基因工程原理第八章

1、基因工程原理第八章第1頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二植物基因工程植物基因工程比動物基因工程更成熟、更常規(guī) 1) 上百種不同植物種的基因轉(zhuǎn)移，可以按照一種常規(guī)的程序進行； 2) 成熟的載體系統(tǒng) 根瘤桿菌為基礎(chǔ)、直接DNA轉(zhuǎn)移(操作植物基因組) 植物病毒載體(瞬時高水平表達)原因：植物和動物的根本區(qū)別 有組織的且分化的植物組織表現(xiàn)出很高的發(fā)育可塑性產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的先決條件：某種形式的組織培養(yǎng)步驟第2頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二植物愈傷組織愈傷組織，芽、根尖、莖結(jié)段或正在發(fā)芽的種子等外植體，置于適當?shù)呐囵B(yǎng)基中，長成的一種未分化的團塊。愈傷組織一旦

2、形成，可通過分化無限增殖。愈傷組織發(fā)育的基本要求： 適當?shù)闹参锛に?種類和量的適當) 生長素、細胞分裂素、赤霉素第3頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二其它植物細胞培養(yǎng)操作懸浮細胞原生質(zhì)體小植株 第4頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二植物基因操作概論利用農(nóng)桿菌屬細菌的天然能力 將DNA轉(zhuǎn)入受染植物的基因組中(穩(wěn)定轉(zhuǎn)化)直接轉(zhuǎn)移DNA(瞬時或穩(wěn)定轉(zhuǎn)化) 原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化 DNA包被的散彈轟擊植物病毒作為基因轉(zhuǎn)移載體 植物病毒從不整合到植物基因組(瞬時轉(zhuǎn)化) 第5頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌與冠癭病冠癭病與致瘤

3、質(zhì)粒(Ti質(zhì)粒)T-DNA與外源DNA轉(zhuǎn)化Ti載體 1) 卸甲Ti載體 2) 共整合載體 3) 雙元載體 第6頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二農(nóng)桿菌與冠癭病農(nóng)桿菌誘生冠癭一種植物腫瘤冠癭病重要特征： 冠癭堿的合成。細菌誘導(dǎo)特異冠癭堿的合成，作為其唯一的碳源與氮源。第7頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二冠癭組織特性真正的瘤性轉(zhuǎn)變組織細菌被抗生素殺死后，即使缺乏正常細胞體外培養(yǎng)的植物激素，也可生成愈傷組織冠癭組織特性維持不需要細菌的存在，存在某種“腫瘤誘導(dǎo)要素”第8頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二腫瘤誘導(dǎo)要素Ti質(zhì)粒致瘤質(zhì)粒(T

4、i質(zhì)粒)，農(nóng)桿菌中誘導(dǎo)植物冠癭病的質(zhì)粒。該質(zhì)粒感染植物受傷部位細胞，并將其部分序列整合到植物基因組DNA中。第9頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二Ti質(zhì)粒功能區(qū)域T-DNA區(qū)毒性區(qū)(T-DNA轉(zhuǎn)移區(qū))冠癭堿利用區(qū)復(fù)制起始區(qū)質(zhì)粒轉(zhuǎn)移區(qū)第10頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二T-DNATi質(zhì)粒的一個特異片段，長約23kb，可隨機整合于植物核DNA，攜帶有賦予轉(zhuǎn)化后植物組織無限生長和合成冠癭堿的基因。這些基因并非轉(zhuǎn)化所必需，可由外源DNA取代。第11頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二T-DNA基因冠癭堿合成基因在載體中可用于篩選標記第

5、12頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二邊界序列:T-DNA轉(zhuǎn)化的順式必需序列T-DNA兩側(cè)是25bp的不完全正向重復(fù)序列，稱作邊界序列。該序列，在章魚堿質(zhì)粒和胭脂堿質(zhì)粒中都是保守的。邊界序列不完全轉(zhuǎn)化入植物基因組DNA，但是它們與轉(zhuǎn)化過程有關(guān)。右連接區(qū)相當精確(必需)，左連接區(qū)可以有大約100bp的改變(可能非必需)第13頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二毒性(vir)區(qū)域:T-DNA轉(zhuǎn)化的反式必需基因第14頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二卸甲Ti載體：去除致瘤性的Ti載體(缺點：太大,操作不方便)第15頁，共17頁，2022年，5月20日，12點2分，星期二共整合載體：在農(nóng)桿菌中整合(缺點：共整合