植物生物技术71

1、植物生物技术植物生物技术绪论绪论基因工程概述生物技术内涵BiotechnologyBiotechnologywas coined in 1919 by Karl was coined in 1919 by Karl ErekyEreky The means or way of manipulating life forms (organisms) The means or way of manipulating life forms (organisms) to provide desirable products for mans use.to provide desirable produ

2、cts for mans use. 1 生物技术的内涵生物技术的内涵联合国粮农组织联合国粮农组织生物多样性公约生物多样性公约中对生物技术的定中对生物技术的定义：义：利用生物系统、活生物体或其衍生物，为特定用利用生物系统、活生物体或其衍生物，为特定用途而生产或改变产品或过程的任何技术应用。途而生产或改变产品或过程的任何技术应用。 我国高科技发展纲要定义：我国高科技发展纲要定义： 基因工程基因工程 细胞工程细胞工程 发酵工程发酵工程 酶工程酶工程 蛋白质工程蛋白质工程现代生物技术现代生物技术改变细胞的遗传组成，生产人们需要的新品种改变细胞的遗传组成，生产人们需要的新品种 生物大分子的体外操作生物大

3、分子的体外操作 新生命有机体新生命有机体 产品产品转化转化物质转化物质转化遗传性状改良遗传性状改良 用生物体做生物反应器生产需要的产品用生物体做生物反应器生产需要的产品 利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能，构建利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能，构建具有预期性状的新物种或新品系（包括细胞系）具有预期性状的新物种或新品系（包括细胞系）与工程原理相结合进行产品加工生产与工程原理相结合进行产品加工生产工业规模地利用生物体系制备生物产品工业规模地利用生物体系制备生物产品以生物化学工程代替化学工程生产制备工业产品以生物化学工程代替化学工程生产制备工业产品 培养培养细胞细胞 产品产

4、品 ( ( 抗生素、蛋白质、次生代谢产物）抗生素、蛋白质、次生代谢产物）DNADNA重组技术、淋巴细胞杂交瘤技术、酶或细胞固定化技术、细胞重组技术、淋巴细胞杂交瘤技术、酶或细胞固定化技术、细胞原生质体融合技术、细胞大规模培养技术、生物反应器技术、植物原生质体融合技术、细胞大规模培养技术、生物反应器技术、植物快速繁殖技术、动植物转基因技术、蛋白质工程技术、动物胚胎工快速繁殖技术、动植物转基因技术、蛋白质工程技术、动物胚胎工程技术、动植物生物反应器技术、动物克隆技术、基因组测序分析程技术、动植物生物反应器技术、动物克隆技术、基因组测序分析技术、基因治疗技术、技术、基因治疗技术、DNADNA扩增技术

5、、生物芯片技术，扩增技术、生物芯片技术，RNAiRNAi等一等一系列技术的建立，形成了一个全新的现代生物技术群。系列技术的建立，形成了一个全新的现代生物技术群。1基因工程概述基因工程概述基因工程的概念基因工程的概念用现代遗传学及分子生物学的理论与方法，按照特定的目用现代遗传学及分子生物学的理论与方法，按照特定的目的和需要，对生物基因组的结构或组成进行人为修饰或改的和需要，对生物基因组的结构或组成进行人为修饰或改造，从而实现受体生物的定向改造，以便更经济、更有效造，从而实现受体生物的定向改造，以便更经济、更有效地生产人类所需要的物质和产品。地生产人类所需要的物质和产品。 改良遗传性状以重组细胞为

6、生物反应器生产需要的物质上游技术：上游技术：外源基因重组、克隆和表达的设计与构建（狭外源基因重组、克隆和表达的设计与构建（狭 义基因工程）义基因工程）下游技术：下游技术： 含有外源基因的生物细胞（基因工程菌或细含有外源基因的生物细胞（基因工程菌或细 胞）的大规模培养以及外源基因的表达、分胞）的大规模培养以及外源基因的表达、分 离、纯化过程。离、纯化过程。基因克隆、表达载体构建、基因转化、原核生物与真核生物基因基因表达系统、细胞与组织培养技术。技术上的三大发现技术上的三大发现n限制性内切酶和限制性内切酶和DNADNA连接酶的发现连接酶的发现n 载体的使用载体的使用n 逆转录酶的发现逆转录酶的发现

7、(1970(1970年年) )-19771977年年BoyerBoyer等首先将人工合成的生长激素释放抑制因子等首先将人工合成的生长激素释放抑制因子1414肽的基肽的基 因重组入质粒，成功地在大肠杆菌中合成得到这因重组入质粒，成功地在大肠杆菌中合成得到这1414肽；肽；-1979-1979年美国基因技术公司用人工合成的人胰岛素基因重组转入大肠年美国基因技术公司用人工合成的人胰岛素基因重组转入大肠 杆菌中合成人胰岛素；杆菌中合成人胰岛素；“工程微生物”生产人类所必需的药品 ( 胰岛素、干扰素、乙肝疫苗)植物基因工程植物基因工程: :对目的基因进行体外操作与重组；对目的基因进行体外操作与重组； 通

8、过外源基因的转通过外源基因的转移、整合、表达和传代，对植物的遗传物质进行修饰、移、整合、表达和传代，对植物的遗传物质进行修饰、更新和改造。更新和改造。 改良植物的遗传性状改良植物的遗传性状用植物细胞做生物反应器，生产有用的产品用植物细胞做生物反应器，生产有用的产品植物基因工程过程：植物基因工程过程：受体植株的组织细胞受体植株的组织细胞培养体系的建立培养体系的建立植物细胞转化植物细胞转化目的基因在受体植目的基因在受体植物中的表达物中的表达重组细胞的筛选、培养重组细胞的筛选、培养转基因植株培育转基因植株培育生物学基础研究、基因功能生物学基础研究、基因功能研究、鉴定研究、鉴定目的基因的分离、克隆目的基因的分离、克隆目的基因的亚克隆、表达载目的基因的亚克隆、表达载体构建体构建- 1983- 1983年，年，Ti Ti质粒