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课程学习报告范文3篇
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课程学习报告范文篇一：常用植物转基因技术专题课程学习报告
摘要: 从原理、 基本步骤和优缺点等几个方面对农杆菌介导法、 基因枪法、 超声波介导法、 子房注射法和花粉管通道法等 5种常用的植物转基因技术进行了简要介绍。 关键词: 农杆菌介导法;基因枪法; 子房注射法;花粉管通道法; 原理;基本步骤。
Abstract: from several aspects such as the principle， basic steps and advantages and disadvantages of agrobacterium mediated method， gene
marksmanship， ultrasound mediated method， ovary injections and the method of pollen tube channels five kinds of plant transgenic technology in common use are briefly introduced.
Key words: agrobacterium mediated method;Gene marksmanship.Ovary injections;Pollen tube channel;The principle;Basic steps.
植物转基因技术是通过各种物理的、 化学的和生物的方法将从动物、 植物及微生物中分离的目的基因整合到植物基因组中， 使之正确表达和稳定遗传并且赋予受体植物预期性状的一种生物技术方法。 世界上第一种转基因植物是一种含有抗生素药类抗体的烟草，1983年培育成功。世界上第一种转基因食品是1993年投放美国市场的转基因晚熟西红柿。转基因农作物可能同时具有高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等多重优点，因此中国科学院院士、华中农业大学教授张启发曾指出：\农业转基因技术可保障农业的可持续发展，是解决世界温饱问题的根本途径。\
植物转基因技术已在作物改良和育种领域发挥了重要作用。通过植物转基因技术，一些来自于动物、 植物及微生物的有益基因如抗病 /虫基因、 抗非生物胁迫性状基因
及特殊蛋白基因已被转化到农作物中以改良现有的农作物和培育新的农作物品种。以 DNA 重组技术为基础的植物转基因技术极大地扩展了基因信息的来源， 打破了远缘物种间自身保持遗传稳定性的屏障。植物转基因技术已应用到玉米、 水稻、 麦、 大豆和棉花等许多农作物。同时， 该技术也正在被尝试用于茄子和草莓等其它的作物中 。
目前，根据转基因植物的受体类型，植物转基因方法可以分为 3大类: 以外植体为受体的基因转化方法， 如农杆菌介导法、 基因枪法和超声波介导法; 以原生质体为受体的基因转化方法，如聚乙二醇法、 电击法、脂质体法及磷酸钙-DNA 共沉淀法; 以种质系统为受体的基因转化方法， 如子房注射法和花粉管通道法 [1]。由于以原生质体为受体的基因转化方法有原生质体培养难度大，培养过程繁杂， 培养工作量大且培养技术不易掌握;原生质体再生植株的遗传稳定性差、 再生频率低并且再生周期长; 相关的转化方法的转化率低、 效果不理想等缺点， 所以该类基因转化方法未被作为植物转基因的常规方法广泛使用 [2]。本文将对农杆菌介导法、 基因枪法、 超声波介导法、 子房注射法和花粉管通道法的原理、 基本步骤和优点。
1 农杆菌介导法
1.1 农杆菌转化的基本原理
农杆菌是一种天然的基因转化系统.农杆菌分为根瘤农杆菌和发根农杆菌.根瘤农杆菌中含有肿瘤诱导质粒(Ti)，其上含有可转DNA(T-DNA)区、毒性区 (Vir区) 以及冠瘿碱代谢基因编码区.T-DNA两端是两个25 bp的重复序列，分别称为左边界和右边界，两个边界序列之间是生长素和细胞分裂素合成基因以及冠瘿碱合成基因.Vir区中含有多个基因段，如VirA、VirB、VirC、VirD、VirE、VirG、VirH等，每个基因段都含有多个基因.当植物受到伤害时，分泌含有酚类化合物的汁液，如乙酰丁香酮等，这些酚类化合物一方面通过染色体毒性基因(chvA、chvB等)介导的催化作用促使农杆菌向植物受伤部位移动并附着于植物细胞表面;另一方面则被Ti质粒上由VirA和VirG组成的双组分调节系统识别，从而诱导其他Vir基因的表达.VirD1和VirD2共同作用，由T-DNA右边界开始向左边界切割产生一条T-DNA单链(T-链)，T-链5'末端与一分子VirD2结合，其余部分与VirE2结合，组成T-复合体.T-复合体被转移到农杆菌外，通过植物细胞壁上VirB蛋白组成的通道进入到植物细胞内.VirD2和VirE2上的核定位信号被转运蛋白识别，经主动运输过程通过核孔进入细胞核内，在VirD2的帮助下，入植物核染色体中，完成T-DNA由农杆菌向植物的转移及整合过程[3].
1.2 农杆菌介导法的基本步骤
( 1)诱导目标植物外植体; ( 2)构建含有目的基因的质粒; ( 3)质粒导入合适的农杆菌菌株中及该菌株的活化过程; ( 4)植物愈伤组织的微伤口处理及农杆菌侵染; ( 5)共培养及脱菌处理; ( 6)愈伤组织筛选、 分化与植株再生; ( 7)再生植株及其后代的外源基因及其表达产物的分子检测; ( 7 )转基因 T1代的目标性状鉴定[ 4，5]。
1.3 农杆菌介导的转化技术与其他方法相比，具有十分明品的优点
1.农杆菌Ti质粒基因转化系统足H前研究最多、理论机理最清楚，技术方法最成熟、应用最广泛的趣因转化途校。 2.利用天然的转化载体系统，转化频率高，转化效果好。3.能导入大片段的DNA 。4.外源基闲多以单拷贝插入，较少出现IP基化和基因沉默现象，遗传稳定性好，且多数符合盂德尔遗传规律。农杆菌介导法的缺点足需要建立植株再生体系，并需要经历繁琐的原生质体或组织培养过[6]。 2 基因枪法
2.1 基因枪法的原理
利用基因枪产生的高压动力冲击波将包裹外源 DNA的重金属颗粒 (如钨粉、 金粉等 )射穿植物细胞壁和细胞膜，射入植物细胞， 使外源 DNA随机整合到植物细胞染色体中， 达到使外源 DNA 在受体植物中正常表达和稳定遗传的目的[7]。
2.2 基因枪法的基本步骤
( 1 )诱导目标植物外植体;( 2)构建含有目的基因的质粒或制备外源 DNA 样品; ( 3)重金属颗粒的外源基因包被过程; ( 4)植物愈伤组织的前处理; ( 5)基因枪轰击过程; ( 6)愈伤组织筛选、 分化与植株再生; ( 7)再生植株及其后代的外源基因及其表达产物的分子检测 [8]
2.3 基因枪法的优点所在
小麦遗传转化中使用最广泛的一种方法，它没有宿主的限制、具有广泛的祀受体类型、操作简便快捷、可控度高等优点。该技术可用植物组织、愈伤组织、悬浮细胞系和胚作为遗传转化的受体材料，从而避开了从植物原生质体再生植株的难题，又解决了农杆菌的宿主范围限制的问题 [9]。作为基因枪转化的受体，不同的研究者有不同的选择，采用胚性愈伤组织、幼胚、幼穗等作为受体进行转化均有获得成功的报道。
3 花粉管通道法
20世纪 70年代末期， 在 DNA 片段杂交假设理论和对植物开花受精过程的解剖学及细胞学特征研究的基础上，我国科学家周光宇[10]等推测外源 DNA 可以通过花粉管经过的珠心通道进入受精胚囊， 转化进入精卵融合细胞、 早期合子及早期胚细胞。随后， 周光宇等创建花粉管通道技术并通过该技术将外源 DNA导入陆地棉， 成功地培育出抗枯萎病的新品种 [11]。目前，花粉管通道法已成功应用于棉花、水稻、小麦，大豆等农作物的改良和育种工作。
3.1 花粉管通道法的原理
在植物授粉后的特定时期内， 利用精卵融合细胞、 早期合子及早期胚细胞无细胞壁和核膜结构的特点， 以柱头内形成的花粉管为通道，将外源 DNA导入受精胚囊。在受精后细胞基因组合成和复制活跃的条件下， 将外源 DNA 随机整合到受体植株基因组上
3.2 花粉管通道法的基本步骤
( 1)目的基因的制备;( 2)根据受体植物受精后，花粉管形成的情况和精卵细胞融合的时间， 确定最佳时间，进行外源 DNA导入; ( 3)转化种子及其后代的外源基因及其表达产物的分子检测[12]。