[课件]动物转基因技术PPT
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《转基因动植物》课件
生物制药
利用转基因动物生产具有治疗价值的蛋白质药物 ，如转基因羊生产抗凝血酶。
转基因动物的生产流程
基因克隆与载体构建
将目的基因克隆到载体上，构建成表达载体 。
胚胎移植与繁殖
将转基因胚胎移植到代孕母体中，繁殖出转 基因动物。
受精卵显微注射
将表达载体注射到受精卵中，获得转基因胚 胎。
后代鉴定与筛选
对转基因动物后代进行鉴定和筛选，确保获 得符合要求的转基因动物。
新型转基因方法的探索
目前转基因技术主要依赖于导入外源基因，未来 将探索更多新型的转基因方法，如基因沉默、基 因激活等。
安全性评估的完善
随着转基因技术的进步，未来将进一步完善转基 因产品的安全性评估方法，确保转基因产品的安 全性和可靠性。
转基因动植物的未来应用前景
01
提高农业生产效率
通过转基因技术改良作物，提高抗逆性、抗病性、产量和品质，为农业
长期安全性评估
对转基因植物进行长期跟踪研 究和生态评估，以检测可能出
现的负面影响。
食品安全性评估
对转基因食品进行毒理学和营 养学评估，确保其安全性和营 养价值与传统食品相当。
环境安全性评估
评估转基因植物对生态环境的 影响，如对非靶标生物的影响 、对生态平衡的影响等。
社会经济安全性评估
评估转基因植物对农业生产和 社会经济的影响，如对农民生
转化方法
包括农杆菌转化法、基因枪法、微注 射法等，每种方法各有优缺点，适用 于不同植物。
转基因植物的优缺点
优点
提高抗逆性、抗虫性、抗病性等，增 加产量和营养价值，改良品质等。
缺点
可能对生态环境造成潜在风险，如基 因漂流导致野生种群基因污染；可能 影响食物安全，如产生过敏源或毒素 等。
利用转基因动物生产具有治疗价值的蛋白质药物 ，如转基因羊生产抗凝血酶。
转基因动物的生产流程
基因克隆与载体构建
将目的基因克隆到载体上，构建成表达载体 。
胚胎移植与繁殖
将转基因胚胎移植到代孕母体中，繁殖出转 基因动物。
受精卵显微注射
将表达载体注射到受精卵中，获得转基因胚 胎。
后代鉴定与筛选
对转基因动物后代进行鉴定和筛选，确保获 得符合要求的转基因动物。
新型转基因方法的探索
目前转基因技术主要依赖于导入外源基因，未来 将探索更多新型的转基因方法，如基因沉默、基 因激活等。
安全性评估的完善
随着转基因技术的进步，未来将进一步完善转基 因产品的安全性评估方法，确保转基因产品的安 全性和可靠性。
转基因动植物的未来应用前景
01
提高农业生产效率
通过转基因技术改良作物，提高抗逆性、抗病性、产量和品质，为农业
长期安全性评估
对转基因植物进行长期跟踪研 究和生态评估，以检测可能出
现的负面影响。
食品安全性评估
对转基因食品进行毒理学和营 养学评估，确保其安全性和营 养价值与传统食品相当。
环境安全性评估
评估转基因植物对生态环境的 影响，如对非靶标生物的影响 、对生态平衡的影响等。
社会经济安全性评估
评估转基因植物对农业生产和 社会经济的影响，如对农民生
转化方法
包括农杆菌转化法、基因枪法、微注 射法等，每种方法各有优缺点，适用 于不同植物。
转基因植物的优缺点
优点
提高抗逆性、抗虫性、抗病性等，增 加产量和营养价值，改良品质等。
缺点
可能对生态环境造成潜在风险，如基 因漂流导致野生种群基因污染；可能 影响食物安全，如产生过敏源或毒素 等。
《动物转基因技术》课件
转基因动物有一些优点和缺点，需要综合考虑确定是否使用此技术。
2 发展现状和前景
转基因动物技术在不断发展中，未来可能在多个领域带来更多创新和进展。
3 人类利益与责任大于一切
在进行转基因动物研究和应用时，我们必须始终将人类利益和责任置于首位。
2 农业应用
转基因动物可以提高农 业产品的质量，并为人 类提供更多高品质的食 品。
3 医学应用
转基因动物在疾病治疗 方面具有潜力，可以帮 助人类更好地应对一些 疾病。
转基因动物的安全性问题
1 人体健康风险
转基因动物可能对人体健康造成风险，例如过敏反应或未知的不良影响。
2 自然环境风险
转基因动物逃逸或繁殖可能对自然环境和生态系统产生潜在的风险。
《动物转基因技术》PPT 课件
转基因技术是一种拓展动物基因组的方法，本课程将详细介绍什么是转基因 动物以及其制备方式、应用、安全性问题和法律法规等方面内容。
什么是转基因动物
定义
转基因动物是通过人工方法将外源基因导入其基因组，改变其遗传特性的动物。
与传统遗传改良的不同
转基因动物与传统遗传改良不同，传统遗传改良只是通过选择和繁殖达到改良目的。
3 社会伦理风险
转基因动物的存在可能引发社会伦1 中国法规现状
中国制定了一系列转基因动物相关的法律法规，包括转基因安全管理条例等。
2 国际法规现状
国际上也有一些与转基因动物相关的法律法规，对转基因动物的研发和应用进行规范。
总结
1 转基因动物的优缺点
转基因动物的制备方式
1
基因敲除
通过敲除目标基因来观察其功能和作用，了解基因的功能和疾病发生的机制。
2
基因插入
将目标基因插入到动物的基因组中，使其表达新的功能或产生新的性状。
2 发展现状和前景
转基因动物技术在不断发展中，未来可能在多个领域带来更多创新和进展。
3 人类利益与责任大于一切
在进行转基因动物研究和应用时，我们必须始终将人类利益和责任置于首位。
2 农业应用
转基因动物可以提高农 业产品的质量，并为人 类提供更多高品质的食 品。
3 医学应用
转基因动物在疾病治疗 方面具有潜力，可以帮 助人类更好地应对一些 疾病。
转基因动物的安全性问题
1 人体健康风险
转基因动物可能对人体健康造成风险，例如过敏反应或未知的不良影响。
2 自然环境风险
转基因动物逃逸或繁殖可能对自然环境和生态系统产生潜在的风险。
《动物转基因技术》PPT 课件
转基因技术是一种拓展动物基因组的方法，本课程将详细介绍什么是转基因 动物以及其制备方式、应用、安全性问题和法律法规等方面内容。
什么是转基因动物
定义
转基因动物是通过人工方法将外源基因导入其基因组，改变其遗传特性的动物。
与传统遗传改良的不同
转基因动物与传统遗传改良不同，传统遗传改良只是通过选择和繁殖达到改良目的。
3 社会伦理风险
转基因动物的存在可能引发社会伦1 中国法规现状
中国制定了一系列转基因动物相关的法律法规，包括转基因安全管理条例等。
2 国际法规现状
国际上也有一些与转基因动物相关的法律法规，对转基因动物的研发和应用进行规范。
总结
1 转基因动物的优缺点
转基因动物的制备方式
1
基因敲除
通过敲除目标基因来观察其功能和作用，了解基因的功能和疾病发生的机制。
2
基因插入
将目标基因插入到动物的基因组中，使其表达新的功能或产生新的性状。
118第十八章 转基因动物48张幻灯片
36
3、可以决定后代性别 、 以生物制药为目的的转基因克隆动物， 以生物制药为目的的转基因克隆动物，生 产中，性别是相当重要的， 产中，性别是相当重要的，例如需要用雌性生 产乳汁。由于选择体细胞作为供体， 产乳汁。由于选择体细胞作为供体，可以预先 决定性别。 决定性别。
37
英格兰罗斯林研究所（Roslin）1997年10 月宣布成功克隆出携带有人凝血因子ＩX基因 的绵羊早期胎儿成纤维细胞，以该细胞系为核 供体移植到去核卵母细胞中，经过处理后，将 卵母细胞植入假孕绵羊体内发育，获得3只绵 羊。这3只绵羊能高水平表达人凝血因子ＩX （125g/ml）。这一研究展示了转基因克隆动 物技术的可行性。
9
与其他载体相比，从鸟类和鼠类中获得的逆 转录病毒是目前应用广泛的一类最有前途的载体。 这类病毒是经过改造的缺陷病毒，如通常使用的 禽白血病病毒和罗氏肉瘤病毒。这类病毒载体能 有效地把外源基因导入哺乳动物靶细胞，其整合 方式在结构和功能上较稳定，功能基因插入和表 达很容易。
10
为避免逆转录病毒启动子干扰和携入诱变 的可能性，许多研究者还构建出一类已被剪除 了自身启动子和增强子序列的逆转录病毒。这 类失活载体只表达由外源基因携带的启动子起 始的载体编码序列。
19
逆转录病毒感染法的外源基因通常是单位点、 单一拷贝整合，从而保证了外源基因结构的完整 性。但整合效率较低，而且操作比较繁琐，能被 导入的基因大小有一定限制（通常为10kb左右）。
20
显微注射法等传统的转基因技术具有随机 性和不可预见性， 性和不可预见性，外源基因的拷贝数和整合位 点都是随机的，还可能出现嵌合体， 点都是随机的，还可能出现嵌合体，整合率极 低，得到的转基因动物数量更少，据统计从 得到的转基因动物数量更少， 1989年至1997年用显微注射技术生产转基因动 1989年至1997年用显微注射技术生产转基因动 年至1997 物平均51.4个动物才得到一个转基因后代。 物平均51.4个动物才得到一个转基因后代。 51.4个动物才得到一个转基因后代
3、可以决定后代性别 、 以生物制药为目的的转基因克隆动物， 以生物制药为目的的转基因克隆动物，生 产中，性别是相当重要的， 产中，性别是相当重要的，例如需要用雌性生 产乳汁。由于选择体细胞作为供体， 产乳汁。由于选择体细胞作为供体，可以预先 决定性别。 决定性别。
37
英格兰罗斯林研究所（Roslin）1997年10 月宣布成功克隆出携带有人凝血因子ＩX基因 的绵羊早期胎儿成纤维细胞，以该细胞系为核 供体移植到去核卵母细胞中，经过处理后，将 卵母细胞植入假孕绵羊体内发育，获得3只绵 羊。这3只绵羊能高水平表达人凝血因子ＩX （125g/ml）。这一研究展示了转基因克隆动 物技术的可行性。
9
与其他载体相比，从鸟类和鼠类中获得的逆 转录病毒是目前应用广泛的一类最有前途的载体。 这类病毒是经过改造的缺陷病毒，如通常使用的 禽白血病病毒和罗氏肉瘤病毒。这类病毒载体能 有效地把外源基因导入哺乳动物靶细胞，其整合 方式在结构和功能上较稳定，功能基因插入和表 达很容易。
10
为避免逆转录病毒启动子干扰和携入诱变 的可能性，许多研究者还构建出一类已被剪除 了自身启动子和增强子序列的逆转录病毒。这 类失活载体只表达由外源基因携带的启动子起 始的载体编码序列。
19
逆转录病毒感染法的外源基因通常是单位点、 单一拷贝整合，从而保证了外源基因结构的完整 性。但整合效率较低，而且操作比较繁琐，能被 导入的基因大小有一定限制（通常为10kb左右）。
20
显微注射法等传统的转基因技术具有随机 性和不可预见性， 性和不可预见性，外源基因的拷贝数和整合位 点都是随机的，还可能出现嵌合体， 点都是随机的，还可能出现嵌合体，整合率极 低，得到的转基因动物数量更少，据统计从 得到的转基因动物数量更少， 1989年至1997年用显微注射技术生产转基因动 1989年至1997年用显微注射技术生产转基因动 年至1997 物平均51.4个动物才得到一个转基因后代。 物平均51.4个动物才得到一个转基因后代。 51.4个动物才得到一个转基因后代
[课件]动物基因工程及应用PPT
![[课件]动物基因工程及应用PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/0cd834c9998fcc22bdd10d18.png)
12/6/2018 欢迎同学们听课！ Slide 23
• 转基因技术在基因研究中的应用，大致有三种情况： a. 同源重组灭活细胞内源基因 转基因进入动物细胞内后，通常会发生随机整合， 这不能灭活内源同源基因。但当转基因与细胞内基因 组中某区域具有高度同源性时，转基因便能准确地与 基因组中的同源重组。但在高等哺乳类动物体内则十 分罕见，其同源重组频率只及随机整合的千分之一。 然而，如果在转基因结构中，携带一个灵敏的标记基 因，便能有效地区分同源重组与随机整合，筛选出所 期望的细胞株，并将之输回雌性动物的胚胎中。在其 子代体内观察转基因的表型。 b. 反义RNA或反义DNA抑制内源基因表达 这种战略是通过抑制mRNA转录而关闭内源基因，
12/6/2018
欢迎同学们听课！
Slide 3
12/6/2018
欢迎同学们听课！
Slide 4
第一节 动物基因工程的基本概念
• 一、转基因与转基因生物 转基因生物（Genetical modified Orgamism，GMO； Transgenic Organism，TO）：含有转基因并为其遗传 修饰了的动植物发育为个体。 转基因通常是指在基因操作过程中整合到动植物 受体细胞基因组中的外源基因。从八十年代初以来， 动物的转基因技术已得到了长足的进展，转基因鼠、 绵羊。猪、兔、牛、鸡等都已相继获得成功，人类的 转基因技术目前局限在体细胞的基因治疗方面，具有 遗传特征修饰的转基因人研究仍受到伦理学和法学的 束缚，末能跨出第一步，但这并不意味着在技术上有 不可逾越的障碍。
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12/6/2018
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Slide 12
• 2.腺病毒（Adenovirus） 线状双链DNA，36kb,包装上限37.8kb, 修饰后上限4kb。 3.牛痘病毒 185kb，操作困难, 先以重组病毒感染细胞，使其大量 表达T7 RNA聚合酶，然后再将含有外源基因和T7启 动子的细菌重组质粒以脂质体的方式导入细胞。经过 一段时间预培养，外源基因即在T7 RNA聚合酶作用下 转录并翻译出异源蛋白。 4.逆转录病毒 整合型单链RNA病毒，装配大小8kb。感染后，由逆 转录酶作用下，形成双链DNA，插入寄主基因组复制， 转录成mRNA，装配分泌到胞外，不造成宿主细胞死 亡。
• 转基因技术在基因研究中的应用，大致有三种情况： a. 同源重组灭活细胞内源基因 转基因进入动物细胞内后，通常会发生随机整合， 这不能灭活内源同源基因。但当转基因与细胞内基因 组中某区域具有高度同源性时，转基因便能准确地与 基因组中的同源重组。但在高等哺乳类动物体内则十 分罕见，其同源重组频率只及随机整合的千分之一。 然而，如果在转基因结构中，携带一个灵敏的标记基 因，便能有效地区分同源重组与随机整合，筛选出所 期望的细胞株，并将之输回雌性动物的胚胎中。在其 子代体内观察转基因的表型。 b. 反义RNA或反义DNA抑制内源基因表达 这种战略是通过抑制mRNA转录而关闭内源基因，
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第一节 动物基因工程的基本概念
• 一、转基因与转基因生物 转基因生物（Genetical modified Orgamism，GMO； Transgenic Organism，TO）：含有转基因并为其遗传 修饰了的动植物发育为个体。 转基因通常是指在基因操作过程中整合到动植物 受体细胞基因组中的外源基因。从八十年代初以来， 动物的转基因技术已得到了长足的进展，转基因鼠、 绵羊。猪、兔、牛、鸡等都已相继获得成功，人类的 转基因技术目前局限在体细胞的基因治疗方面，具有 遗传特征修饰的转基因人研究仍受到伦理学和法学的 束缚，末能跨出第一步，但这并不意味着在技术上有 不可逾越的障碍。
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• 2.腺病毒（Adenovirus） 线状双链DNA，36kb,包装上限37.8kb, 修饰后上限4kb。 3.牛痘病毒 185kb，操作困难, 先以重组病毒感染细胞，使其大量 表达T7 RNA聚合酶，然后再将含有外源基因和T7启 动子的细菌重组质粒以脂质体的方式导入细胞。经过 一段时间预培养，外源基因即在T7 RNA聚合酶作用下 转录并翻译出异源蛋白。 4.逆转录病毒 整合型单链RNA病毒，装配大小8kb。感染后，由逆 转录酶作用下，形成双链DNA，插入寄主基因组复制， 转录成mRNA，装配分泌到胞外，不造成宿主细胞死 亡。
转基因技术.ppt1.ppt1
3、逆转录病毒感染法
将目的基因重组到逆转录病毒载体上，制成高滴度病 毒颗粒，人为感染着床前后的胚胎（也可直接将胚胎 与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共同培养以达到 感染目的), 获得转基因动物的方法。
优点： 受精卵携带外源基因的阳性率高 外源基因多单拷贝整合 操作简单，避免注射法对卵子的损害 宿主范围广 可同时感染大量胚胎，感染率及胚胎存活率高
复习题： • 转基因的概念。 • 转基因的方法及其优缺点评价。 • 转基因技术的意义和应用。 • 转基因技术的发展方向。
优点： 外源基因整合情况的可控性高。 可预先在细胞水平检测外源基因的拷贝数、定位、表达的水 平及插入的稳定性。 外源基因导入ES细胞的方法多样，细胞鉴定及筛选方便。
缺点： ES细胞系建立及培养困难 维持ES细胞的未分化及多向分化潜能不易 所得个体为嵌合体
目前，胚胎干细胞介导法在小鼠上应用比较成熟，在大动物上应 用较晚。
1982 年Palmiter 等运用此法得到的所谓“超级巨鼠”,曾 引起整个生物学界的轰动
相继获得转基因鱼、鼠、羊、猪、兔、牛等动物
从转基因动物所获得的资料几乎涉及医学遗传、肿瘤学、 免疫学等的基因研究，还涉及生物药物的研究，基因 治疗的开发研究
转基因动物的制作方法
受精卵雄原核显微注射法 胚胎干细胞（ES细胞）法 逆转录病毒感染法 体细胞核移植法 精子载体法 YAC法
外源DNA进行预培养之后，使精子有能力携带外 源DNA进入卵子中，使之受精，并使外源DNA整合 到染色体中。
优点： 注射针口径大100倍 能处理兆及亚兆碱基级的基因构建 提高外源基因的整合及表达水平 大型动物合子不透明，原核注射差，单精子注射 可避免
缺点： 实验结果不稳定 重复性差
6 YAC法
转基因技术——动植物转基因方法ppt(共22张PPT)
【DAWN_ZX】
•优点:不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，
不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握
。
转基因
技术
【DAWN_ZX】
动物转基因方法
原核显微注射法 胚胎干细胞介导法
逆转录病毒载体法 精子介导的基因转移
核移植转基因法
体细胞核移植法
线粒体介导法
转基因
技术
【DAWN_ZX】
动物转基因方法
原核显微注射法（最常用）
【启动子】是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因
转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 【终止子】也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
【DAWN_ZX】
转基因技术的步骤
STEP3：将目的基因导入受体细胞
（1）导入植物细胞一般用农杆菌转化法，也可 用基因枪法或花粉管通道法。 （2）导入动物细胞一般用显微注射法。 （3）导入微生物细胞一般用感受态细胞吸收DNA 分子的方法。
转基因
技术
【DAWN_ZX】
转基因技术的步骤
STEP4：目的基因的检测和表达
1.检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因
。
方法：采用DNA分子杂交技术。 2.检测目的基因是否转录出了mRNA。
方法：采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质。
方法：从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行 抗原－抗体杂交。 4. 进行个体生物学水平的鉴定。
•根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有 一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入 到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目 的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因 向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转 基因植株。 •近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中得到了广 泛应用。
转基因动物技术及其研究进展PPT教学课件
6．植物种类： （1）多选用植株低矮、生长整齐、花期集中、 株丛紧密而花色艳丽的种类。
（2）一般还要求便于经常更换及移栽布置。 （3）常选用一、二年生花卉。
7按．植花物坛材料分的类组合分也可分为毛毡花坛和
花丛花坛。
（1）毛毡花坛： 是以不开花的五色草和少量的观叶为主的 小形草花和盆花组成的花坛。
适合于表现花坛平面图案的变化
如：五色苋类、三色堇、雏菊、半支莲等。
（2）花丛花坛：
是以开花时整体的效果为主，表现出不同 花卉的种或品种的群体及相互配合所显示 的绚丽色彩与优美外貌。
宜用花色鲜艳，花朵繁茂，在盛花期几乎 看不到枝叶又能良好覆盖花坛土面的花卉。
如用三色堇、金盏菊、金鱼草、紫罗兰、 福禄考、石竹类、百日草、一串红、万寿 菊、孔雀草、美女樱、菊花类等。
司（美） （英）
司（荷） （美）
国内也已加大研究力度，但与国外 水平差距仍然比较大。
四、转基因猪研究进展
主要集中在下列几个方面： （一）生产性能的改良 （二）提高猪的抗病力 （三）生产非常规畜牧产品 （四）器官移植 （五）转基因猪皮
Hale Waihona Puke 第七章 花卉应用一、露地花卉的应用
花坛 花境 花丛 花群 花台 柱、廊、篱垣及棚架(一些蔓性草花)
3. 精子载体法： 将精子与目的基因共育，在一定条
件下使精子携带外源基因并进行人工 授精，这样可将外源基因导入。此法 简单易行，但可靠性很差，仍有争议。
4. 逆转录病毒感染法： RNA病毒感染宿主细胞后，
反转录成相应的DNA，并整合 到宿主的染色体DNA上，得到
转基因动物。目前只有小鼠与 鸡上有成功的报导。
饲养管理和利用。从乳腺反应器获得 的产品作药用，纯度极高，需要纯化 技术。
（2）一般还要求便于经常更换及移栽布置。 （3）常选用一、二年生花卉。
7按．植花物坛材料分的类组合分也可分为毛毡花坛和
花丛花坛。
（1）毛毡花坛： 是以不开花的五色草和少量的观叶为主的 小形草花和盆花组成的花坛。
适合于表现花坛平面图案的变化
如：五色苋类、三色堇、雏菊、半支莲等。
（2）花丛花坛：
是以开花时整体的效果为主，表现出不同 花卉的种或品种的群体及相互配合所显示 的绚丽色彩与优美外貌。
宜用花色鲜艳，花朵繁茂，在盛花期几乎 看不到枝叶又能良好覆盖花坛土面的花卉。
如用三色堇、金盏菊、金鱼草、紫罗兰、 福禄考、石竹类、百日草、一串红、万寿 菊、孔雀草、美女樱、菊花类等。
司（美） （英）
司（荷） （美）
国内也已加大研究力度，但与国外 水平差距仍然比较大。
四、转基因猪研究进展
主要集中在下列几个方面： （一）生产性能的改良 （二）提高猪的抗病力 （三）生产非常规畜牧产品 （四）器官移植 （五）转基因猪皮
Hale Waihona Puke 第七章 花卉应用一、露地花卉的应用
花坛 花境 花丛 花群 花台 柱、廊、篱垣及棚架(一些蔓性草花)
3. 精子载体法： 将精子与目的基因共育，在一定条
件下使精子携带外源基因并进行人工 授精，这样可将外源基因导入。此法 简单易行，但可靠性很差，仍有争议。
4. 逆转录病毒感染法： RNA病毒感染宿主细胞后，
反转录成相应的DNA，并整合 到宿主的染色体DNA上，得到
转基因动物。目前只有小鼠与 鸡上有成功的报导。
饲养管理和利用。从乳腺反应器获得 的产品作药用，纯度极高，需要纯化 技术。
《动物转基因技术》课件
生物制药与生物反应器
生物制药
利用动物转基因技术，可以生产出具有特定生物活性的蛋白质、酶等生物制品 ，用于治疗、诊断和预防疾病。
生物反应器
动物转基因技术还可以用于构建生物反应器，通过转基因动物的器官或组织作 为生物反应器，生产出大量的生物制品，降低生产成本和提高生产效率。
动物育种与改良
动物育种
利用动物转基因技术，可以对动物的 遗传物质进行改造和优化，培育出具 有优良性状的新品种。例如，转基因 猪、转基因牛等。
动物改良
通过转基因技术，可以改善动物的生 长性能、繁殖性能、抗病性能等性状 ，提高动物的产量和品质，为畜牧业 的发展提供有力支持。
05
动物转基因技术的安全性 问题
转基因动物的安全性评估
01
02
03
转基因动物的安全性评估是确保 转基因技术应用的重要环节，需 要从多个方面进行综合评估，包 括遗传稳定性、生物学特性、生 态影响等方面。
详细描述
转基因猪的实验研究主要通过胚胎移植、体 细胞核移植等技术手段，将外源基因导入猪 的受精卵或胚胎细胞中，从而获得携带外源 基因的转基因猪。这些转基因猪可用于研究 外源基因的表达、功能以及对生长发育、生 产性能等方面的影响。
转基因牛的实验研究
总结词
转基因牛是研究转基因技术的又一重要动物 模型，具有繁殖周期长、生产性能高、经济 价值大等优点，可用于提高牛的抗病能力和 生产性能等方面的研究。
安全性、毒理学等方面的评估。
评估过程中需要关注转基因食品的原料 来源、生产工艺、成分含量等方面的变
化，以及可能对人类健康的影响。
评估结果需经过严格的科学论证和审查 ，确保转基因食品的安全性和可控性。
转基因技术的伦理与法律问题
转基因动物的生产 PPT课件
16
转基因动物所面临的问题
1.技术性问题
（一）转基因动物的效率
目前转基因动物研究领域尚存在制备效率低的问题，转基因小鼠有效率只有4%。 注 射 外 源 基 因 后 的 存 活 率 为 86% ， 移 植 到 母 体 子 宫 后 存 活 率 25% ， 母 鼠 怀 孕 率 为 80%，基因在染色体上的整合率24%。
据不完全统计，制备一只转基因小鼠，需40个注射过的受精卵，而绵羊、山羊、 猪、牛分别为110，90，110个和1,600个，而转基因个体的后代中只有50%表达基 因，不能表达或表达混乱，不能遗传给后代等问题。随着这一技术的成熟，许多问 题有望得到逐步解决。
（二）转基因的整合造成宿主细胞基因的突变 （三）转基因的表达问题
杂交、筛选
嵌合小鼠
纯合转基因小鼠
6
2．逆转录病毒载体技术
原理：据逆转录病毒cDNA能整合到宿主染色体内这一特 性，克隆、构建重组逆转录病毒载体，通过转染，实现 生殖细胞的基因转移。
缺点： 逆转录病毒具有潜在致癌性； 载体构建复杂，容纳外源基因的大小有限（<10Kb)； 嵌合体比例大； 病毒载体序列可能干扰目的基因的表达。
2
转基因技术的概念
转基因技术就是用实验室的 方法将所需的目的基因导入 动物的受精卵，使外源基因 与动物本身的基因整合在一 起，在动物发育过程中表达， 并能稳定遗传给后代的技术。 这种在基因组中稳定地整合 有人工的外源基因的动物称 为转基因动物。
含有荧光水母基因的小猪
3
转基因动物技术
转基因动物技术的核心，是把遗 传的功能单位──基因转移到动 物体内，使它成为动物体内的一 部分。被转移的基因可以来自同 种或异种动物，也可以来自植物 或微生物。这样一来，就打破了 物种之间的界线。
转基因动物所面临的问题
1.技术性问题
（一）转基因动物的效率
目前转基因动物研究领域尚存在制备效率低的问题，转基因小鼠有效率只有4%。 注 射 外 源 基 因 后 的 存 活 率 为 86% ， 移 植 到 母 体 子 宫 后 存 活 率 25% ， 母 鼠 怀 孕 率 为 80%，基因在染色体上的整合率24%。
据不完全统计，制备一只转基因小鼠，需40个注射过的受精卵，而绵羊、山羊、 猪、牛分别为110，90，110个和1,600个，而转基因个体的后代中只有50%表达基 因，不能表达或表达混乱，不能遗传给后代等问题。随着这一技术的成熟，许多问 题有望得到逐步解决。
（二）转基因的整合造成宿主细胞基因的突变 （三）转基因的表达问题
杂交、筛选
嵌合小鼠
纯合转基因小鼠
6
2．逆转录病毒载体技术
原理：据逆转录病毒cDNA能整合到宿主染色体内这一特 性，克隆、构建重组逆转录病毒载体，通过转染，实现 生殖细胞的基因转移。
缺点： 逆转录病毒具有潜在致癌性； 载体构建复杂，容纳外源基因的大小有限（<10Kb)； 嵌合体比例大； 病毒载体序列可能干扰目的基因的表达。
2
转基因技术的概念
转基因技术就是用实验室的 方法将所需的目的基因导入 动物的受精卵，使外源基因 与动物本身的基因整合在一 起，在动物发育过程中表达， 并能稳定遗传给后代的技术。 这种在基因组中稳定地整合 有人工的外源基因的动物称 为转基因动物。
含有荧光水母基因的小猪
3
转基因动物技术
转基因动物技术的核心，是把遗 传的功能单位──基因转移到动 物体内，使它成为动物体内的一 部分。被转移的基因可以来自同 种或异种动物，也可以来自植物 或微生物。这样一来，就打破了 物种之间的界线。
动物基因工程ppt课件
动物基因工程是利用DNA重组技术对动物 所进行的工程操作。 从遗传学角度分为：
遗传性动物基因工程：外源基因能够通过配 子进行垂直传递并稳定的遗传。
非遗传性动物基因工程：转基因仅在当代表 现，不能够遗传给子代。
1
第一节 动物基因工程的发 展状况与趋势
动物基因工程的实质是改变动物的 遗传组成，增加动物的遗传多样性， 赋予转基因动物新的表型特征，使能 够更好地服务与人类社会。
17
AAV具有以下几个方面特点： 非致病性、无免疫原性和无炎症反应 能感染静止期的细胞，如神经元细胞 插入的外源基因表达时间长，一般能够达 到1年之多 宿主范围广 热稳定性强，容易通过灭活辅助腺病毒纯 化
18
（3）反转录病毒
反转录病毒是一种整合型单链RNA病毒，感染宿主细 胞后，病毒颗粒中的pol基因表达出反转录酶，以单链 的RNA基因组为模板，立即转录出一份线形双链DNA 复本，然后在整合酶（Int）介导下，整合到宿主的基 因组内，此时整和的病毒序列被称为前病毒。 反转录病毒基因组整合到宿主细胞基因组后，其DNA 随宿主DNA的复制而复制，并由5`-LTR中的一个强启 动子转录出病毒RNA链，它既是病毒基因组，同时又 具有mRNA模板活性，翻译出结构蛋白和反转录酶。 在宿主细胞质中，两条相同的RNA链和反转录酶被包 装与内壳中，形成的成熟病毒颗粒以芽植方式分泌至 细胞外，但通常不致死宿主细胞。
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（2）腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）
腺相关病毒是一种天然复制缺陷型非致病性 单链DNA病毒，其复制需要有辅助病毒的共转 染。无共转染时，野生型AAV优先（70%） 整合在人染色体的19q13.3位点处，潜伏存在 直至被辅助病毒拯救出来。其整合需要基因组 两端的ITR，以及非结构基因编码的蛋白 Rep78 和Rep68的存在。
遗传性动物基因工程：外源基因能够通过配 子进行垂直传递并稳定的遗传。
非遗传性动物基因工程：转基因仅在当代表 现，不能够遗传给子代。
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第一节 动物基因工程的发 展状况与趋势
动物基因工程的实质是改变动物的 遗传组成，增加动物的遗传多样性， 赋予转基因动物新的表型特征，使能 够更好地服务与人类社会。
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AAV具有以下几个方面特点： 非致病性、无免疫原性和无炎症反应 能感染静止期的细胞，如神经元细胞 插入的外源基因表达时间长，一般能够达 到1年之多 宿主范围广 热稳定性强，容易通过灭活辅助腺病毒纯 化
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（3）反转录病毒
反转录病毒是一种整合型单链RNA病毒，感染宿主细 胞后，病毒颗粒中的pol基因表达出反转录酶，以单链 的RNA基因组为模板，立即转录出一份线形双链DNA 复本，然后在整合酶（Int）介导下，整合到宿主的基 因组内，此时整和的病毒序列被称为前病毒。 反转录病毒基因组整合到宿主细胞基因组后，其DNA 随宿主DNA的复制而复制，并由5`-LTR中的一个强启 动子转录出病毒RNA链，它既是病毒基因组，同时又 具有mRNA模板活性，翻译出结构蛋白和反转录酶。 在宿主细胞质中，两条相同的RNA链和反转录酶被包 装与内壳中，形成的成熟病毒颗粒以芽植方式分泌至 细胞外，但通常不致死宿主细胞。
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（2）腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）
腺相关病毒是一种天然复制缺陷型非致病性 单链DNA病毒，其复制需要有辅助病毒的共转 染。无共转染时，野生型AAV优先（70%） 整合在人染色体的19q13.3位点处，潜伏存在 直至被辅助病毒拯救出来。其整合需要基因组 两端的ITR，以及非结构基因编码的蛋白 Rep78 和Rep68的存在。
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生命现象的基础理论研究 发育生物学的研究 转基因动物可用于观察目的基因在胚胎不同发育阶段的特异 性表达、关闭及调控机制，了解调控顺序(如增强子、启动 子)在组织特异性表达中的作用，此外，转基因动物还可用 于识别动物发育过程中的基因(包括内源基因)及其活动，也 可测出与动物发育相关的未知基因的表达特性。 遗传学研究 利用自然突变或人为修饰的基因作为外源基因，构建转基 因动物，研究导人的异常基因的表型效应，可以了解基因站 构和功能的盖系，还可用于基因组印迹分析、遗传缺陷的矫 正等
表达载体的构 建
基因导入
受体细胞的获 得
受体动物选择 转基因胚胎移 植
转基因整合表 达的检测
遗传性能研究 以及性能选育
转基因表达产 物的分离与纯 化
组建转基因动 物新类群等
外源基因导入到细胞的方法
物理方法
点击穿孔法
化学方法
DEAE葡聚糖 法 磷酸钙DNA 共沉淀法 脂质体载体 包埋法
生物学方法
病毒转染法 胚胎干细胞 介导法 精子载体法
1970年，从流感嗜血杆菌中分离到一种限制性酶 1972年美国斯坦福大学P.Berg等构建了第一个重组子 1973年，S.N.Cohen构建了第一个可以在细胞中表达的重组子 1980年 科学家首次培育出世界第一个转基因动物转基因小鼠
1983年 科学家首次培育出世界第一个转基因植物转基因烟草
1988年 K.Mullis发明了PCR技术加速了基因工程的发展具有里程碑意义
动物基因工程
1980年，Gordon首次报道用 DNA显微注射法获得了转基 因小鼠；1982年，美国科学 家Palmiter首次将大鼠生长激 素基因导入小鼠受精卵的雄性 原核中，获得了转基因小鼠， 其个体比对照鼠增大一倍，称 之为“超级鼠”。转基因动物自 1980年代诞生以来，一直是 生命科学研究和讨论的热点， 随着研究的不断深入和实验技 术的不断完善，转基因技术得 到了更广泛的应用，几乎每年 都有令人瞩目的研究成果报道， 有些转基因成果已经进入实用 化和商业化的开发阶段。
GENE
古语有云 龙生龙凤生凤，兔子生来会打洞。 老祖先么通过长期生活经验总结出的俗谚 往往与现代科学发现有着惊人的共同点。 现代生物学认为生物的遗传性状由基因决定 基因遗传信息的基本单位。一般指位于染色体上 编码一个特定功能产物(如蛋白质或RNA分子 等)的一段核苷酸序列。
1969年 科学家成功分离出第一个基因
电 击 穿 孔 法 流 程 图
显微注射法
显微注射法是指在显微镜下操作的微量注射技术。可将细胞的 某一部分(如细胞核、细胞质或细胞器)或外源物质(如外源基因、 DNA片段、信使核糖核酸、蛋白质等)通过玻璃毛细管拉成的 细针，注射到细胞质或细胞核内。是研究各种生物分子的作用、 制作转基因动物、克隆动物等的重要技术。 显微注射法转入基因长度可以达到数百kb，并能随机地整合在 受体细胞染色体DNA上，并且直接、相对容易控制应用范围广。 但是有时会导致转基因动物基因组的重排易位、缺失或者定点 突变
显微注射法
裸露DNA直 接注射法
这些方法各有自己的特点和优势， 但在整个转基因动物生产过程中， 其基本原理应该是相同。即将外源 基因或体外重组基因经体外增值和 修饰转移到动物受精卵或细胞内， 或将部分基因剪除或抑制使其在动 物体内得以整合和表达，以产生新 遗传特征或形状的转基因动物。并 能将新的遗传信息稳定地进行世代 遗传获得新的转基因系或群体。
显 微 注 射 法 流 程 图
脂质体载体包埋法
脂 质 体 载 体 包 埋 法 流 程
病毒转染法
反转录病毒具有侵入宿主细胞并整合 于细胞染色体DNA的能力。将外源基 因DNA插入反转录病毒载体，通过辅 助细胞包装成高感染度的病毒颗粒， 感染胚胎后，将感染的桑椹期胚胎细 胞导入子宫，可发育成携带外源基因 的子代动物。该法整合率较高，目的 基因不易破坏，多是单拷贝、单位点 整合，适合于难以观察到原核的禽类 受精卵。由于病毒衣壳大小的限制， 目的基因不宜超过10kb，否则影响活 性和稳定。此外，病毒DNA可能影响 外源基因在宿主动物的表达。
转 基 因 动 物ห้องสมุดไป่ตู้生 产 基 本 原 理
电击穿孔法
将外源基因通过电场作用，导入动物目标组织或器官。由于这种方法能 有效导入外源基因，可在多种组织器官上应用 ,并且效率较高。活体电 穿孔法的原理很简单,在直流电场作用的瞬间,细胞膜表面产生疏水或亲 水的微小通道105～115μ m ,这种通道能维持几毫秒到几秒,然后自行恢 复。在此期间生物大分子如DNA 可通过这种微小的通道进入细胞。 电穿孔的法的特点： 1理论上任何组织和器官都可以作为活体电穿孔的靶器官 2对导入的外源基因片段的大小没有限制 3电穿孔法操作简单快速,电穿孔的时间只有几秒钟,而且DNA片段不需 要特殊的纯化操作 缺点： 首先,外源基因表达持续的时间很短,虽然外源基因导入后最快可在215 小时有表达,但大多1～2 月后表达量降至很低。外源基因表达的时间主 要由于所构建的表达载体和基因导入的靶细胞组织器官不同而存在巨大 差异。
动物基因工程简介
动物转基因主要是将外 源基因转移到胚胎细胞 内的染色体上，并进行 整合、表达和遗传等。 动物转基因技术是一项 高度综合的技术，它涉 及到DNA重组技术、 胚胎工程技术和细胞培 养技术等，因而这需要 多学科的交叉和融合。 同时也需要更为严苛的 技术手段。
动物基因工程流程
目的基因的分 离与克隆
病 毒 转 染 法 流 程 图
转基因动物的应用
转基因动物产业的发展也异常迅猛。据统计．全球现有以转基因 技术为核心的公司超过40家．已成为21世纪生物技术领域的支柱 产业。1998年全球动物生物技术产品销售额估计为 6．2亿美元。 预计到2010年仅在农业领域销售额将达到 110亿美元，其中75亿 美元来自转基因动物品种：而利用转基因动物制作生物反应器生 产药物和功能蛋白的销售额预计可达 500亿美元。可见，虽然部 分转基因动物还处于研究与开发生产阶段，但该项技术给我们生 产和生活所带来的益处已引起国际学术界和产业界的高度关注。