植物基因工程總結(jié)

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1、第一章概述?植物基因工程的研究范圍；相關(guān)學(xué)科；歷史和現(xiàn)狀；理論和現(xiàn)實(shí)意義；研究步驟。第二章轉(zhuǎn)化系統(tǒng)?根癌農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化系統(tǒng)；植物病毒載體系統(tǒng)；植物原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化系統(tǒng)；植物組織及整體水平的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)；轉(zhuǎn)化供體DNA的基本特點(diǎn)；轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的選擇；轉(zhuǎn)化選擇標(biāo)記基因；轉(zhuǎn)化體的鑒定。第三章目的基因的獲得和植物基因啟動(dòng)子的分離?目的基因的分離克?。还δ艿鞍捉M技術(shù)分離目的基因；基因文庫技術(shù)分離目的基因；mRNA差別顯示技術(shù)分離差別表達(dá)基因；圖位克隆目的基因；標(biāo)簽法分離克隆目的基因；酵母雙雜交系統(tǒng)分離目的基因；基因芯片技術(shù)及生物信息學(xué)技術(shù)在分離克隆目的基因中的

2、應(yīng)用。植物基因啟動(dòng)子的分離克隆。第四章外源基因在轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)調(diào)控?轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列對外源基因表達(dá)的影響；mRNA3'-端非編碼序列對外源基因表達(dá)的影響；5'-端內(nèi)含子的影響；外源基因在轉(zhuǎn)譯水平表達(dá)的調(diào)控；外源基因轉(zhuǎn)譯后的細(xì)胞內(nèi)定位及加工；外源基因的整合、重排及甲基化；外源DNA整合的遺傳效應(yīng)對基因表達(dá)的影響；轉(zhuǎn)基因沉默的類型及其機(jī)理；克服轉(zhuǎn)基因沉默的策略。反義RNA,RNAi,Knockout技術(shù)。第五章植物基因工程動(dòng)態(tài)?抗病植物基因工程；抗蟲植物基因工程；抗除草劑植物基因工程；抗逆植物基因工程；品質(zhì)改良；花形花色控制；雄性不育系的創(chuàng)建

3、；生物反應(yīng)器。緒論植物基因工程定義(朱楨）：采用工程設(shè)計(jì)的方式，通過體外DNA重組技術(shù)，將特定的外源基因?qū)胧荏w植物細(xì)胞內(nèi)，由此獲得的轉(zhuǎn)化植物可以表現(xiàn)出預(yù)期的遺傳特性，具有上述特點(diǎn)的科學(xué)被稱之為植物基因工程。轉(zhuǎn)化：外源DNA通過載體﹑媒體或其他物理﹑化學(xué)方法導(dǎo)入植物細(xì)胞并得到整合及表達(dá)的過程。實(shí)現(xiàn)這一過程的途徑稱之為“轉(zhuǎn)化系統(tǒng)”轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括載體系統(tǒng)和受體系統(tǒng)。受體系統(tǒng)的要求：易再生，再生頻率高，穩(wěn)定性、重復(fù)性好。直接把野生型Ti質(zhì)粒作為載體存在的問題：a.Ti質(zhì)粒大，不易直接操作。b.酶切位點(diǎn)太多。c.T-DNA區(qū)內(nèi)有許多不需要的編碼基因。d

4、.Ti質(zhì)粒不能在大腸桿菌中復(fù)制，得到重組質(zhì)粒，只能在農(nóng)桿菌中擴(kuò)增，而農(nóng)桿菌的接合轉(zhuǎn)化率很低。e.Ti質(zhì)粒上有一些對于T-DNA轉(zhuǎn)移不起任何作用的基因。Ti質(zhì)粒的改造：1、除去T-DNA上的生長素（tms）和細(xì)胞分裂素（tmr）生物合成基因，因?yàn)榇罅康纳L素和細(xì)胞分裂素會(huì)抑制細(xì)胞再生為整株植物；2、除去T-DNA上的冠嚶堿合成基因（tmt）；因?yàn)楣趪聣A的合成大量消耗精氨酸和谷氨酸，影響植物細(xì)胞的生長；3、除去TTii質(zhì)粒上的其它非必需序列，最大限度地縮短載體的長度；4、安裝大腸桿菌復(fù)制子，使其能在大腸桿菌中復(fù)制，以利于克隆操作；5、安裝植物細(xì)胞

5、的篩選標(biāo)記，如neor基因，使用植物基因的啟動(dòng)子和polyA化信號序列；6、安裝多聚人工接頭以利于外源基因的克隆。先將T-DNA片段克隆到大腸桿菌的質(zhì)粒中，并插入外源基因，最后通過接合轉(zhuǎn)移把外源基因引入到農(nóng)桿茵的Ti質(zhì)粒上，這是一種把預(yù)先進(jìn)行亞克隆、切除、插入或置換的T-DNA引入Ti質(zhì)粒的有效方法。帶有重組T-DNA的大腸桿菌質(zhì)粒衍生載體稱為“中間載體（intermediatevector），而接受中間載體的Ti質(zhì)粒則稱為受體Ti質(zhì)粒（acceptorTip1asmid），一般是卸甲載體（disarmedvector）。一元系統(tǒng)中間載體的特

6、征：①中間載體必須含有與Ti質(zhì)粒T-DNA區(qū)同源的序列，此外含有pBR的序列，在其被引入到根癌農(nóng)桿菌后即可高頻地與Ti質(zhì)粒的T-DNA的同源序列進(jìn)行重組；②它應(yīng)具有一個(gè)或幾個(gè)細(xì)菌選擇標(biāo)記，便于篩選共整合質(zhì)粒；③它必須有bom位點(diǎn)，在有誘導(dǎo)質(zhì)粒存在的情況下，bom位點(diǎn)的存在可以使中間載體在不同細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)移；④它應(yīng)該含有陽性植物選擇標(biāo)記，以利于轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞的篩選，例如新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶(neomycinphosphotransferase,Npt-Ⅱ)基因，其可賦予轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞卡那霉素抗性；⑤它應(yīng)該含有單一的限制性內(nèi)切酶切點(diǎn)，以利于外源基因的

7、插入；⑥無Ti質(zhì)粒的邊界序列。雙元載體（binaryvecter）系統(tǒng)是指由兩個(gè)分別含TDNA和Vir區(qū)的相容性突變Ti質(zhì)粒構(gòu)成的雙質(zhì)粒系統(tǒng),又因?yàn)槠銽-DNA與Vir基因在兩個(gè)獨(dú)立的質(zhì)粒上，通過反式激活T-DNA轉(zhuǎn)移,故稱之為反式載體（transvecter）.一元載體與二元載體系統(tǒng)的比較：植物基因轉(zhuǎn)化載體必須具備的兩個(gè)功能。（1）媒介，整合（2）提供被寄主細(xì)胞復(fù)制，轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)識別的DNA序列RNA病毒作為基因載體的基本方法①單鏈病毒RNA反轉(zhuǎn)錄成一條單鏈cDNA（ssDNA）②合成雙鏈cDNA（dscDNA）③雙鏈cDNA在細(xì)菌質(zhì)粒或Cos

8、mide中克?、芡庠椿虿迦氲娇寺≠|(zhì)粒的cDNA中⑤把帶有外源基因的cDNA轉(zhuǎn)錄成RNA再感染植物病毒載體系統(tǒng)的評價(jià)優(yōu)點(diǎn)：①感染方式簡單（CaMV，TMV）②可以產(chǎn)