣面積最大的轉基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來的。該法的最大優點是不依賴組織培養人工再生植株,技術簡單,不需要裝備精良的實驗室,常規育種工作者易於掌握。[14]
核顯微注射法
核顯微注射法是動物轉基因技術中最常用的方法。它是在顯微鏡下將外源基因注射到受精卵細胞的原核內,注射的外源基因與胚胎基因組融合,然後進行體外培養,最後移植到受體母畜子宮內發育,這樣分娩的動物體內的每一個細胞都含有新的DNA片段。-這種方法的缺點是效率低、位置效應(外源基因插入位點隨機性)造成的表達結果的不確定性、動物利用率低等,在反芻動物還存在著繁殖週期長,有較強的時間限制、需要大量的供體和受體動物等特點。
詳細步驟:在顯微鏡下,用一根極細的玻璃針(直徑1-2微米)直接將DNA注射到胚胎的細胞核內,再把注射過DNA的胚胎移植到動物體內,使之發育成正常的幼仔。用這種方法生產的動物約有十分之一是整合外源基因的轉基因動物。
基因槍法
利用火藥爆炸或高壓氣體加速(這一加速設備被稱為基因槍),將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細胞中,然後通過細胞和組織培養技術,再生出植株,選出其中轉基因陽性植株即為轉基因植株。與農桿菌轉化相比,基因槍法轉化的一個主要優點是不受受體植物範圍的限制。而且其載體質粒的構建也相對簡單,因此也是轉基因研究中應用較為廣泛的一種方法。
精子介導法
轉基因技術圖示
精子介導的基因轉移是把精子作適當處理後,使其具有攜帶外源基因的能力。然後,用攜帶有外源基因的精子給發情母畜授精。在母畜所生的後代中,就有一定比例的動物是整合外源基因的轉基因動物。
同顯微注射方法相比,精子介導的基因轉移有兩個優點:首先是它的成本很低,只有顯微注射法成本的1/10。其次,由於它不涉及對動物進行處理,因此,可以用生產牛群或羊群進行實驗,以保證每次實驗都能夠獲得成功。
核移植轉基因法
體細胞核移植是一種轉基因技術。該方法是先把外源基因與供體細胞在培養基中培養,使外源基因整合到供體細胞上,然後將供體細胞細胞核移植到受體細胞——去核卵母細胞,構成重建胚,再把其移植到假孕母體,待其妊娠、分娩,便可得到轉基因的克隆動物。
體細胞核移植法
先在體外培養的體細胞中進行基因導入,篩選獲得帶轉基因的細胞。然後,將帶轉基因體細胞核移植到去掉細胞核的卵細胞中,生產重構胚胎。重構胚胎經移植到母體中,產生的仔畜百分之百是轉基因動物。...
什麼叫轉基因植物?植物轉基因技術的基本路線主要包括那些
轉基因植物(Transgene plants)是擁有來自其他物種基因的植物。該基因變化過程可以來自不同物種之間的雜交,但今天該名詞更多的特指那些在實驗室裡通過重組DNA技術人工插入其他物種基因以創造出擁有新特性的植物。
方法:
①農桿菌介導法
農桿菌的Ti質粒可以作為載體。Ti質粒上有兩個區域,一個是T-DNA區,這是能夠轉移並整合進植物受體的區段;另一個是Vir區,它編碼實現質粒轉移所需的蛋白質。將待轉化的外源基因先克隆在大腸桿菌質粒上,然後將此質粒轉入不會引起冠癭瘤的農桿菌(這種菌的Ti質粒已除去了T-DNA),使外源基因通過同源重組整合在Ti質粒上;然後用帶有外源基因的這種農桿菌去轉化植物細胞,將外源基因轉入植物細胞的基因組。
②直接轉入法
這是將裸露的DNA直接導入植物細胞,然後將這些細胞在體外培養再生出植株。裸露的DNA的轉化效率較低,因而要輔之以高效率的組織培養系統。
植物細胞有一層很厚的細胞壁,因此需先去除植物細胞壁,使之成為原生質體,然後用來直接轉入外源DNA。當然,也可用機械的方法將DNA直接注入植物細胞而毋須去除細胞壁,這類方法有用顯微操縱儀把DNA直接注入植物細胞,也可在金屬微粒上蘸塗了外源DNA,把它當作子彈,用“基因槍”轟擊植物組織而進入植物細胞。
③原生質體融合
將不同物種的原生質體進行融合,可實現兩種基因組的結合。也可將一種細胞的細胞器,如線粒體或葉綠體與另一種細胞融合,此時,是一種細胞的細胞核處於兩種細胞來源的細胞質中,這就形成了胞質雜種(cybrid)。
④花粉管通道法
在授粉後向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源DNA導入受精卵細胞中,並進一步整合到受體細胞的基因中,隨受精卵的發育而成為轉基因新個體。該方法是由中國學者在20世紀80年代提出的。中國目前推廣面積最大的轉基因抗蟲棉就是採用花粉管通道法培育出來的。
植物轉基因技術是什麼時候開始的
植物轉基因技術是1983年開始的。
1973年,美國科學家、生物化學家斯坦利·科恩將蟾蜍基因植入細菌的DNA中,完成歷史上首次轉基因試驗。
1982年,美國孟山都公司的科研人員第一次在人類歷史上改變了植物細胞的基因。這意味著能在任何植物的細胞中添加修改過的基因。
1983年,第一例轉基因植物——抗除草劑菸草在美國問世。
1986年,首批抗蟲和抗除草劑棉花進入田間實驗。
1996年,美國最早開始商業化生產和銷售轉基因作物(包括大豆、玉米、油菜和西紅柿)。1996年~2008年,全球轉基因作物種植面積增加了72.5倍,即從0.017億 hm²增長至1.250億 hm²。截至2008年,全球轉基因作物累計種植面積達到了8億 hm²。
國內外已經應用的轉基因植物轉的都是哪些基因
國內外已經應用的轉基因植物轉的都是哪些基因
植物轉基因技術是指把從動物、植物或微生物中分離到的目的基因,通過各種方法轉移到植物的基因組中,使之穩定遺傳並賦予植物新的農藝性狀,如抗蟲、抗病、抗逆、高產、優質等。隨著現代生物技術的迅速發展,植物轉基因技術方興未艾。自從1983年首次獲得轉基因植物後,至今已有35科120多種植物轉基因獲得成功。1986年首批轉基因植物被批准進入田間試驗,至今國際上已有30個國家批准數千例轉基因植物進入田間試驗,涉及的植物種類有40多種。
農作物生物技術育種的研究已經不再處於實驗室階段,而是進入了實際應用,走到了商業化階段。轉基因植物在全球的種植面積增長迅速,種植轉基因植物的國家從1992年的1個增長到1996年的6個,1998年9個,1999年進一步擴大到12個國家。全球轉基因植物的種植面積1996年僅為170萬公頃,1997年為1100萬公頃,1998年增長到2780萬公頃,1999年又比1998年增長44%,達到3990萬公頃。
轉基因植物和雜交植物有什麼不同?
轉基因是將人工修飾過過的基因組植入植物中,雜交是植物間自然產生子代植物。植物雜交指的是把同科屬的遠源親緣物種進行繁殖,由於基因差別大,雜交常常會產生很明顯的優於父母代的性狀特徵,著名的比如雜交水稻,將優勢性狀持續培育約12代,該性狀基本就穩定了;雜交通常伴隨著選育,也就是將更接近期望性狀的個體保留,然後進一步選育,著名的例子有金魚和工具犬(包括寵物狗),當每一批新生的生命個體表現出更符合我們標準的性狀我們就重點繁殖這部分個體。而轉基因則相比簡單粗暴的多,首先對植物基因組中相應鍵位所對應的性狀進行研究聯繫,然後通過人工手段將這部分基因組的信息按照其規律進行修飾,然後將修飾過的基因組植入目的生物,或者直接將某親緣物種中剪切一部分基因粘貼到目的植物基因組中,由於這種修飾是可遺傳的,將編輯後的生物體進行繁殖,其子代也會擁有本次編輯過程所帶來的基因改變。=================================================================一下是我對轉基因的一點個人看法。轉基因是未來的必然趨勢,無論是從飲食的改良(改良農作物和牲畜)還是從城市綠化(更適宜在城市生長的可改善城市空氣質量的植物)或者原生環境改造(給沙漠、荒山增加植被)都是不可能完全依靠原生物種解決的。我們必須將我們需要的生物培養出更加符合我們用途的性狀,依靠繁殖篩選的傳統方法週期太長,滿足不了我們的效率需求,所以用科技手段人為介入改良物種基因是滿足效率的必要性技術。現在人們之所以對轉基因技術有所擔憂是因為有太多不確定性是我們目前的科技水平無法預測的,如果真的發生了有可能是我們無法承擔的(比如培育出對人體有害甚至有毒性的作物),如果轉基因的農作物和原生農作物意外發生雜交會破壞原生作物本身的性狀,造成基因汙染。我認為只要做好物種隔離,大可以讓相關機構大膽的進行轉基因培育,不過一定要確定這個物種各方面的性狀都不會造成危害才能夠投入民間進行耕種養殖。
植物有哪些轉基因方法呢?
轉基因的方法,也就是基因工程,亦稱轉基因技術。步驟:
1)獲取目的基因
2)通過載體將其導入宿主細胞
3)使其在宿主細胞內表達
4)檢驗表達
其中有限制性內切酶,DNA連接酶,質粒等。工具酶十分重要。
嫁接植物是轉基因嗎?
嫁接屬於無性生殖的一種方式,不是轉基因技術,嫁接一般用於果樹中,培育許多優良品種
農作物轉基因的過程是怎麼培育的?
轉基因是先利用限制性內切酶酶切得到目的基因,利用連接酶與T質粒連接,轉化進入農桿菌,利用農桿菌侵染植物。基因槍法是一種全新的基因導入儀技術,它把遺傳物質或其他物質附著於高速微彈直接射入細胞、組織和細胞器,是目前國際上最先進的基因導入技術。花粉管通道法:在授粉後向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源DNA導入受精卵細胞,並進一步地被整合到受體細胞的基因組中,隨著受精卵的發育而成為帶轉基因的新個