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基因 与 人

上海交通大学教授 李大伟 电邮 daweili@sjtu.edu.cn 电话： 34204744 助教 武正华 电邮 wuzhenghua@sjtu.edu.cn 电话： 34205436. 上海交通大学通识核心课. 基因 与 人. 9. 基因网络与生物防治：基因间的战争与和平. 抗虫基因的前世今生 – 基因网络与食物链 高效资源的获取：基因间的战争与和平 昆虫之死 – 红女王和爱丽丝的赛跑 认识世界 – 为我所用：从生物防治到 BT 转基因. 人 - 食物链的主宰. 变化的基因：基因相互作用、改变、消亡、生成. 基因. 基因. 基因. 基因.

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  1. 上海交通大学教授李大伟 电邮 daweili@sjtu.edu.cn电话：34204744 助教 武正华 电邮 wuzhenghua@sjtu.edu.cn电话：34205436 上海交通大学通识核心课 基因与人 9.基因网络与生物防治：基因间的战争与和平 • 抗虫基因的前世今生 –基因网络与食物链 • 高效资源的获取：基因间的战争与和平 • 昆虫之死–红女王和爱丽丝的赛跑 • 认识世界 –为我所用：从生物防治到BT 转基因 1

  2. 人-食物链的主宰

  3. 变化的基因：基因相互作用、改变、消亡、生成变化的基因：基因相互作用、改变、消亡、生成 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 繁衍 探索 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因 基因

  4. 农药：人类对食物资源的排他性竞争 • 农药残留问题 • 农药残留标准的制定 • 为什么需要用农药 立顿茶叶在中国完全合格： 现行国家标准：噻嗪酮的最大残留限量为 10mg／kg， “立顿” 袋茶：噻嗪酮残留最高含量为 0.3mg／kg， 欧盟标准：噻嗪酮含量最大限量为 0.05mg／kg

  5. 农药循环

  6. 国际农药最大残留量标准的制定 US EPA Office of Pesticide Programs Web Site - Information on USA tolerances (MRLs) USDA FASonline - International Maximum Residue Limit Database European Union - EU MRLs sorted by pesticide Japanese maximum residue limits - The Japan Food Chemical Research Foundation New Zealand (Maximum Residue Limits of Agricultural Compounds) - New Zealand Food Safety Authority Northwest Horticultural Council, Export Manual, Yakima WA - US and international tolerances and export information for tree fruits Taiwan Pesticide Residue Limits in Foods (PDF) CODEX ALIMENTARIUS: Pesticide Residues in Food - FAO

  7. 抗虫基因的前世今生 –食物链的逆转生物与微生物 农业害虫的生物防治：微生物和天敌 （百度） 1）利用微生物防治。常见的有应用真菌、细菌、病毒和能分泌抗生物质的抗生菌，如应用白僵菌防治马尾松毛虫（真菌），苏云金杆菌各种变种制剂防治多种林业害虫（细菌），病毒粗提液防治蜀柏毒蛾、松毛虫、泡桐大袋蛾等（病毒），5406防治苗木立枯病（放线菌）微孢子虫防治舞毒蛾等的幼虫（原生动物），泰山 1号防治天牛（线虫）。 （2）利用寄生性天敌防治。主要有寄生蜂和寄生蝇，最常见有赤眼蜂、寄生蝇防治松毛虫等多种害虫，肿腿蜂防治天牛，花角蚜小蜂防治松突圆蚧。 （3）利用捕食性天敌防治。这类天敌很多，主要为食虫、食鼠的脊椎动物和捕食性节肢动物两大类。鸟类有山雀、灰喜雀、啄木鸟等捕食害虫的不同虫态。

  8. 早期生物防治 • 《南方草木状》记载了利用虫蚁防治柑橘害虫 • 《治蝗笔记》中详细地记载了陈经纶发明养鸭治虫的经过 • Berliner在1911年发现苏云金芽孢杆菌是地中海面蛾的致病菌 • 苏云金杆菌孢子和毒蛋白晶体在1920年代被广泛用于杀虫 生物防治的局限性：“红女王的赛跑”-物种平衡的建立

  9. 抗虫转基因的前世今生：基因间的战争与和平 –从腐生到寄生 一勺土壤含有高达10亿个微生物：腐生、共生、寄生

  10. 更高效的资源获取：食物链的逆转 –微生物猎食昆虫 从食物到共生和寄生： 线虫/荧光细菌-猎食大蜡蛾 真菌寄生蝙蝠蛾幼虫：冬虫夏草 被杀死的蜡蛾幼虫体内出现荧光 线虫和荧光细菌

  11. 昆虫之死–红女王和爱丽丝的赛跑 基因对决-免疫基因和荧光菌毒蛋白基因TcA、TcB、TcC 5个荧光菌> 1000000个无毒菌 荧光细菌Tc 基因  毒蛋白昆虫死于细胞骨架凝聚 线虫-荧光细菌共生周期 线虫释放 荧光细菌的工具基因 毒蛋白 抗菌素 消化酶

  12. 荧光细菌毒蛋白基因进化树

  13. 苏云金芽孢杆菌: 农业害虫的生物防治 苏云金芽孢杆菌、毒晶体、和孢子

  14. 认识世界 –为我所用：从生物防治到BT 转基因 BT转基因玉米避难区研究

  15. 苏云金芽孢杆菌 作用机制-肠壁通透性造成感染 重要基因： cry

  16. cry基因Cry 蛋白作用

  17. Bacillus thuringiensis cry genes Spores and crystals

  18. 2、孔道形成 蛋白稳定 宿主特异性 多种Bt、多种毒蛋白、多种宿主: 进化的毒蛋白 – cry基因家族的重组进化 1、孔道形成 宿主特异性 部分蝴蝶类幼虫部分甲壳虫类 部分飞蛾类幼虫部分蚊蝇类幼虫 3、宿主特异性 受体结合 活化的Bt毒蛋白 多样性来源：毒蛋白3个区域的突变与进化

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