转基因动物 PPT课件

培育品种优良的工程动物
13
14
15
16
（二）转基因动物技术的应用
1、研究基因的结构和功能 2、研究发育过程中基因的特异性表达 3、遗传性疾病的研究 4、培育动物新品种 5、构建转基因动物—生物反应器
17
1、研究基因的结构和功能
1）组织特异性基因的表达。 2）通过研究转入外源基因后的新表型，发现
➢ 1990 年 ， Pursel 获 得 转 小 鼠 乳 清 酸 性 蛋 白 (whey acidic protein,WAP）基因猪，基因在 乳中表达了WAP。
9
➢ 1992年Swanson等将-1球蛋白和 -球蛋基因导入 山羊受精卵，得到转基因山羊中检测到人的血红蛋白 。
➢ 1993年，爱丁堡药用蛋白质有限公司报道了将抗胰 蛋白酶基因注入羊受精卵，得到具有胰蛋白酶的羊， 可提取胰蛋白酶用于肺气肿的治疗。
➢ 同年，荷兰报道了将乳铁蛋白基因注入牛受精卵，得 到的F1海尔曼公牛具有该基因，F2奶牛的奶中也含 有这种蛋白。可用于治疗人类免疫衰退性疾病。
10
➢ 近年来通过转基因奶山羊，得到高产量生产抗α肿瘤坏死因子的抗体，用于风湿性和类风湿性关 节炎的根治。
➢ 2002年，Masaru Okabe 实验室成功建立了第 一个应用RNAi的转基因小鼠。这种转基因小鼠 体内能产生特异针对GFP的siRNA，可以在GFP 转基因小鼠全身各个组织内敲低GFP的表达。
5
1982年，Palmiter等将小鼠金属巯蛋白(MT)基因启动 子片段和大鼠的生长激素（GH）基因的融合基因注入小 鼠受精卵雄原核内，获得了超级小鼠“supermouse”
6
Brinster's growth hormone mouse
7
➢ 1985年Wagner等第一次使用逆转录病毒载体MMCVneo感染ES细胞，用G418筛选转化细胞,制成嵌合体， 以neo基因为探针检测，各分化组织中均有neo基因的 表达。
3
二、转基因动物的研究概况
➢ 1949年Hammond报道了卵子在体外培养的方法. 引发了一系列的胚胎体外操作实验—胚胎工程学.
➢ 1966年，Lin首次报道了显微注射方法.15年后才得 到第一个转基因小鼠.
➢ 1977年，Gurdon在用mRNA和DNA注射爪蟾卵 的实验中观察到转移的核酸能发生作用。1980年， Brinster等用小鼠受精卵作了类似的实验.
2
一、转基因动物的概念
转基因动物（transgenic animal）:基因组中 整合的外源基因能够表达的一类动物称为转基 因动物。
转基因首建者(transgenic founder):经过遗传操 作的胚胎发育而来的基因组上整合有外源基因 的动物。
嵌合体动物(chimera animal):只有部分组织细胞 的基因组中整合有外源基因的动物称为嵌合体 动物。
Transgenic Animals
Baiyan Wu
Department of Medical Genetics Peking University
1
80年代以来，分子生物学和哺乳动物 胚胎工程学的迅速发展以及两个学科的互相 渗透和联系，使基因可以在实验室条件下， 从一个动物体内分离出来，进行增值修饰， 再引入同种或异种动物胚胎中，并在个体发 育中得到表达，形成转基因动物(Transgenic Animals) 。转基因动物的产生实现了人们构 建具有目的性状的动物的意愿。
4
➢1980年，Gordon 将SV40以及HSV的TK基因整 合后的质粒，用显微注射法注入小鼠受精卵的雄原核 内，首次成功地获得了转基因小鼠。
➢1981年Constantini和 Wagner分别将家兔的-珠 蛋白基因和人类 -珠蛋白基因与疱疹病毒胸苷酸融 合基因注射到小鼠受精卵的雄原核内，成功地获得了 转基因小鼠。
➢ 1986年，Robertson等用MPSVmos neo逆转录病毒 载体转化ES细胞，首次通过ES 细胞途径获得转基因动 物。
8源自文库
➢ 1987年，Thomas和Sapecchi等首次利用可以 正负选择的靶载体，通过同源重组，造成了内 源Hprt-基因的突变，获得了内源Hprt-的突变 转基因小鼠，并确定了进行定位整合使用靶载 体的基本原则。
11
三、转基因动物的原理及应用
（一）转基因动物的基本原理 （二）转基因动物技术的应用
12
（一）转基因动物的基本原理：
目的基因（或基因组片段） ↓ 显微注射等方法
受精卵或着床前胚胎细胞 ↓ 移植
受体动物的输卵管（或子宫） ↓ 发育
转基因动物（携带有外源基因）
分析转基因和动物表型的关系 确定外源基因的功能
基因的新功能。 3）发现新的基因。导入外源基因后，由于基
因的随机插入，可能会导致内源基因的突 变，对这些突变进行表型分 析。 4) 建立研究外源基因表达、调控的动物模型。
18
2.研究发育过程中基因的特异性表达
外源基因或基因的调控元件进入动物体内后，对基 因表达的时空特异性研究。 研究只能在胚胎期才表达的 基因的结构和功能。将不同外源基因转入宿主受精卵或 早期胚胎干细胞，可观察目的基因在胚胎不同发育阶段 的特异表达、关闭及调控机理。
。
21
➢ 2001 The first pet was cloned. ➢ The kitten was named CC. ➢ Cats have a feline AIDS that is a good
19
3、遗传性疾病的研究
1）致病基因的研究 将致病基因或病毒基因导入动物，可研究
外源基因在宿主动物引起的病理变化，探讨发 病机理。 2）建立遗传性疾病的转基因动物模型
这被认为是遗传学研究中继连锁分析、体 细胞遗传和基因克隆之后的第四代技术。
镰状细胞贫血、地中海贫血、高血压等 3）探讨生殖细胞的基因治疗方法。
20
➢ HBV转基因小鼠：对HBV基因在不同组织中表达 及其表达产物的生物学效应分析，研究HBV在人体 内的生活史和致病机理，进行乙肝药物的筛选。
➢ 侏儒小鼠 (dwarflit mice)：人生长激素缺陷I型模 型，由生长激素等位基因隐性突变引起。
➢ 高血压动物模型 ➢ 转基因猴“安迪”：导入了海蜇绿色荧光蛋白基因