轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)

1、LOGO 轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)姓名：王云罡學(xué)號：04011115院系：信息科學(xué)與工程學(xué)院郵箱：聯(lián)系電話OGO目目 錄錄243 1應(yīng)用前景3 3技術(shù)環(huán)節(jié)展望未來 概 述LOGO概述1976年Jaenisch等獲得含有SV40 DNA的嵌合體小鼠。1980年，Gordon應(yīng)用顯微注射法首次成功地將重組的外源DNA直接注入小鼠受精卵雄原核中，獲得了攜帶外源基因小鼠。1982，Palmiter將大鼠的生長激素基因用微注射方法導(dǎo)入小鼠的受精卵中獲得巨型小鼠（supermouse），從而在理論上和實踐意義上都將轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高一步，引起生物學(xué)界極大的關(guān)注，為基因工程育種提供

2、誘人的前景。早期以提高生長為主到現(xiàn)在的以生產(chǎn)藥用蛋白和可移植的器官LOGO轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù)：轉(zhuǎn)基因技術(shù)：是把已知是把已知基因轉(zhuǎn)移到真核細胞，并整基因轉(zhuǎn)移到真核細胞，并整合到基因組中得到穩(wěn)定表達合到基因組中得到穩(wěn)定表達的技術(shù)。它是改變物種遺傳的技術(shù)。它是改變物種遺傳性狀的最根本途徑。性狀的最根本途徑。 LOGO轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物 轉(zhuǎn)基因動物：是指基因組中整合有外源基因的一類動物。整合到動物基因組上的外源結(jié)構(gòu)基因稱為轉(zhuǎn)基因。 LOGO轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)轉(zhuǎn)基因動物技術(shù) 轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)：是將外源 基因或體外重組的基因結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移 到動物的受精卵內(nèi)，使其在動物 體內(nèi)得到整合和表達，以產(chǎn)生具 有

3、新遺傳特征或性狀的動物，并 能將新的遺傳信息穩(wěn)定地遺傳給 后代，獲得外源基因系或轉(zhuǎn)基因 群，或者是外源基因在特定調(diào)控 元件的作用下在某些宿主組織中 進行獨立的復(fù)制，并在一定時間 內(nèi)表達外源蛋白（生物反應(yīng)器）。LOGO制備轉(zhuǎn)基因動物的基本流程制備轉(zhuǎn)基因動物的基本流程1 1、目的基因克隆和體外重組、目的基因克隆和體外重組 1）人工合成）人工合成 2）互補）互補DNA（cDNA）的克?。┑目寺?3）DNA克隆克隆2 2、外源基因的導(dǎo)入、外源基因的導(dǎo)入 將目的基因轉(zhuǎn)入將目的基因轉(zhuǎn)入培養(yǎng)培養(yǎng)產(chǎn)下后代產(chǎn)下后代3 3、外源、外源DNADNA整合、轉(zhuǎn)錄及表達的分子檢測整合、轉(zhuǎn)錄及表達的分子檢測 是否是轉(zhuǎn)基因動

4、物是否是轉(zhuǎn)基因動物L(fēng)OGO轉(zhuǎn)基因的導(dǎo)入方法轉(zhuǎn)基因的導(dǎo)入方法顯微顯微注射法注射法逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒感染感染胚胎法胚胎法胚胎胚胎干細胞干細胞法法精子載體法精子載體法細胞核移植法細胞核移植法生殖細胞生殖細胞轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染法LOGO顯微注射法顯微注射法 顯微注射法是通過顯微注射法是通過顯微操作儀顯微操作儀將外源基因?qū)⑼庠椿蛑苯幼⑸涞绞芫训脑酥兄苯幼⑸涞绞芫训脑酥?，該法是產(chǎn)生最早且，該法是產(chǎn)生最早且又最為有效的轉(zhuǎn)基因方法又最為有效的轉(zhuǎn)基因方法 。 但原核顯微注射法技術(shù)難度比較大，不僅需要但原核顯微注射法技術(shù)難度比較大，不僅需要昂昂貴的儀器貴的儀器，而且需要一定的，而且需要一定的操作技巧操作技巧。

5、LOGO顯微注射法顯微注射法 基因原核注入基因原核注入 顯微圖像顯微圖像LOGO顯微注射法基本流程顯微注射法基本流程LOGO逆轉(zhuǎn)錄病毒感染胚胎法逆轉(zhuǎn)錄病毒感染胚胎法 將外源基因重組到將外源基因重組到DNADNA病毒或病毒或RNARNA病毒上，再病毒上，再用重組的用重組的DNADNA病毒或病毒或RNARNA病毒去感染著床前后的胚病毒去感染著床前后的胚胎，隨后病毒基因插入到宿主胚胎基因組中，外胎，隨后病毒基因插入到宿主胚胎基因組中，外源基因也自然整合到胚胎基因組中。源基因也自然整合到胚胎基因組中。 逆轉(zhuǎn)錄病毒感染胚胎法是近年來興起的基因逆轉(zhuǎn)錄病毒感染胚胎法是近年來興起的基因轉(zhuǎn)移方法，操作相對簡單而

6、且感染后基因的整合轉(zhuǎn)移方法，操作相對簡單而且感染后基因的整合效率高。效率高。LOGOLOGO胚胎干細胞法胚胎干細胞法 胚胎發(fā)育卵泡階段的細胞能在培養(yǎng)基中體外增殖，胚胎發(fā)育卵泡階段的細胞能在培養(yǎng)基中體外增殖，當(dāng)把他們重新輸回胚胎胚泡后，仍保留著分化成其他細當(dāng)把他們重新輸回胚胎胚泡后，仍保留著分化成其他細胞（包括生殖細胞）的能力，這些細胞稱為胞（包括生殖細胞）的能力，這些細胞稱為多效性胚胎多效性胚胎干細胞（干細胞（ES）。）。 ES在體外培養(yǎng)時可承受轉(zhuǎn)基因操作而不影響其分化在體外培養(yǎng)時可承受轉(zhuǎn)基因操作而不影響其分化多效性，外源基因通過同源重組方式特異性整合在多效性，外源基因通過同源重組方式特異性整

7、合在ES基基因組內(nèi)的一個非必需位點上，構(gòu)成因組內(nèi)的一個非必需位點上，構(gòu)成工程化胚胎干細胞工程化胚胎干細胞，工程化胚胎干細胞經(jīng)篩選鑒定和體外擴增，再輸回小鼠工程化胚胎干細胞經(jīng)篩選鑒定和體外擴增，再輸回小鼠胚胎胚泡中，最終形成轉(zhuǎn)基因動物。胚胎胚泡中，最終形成轉(zhuǎn)基因動物。 LOGO胚胎干細胞法胚胎干細胞法胚胎干細胞法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的流程圖胚胎干細胞法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的流程圖LOGO精子載體法精子載體法 精子載體法是精子和外源DNA混合培養(yǎng)時，外源DNA可直接進入精子的頭部，通過受精將外源基因引入動物細胞中。 外源DNA導(dǎo)入精細胞的方法有DNA與精子共育法、點穿孔導(dǎo)入法、脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法。LOGO精子載體法

8、精子載體法精子載體法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因的基本流程精子載體法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因的基本流程LOGO細胞核移植法細胞核移植法 細胞核移植技術(shù)，就是將供體細胞核移入除去核的卵母細胞中，使后者不經(jīng)過精子穿透等有性過程即無性繁殖即可被激活、分裂并發(fā)育成新個體，使得核供體的基因得到完全復(fù)制。以供體核的來源不同可分為胚細胞核移植與體細胞核移植兩種。LOGO細胞核移植法細胞核移植法細胞核移植法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的基本流程細胞核移植法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的基本流程LOGO生殖細胞轉(zhuǎn)染法生殖細胞轉(zhuǎn)染法生殖細胞轉(zhuǎn)染法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的基本流程生殖細胞轉(zhuǎn)染法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的基本流程LOGO轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)應(yīng)用前景轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)應(yīng)用前景 自20世紀(jì)8

9、0年代第一只轉(zhuǎn)基因小鼠誕生起，人類就開始了對轉(zhuǎn)基因動物的研究。隨著研究的不斷深入和實驗技術(shù)的不斷完善，有些轉(zhuǎn)基因動物的成果已進入實用化和商業(yè)化的開發(fā)階段。目前，轉(zhuǎn)基因動物主要應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、生產(chǎn)等各個方面。LOGO在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用1.人類疾病動物模型 建立用于藥物研究的適合基因治療的轉(zhuǎn)基因動物模型是轉(zhuǎn)基因動物的重要方向。 此模型具有準(zhǔn)確、經(jīng)濟、試驗次數(shù)少、顯著縮短試驗時間等優(yōu)點。2、異體器官移植 器官移植是目前治療器官功能衰竭等疾病的首選技術(shù)，為患者帶來希望，利用轉(zhuǎn)基因動物可以在動物體上培育人體器官，有效緩解器官供需日益突出的矛盾。LOGO在生產(chǎn)中的應(yīng)用在生產(chǎn)中的應(yīng)用1、促進動物

10、生長，提高生產(chǎn)性能 利用動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以促進動物的生長發(fā)育，提高動物的生產(chǎn)性能。通過導(dǎo)入外源性生長激素基因，改造動物原有的基因組，從而達到加快動物生長速度，提高肉、蛋、奶等產(chǎn)品的產(chǎn)量，提高飼料利用率的目的。LOGO巨型鮭魚巨型鮭魚許多動物的生長速度取決于體內(nèi)生長激素的含量。我們可以用轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)往動物體轉(zhuǎn)入生長激素基因生長激素基因，用此方法培育的轉(zhuǎn)基因鮭魚，在同一生長期內(nèi)，平均重量是普通鮭魚的11倍，成熟期也比普通鮭魚快1倍。轉(zhuǎn)基因鮭魚(上)與同年齡的野生鮭魚(下)2、提高抗病力和適應(yīng)性 對牛、羊等家畜和家禽進行基因轉(zhuǎn)移，還可以有效提高家畜的抗病耐寒能力，改善其性狀，促進了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。 3、動物生物反應(yīng)器 動物生物反應(yīng)器（bioreactor）是利用轉(zhuǎn)基因活體動物，高效表達某種外源蛋白的器官或組織，進行工業(yè)化生產(chǎn)功能蛋白質(zhì)的技術(shù)。 動物生物反應(yīng)器的研究開發(fā)重點是動物乳腺反應(yīng)器和動物血液反應(yīng)器。即，把人體相關(guān)基因整合到動物胚胎里，使生出的轉(zhuǎn)基因動物血液中，或長大產(chǎn)生的奶汁中，含有人類所需要的不同蛋白質(zhì)。這是當(dāng)前生物技術(shù)的尖端和前沿研究項目。 LOGO思思 考考 與與 展展 望望 隨著技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因動物的規(guī)模會越來越大，如果沒有一套很好的跟蹤、評估管理系統(tǒng)，勢必從