上海交通大学：《生命科技与人类生活》教学资源（课程讲稿）转基因技术 Transgenic technology

Transgenic technology 转基因技术 张大兵 2016年10月20日

Transgenic technology 转基因技术 2016年10月20日 张大兵

转基因技术定义： “转基因生物”一词的最初来源是英语“Transgenic Organisms”,因为在上 世纪70年代，重组脱氧核糖核酸技术刚开始应用于动植物育种的时候，常 规的做法是将外源目的基因转入生物体内，使其得到表达，因而在早期的 英语文献中，这种移植了外源基因的生物被形象地称为“transgenic Organisms”",即“转基因生物

转基因技术定义： “转基因生物”一词的最初来源是英语“Transgenic Organisms” ，因为在上 世纪70年代，重组脱氧核糖核酸技术刚开始应用于动植物育种的时候，常 规的做法是将外源目的基因转入生物体内，使其得到表达，因而在早期的 英语文献中，这种移植了外源基因的生物被形象地称为“transgenic Organisms” ，即“转基因生物”

转基因技术定义： 但随着分子生物技术的不断发展，尤其是上世纪90年代末以来，科学家们 能够在不导入外源基因的情况下，通过对生物体本身遗传物质的加工、敲 除、屏蔽等方法也能改变生物体的遗传特性，获得人们希望得到的性状。 在此类情形下，没有转入外源基因，严格说就不能再称为转基因，称为 “基因修饰”更加合适和全面，因此现在开始用“Genetically Modified Organisms(简称GMO)”,即“基因修饰生物”，来代替早期的 “Transgenic Organisms”。 ◆因此，我们所指的“转基因生物”，其概念已经为“基因修饰生物”所涵 盖。但因为“转基因”一词已经普遍为人们接受，而且外源基因导入仍然 是分子生物技术在作物育种领域中所采用的主要方法之一，“转基因生物” 一词就沿用至今

u 但随着分子生物技术的不断发展，尤其是上世纪90年代末以来，科学家们 能够在不导入外源基因的情况下，通过对生物体本身遗传物质的加工、敲 除、屏蔽等方法也能改变生物体的遗传特性，获得人们希望得到的性状。 在此类情形下，没有转入外源基因，严格说就不能再称为转基因，称为 “基因修饰”更加合适和全面，因此现在开始用“Genetically Modified Organisms（简称GMO）” ，即“基因修饰生物” ，来代替早期的 “Transgenic Organisms” 。 u 因此，我们所指的“转基因生物” ，其概念已经为“基因修饰生物”所涵 盖。但因为“转基因”一词已经普遍为人们接受，而且外源基因导入仍然 是分子生物技术在作物育种领域中所采用的主要方法之一， “转基因生物” 一词就沿用至今。 转基因技术定义：

转基因技术定义： ◆转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。 ◆基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以 是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基 因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现 特定的遗传性状的个体

转基因技术定义： u 转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。 u 基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以 是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基 因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现 特定的遗传性状的个体

转基因技术历史： ◆早在1956年， Crick和Watson对生物遗传物质的结构的揭示极 大地促进了现代生物技术的发展； A T C

转基因技术历史： u早在1956年，Crick和Watson对生物遗传物质的结构的揭示极 大地促进了现代生物技术的发展；

转基因技术历史： ● 到1968年，美国科学家Paul Berg成功地将两段没 有遗传相关性的DNA片段连接，引起生物学界的 轰动，该科学家也因此获得了诺贝尔奖。 ◆随后，Paul Berg试图开展将这段重组脱氧核糖核 酸(rDNA)导入真核生物细胞核的实验，由于 实验采用的DNA来源于一种非常危险的病毒， 旦DNA片段在真核细胞内恢复了生物活性，后果 不堪设想，此时，有同行意识到该实验的危险性， 向他发出了警告，仔细斟酌后暂时放弃了这项可 能再度让他问鼎诺贝尔奖的实验

u到1968年，美国科学家Paul Berg成功地将两段没 有遗传相关性的DNA片段连接，引起生物学界的 轰动，该科学家也因此获得了诺贝尔奖。 u随后，Paul Berg试图开展将这段重组脱氧核糖核 酸（rDNA）导入真核生物细胞核的实验，由于 实验采用的DNA来源于一种非常危险的病毒，一 旦DNA片段在真核细胞内恢复了生物活性，后果 不堪设想，此时，有同行意识到该实验的危险性， 向他发出了警告，仔细斟酌后暂时放弃了这项可 能再度让他问鼎诺贝尔奖的实验。 转基因技术历史：

转基因技术历史： 而在1972年，生物学家从大肠杆菌中提取了一种限制性内切酶，命名为 EcoR I酶，这种酶能够在特定编码区域将DNA链切断，这使得不同遗传物质之 间的重组变得愈加可行。 1978年，诺贝尔医学奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯(Daniel Nathans)、亚 伯(Werner Arber)与史密斯(Hamilton Smith)时，限制酶将带领我们进入合 成生物学的新时代。 Hpa I 3C AA TTGS CUT Eco RI 限制性 内切酶 A-G-T C-A-C GAC A-T-C-G C A-T-C-G T G 识别 T C-A-G-T G C-T GT AG C G-T A G C A C G5' 特定的 城基序列 CUT Hind III 3'TT⊙GA

u 而在1972年，生物学家从大肠杆菌中提取了一种限制性内切酶，命名为 EcoRⅠ酶，这种酶能够在特定编码区域将DNA链切断，这使得不同遗传物质之 间的重组变得愈加可行。 u 1978年，诺贝尔医学奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚 伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，限制酶将带领我们进入合 成生物学的新时代。 转基因技术历史：

转基因技术历史： ◆1974年，科恩(Cohen)) 将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基 因转到大肠杆菌体内，揭开了转基因技术应用的序幕。 ◆1982年，美国ly公司首先实现利用大肠杆菌生产重组胰岛素， 标志着世界第一个基因工程药物的诞生。 合成人生长数素基因的mRNA GATC GGATCC CCTAGG 1@ CTAG GGATCC 目的基因 GATC GeneI GeneII CCTAGG CTAG 结合 2A 导入 表示限制性衡夜有的识别序列放大 ③ 细菌D 转化的细閻 重组质粒 检测筛选 工程菌

转基因技术历史： u1974年，科恩（Cohen）将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基 因转到大肠杆菌体内，揭开了转基因技术应用的序幕。 u1982年，美国Lilly公司首先实现利用大肠杆菌生产重组胰岛素， 标志着世界第一个基因工程药物的诞生

转基因技术： 生物炸外 基囚 DNA分子水平 剪切一拼接 导入一表达 2损作乐境是3都作对象是4指作水平是 5.基本过程是 基因拼接技术 或 1.别名是 基因工是 6.“剪刀”是· 限制性内切衡 DNA直组技术 10.原座是 9结果是8运载工具是7.“针线”是 人炎而要的 质拉、壁菌炸、 基因宜组 基因产品 动怕物病击等 DNA连接

转基因技术：

转基因技术历史： ◆1992年，荷兰培育出植入了人促红细胞生成素基因的转 基因牛，人促红细胞生成素能刺激红细胞生成，是治疗 贫血的良药

u1992年，荷兰培育出植入了人促红细胞生成素基因的转 基因牛，人促红细胞生成素能刺激红细胞生成，是治疗 贫血的良药。 转基因技术历史：