转基因动物与克隆

(一）显微注射产生转基因小鼠
×
超排卵母鼠
公鼠
×
结扎输精管的公鼠
母鼠
受精卵
外源基因已 注入受精卵 雄性原核
向假孕母鼠人 工植入受精卵
假孕母鼠
怀孕母鼠
转基因动物可与能克隆带有外源基因片段的小鼠
体视显微镜
倒置显微镜
显微操作系统
转基因动物与克隆
显微操作图示： 1.用透明质酸酶冲洗输卵管壶腹部，使受精卵与输 卵管分离，取卵，移入培养皿，在CO2孵箱中培养。 2.进行显微操作。使用由三维移动臂控制的持卵针 能稳定吸住卵母细胞，显微注射吸管能准确地调整 到与持卵针同一平面并成一直线的位置上，此时可 对卵母细胞进针。
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二、基因转移的5种方法： 1、显微注射法 2、反转录病毒感染法 3、胚胎干细胞法 4、电脉冲法 5、精子载体导入法
转基因动物与克隆
显微注射法： 1、采集受精卵 2、向受精卵雄性原核注入 DNA溶液 3、将2细胞的受精卵移植到 假妊娠雌性小鼠的输卵 管中 4、导入基因的鉴定
转基因动物与克隆
（一）转基因疾病动物模型： 1、病毒性疾病模型： （1）小儿麻痹病毒受体转基因小鼠 （2）乙型肝炎病毒携带者模型 （3）乙型肝炎表面抗原转基因动物
模型 2、肿瘤转基因动物模型
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3、代谢疾病转基因动物模型 （1）高歇氏病转基因动物模型 （2）家族性神经多发性淀粉样变
（FAP）转基因小鼠 （二）基因治疗的动物模型：
1987年，Martin Evans，Oliver Smithies 和 Mario Capecch 领导的几个研究小组对胚胎干细胞中特定目 标基因进行失活，培育出了第一只基因敲除小鼠。这 三位科学家因为这项工作在2001获得了Lasker奖。接 下来，科学家们用同样的技术又培育出了几千只基因 敲除小鼠。
5、 1985年，英国拉尔夫布林斯特研制 出能生成人类生长激素的转基因猪。
6、 1989年，意大利拉维特拉纳运用精 子载体法转移外源性DNA，获得PSV2— CAT转基因小鼠。
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7、我国1980年代开始转基因动物 研究，成功研制出转基因牛、小 鼠、猪、羊、兔、金鱼。
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新进展： 2000年10月，世界首只 转基因猴在美国诞生， 取名“安迪”，这是世界 上首次培育成功转基因 灵长类动物。
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为了能够更有效地研究蝴蝶翅膀的颜色之迷，美国 巴法罗大学(University at Buffalo)的生物学家们近日 成功地制造出世界上第一只转基因蝴蝶。有意思的是 ，这只蝴蝶的一些基因是来自水母的。（2004年3月12日）
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全身散发荧光的转基因鱼
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肿瘤基因—— 肿瘤转基因动物模型。
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3、遗传病研究： 导入遗传疾病外源基因，制作遗
传疾病转基因动物模型；导入正常基 因，弥补基因缺陷所致遗传疾病。 4、免疫学研究：
用转基因HBsAG小鼠模型研究免疫 耐受性的问题。
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（三）改良和培育动物新品种： 使用重组DNA的转基因技术，培育
囊胚期胚胎的腔内； （5）将其移植到假孕动物子宫。
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（四）电脉冲法 利用外界高电压短脉冲使细
胞膜产生可逆性穿孔，外源性 DNA通过此孔可进入细胞。 （五）精子载体导入法
以精子作为外源性DNA的载 体，通过受精作用将外源性DNA 导入受精卵。
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三、转基因动物的研究概况
1、1960年代，将外源基因导入鸡 的卵巢和睾丸，得到性状改变的
四、转基因动物的应用： （一）生命现象的基础理论研究： 1、发育生物学研究：
通过了解基因的表达、关闭和调 控，了解调控顺序。 2、遗传学研究
观察导入的突变基因的表达，了 解基因结构与功能的关系，还可用于 基因组印迹分析、遗传缺陷的矫正等.
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（二）医学研究： 1、心血管疾病研究：
将转脂蛋白和转纤维蛋白溶酶 原等作为外源DNA转入动物体内， 建立心血管疾病转基因动物模型。 2、肿瘤学研究：
将外源生长激素基因导入“侏儒 症”小鼠——个头增大3倍，恢复生育 能力。
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左侧为转移了大鼠生长激素基因的小鼠
1982年，Richard Palmiter 和 Ralph Brinster 领导 的一个小组将一个能够被锌调控的DNA元件与大鼠的生长激 素基因连在一起，并将其注射到了受精了的小鼠胚胎中， 从而培育出了世界上第一批转基因小鼠。这些转基因小鼠 长期取食含有足量锌的食物后，就会长得非常大。转基因 小鼠的出现掀起了遗传学研究的新的浪潮。
出生长快、产肉、产毛、产奶更多而耗 料极少的转基因家畜。 （四）研制和生产生物活性物质：
将具有医学价值的生物活性物质 （如组织型纤溶蛋白元激活因子，tPA）
导入家畜或家禽的受精ห้องสมุดไป่ตู้，从转基因 动物的体液如乳汁、血液、尿液、腹 水中收获基因产物。
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五、转基因疾病动物模型与基因治疗 动物模型
鸡，估计是转基因鸡。
2、1974年，美国珍尼斯首次用显
微注射法获得体细胞有SV40病毒 DNA的小鼠。
3、1980年，戈登完善了显微注射
技术。
转基因动物与克隆
4、 1982年，帕尔米特将大鼠生长激素 基因结构区融合在SM（金属巯蛋白基 因（MT）启动子）中，注射到小鼠受 精卵雄性原核内，获得体型似大鼠的 转基因小鼠。
第九章
转基因动物与克隆动物
第一节 转基因动物 第二节 克隆动物 第三节 转基因动物和克隆 动物的生物安全与社会安全
转基因动物与克隆
第九章 掌握内容
1、转基因动物和克隆动物的概念。 2、基因转移的5种方法。 3、动物克隆技术的基本方法。
转基因动物与克隆
第一节 转基因动物 一、转基因动物的概念
将特定的外源基因导入动物 受精卵或胚胎，使之稳定整合于 动物的染色体基因组并能遗传给 后代的一类动物。
（持卵针）
（穿刺转针基因）动物与克隆|| （持卵针）
（穿刺针）
（二）反转录病毒感染法 将外源基因DNA插入逆转录病
毒载体； 通过辅助细胞包装成病毒颗粒
，感染胚胎； 再将感染的桑椹期胚胎导入子
宫。
转基因动物与克隆
（三）胚胎干细胞法 （1）获取胚胎干细胞（ES细胞）； （2）将外源基因导入ES细胞； （3）获取囊胚期胚胎； （4）将含有外源基因的ES细胞注入