什么是植物轉基因技術?
植物轉基因技術是指把從動物、植物或微生物中分離到的基因,通過各種方法轉移到植物的基因組中,使之穩定遺傳并賦予植物新的農藝性狀,如抗蟲、抗病、抗逆、高產、優質等。
如何給植物轉基因?
如何給植物轉基因?需要什么工具?做的時候應該怎么樣?農桿菌介導轉化農桿菌是普遍存在于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,并誘導產生冠癭瘤或發狀根。根癌農
轉基因
桿菌和發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后,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,借助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移與整合,然后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于雙子葉植物中,自從技術瓶頸被打破之后,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
在授粉后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,并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。該方法于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,常規育種工作者易于掌握。[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,然后進行體外培養,最后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周期長,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,然后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范圍的限制。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后,使其具有攜帶外源基因的能力。然后,用攜帶有外源基因的精子給發情母畜授精。在母畜所生的后代中,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,由于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,然后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。然后,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。
轉基因有幾種方式?
幾種常用的植物轉基因方法
遺傳轉化的方法按其是否需要通過組織培養、再生植株可分成兩大類,第一類需要通過組織培養再生植株,常用的方法有農桿菌介導轉化法、基因槍法;另一類方法不需要通過組織培養,目前比較成熟的主要有花粉管通道法。
1.農桿菌介導轉化法
農桿菌是普遍存在于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,并誘導產生冠癭瘤或發狀根。根癌農桿菌和發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后,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,借助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移與整合,然后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于雙子葉植物中,近年來,農桿菌介導轉化在一些單子葉植物(尤其是水稻)中也得到了廣泛應用。
2.基因槍介導轉化法
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,然后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范圍的限制。而且其載體質粒的構建也相對簡單,因此也是目前轉基因研究中應用較為廣泛的一種方法。
3.花粉管通道法
在授粉后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,并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。該方法于80年代初期由我國學者周光宇提出,我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,常規育種工作者易于掌握。
常用的動物轉基因技術
1.顯微注射法
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。
2.體細胞核移植方法
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。然后,將帶轉基因體細胞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。
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。
1 以外植體為受體的基因轉化方法(1)農桿菌介導法(2)基因槍法(3)超聲波介導法2 以種質系統為受體的基因轉化方法(1)子房注射法(2)花粉管通道法
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