基因工程原理第八章

1、基因工程原理第八章第1页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二植物基因工程植物基因工程比动物基因工程更成熟、更常规 1) 上百种不同植物种的基因转移，可以按照一种常规的程序进行； 2) 成熟的载体系统 根瘤杆菌为基础、直接DNA转移(操作植物基因组) 植物病毒载体(瞬时高水平表达)原因：植物和动物的根本区别 有组织的且分化的植物组织表现出很高的发育可塑性产生转基因植物的先决条件：某种形式的组织培养步骤第2页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二植物愈伤组织愈伤组织，芽、根尖、茎结段或正在发芽的种子等外植体，置于适当的培养基中，长成的一种未分化的团块。愈伤组织一旦

2、形成，可通过分化无限增殖。愈伤组织发育的基本要求： 适当的植物激素(种类和量的适当) 生长素、细胞分裂素、赤霉素第3页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二其它植物细胞培养操作悬浮细胞原生质体小植株 第4页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二植物基因操作概论利用农杆菌属细菌的天然能力 将DNA转入受染植物的基因组中(稳定转化)直接转移DNA(瞬时或稳定转化) 原生质体转化 DNA包被的散弹轰击植物病毒作为基因转移载体 植物病毒从不整合到植物基因组(瞬时转化) 第5页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二农杆菌介导的转化农杆菌与冠瘿病冠瘿病与致瘤

3、质粒(Ti质粒)T-DNA与外源DNA转化Ti载体 1) 卸甲Ti载体 2) 共整合载体 3) 双元载体 第6页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二农杆菌与冠瘿病农杆菌诱生冠瘿一种植物肿瘤冠瘿病重要特征： 冠瘿碱的合成。细菌诱导特异冠瘿碱的合成，作为其唯一的碳源与氮源。第7页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二冠瘿组织特性真正的瘤性转变组织细菌被抗生素杀死后，即使缺乏正常细胞体外培养的植物激素，也可生成愈伤组织冠瘿组织特性维持不需要细菌的存在，存在某种“肿瘤诱导要素”第8页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二肿瘤诱导要素Ti质粒致瘤质粒(T

4、i质粒)，农杆菌中诱导植物冠瘿病的质粒。该质粒感染植物受伤部位细胞，并将其部分序列整合到植物基因组DNA中。第9页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二Ti质粒功能区域T-DNA区毒性区(T-DNA转移区)冠瘿碱利用区复制起始区质粒转移区第10页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二T-DNATi质粒的一个特异片段，长约23kb，可随机整合于植物核DNA，携带有赋予转化后植物组织无限生长和合成冠瘿碱的基因。这些基因并非转化所必需，可由外源DNA取代。第11页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二T-DNA基因冠瘿碱合成基因在载体中可用于筛选标记第

5、12页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二边界序列:T-DNA转化的顺式必需序列T-DNA两侧是25bp的不完全正向重复序列，称作边界序列。该序列，在章鱼碱质粒和胭脂碱质粒中都是保守的。边界序列不完全转化入植物基因组DNA，但是它们与转化过程有关。右连接区相当精确(必需)，左连接区可以有大约100bp的改变(可能非必需)第13页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二毒性(vir)区域:T-DNA转化的反式必需基因第14页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二卸甲Ti载体：去除致瘤性的Ti载体(缺点：太大,操作不方便)第15页，共17页，2022年，5月20日，12点2分，星期二共整合载体：在农杆菌中整合(缺点：共整合