克隆与转基因

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转基因动物与克隆动物的区别

转基因动物与克隆动物的区别

转基因动物与克隆动物的区别:转基因,用人工方法将外源基因导入或整合到其基因组内,并能将此外源基因稳定的遗传给下一代的一类动物[1]。

由于转基因动物体系打破了自然繁殖中的种间隔离,使基因能在种系关系很远的机体间流动(有性繁殖)。

克隆,通常是一种生物技术,以人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(例如:植物),产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。

一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一种生物完全一样。

基因工程的内容,原理,步骤:是利用DNA重组技术,将目的基因与载体DNA在体外进行重组,然后把这种重组DNA分子引入受体细胞,并使之增殖和表达的技术[1];取得符合人们要求的DNA片段,这种DNA片段被称为“目的基因”;构建基因的表达载体;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。

基因工程是人类根据一定的目的和设计,对DNA 分子进行体外加工操作,再引入受体生物,以改变后者的某些遗传性状,从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术现代生物工程:现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技;可分为农业生物技术、医学生物技术、植物生物技术、动物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等。

[1]生态系统(Ecosystem)是指在一个特定环境内,相互作用的所有生物和此一环境的统称。

此特定环境里的非生物因子(例如空气、水及土壤等)与其间的生物之间具交互作用[2],不断地进行物质的交换和能量的传递,并借由物质流和能量流的连接,而形成一个整体,即称此为生态系统或生态系。

中国的环保策略:科学协调行业间关系,制定持续发展规划;实现森林资源的供需平衡,持续利用;建立自我调节的生态系统;提高人们的“绿色环保”意识;完善相关法律并严格执行;林业的可持续发展,城市的可持续发展公害public nuisance,凡由于人类活动污染和破坏环境,对公众的健康、安全、生命、公私财产及生活舒适性等造成的危害均为公害,由于大气污染、水体污染、噪声污染、振动、恶臭等所影响和侵害的是不特定的公众,所以由此产生的危害一般均称为公害。

动物转基因及克隆技术研究

动物转基因及克隆技术研究

动物转基因及克隆技术研究余 华1,叶健强2,刘 丹3(1.四川省出入境检验检疫局四川成都610066;2.四川省畜牧科学研究院,四川成都610066;3.成都高新区管委会出口加工管理办公室,四川成都610000)摘 要:动物转基因是通过转基因技术将改造后的目的基因或基因组片段导入实验动物的受精卵,使其与受精卵DNA 发生整合,然后将此受精卵转移到雌性受体的输卵管或子宫中,使其顺利完成胚胎的发育。

克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。

转基因克隆动物技术的采用可使基因转移效率大大提高。

关键词:动物;转基因;克隆中图分类号:Q78 文献标识码:A 文章编号:100824916(2009)022*******On the an i m a l tran sgene and clone technologyY U Hua 1,YE J ian 2qiang 2,L IU Dan3(1.Sichuan Entry 2exit Ins pection &Quarantine Bureau,Chengdu 610041,China;2.Sichuan Livestock Science Academy,Chengdu 610066,China;3.Management Comm ittee ofChengdu Hi 2tech Industrial Development Zone,Export &Pr oductManagement Office,Chengdu 610000,China )Abstract:I nduct the transfor med goal 2gene or genome team frag ments int ofertilized egg of the experi m ental ani m al bytransgene technol ogy,let the f or mer unify with the DNA of the latter,then shift this fertilized egg t o the fe male accep t or’s o 2viduct or womb,s o an embryo can gr ow s moothly .The above p r ocess is called ani m al transgene .T wo or more individuals with identical genotype composite int o a community is called cl one .The app licati on of ani m al transgene and cl one tech 2nol ogy may enhance the gene transfer efficiency greatly .Key words:ani m al;transgene;cl one1 动物转基因技术转基因技术是借助于基因工程技术将体外重组的结构基因导入受精卵或胚胎,培养出转基因动物的技术。

猪转基因克隆技术的研究与应用

猪转基因克隆技术的研究与应用

猪转基因克隆技术的研究与应用猪转基因克隆技术是一项应用基因工程学技术创造新品种、提高猪肉产值的前沿科学技术。

研究表明,通过克隆技术和基因转变,能够在猪实现育种和生产中的多方面改进,包括改善肉质、增强疾病抵抗力和提高生殖性能。

猪是人类乃至全世界最重要的养殖动物之一,向着提高其产值和质量方向进行研究具有非常重要的意义。

传统遗传育种方法存在时间短、效果慢等问题,为此,转基因克隆技术的出现使得育种范围更为广泛。

目前,基因工程学在猪育种中的应用主要是通过改变猪的体细胞基因组,获取产生永久性改变的细胞系,并基于这些细胞系产生带有有益性状的转基因猪。

在猪转基因克隆技术研究中,克隆技术和基因转变应用得到了越来越广泛的应用。

克隆的苗头肿瘤抑制基因p53株开辟了抗肿瘤育种的路子。

猪的病毒特异基因处理也是主要研究方向之一,例如对于猪传染性胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒、猪蓝耳病毒等病毒的抗性基因进行研究。

在猪育种方面还涉及到人和猪之间的关系,科学家们研究从猪基因中提取出对人体有利的生理部件,例如训练猪产生人源性抗铁蛋白和人源性因皮质醇释放激素。

研究人员还通过改变基因组来增强猪的抵抗力,预防逆境(如寒冷或缺氧)和多种病毒感染。

(Wu et al., 2005)虽然猪转基因克隆技术在未来仍需进一步研究与改进,但它已经在生产中创造出了许多优秀的品种。

例如患有骨质疏松症的人们,他们使用通过基因改造的猪骨嫁接可以解决断骨治疗中所碰到的困难。

(Lin, 2019)在过去的研究中,一些科学家成功地将嵌合餐状状元素限制片段(HARPS)基因嵌入猪的遗传物质中,这使得这种猪抵抗禽流感的能力大大提高。

(Wu et al., 2005)在未来,猪转基因克隆技术将继续在猪育种中发挥重要作用。

研究人员将继续改进和优化技术,以更有效地利用猪的育种潜力,促进猪肉产业的发展。

猪转基因育种技术在人类医学研究中也将扮演重要的角色。

研究人员将继续探索和创新猪转基因克隆技术,并在农业生产和医学研究等方面发挥她独特的优势,为人类生产和生活的持续进步做出重要贡献。

克隆和转基因关系的关系

克隆和转基因关系的关系

克隆和转基因关系的关系
克隆和转基因是具有重要关系的分子生物学技术。

这两者均在生命科学领域有
重要应用。

从基因学层面来说,克隆技术涉及基因的复制,而转基因技术则是将基因转移到另一个非同源的表达体中。

因此可以说,克隆技术与转基因技术的根本区别在于基因的存储位置。

克隆技术是指通过改变或复制基因来影响生物体发育或功能的一系列技术。


该技术中,可以将一个细胞里的基因组复制给一个新的细胞(可能是大型有机体中的细胞或小型细胞,如细菌),从而获得相同基因组的繁殖体。

这种技术能够被用来创建新的种群(原为人工选择),或者用于获取具有某种基因表达的个体。

相比之下,转基因技术是一种基因工程的手段,用于改变一个生物的性状或行为。

它的操作原理是,先从一个物种中提取某个特定基因,再将其注入另一个物种,使其获得原物种所没有的某一特定能力。

转基因技术可以用来改变植物或动物的抗病虫性、抗药性和抗逆性,以及提高收获率和抵抗环境条件等性状。

例如,转基因技术可以用来生产保育型转基因植物,以增加农作物抗病虫性和耐旱性,减少农药的用量和污染。

从上述可以见,克隆技术主要对改变生物体的功能,而转基因技术则针对改变
某种特定性状,从而改变目标生物体的性状。

克隆是将一个细胞的基因复制到另一个细胞中,而转基因是将基因转移到非同源的表达体中,进而改变特定性状。

因此,克隆技术与转基因技术之间具有紧密的联系,但在研究和应用上又存在很大的差异。

它们在生物科学领域的应用十分广泛,在生物学和其他相关领域中都发挥了重要作用。

转基因的原理

转基因的原理

转基因的原理转基因技术是一种通过改变生物体的遗传物质,使其获得特定的性状或功能的技术。

它是现代生物技术中的重要组成部分,被广泛应用于农业、医学和工业领域。

转基因的原理主要包括基因克隆、基因导入和基因表达等过程。

首先,基因克隆是转基因技术的第一步。

科学家们通过分子生物学技术,将感兴趣的基因从一个生物体中复制出来,这个过程涉及到DNA的定位、切割、连接和复制等操作。

通过基因克隆,科学家们可以获取到目标基因的大量复制品,为后续的基因导入和表达奠定了基础。

其次,基因导入是转基因技术的核心环节。

一旦获得了目标基因的复制品,科学家们就需要将其导入到目标生物体的染色体中。

这一过程通常通过基因枪、细菌介导转化、病毒介导转化等方法实现。

一旦目标基因成功导入到目标生物体中,它就会与其它基因一起参与到生物体的遗传调控网络中,从而表现出特定的性状或功能。

最后,基因表达是转基因技术的最终目的。

一旦目标基因成功导入到目标生物体中,它就会在特定的条件下被激活并表达出来。

这一过程涉及到DNA的转录、翻译和后续的蛋白质合成等生物学过程。

通过基因表达,目标基因所携带的性状或功能得以在目标生物体中得以表现,从而实现了转基因技术的应用目的。

总的来说,转基因的原理主要包括基因克隆、基因导入和基因表达三个过程。

通过这些过程,科学家们可以实现对生物体基因的精准操作,从而获得具有特定性状或功能的转基因生物体。

转基因技术的应用不仅在农业领域可以提高作物的产量和抗逆性,还可以为医学和工业领域提供更多的可能性。

随着生物技术的不断发展,相信转基因技术将会发挥越来越重要的作用。

克隆技术和转基因技术的最新发展

克隆技术和转基因技术的最新发展

克隆技术和转基因技术的最新发展克隆技术和转基因技术是现代生命科学中最具争议性的两个领域之一。

这两项技术都能够在某种程度上改变甚至重塑生命,因此受到了广泛的关注和讨论。

本文将从最新的发展角度分别探讨这两项技术的应用和前景。

一、克隆技术的最新发展克隆技术是指通过体外培养细胞或大量复制DNA来复制生物个体的过程。

近年来,克隆技术在生命科学中的应用得到了不断的发展。

其中最具有前景的是癌症克隆技术。

癌症克隆技术是指利用DNA纠错及扩增技术,从肿瘤细胞中检测有关癌症克隆的分子特征和毒性,以便为个体化治疗打下基础。

目前,这项技术正在得到越来越多的关注和推广。

这项技术可以帮助医疗界更好地针对不同癌种的个体化治疗。

另一个有前景的应用方向是克隆动物。

在这个领域,最新发展的成果是,一种名为“克隆猫”的技术已经得到成功应用。

该技术基于嵌合体技术,采用体细胞核转移法,从源腹泻病患者抽提细胞,及一只母猫的卵母细胞,制造体細胞克隆狀態下,将來自源腹泻患者的細胞放入并将其融合到母猫卵母细胞中,随后將“經過胚胎發育”的胚胎移植到另外一只母猫子宫内孕育,最终成功获得了一只克隆猫。

另外,人体细胞克隆技术也在近年来得到了一些进展。

近日,澳大利亚门加利大学的研究人员成功通过克隆技术克隆了人类胚胎,这是首次成功克隆人胚胎。

据报道,该研究还有望开发出旨在治疗一些人类疾病的新疗法。

二、转基因技术的最新发展转基因技术是指人工干预、改造基因体系的一种技术,通过将外源基因导入到宿主基因体系中,改变宿主基因的表达和/或组成,从而实现新的生物性状或新的应用功能。

最新发展的转基因技术应用包括食品、医药、工业生产和环境治理等方面。

在食品工业方面,转基因技术已经得到广泛应用,包括改良食品营养成分、削弱食品中的有毒成分、增强食品的抗性和保存期限等。

最近,一家名为“哈尔冰品”的企业利用转基因技术生产儿童冰淇淋,被市场称为“智能冰淇淋”。

通过添加DHA等多种有益成分,实现了对儿童大脑、身体的全面保护,受到了广泛的好评和认可。

《体细胞克隆技术的若干改进及其在转基因克隆牛中的应用》范文

《体细胞克隆技术的若干改进及其在转基因克隆牛中的应用》范文

《体细胞克隆技术的若干改进及其在转基因克隆牛中的应用》篇一一、引言体细胞克隆技术是近年来生物技术领域的一大突破,特别是在农业和生物医学领域。

通过这一技术,科学家们能够复制出与原始动物基因完全相同的个体,为农业生产和疾病模型研究提供了新的可能性。

本文将着重探讨体细胞克隆技术的若干改进及其在转基因克隆牛中的应用。

二、体细胞克隆技术的原理与改进体细胞克隆技术是指通过去核卵细胞与供体细胞核的结合,再经过人工诱导产生胚胎,进而培育出与供体动物基因完全相同的个体。

该技术的关键在于供体细胞的选择和基因编辑的精确性。

近年来,体细胞克隆技术得到了诸多改进。

首先,在供体细胞的选择上,科学家们通过优化细胞培养条件,提高了细胞的增殖速度和分化能力,从而提高了克隆成功率。

其次,在基因编辑方面,CRISPR-Cas9等基因编辑工具的应用,使得科学家们能够更精确地修改动物基因,从而实现更精准的克隆。

三、体细胞克隆技术在转基因克隆牛中的应用转基因克隆牛是体细胞克隆技术在畜牧业中的一种重要应用。

通过将特定基因导入牛的体细胞中,再利用克隆技术培育出具有特定性状或能力的转基因牛,这对于提高农业生产效率和改善人类生活具有重要意义。

在转基因克隆牛的培育过程中,科学家们可以通过基因编辑技术引入各种优良性状基因,如抗病性、耐寒性、生长速度等。

此外,通过克隆技术培育出的转基因牛还可用于生产珍贵的医疗用蛋白质或药物,如乳蛋白、生长因子等。

四、体细胞克隆技术的挑战与展望尽管体细胞克隆技术在许多方面取得了显著成果,但仍面临诸多挑战。

首先,在克隆过程中仍存在较高的失败率和技术成本问题。

此外,对于大型哺乳动物而言,由于生殖生理机制较为复杂,体细胞克隆难度相对较高。

为了进一步提高克隆效率和降低成本,需要继续研究和优化克隆技术。

展望未来,随着科学技术的不断发展,体细胞克隆技术有望在农业、生物医学等领域发挥更大的作用。

例如,通过克隆技术培育出具有优良性状的转基因作物和动物,提高农业生产效率和食品质量;同时,利用克隆技术建立疾病模型和药物筛选平台,为人类疾病的治疗和预防提供新的手段。

转基因技术的原理

转基因技术的原理

转基因技术的原理转基因技术是一种通过改变生物体的遗传信息来获得特定性状的技术,它是现代生物技术的重要组成部分。

转基因技术的原理主要包括基因克隆、基因导入和基因表达三个基本步骤。

首先,基因克隆是指从一个生物体中获得目标基因,并将其进行复制。

这一步骤通常是通过PCR技术或者其他基因克隆技术来实现的。

通过这一步骤,科学家们可以获得他们感兴趣的基因,并将其进行后续的操作。

其次,基因导入是指将获得的目标基因导入到另一个生物体中。

这一步骤通常是通过载体DNA或者病毒载体来实现的。

科学家们将目标基因与载体DNA结合,然后将其导入到目标生物体的细胞中。

在细胞内,目标基因会被插入到生物体的染色体中,并成为其遗传信息的一部分。

最后,基因表达是指在目标生物体中使导入的基因表达出目标蛋白质。

这一步骤通常是通过转录和翻译过程来实现的。

一旦目标基因被导入到生物体的染色体中,它就会参与到生物体的基因表达过程中,从而使目标蛋白质得以表达出来。

通过以上三个基本步骤,转基因技术可以实现对生物体特定性状的改变。

例如,科学家们可以通过转基因技术来增加作物的抗病性、抗虫性和耐逆境能力,从而提高作物的产量和质量。

此外,转基因技术还可以用于生产药物、改良家畜和提高微生物的发酵能力等方面。

总的来说,转基因技术的原理是通过基因克隆、基因导入和基因表达三个基本步骤来实现对生物体特定性状的改变。

这一技术已经在农业、医药和工业等领域发挥着重要作用,为人类社会的发展做出了重要贡献。

随着科学技术的不断进步,相信转基因技术将会在未来发挥更加重要的作用,为人类社会的可持续发展提供更多的可能性。

转基因和克隆动物

转基因和克隆动物

克隆动物:即动物的无性繁殖,主要借助于核移植技术, 将供体细胞核移入去核的卵母细胞中,使后者不经过 精子穿透等有性过程即被激活,分裂并发育成个体, 使得核供体的基因得到完全复制。
英国PPL公司已培育出羊奶中含有治疗肺气肿的a-1抗胰 蛋白酶的母羊。这种羊奶的售价是6千美元一升。一只母 羊就好比一座制药厂,用什么办法能最有效、最方便地使 这种羊扩大繁殖呢?最好的办法就是“克隆”。同样,荷 兰PHP公司培育出能分泌人乳铁蛋白的牛,以色列LAS公 司育成了能生产血清白蛋白的羊,这些高附加值的牲畜如 何有效地繁殖?答案当然还是“克隆”。
二、转基因动物研究进展
㈠ 转基因动物研究的简要回顾 1977年,Gordon首先用微注射的方法将外源mRNA和
DNA注射到非洲爪赡胚胎,发现被注入的核酸完全有功能。 1980年Brinster等利用小鼠胚胎作了类似的研究,表明外 源DNA能够在胚胎细胞转录表达。这些工作奠定了生产可 以“获得新功能”的转基因动物的科学思想和方法。
从1980年底至1981年,有6个研究组相继报道成功地 获得了转基因小鼠。Palmiter将5’调控区缺失后的大鼠生 长激素基因与小鼠金属硫蛋白1基因启动子相连接,然后 将融合基因注入受精小鼠的雄原核,生出21只小鼠,其中 7只为转基因阳性鼠。在阳性鼠中,2号鼠在出生后74天时, 体重达到同窝非转基因小鼠平均体重的1.87倍,这便是著 名的“超级小鼠”.
克隆动物的技术路线
主要包括供核的分离、受体细胞的去核、核卵重 组、重组胚的融合、核移植胚的培养与移植。
克隆动物的研究价值和应用前景
克服动物种间杂交障碍,创造出新的物种,培育良种 快速繁殖扩群 加快珍稀动物繁殖,抢救濒危动物 为了解细胞发育的潜能性,细胞核与细胞质之间相互

分子生物技术《转基因、基因克隆与基因敲除技术》课件

分子生物技术《转基因、基因克隆与基因敲除技术》课件
4、转基因大豆、西红柿、玉米等。
我室构建:
ALA过表达小鼠,体内血红素增加。
成功制作内含子Micro-RNA-483过表达转 基因小鼠,证明了其直接靶向细胞因子信 号因子3(Socs3)de 3’UTR.
(博士论文,研究其与宿主基因Igf2的表 达与功能的关系)
成功制作内含子Micro-RNA-483过表达转 基因小鼠—
待剔除基因
克隆载体
克 隆
重组载体
切割基因使待剔 除基因失去活性
连接
阳性标记基因Neor
打靶载体
HSV-tk 转入胚胎肝细胞
这样打靶载体包含了: 1、部分待剔除的基因片段,(用于与野生型的该基因 进行交换重组) 2、阳性筛选标志基因(Neor ,neomycinresistance gene) 、使细胞具有抵抗G418(能被新 霉素抵抗基因的表达产物分解)的能力。 3、阴性筛选标志基因即胸苷酸激酶(thymidine kinase-tk)基因,来自单纯庖疹病毒(HSV),当它 在受体细胞内合成出tk时,可以分解细胞培养液中加入 更昔洛韦,即gangcyclovir(一种环鸟苷酸底物)而产 生有毒的分解物使细胞死亡,为阴性筛选标志。
胚胎干细胞
HSV-tk
褐色大鼠 、 制 备 基 因 敲 除 的 胚 胎 干 细 胞
A
在特定基因剔除时,利用打靶载体上留下的部分待 剔除的基因片段作为基因组上相同基因的同源臂,当打 靶载体与细胞基因组的同源基因发生同源重组时(联 会),打靶载体上的失活基因替代基因组上的基因,同 时利用插入在基因同源臂之间的阳性、阴性标志基因进 行筛选鉴定。
新霉素抗性基因 (neo)是真核表达载体的 常用筛选标志 ,neo基因编码新霉素磷酸转 移酶Ⅱ(NPTⅡ) ,能催化G418、卡那霉素 等多种氨基糖苷抗生素分子磷酸化而使之 失去抗菌活性

转基因技术发展史

转基因技术发展史

转基因技术发展史转基因技术是现代生物学技术的代表,其发展历程涵盖了许多关键的技术突破和里程碑。

以下是对转基因技术发展史的全面概述,主要从基因克隆技术、基因转移方法、基因表达调控、转基因生物安全性、转基因技术的应用领域、转基因技术的未来发展以及转基因技术的社会影响等方面进行阐述。

一、基因克隆技术基因克隆技术是转基因技术的基础,它使得科学家能够识别、分离和复制特定的基因。

该技术的出现,使得科学家可以精确地操作DNA,从而实现对生物体的遗传改良。

二、基因转移方法基因转移是实现转基因技术的关键步骤。

目前,已经发展出了多种有效的基因转移方法,如质粒转化、微注射、基因枪、农杆菌转化等。

这些方法的不断改进和优化,使得科学家能够更高效地将外源基因导入到生物体中。

三、基因表达调控基因表达调控是转基因技术的另一个重要组成部分。

通过调控外源基因的表达,科学家可以实现对生物体的遗传特性的精确控制。

这包括启动子的选择和改造、增强子和抑制子的应用等。

四、转基因生物安全性转基因生物的安全性是公众关注的焦点之一。

科学家在发展转基因技术的同时,也致力于评估转基因生物的安全性。

至今,大量的研究已经证明,经严格评估的转基因食品在安全性上与传统的育种技术没有显著差异。

五、转基因技术的应用领域转基因技术的应用领域非常广泛,涵盖了农业、医药、工业和基础研究等多个领域。

在农业方面,转基因技术被用于改善作物的抗性、产量和营养成分。

在医药方面,该技术被用于生产重组蛋白药物、基因治疗和疫苗等。

在工业方面,转基因技术被用于生产生物燃料、工业酶和化学品等。

此外,该技术在基础研究中也被广泛应用,如用于研究基因功能和生物进化等。

六、转基因技术的未来发展随着科技的不断进步,转基因技术也在不断发展。

未来,该技术有望在以下几个方面取得更大的突破:1)提高外源基因的表达水平;2)开发更加高效的基因转移方法;3)探索新的基因编辑技术;4)利用人工智能和大数据技术优化转基因作物的设计和改良等。

转基因的原理

转基因的原理

转基因的原理
转基因是通过将外源基因导入到目标生物体中,从而使其获得新的特征或功能。

转基因的原理主要包括以下几个步骤:
1.外源基因的选择:根据需求,选择具有特定功能的外源基因,这些基因可以来自其他物种,甚至人工合成。

2.基因的克隆:将选定的外源基因通过分子生物学技术进行克隆,得到克隆载体。

3.媒介DNA的制备:利用同样的分子生物学技术,将克隆载
体与一段含有特定启动子等序列的媒介DNA连接,形成重组
载体。

4.转化:将重组载体导入目标生物体细胞中。

常用的转基因方
法包括基因枪法、冷冻贝盘法、冷冻乔氏法等。

5.整合与表达:导入细胞的重组载体会与目标生物体细胞的染
色体发生杂交,从而将外源基因整合到目标生物体染色体上。

这样,在目标生物体细胞内就能通过细胞代谢途径,将外源基因转录成RNA,最终翻译成特定蛋白质。

通过转基因技术,可以实现对目标生物体的性状改良、抗病虫害能力的提高、产量的增加等目标。

然而,转基因技术也存在一些争议和风险,包括对环境和生态系统的潜在影响,以及食品安全等方面的风险。

因此,在进行转基因研究和应用时,需要进行风险评估和监管,确保其安全性和可持续发展性。

蜜蜂遗传育种新技术(一)——蜜蜂转基因与克隆

蜜蜂遗传育种新技术(一)——蜜蜂转基因与克隆

34APICULTURE OF CHINA蜜蜂遗传育种新技术(一)——蜜蜂转基因与克隆薛运波│文 李志勇│图育微课堂种1.蜜蜂转基因技术蜜蜂转基因育种(transgenic breeding)是通过基因工程技术将外源目的基因导入受体细胞,整合到受体细胞基因组中,并使外源基因得到表达和遗传,以此获得新品种。

该技术的根本意义在于它克服固有的生殖隔离,实现物种间遗传物质的交换,在改良蜜蜂抗病和经济性状以及生物反应器利用等方面展示了良好的应用前景。

自从1982年成功研究出首例转基因果蝇以来,转基因昆虫的研究便引起科学家们极大的兴趣。

目前,已经获得成功的转基因昆虫有黑腹果蝇、海地果蝇、地中海实蝇、家蚕、蚊子等。

鉴于蜜蜂特殊的社会行为和级型分化现象,有学者认为以下两种方法是蜜蜂转基因较好的途径:一是以蜜蜂人工授精技术为基础的精子介导转基因法,二是蜜蜂卵或幼虫的转基因操作与蜜蜂人工孵育技术相结合的方法。

(1)精子介导转基因法1971年,Brackett 等发现精子细胞具有自发地吸收外源DNA,并可在受精的过程中将外源DNA 携带进卵内。

用精子作为转移外源DNA 的载体,将DNA 溶液和动物精子共浴,精子能主动吸附外源DNA,利用这一点可以很容易地将外源DNA 导入精子细胞或结合于精子细胞表面。

再通过人工授精,将外源DNA 带入受精卵进而发育成个体(图1),从而生产转基因动物。

利用精子介导的转基因蜜蜂的研究也有成功报道。

1991年,Atkinson 等首次将蜜蜂精子与外源DNA 进行共培养,证实蜜蜂精子也能够吸收其他动物的DNA。

2000年,Robinson 等研究精子介导转染法用于蜜蜂转基因的可行性。

结果表明,蜜蜂精子能将外源线性质粒DNA 携带进入卵子,外源DNA 能在受体蜜蜂个体中存在数月之久,能在幼虫期进行表达,至少能稳定遗传三代。

尽管没有找到外源DNA 整合到蜜蜂基因组上的证据,但该研究证明蜜蜂精子同样具有携带外源DNA 进入卵子的能力。

转基因动物及克隆动物

转基因动物及克隆动物

关于逆转录病毒
1、Retrovirus是只有一条单链RNA的病 毒类的总称。
2、逆转录病毒在逆转录酶(RT)的作用下 可以将本身的单链RNA作为模板进行复 制和遗传信息的传递。
3、逆转录病毒通过病毒中膜糖蛋白和宿主 细胞表面的受体相互作用而进入宿主细胞。
原理
1、逆转录病毒具有高效感染和在宿 主细胞DNA上高度整合的特性。
1980年,Gordon等首次采用受精卵原 核显微注射法,首次将疱疹病毒和SV40 的DNA片段导入小鼠基因组,成功制作 转基因小鼠,开创了转基因动物的新纪 元。
1982年 Palmiter-“超级巨鼠”
华盛顿大学的Palmiter将大鼠 的生长激素基因注射到小鼠受精 卵内, 培育出体型明显大于正常 小鼠的超级鼠, 成果轰动一时。
第二部分 克隆动物
克隆(Clone)
WHO:遗传上同一的机体或细胞系 (株)的无性生殖。
克隆动物(clonal animal)
是指用人工方法得到无性繁殖的在 遗传上与亲本动物完全相同的动物
动物克隆方法
➢一、胚胎分割
➢二、细胞核移植 —— 胚胎细胞核移植 —— 体细胞核移植
一、胚胎分割法
原理
将未着床的早期胚胎经显微手术后,分割为二、四、六若干等份,给每个 受体内植入一部分胚胎而妊娠产仔,这样由一个胚胎可以克隆出多个遗 传性能完全一样的后代个体。
▪ 800余种人为改造小鼠产生
其中开发最成功的是转基因小鼠
HBV转基因动物树鼩
3.基因治疗(gene therapy)
指将外源功能性目的基因导入病人体内,通过调控目的基因表达,抑制、替代 或补偿缺陷基因,从而恢复受累细胞、组织或器官的生理功能,达到疾病治疗 目的的一种方法。

转基因动物和克隆动物

转基因动物和克隆动物

转基因动物的基本原理和制作方法: 它的基本原理是将改建后的目的基因(或 基因组片段)用显微注射等方法注入实验 动物的受精卵(fertilized)(或着床前胚胎 细胞),然后将此受精卵(或着床前胚胎 细胞)再植入受体动物的输卵管(oviduct) (或子宫)中,使其发育成携带外源基因 的转基因动物。 人们可以通过分析转基因和动物表型的关 系,揭示外源基因的功能,也可以通过转 基因进one) 是指一个遗传单位或一个生命单 位通过无性繁殖方式,产生的生物学上完全相 同的遗传单位或生命单位。 克隆动物,是采用克隆技术通过对动物个体的 体细胞的体外培养,并进行有限代数的繁殖, 制备出可供移植的细胞核供体,移植到去核的 卵母细胞中,经过培养再移植到母体输卵管或 子宫中,发育分娩,得到同核供体基因型完全 一致的动物个体。
转基因动物的制作方法很多: 1、受精卵雄原核显微注射法 、 2、逆转录病毒感染法 、 3、胚胎干细胞(ES细胞)法 、胚胎干细胞( 细胞) 细胞 4、体细胞核移植法 、 5、精子载体法 、 6、YAC法 、 法
显微注射法 转基因动物制作过程 (P79)
⑴准备假孕母鼠(养母) 准备假孕母鼠(养母) ⑵受精卵的准备 ⑶基因导入 ⑷胚胎移植 ⑸对幼鼠的鉴定
第三节 转基因动物和克隆动 物
一、转基因动物
发展于八十年代初。 发展于八十年代初。 转基因动物的优势:分子基因、 转基因动物的优势:分子基因、细胞及动物整 体水平结合起来。 体水平结合起来。 广泛的应用于医学、药学、 广泛的应用于医学、药学、畜牧兽医的多个领 域。
1、什么是转基因动物 转基因动物(transgenic animals)是通 过实验手段将新的遗传物质导入到动物 胚胎细胞中,并能稳定遗传,由此获得 的动物称为转基因动物。

转基因动物和克隆动物

转基因动物和克隆动物
胞核移植技术,是指将一个动物细胞的 细胞核移植至去核的卵母细胞中,产生与供细胞 核动物的遗传成份一样的动物的技术。科学家们 已经先后在绵羊、小鼠、牛、猪、山羊等动物上 获得胚胎细胞核移植后代,目前,体细胞克隆也 在牛、山羊、小鼠等物种上均获得了成功。 (二)细胞核移植方法 先在体外培养的体细胞 中进行基因导入,筛选获得带转基因的细胞。然 后,将带转基因体细胞核移植到去掉细胞核的卵 细胞中,生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体 中,产生的仔畜百分之百是转基因动物。
三、转基因动物的应用 (一)提高动物优良性状、改善动物产品 质量 (二)动物抗病育种 (三)生产药用蛋白 (四)生产人用营养保健品 (五)生产可用于人体器官移植的动物器 官 (六)建立诊断、治疗人类疾病及新药筛 选的动物模型
四、克隆动物 动物克隆是一种通过核移植过程进行无性繁殖 的技术。发育早期的动物胚胎细胞,或成年动物 的体细胞,经显微手术移植到去掉细胞核的卵母 细胞中之后,在适当的条件下,可以重新发育成 正常胚胎。这种胚胎被移植到生殖周期相近的母 体之中,可以发育成为正常动物个体。经过核移 植而产生的动物,其遗传结构与细胞核供体完全 相同。这种不经过有性生殖过程,而是通过核移 植生产遗传结构与细胞核供体相同动物个体的技 术,就叫做动物克隆。
(三)细胞核和克隆的分类 按使用的细胞性质不同克隆可分为: ①胚性 克隆 用未分化的胚胎进行胚胎细胞核移植、胚胎 干细胞核移植、胚胎成纤维细胞核移植、胚胎分 割或胚胎嵌合等操作培育出新个体; ②无性克隆 用已分化的体细胞进行核移植培育出新个体,亦 称体细胞克隆。当前谈论的克隆多指体细胞克隆。 根据供核体细胞的不同,动物克隆又可分为两种 类型: ①同种体细胞克隆 用相同物种体细胞进行 核移植; ②异种体细胞克隆 将一种动物的体细胞 核移植到另一种动物的去核(遗传物质)卵母细 胞中。 按研究目的不同,克隆可分为生殖性克隆 与治疗性克隆;生殖性克隆指无性繁殖新个体, 治疗性克隆指用克隆技术培育出某些组织器官用 于医疗。

转基因技术在克隆动物及种群遗传学研究中的应用

转基因技术在克隆动物及种群遗传学研究中的应用

转基因技术在克隆动物及种群遗传学研究中的应用转基因技术是指利用DNA重组技术,将某个物种中的一个或多个基因转移到另一个物种中的行为。

转基因技术不仅可以用于植物基因改良,也可以应用于动物克隆和种群遗传学研究中。

一、克隆动物及转基因技术克隆技术是一种通过核移植或胚胎分裂等方式,复制出与原来个体完全相同或近似相同的新个体的生殖技术,其中最为知名的便是以多利羊为代表的种间克隆。

而在实际应用过程中,侧重的则是既增加物种数量,也能提高生产效益的优势克隆。

而对于动物克隆的应用,转基因技术也是其中必不可少的一个环节。

在动物克隆的基础上,转基因技术可以使得克隆动物获得新的基因或突变基因,实现对克隆动物的某些特征进行调控,如克隆动物的生产效益、抗性能力、营养成分等。

比如,将海蜇的荧光素基因导入小鼠中,可以使得小鼠呈现出荧光状态,提供了研究小鼠特定细胞或组织等各方面的方便。

总的来说,转基因技术在克隆动物的优势扩张和产业化生产中,都有着不可替代的作用。

二、转基因技术在种群遗传学研究中的应用种群遗传学研究,是一门研究物种群体之间、个体之间和基因之间的遗传关系等问题的学科。

种群遗传学研究需要对不同种群的生物进行遗传分析,而转基因技术则可以使得遗传信息的传递更为顺畅、全面。

通过将DNA重组技术应用到种群遗传学研究中,便能使得研究人员更加深入地了解个体的遗传特征与演化历程。

比如,在研究卫星蛤贝对于环境适应性的遗传调控时,转基因技术可以使得其基因进行随机组合或基因拼接变异,从而加速遗传物质的变异与进化。

转基因技术不仅可以应用于涉及到物质性遗传的因子,也可以拓宽研究遗传学分子机制的领域,如利用CRISPR-Cas9的技术,调控特定基因的表达,研究其对物种的适应性、生长率、寿命等遗传特征的影响。

总的来说,转基因技术在种群遗传学研究中,不仅能够加速物种的进化过程,也有望为人们解答物种之间遗传适应性等诸多问题提供新的工具。

结语:转基因技术作为现代生物技术的一项重要技术,已经被广泛应用于动物克隆和种群遗传学研究等领域。

克隆技术在生殖和转基因领域的应用

克隆技术在生殖和转基因领域的应用

克隆技术在生殖和转基因领域的应用近年来,克隆技术已被广泛应用于生殖和转基因领域,其应用范围越来越广泛。

克隆技术的出现,为人类带来了很多机会和变革。

一、克隆技术在生殖领域的应用克隆技术在生殖领域的应用,主要指的是在繁殖动物、植物等生物方面的运用。

人们应用克隆技术的目的是为了提高物种的纯度和优良性。

克隆技术最初以雄性动物为材料,通过人工方式获得胚胎。

这种技术被称作“胚胎分裂法”。

目前,克隆技术在实践中的应用越来越多样化,包括:胚胎核移植法、细胞核移植法、基因编辑技术等。

胚胎核移植法是最早形成的一种克隆技术。

它的主要过程是将某个生物的细胞核、与获得的卵细胞结合,产生一个能发育成胚胎的结构。

这一技术有许多应用,比如人类早期胚胎的研究、动物研究以及人工生殖科技等。

细胞核移植法是目前最成熟的一种克隆技术。

其所设想的可能性非常广泛,可以制造出相同基因或相似基因的动植物、无性繁殖的培育方式等。

细胞核移植法代表的繁殖方式是,利用可复制的单个细胞,再次重组成一个完整的生物个体,通过发育运动,实现繁殖后代的目的。

在生殖领域,克隆技术被应用于提升品种纯度和优良性。

不少人认为,克隆技术带来的风险太大,无法确定长期后果。

但是随着科技和科学的发展,人们对克隆技术的认知和理解都在不断深化,越来越多的专家和科学家在探索该技术带来的新突破。

二、克隆技术在转基因领域的应用转基因技术是通过改变作物、动植物等生物的基因序列,从而获得某种特定性状的一种人工技术。

该技术已经被广泛运用于农业、医疗、环保等领域。

克隆技术可以提供一个非常好的解决方案,用于转基因领域的发展,既方便,又精确,被认为是当今所研究的领域中,最有价值和前景的技术之一。

目前,应用克隆技术开发转基因经济作物已经成为了农业界的一大热点。

转基因经济作物可以降低生产成本,节省资源,提高产出质量,从而对提高利润和人类的生活贡献了巨大的价值。

转基因经济作物有许多种,主要包括粮食作物、烟叶、棉花、水果等。

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现在几乎已经没有什么能够阻止人类科学的进步,近几十年人类的科技发展极为迅猛,各个方面都取得了前所未有的水平高度。

可是并不是所有的科技发展都是一帆风顺,有些科技是伴随着争议的,克隆动物和转基因动物就是鲜明的例子。

1996年7月多利羊的诞生革新了科学界对分子生物学的认识,多利于1997年首次公开亮相,震动整个世界,美国《科学》杂志把多利的诞生评为当年世界十大科技进步的第一项。

多利羊的诞生从理论上说明了克隆人的可能性,”,这意味着以往科幻小说中的独裁狂人克隆自己的想法是完全可以实现的。

因此,“多莉”的诞生在世界各国科学界、政界乃至宗教界都引起了强烈反响,并引发了一场由克隆人所衍生的道德问题的讨论。

各国政府有关人士、民间纷纷作出反应:克隆人类有悖于伦理道德。

电影《第六日》,《逃出克隆岛》《生化危机》等,均是以克隆人为主题的,在里面描述了未来世界的克隆状况。

这些电影也给我们启示,要不要禁止克隆人?克隆人的优势是有的,可以进行器官移植,并且不用考虑排斥问题。

但是对于一个生命这样对待是否符合人类的伦理观,一直到现在都争论不休。

在有关克隆人的争论中,一直有一个声音在说:未来诞生的克隆人,可能像当年的试管婴儿一样,最终被社会平静而宽容地接受。

科学技术的进步是世界前进的原动力,它终究会推动法律、制度和社会观念的改变。

20多年前对试管婴儿的怀疑和指责之声不绝于耳,而到今天,试管婴儿已被评为20世纪最重大的科技成就之一,并作为不孕症的主要治疗手段之一而被接受。

但是,克隆人不同于试管婴儿。

克隆技术在动物上仍然没有成熟,世界上第一个克隆动物多利羊之死留下了早衰的难题,克隆动物出现的一系列健康问题有目共睹,这种技术的负面作用还没有被认识清楚。

在这种情况下贸然克隆出一个有灵魂的生命,是不是负责任的呢?
当过父母的人都知道孩子健康的含义。

不管把克隆人当作什么,它毕竟是一条生命,一条有自己思想和灵魂的生命。

为什么我们反对近亲结婚,为什么我们反对一些疾病患者生育子女?还不是因为他们的孩子面临很大的健康风险吗?我们为什么还要让克隆人来到这个世界上,又为什么让它们质问我们:为什么要把它们带到这个世界上?所以对于克隆我们要慎之又慎,我们可以进行局部克隆,比如进行人类重要器官的克隆,这样既保留了克隆的优势,又避免了克隆的伦理争论。

另一个至今仍在争论的就是转基因技术的应用。

转基因技术是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。

我们最为熟知的莫过于抗虫棉,这个品种在我的家乡曾经广为种植,最近大家都不种棉花,这个品种几乎消失了。

还有就是超级小白鼠,比一般体型大了很多,转基因技术在农业技术上应用最多,例如大豆,番茄,小麦等等。

有的是不易腐烂,利于保藏;有的是体型巨大,产量翻倍。

转基因技术不但使产量大为增加,而且可以有效降低成本,转基因技术使农药的使用量大大减少,降低了对环境的破坏。

取得的成就是辉煌的,但是这样做真的对吗?转基因产品对现实生活的影响仍然还有诸多疑问:到目前为止,我们还没有看到有对其产品成份的详细化验结果和长期的安全跟踪研究数据面试,三聚氰胺已经是最好的例子。

我们不能只关注其产品的产量、外观,应更多的研究其内在究竟包含的是什么?抗病虫害的原理是什么?从生态学的角度来说,转基因后的作物本身已经是对立生物的天敌,而其它生物的存在是大自然对生态系统的自我平衡。

8月1日,一篇发表在美国著名学术期刊《临床营养学》上的题为《“黄金大米”中的β-胡萝卜素与油胶囊中β-胡萝卜素对儿童补充维生素A同样有效》的论文里写到,2008年5
月-6月,美国塔夫茨大学曾对中国湖南衡阳市25名6-8岁的小学生进行过转基因大米的人体试验。

此事经媒体报道后,立即在中美两国引起轩然大波。

中国政府有关部门随即介入调查。

这次的“黄金大米”事件使转基因再次进入人们的视线,从人们对其反应来看,转基因技术还是没能够被大众接受。

虽然转基因产品已经普遍存在我们生活当中,并且到现在也没有发现转基因食品安全事件,但是,在心理上我们对于这一由人类创造,大自然当中本来不存在的物种是不能接受的。

其实任何科学技术都有其两面性,就像核能一样。

转基因具有危害性已经证实,科学家研究发现,有些转基因生物产品可能含有有毒物质和过敏源,会对人体健康产生不利影响,严重的甚至可以致癌或导致某些遗传疾病。

尽管到目前为止还没有有说服力的研究报告表明这些改良品种有毒,但一些研究学者认为,对于基因的人工提炼和添加,可能在达到某些人们想达到的效果的同时,也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。

这种毒素的积累是个相当长的过程,但它确实可能正在进行中,因此目前谁也不能确保这些改良品种没有毒。

不但如此食用转基因食物会导致后代的生育能力丧失!并且发现实验中食用转基因食物的第三代仓鼠有畸形,嘴里竟然长毛了!转基因食物绝对有害!
对于转基因产品也好,克隆技术也好。

我们都不能片面的看待问题,它所带来的巨大优势是有目共睹的,我们要去利用其已经发展成熟,并且为人类所接受的方面,对于一些技术不成熟有争议的领域,要谨慎开发。

利用其技术为人类带来巨大的利益。

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