1、转基因抗虫水稻那些事儿桐乡市茅盾中学生物组王雪锋一、基因工程的那些事儿二、他的那些事儿三、我的那些事儿四、我们和他们的那些事儿获得目的基因形成重组DNA分子将重组DNA分子导入受体细胞筛选含目的基因的受体细胞目的基因的表达目的基因的获取D PCR法C cDNA法A 鸟枪法E 化学合成法B 基因文库基因工程的那些事儿 如果知道离开该基因一定距离上的DNA序列，则可用这个DNA序列作探针，通过染色体步移来逐步接近并最后获取目的基因。一、从基因文库中的筛选目的基因1、染色体步移基因工程的那些事儿染色体步移法克隆基因示意图基因工程的那些事儿千种动植物基因组计划 水稻、熊猫、黄瓜、家蚕、蚂蚁的基因组研究
2、成果已发表；牡蛎、阿拉伯骆驼、石斑鱼、浙东白鹅的测序工作已经完成。2、利用基因组计划基因工程的那些事儿 GenBank是美国的基因序列数据库，汇集并注释了所有公开的核酸序列。基因工程的那些事儿二化螟线粒体基因Cytb二化螟线粒体全基因组序列一、cDNA法获取目的基因基因工程的那些事儿5pppGGAAAAAAAAAAAAAAOH TTTTTTTTTTTTTTTTT-纤维素柱无多聚A尾巴的其他物质无法结合一、cDNA法获取目的基因mRNA1.cDNA第一链的合成5ppp5GGAAAAAAAAAAAAAAOH3TTTTTTTTTTTTTTp55ppp5GGAAAAAAAAAAAAAAOH3cDNA第
3、一链5ppp5GGAAAAAAAAAAAAAAOH3TTTTTTTTTTTTTTp5逆转录酶dNTPs引物基因工程的那些事儿2.cDNA第二链的合成煮沸NaOH5pppGGAAAAAAAAAAAAAAOH3TTTTTTTTTTTTTTpTTTTTTTTTTTTTTpAAAAAAAAAAAAAAOHAAAAAAAAAAAAAATTTTTTTTTTTTTTOHKlenowdNTPsS1TTTTTTTTTTTTTTp基因工程的那些事儿筛选目的基因原理一 mRMAmRMAcDNA探针cDNA探针cDNAcDNA文库表达目的基因细胞不表达目的基因的细胞原初平板影印影印基因工程的那些事儿不表达目的基因的总
4、mRNA表达目的基因的总mRNAcDNA杂交DNA-RNA杂交分子游离的单链mRNA分子筛选目的基因原理二 目的基因cDNA基因工程的那些事儿激光共聚焦荧光扫描显微镜检测杂交信号筛选目的基因原理三：基因芯片筛选 基因工程的那些事儿常用的标记基因1、使用最多的抗生素抗性基因有HPT基因(抗潮霉素)CAT基因(抗氯霉素)SPT基因(抗链霉素)2、常用的抗除草剂基因EPSP基因(抗草甘膦)在真核和原核生物中潮霉素筛选假阳性率低，重复性好基因工程的那些事儿标记基因的剔除 标记基因并不参与植物的性状改良，在完成筛选后它在植物中的存在便是多余的。抗生素抗性基因一旦转移到危害人类健康的微生物中就会为其提供抗
5、药性，除草剂抗性基因如果转移到杂草中就会使其获得除草剂抗性而成为“超级杂草”。基因工程的那些事儿 剔除标记基因的方法有两类：分离剔除和重组剔除。通过标记基因与目的基因分别插入到植物基因组的非连锁位点上，再经减数分裂实现标记基因与目的基因的分离剔除标记基因。将标记基因构建在DNA裁剪单元中，由起裁剪作用的酶(重组酶或转座酶)识别并切除裁剪单元，从而将标记基因从植物基因组中剔除。基因工程的那些事儿安全标记基因 越来越多的安全标记基因被用于植物遗传转化。目前应用到的安全标记基因：甜菜碱醛脱氢酶基因叶绿素合成酶基因木糖异构酶基因基因工程的那些事儿 对研究生而言，每天工作12小时是正常的，少于这个时间就
6、不正常了 每周工作六天半以上是正常的，少于六天半就不正常了 我们众多的课题组中如三个月没有任何进展就不正常了 中国科学院院士第三世界科学院院士美国科学院外籍院士中国转基因水稻之父张启发“2009年第二批农业转基因生物安全证书批准清单”上批准两个由张启发团队研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”，首次获得农业部为转基因水稻颁发的安全证书，并准予在湖北省范围内进行种植。转CrylAbc基因的抗虫水稻“华恢1号”是采用基因枪方法将质粒pFHBTl(含CrylAbc融合基因)和p2GLRC7(含标记基因HPT基因)共转化到”明恢63”中，获得纯系。“Bt汕优63”也采用相同的方法获得。商品
7、化的转基因大米谁吃谁知道！老弟，味道如何?“华恢1号”和“Bt汕优63”转基因水稻的毒蛋白基因在整个生育期的各个部位都表达。早期表达量高于晚期。种子中表达量低。对水稻主要害虫二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟等螟蛾科害虫均具有较好防效，控制效率均在 90%以上，但对大螟的防效较低，晚稻上的控制效率仅为44%64%。CrylAb毒蛋白能在“转基因水稻褐飞虱黑肩绿盲蝽”食物链中的传递和富集 来源：实验中发现转基因水稻对二化螟的抗 虫效果存在地理差异。手段：分析二化螟的遗传多样性，明确 不同地理种群的进化关系。原理：线粒体DNA具有高度的均一性，严格的母 系遗传方式，近缘种间解析的灵敏度 高，便于进行群体遗传分析。线粒体相 关基因是一种优良的进化分子标记。方法：1、全国18个地理点采集二化螟同 龄幼、成虫（湖北省内采集转基因 种植物区和非转基因种植区二化螟）2、PCR扩增线粒体基因COI、COII、Cytb、16srDNA、12srDNA、ND1 3、提纯并测序各基因序列 4、分析进化关系 5、结论 西南分支北部分支东南分支结论 中国的二化螟很可能分化为遗传上不同的、与地理位置相一致的3个分支，即华中分支，西南分支和北部分支。二化螟地理临近地区的种群间的基因交流水平较低；二化螟在转基因水稻种植区和非转基因水稻种植区的多个世代中没有明显的遗传多样性改变 谢谢大家！
