遗传稳定性 评价
安全性评价
市场开发
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(一)目的基因的获得 根据获得基因的途径主要可以分为两大类： 根据基因表达的产物—蛋白进行基因克隆； 从基因组DNA或mRNA序列克隆基因。
1.根据基因表达的产物—蛋白进行基因克隆 主要步骤如下：
分离蛋白质 明确氨基酸序列 推导核苷酸序列
人工合成
利用这种方法人类首次人工合成了胰岛素基因。 虽然在早期采用这种方式已经成功地克隆了许多基因。 局限性：兼并密码子
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•Traditional crossbreeding
Recombinant DNA techniques
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第一节 作物的转基因技术
一获得以来，至今已有120种植物转基因获 得成功。1996年全球大面积种植，并不断扩大。
国际农业生物技术应用服务局（ISAAA）统计结果
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世界银行下属机构预测，世界范围内转基因作物产业的交易额： 2005年达到60亿美元； 2010年达到200亿美元， 1500万农民种植转基因作物
种植国家 先后有30多个国家批准了3000多例田间试验，涉及的植物种类有40多种； 2000年有13个国家种植商品化转基因植物； 2004年有17个国家种植商品化转基因植物。 （2004年） 美国（59%），阿根廷（20%），加拿大（6%） 中国（5%），欧洲很少 2004年3月英国批准大面积种植转基因，但要求非常严格。 2005年德国通过法案，严格限制（包括实验室研究）。
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经全国基因工程安全委员会批准商品化生产的作物已有：
• 我国自行研制开发的抗虫转基因棉花（转Bt及Bt+CpTI双价抗虫棉）； 2004年种植转基因棉花370万公顷，占棉花种植面积的50%
• 美国Monsanto公司开发的Bt抗虫棉； • 延迟成熟期的转基因番茄； • 抗黄瓜花叶病毒(CMV)转基因番茄； • 抗CMV转基因甜椒； • 转查尔酮合酶（CHS）反义RNA基因矮牵牛。
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由中国农科院生物工程中心开发的Bt棉对棉铃虫有显著的抗性。 与对照相比减少农药用量80％，并减少用工150个/hm2，以上两 者可使每公顷节省1500元，Bt转基因棉种深受棉农的欢迎。
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二、 转基因育种的程序
基因分离 载体的构建
体外重组
农杆菌介导 基因枪轰击
转化
转化体 筛选
结合常规育种 转基因品种
耐除草剂+抗虫性双价的转基因棉花和玉米占7%。
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美国三大转基因作物历年种植面积
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First biotech plant product – Flav’r Sav’r tomato
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我国转基因作物研究与利用概况
我国是世界上第一个商品化种植转基因作物的国家。自行培育的 双价转基因烟草的抗病虫性达到60％，产量比对照增加15％，产值增 加20％，1992年每亩增收200元，遗憾的是由于市场的原因现已不推 广。
抑制消减杂交 …
dbEST
RACE/文 库筛选
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(3)根据连锁图谱克隆目的基因 图位克隆技术(Map-based cloning)
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cM Marker
bp BAC
染色体步移 亚克隆 染色体步移
候选基因
1 a
0.8 Ge(4)转座子标签法 转座子是染色体上一段可复制、移动的 DNA片段。 当转座子插入到某个功能基因内部时，就会引起该基因的失活，并诱导 产生突变型；当转座子再次转座或切离这一位点时，失活基因的功能又 可得到恢复。 目前应用最为广泛的转座子系统是Ac/Ds玉米转座子系统。
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美国：3900万公顷 阿根廷：1350万公顷
加拿大：350万公顷 中国：210万公顷
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转基因作物种类 主要为大豆、玉米、棉花和油菜等，以转基因大豆面积最大。
80% 60% 40% 20%
0% 大豆
玉米
棉花
其它
1999 2000
目标性状 抗除草剂： 2000年使用抗除草剂大豆、玉米和棉花占转基因作物74%。 抗虫和抗病毒病：2000年，Bt玉米、 Bt棉花占19%。
转座子DNA探针
插入突变体
鉴分DNA探针
完整目的基因筛选野生型DNA ，PCR， RACE互补实验
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(5)差异显示法 在生物个体发育不同阶段，或不同的组织与细胞 中或不同环境下，基因表达差异。即不同基因有序的时空表达方式， 叫做基因的差异表达。差异显示PCR(differential displayPCR,DD-PCR)是指通过对来源特定组织类型的总mRNA进行PCR扩增、 电泳，并找出待测组织和对照之间的特异扩增条带。
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与常规育种技术相比，转基因育种在技术上较为复杂，要求也很 高，但是具有常规育种所不具备的优势： 1.拓宽可利用的基因资源； 2.培育高产、优质、高抗优良品种提供了崭新的育种途径； 3.可以对植物的目标性状进行定向变异和定向选择； 4. 可以大大提高选择效率，加快育种进程。 此外，还可将植物作为生物反应器生产药物等生物制品。
转基因技术与作物育种
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什么是转基因育种? 作物转基因育种 就是根据育种目标，从供体生物中分离目的基因，经 DNA重 组与遗传转化或直接运载进入受体作物，经过筛选获得稳定 表达的遗传工程体，并经过田间试验与大田选择育成转基因 新品种或种质资源。
转基因作物（GMC，genetically modified crops）
效率低 未知基因及产物
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2.从基因组DNA或mRNA序列克隆基因
(1)同源序列法 (Homology Based Candidate Gene Method) 根据基因家族成员所编码的蛋白质结构中具有保守氨基酸序列的特 点克隆基因家族未知成员。
氨基酸序批准中试的转基因作物有48项：包括水稻、 小麦、玉米、番茄、白菜、番木瓜、甜瓜、花生、棉花、烟草、 广藿香等11种作物； 主要目标性状是抗虫、抗病、耐盐、抗冻、耐储藏和抗衰老等。
已批准环境释放的有49个品种，涉及水稻、玉米、大豆、马铃 薯、番茄、甜椒、线辣椒、棉花、杨树、烟草等10种作物。
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(2)表达序列标签EST是指能够特异性标记某个基因的部分序列，通常包 含了该基因足够的结构信息区，可以与其它基因相区分。主要是通过 cDNA的途径获得。
获得EST的途径: 大规模cDNA测序 各种mRNA水平的分析手段cDNA
PCR 差异显示
EST
GenBank