09转基因动物研究及其进展
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转基因动物研究进展及应用
过 表 １ 现 国外 转 基 因动 物 研 究 首 创 记 录 ． 展
表 １ 国 外 转 基 因 动 物 研 究 首 创 记 录
摘 自曾溢 滔： 转基 因动 物与 医 学产 业【，
１ ８ 年 ， 首 次报 道 了美 国学 者 Ｇｏｄ ｎ 首次 利 用 组 织 纤 溶 酶 原 激 活 因子 （ Ａ） 小 鼠乳 清 蛋 Ｉ ＷＡＰ 基 因 ， ９７ ｒｏ 等 ｔ 与 Ｐ ￣（ ）
在 １９ 年 ，罗斯 林 研 究所 的 科 学 家 Ｗｉ ｔ 用 胚 胎 细 胞 为核 供 体 ，获得 了表 达 治疗 人 血 友 病 的 凝 血 因 子 Ⅸ ， ９８ ｌ 等 ｍｕ
收稿 日 期 ： ２ ０ ． ３２ｌ ０ ２０ ． 作 者 简 介 ： 钟 红 梅 （９ ２ ） 女 ， 西 南 民族 学 院 生 命 科 学 与 技 术 学 院 讲 师 １ ６ ．，
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第３ 期
钟 红梅 等 ： 转基 因动物研 究进展 及应用
世 界 第 一头 转 基 因 乳 牛 ，其 奶 中 含 有 人 乳 铁 蛋 白 ． １ ９ 年 ， 英 国Ｐ ａｍａ ｅ ｔ ｌＰ ｏｅｎ 有 限 公 司 （Ｐ ９１ ｈ ｒ ｃ ｕｉ ｒ ｔｉｓ ａ Ｐ Ｌ公 司 ） 育 培
的 山羊 ，其 奶 中 能 分 泌 １ 胰 蛋 白酶 ． １９ 年 ６ ， 美 国Ｄ ．抗 ９１ 月 ＮＡ公 司 获 得 了 能产 生 人 血 红 蛋 白的 猪 ． １９ 年 ｌ月 ９２ １
英 国剑 桥 大 学 ，将 Ｄ 基 因 （ 调 节 免 疫 反 应 补 体 系 统 ） 隆 后 ， 转 移 到 猪 的 基 因 ， 生 产 出一 窝 转 基 因仔 猪 ， 其 ＡＦ 能 克 血 管 内皮 上 表 达 了人 类 的ＤＡＦ 因 ． 基
表 １ 国 外 转 基 因 动 物 研 究 首 创 记 录
摘 自曾溢 滔： 转基 因动 物与 医 学产 业【，
１ ８ 年 ， 首 次报 道 了美 国学 者 Ｇｏｄ ｎ 首次 利 用 组 织 纤 溶 酶 原 激 活 因子 （ Ａ） 小 鼠乳 清 蛋 Ｉ ＷＡＰ 基 因 ， ９７ ｒｏ 等 ｔ 与 Ｐ ￣（ ）
在 １９ 年 ，罗斯 林 研 究所 的 科 学 家 Ｗｉ ｔ 用 胚 胎 细 胞 为核 供 体 ，获得 了表 达 治疗 人 血 友 病 的 凝 血 因 子 Ⅸ ， ９８ ｌ 等 ｍｕ
收稿 日 期 ： ２ ０ ． ３２ｌ ０ ２０ ． 作 者 简 介 ： 钟 红 梅 （９ ２ ） 女 ， 西 南 民族 学 院 生 命 科 学 与 技 术 学 院 讲 师 １ ６ ．，
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第３ 期
钟 红梅 等 ： 转基 因动物研 究进展 及应用
世 界 第 一头 转 基 因 乳 牛 ，其 奶 中 含 有 人 乳 铁 蛋 白 ． １ ９ 年 ， 英 国Ｐ ａｍａ ｅ ｔ ｌＰ ｏｅｎ 有 限 公 司 （Ｐ ９１ ｈ ｒ ｃ ｕｉ ｒ ｔｉｓ ａ Ｐ Ｌ公 司 ） 育 培
的 山羊 ，其 奶 中 能 分 泌 １ 胰 蛋 白酶 ． １９ 年 ６ ， 美 国Ｄ ．抗 ９１ 月 ＮＡ公 司 获 得 了 能产 生 人 血 红 蛋 白的 猪 ． １９ 年 ｌ月 ９２ １
英 国剑 桥 大 学 ，将 Ｄ 基 因 （ 调 节 免 疫 反 应 补 体 系 统 ） 隆 后 ， 转 移 到 猪 的 基 因 ， 生 产 出一 窝 转 基 因仔 猪 ， 其 ＡＦ 能 克 血 管 内皮 上 表 达 了人 类 的ＤＡＦ 因 ． 基
转基因动物新技术研究进展
ｃｌ （ Ｓｃｌ） ｗ ｉ ａ ｒｖｄ ｄａ ｌｒａｉｅｗ ｙｔ ｅｉｅｐｕｉｏｅｔ ｔｍ ｅｌ ｏ ｒｅａｉ ｌ ｗｉ ｘｅ ｄｔｅ ｅｌ ｉ ｅｌ ， ｈｃ ｈ ｓ ｏ ｉｅ ｎａｅｎ ｔ ａ ｏｄ ｒ ｌ ｐ ｔ ｅ ｃｌ ｆｌ ｇ ｎｍａ ， ｌｅ ｔ ｓ Ｐ ｓ ｈ ｐ ｔ ｖ ｖ ｒ ｎｓ ｓ ａ ｓ ｌ ｎ ｈ
连 Ｈ Ｒ ＤＴ Ｓ（ｅｉ ） ２１ 年５ Ｅ Ｅ Ｉ Ｂ ｉ ｇ ０１ 月 Ａ ｊ ｎ
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ＤｏＩ １ ． ７ ４ Ｓ ． ． ０ ５ ２ １ ． ０ ４ ： ０ ３ ２ ／ Ｐ Ｊ １ ０ ． ０ １０ ４ ９
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转基因动物及其在医学中的应用
转基因动物及其在医学中的应用在当今科技飞速发展的时代，转基因技术作为一项具有重大影响力的生物技术，不仅在农业领域取得了显著成果，在医学领域也展现出了广阔的应用前景。
其中，转基因动物的研究与应用更是为医学的进步带来了新的契机。
转基因动物，简单来说，就是通过基因工程技术将外源基因导入动物的基因组中，从而使其表现出特定的新性状或获得新的功能。
这一技术的实现通常需要借助一系列复杂的分子生物学手段，如载体构建、细胞培养、胚胎操作等。
在医学领域，转基因动物的应用主要体现在以下几个方面：首先，转基因动物可用于疾病模型的构建。
许多人类疾病的发病机制十分复杂，难以在体外细胞培养或其他简单模型中进行深入研究。
通过将与人类疾病相关的基因导入动物体内，使其表现出类似人类疾病的症状，能够为疾病的研究提供更接近真实情况的模型。
例如，通过构建转基因小鼠模型，可以研究阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的发病过程和治疗方法。
这些模型有助于科学家更好地理解疾病的发生发展机制，为新药的研发和治疗策略的制定提供重要依据。
其次，转基因动物在生物制药方面具有巨大的潜力。
利用转基因动物生产药用蛋白是一种新兴的生物制药技术。
例如，通过将编码人类药用蛋白的基因导入动物的乳腺细胞中，使动物在乳汁中分泌出具有药用价值的蛋白质。
这种方法生产的药物具有成本低、产量高、生物活性好等优点。
目前，已经有多种利用转基因动物生产的药物进入临床试验阶段，为治疗一些疑难杂症提供了新的选择。
再者，转基因动物在器官移植领域也发挥着重要作用。
器官短缺一直是器官移植领域面临的严峻问题。
转基因技术可以对动物的器官进行改造，降低其免疫原性，使其更适合移植到人体中。
例如，通过基因编辑技术敲除猪体内与免疫排斥相关的基因，有望培育出可供人类使用的器官来源，从而缓解器官短缺的困境。
此外，转基因动物还可用于基因治疗的研究。
基因治疗是一种通过修复或替换患者体内有缺陷的基因来治疗疾病的方法。
《转基因动物》课件
转基因动物的产业 化
转基因动物的产业化现状
转基因动物在农业、 医药、环保等领域 的应用广泛
转基因动物产业化 面临技术、伦理、 法规等多重挑战
转基因动物产业化 需要加强技术研发 、伦理审查和法规 监管
转基因动物产业化 前景广阔，但需要 解决一系列问题
转基因动物的产业化前景
市场需求：随着人 们对食品、医药等 领域的需求不断增 长，转基因动物产 业化前景广阔。
伦理问题：公众对转基因动物 的接受程度和伦理争议
法规限制：各国对转基因动物 的法规限制和监管政策
市场风险：转基因动物的市场 接受度和竞争压力
转基因动物的社会 影响
转基因动物对人类健康的影响
转基因动物食品：可能含有新的过敏原，引发过敏反应 转基因动物药物：可能产生新的药物，治疗人类疾病 转基因动物实验：可能用于人类疾病的研究，提高医疗水平 转基因动物环境：可能对生态环境产生影响，影响人类健康
转基因动物的研究 进展
转基因动物的研究历程
转基因动物的研究现状
研究领域：基因编辑、基因表达调 控、基因功能研究等
应用领域：农业、医药、环境等领 域
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
研究进展：基因编辑技术不断成熟， 基因表达调控研究取得重要进展， 基因功能研究逐渐深入
研究挑战：伦理问题、安全性问题、 技术难题等
转基因动物对伦理道德的影响
基因编辑技术：改变动物基因，可能引发伦理道德争议 动物权益：转基因动物是否享有与人类同等的权益 生态平衡：转基因动物可能对生态系统产生影响，引发伦理道德问题 食品安全：转基因动物食品的安全性，可能引发伦理道德争议
转基因动物的未来 展望
转基因动物的技术发展趋势
浅谈转基因动物的研究进展
２ ． 逆转 录病 毒 感染 法 ２
基 因兔 、 羊 和猪 ， 项 工 作 被认 为 在转 基 因动 物 研 绵 这
究历 程上 具有 重要 意义 。
１９ ９ ７年 克隆 羊 “ 莉 ” 多 的诞 生 在转 基 因动 物 历史 上具 有划 时代 的意 义 ，它 突破 了有性 生 殖 的框架 ， 表 明 了高等 动物 也可 以通过 无性 生殖 来繁 殖 。 兹伯 尔于
Ｑ１ －
文献 标识 码
Ｅ
转基 因动 物始 于 ２ ０世 纪 ７ ０年代 末 ， 目前 生物 是 技术 领域 研究 的热 点之 一 ， 有 重大 的科 学 意 义和应 具 用价值 。 基 因动物 是通 过 向受精 卵或 早期胚 胎 中导 转 人外 源 Ｄ Ａ，有 目的地对 生 物 的遗 传物 质基 础 进 行 Ｎ 修饰 、 改造 ， 培育新 的品 系。 外源基 因 与动物 本 身的 若 基 因（ 色 体 ） 染 整合 在 一起 ， 源基 因就 能 随细胞 的分 外 裂而增 殖 。 在体 内得 到表达 ， 能稳 定地 遗传 给 后代 。 并
转 基 因小 鼠 。以后 又相 继 获得 了 含 Ｈ ｇ ｇ乙 型肝 炎 ｂＡ 表 面抗 原 基 因 的转基 因兔 、 基 因猪 、 Ｅ Ｏ基 因和 转 含 Ｐ 人 乙 型肝炎 表 面抗 原基 因 ｆ ｂ Ａ ） 乳腺 特 异性 表 Ｈ ｇｇ ２种
达 的转基 因山羊 、 人凝 血 因子 Ｉ 含 Ｘ的转 基 因 山羊 、 含
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第 ２ ３卷第 ５期
２ ０ 证 ０７
中学生 物学
Ｍｉ ｄ ｅ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｏ ｙ ｄ ｌ ｃ ｏ ｌ Ｂｉｌ ｇ
Ｖ １ ３ Ｎｏ５ ｏ ． ． ２ ２ Ｃ７ Ｏｒ
文件 编 号 ： ０ ３—７ ８ （０ ７ ０ １０ ５ ６ ２ ０ ）５—０ ０ ０ ４—０ ３
基 因兔 、 羊 和猪 ， 项 工 作 被认 为 在转 基 因动 物 研 绵 这
究历 程上 具有 重要 意义 。
１９ ９ ７年 克隆 羊 “ 莉 ” 多 的诞 生 在转 基 因动 物 历史 上具 有划 时代 的意 义 ，它 突破 了有性 生 殖 的框架 ， 表 明 了高等 动物 也可 以通过 无性 生殖 来繁 殖 。 兹伯 尔于
Ｑ１ －
文献 标识 码
Ｅ
转基 因动 物始 于 ２ ０世 纪 ７ ０年代 末 ， 目前 生物 是 技术 领域 研究 的热 点之 一 ， 有 重大 的科 学 意 义和应 具 用价值 。 基 因动物 是通 过 向受精 卵或 早期胚 胎 中导 转 人外 源 Ｄ Ａ，有 目的地对 生 物 的遗 传物 质基 础 进 行 Ｎ 修饰 、 改造 ， 培育新 的品 系。 外源基 因 与动物 本 身的 若 基 因（ 色 体 ） 染 整合 在 一起 ， 源基 因就 能 随细胞 的分 外 裂而增 殖 。 在体 内得 到表达 ， 能稳 定地 遗传 给 后代 。 并
转 基 因小 鼠 。以后 又相 继 获得 了 含 Ｈ ｇ ｇ乙 型肝 炎 ｂＡ 表 面抗 原 基 因 的转基 因兔 、 基 因猪 、 Ｅ Ｏ基 因和 转 含 Ｐ 人 乙 型肝炎 表 面抗 原基 因 ｆ ｂ Ａ ） 乳腺 特 异性 表 Ｈ ｇｇ ２种
达 的转基 因山羊 、 人凝 血 因子 Ｉ 含 Ｘ的转 基 因 山羊 、 含
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２ ０ 证 ０７
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Ｍｉ ｄ ｅ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｏ ｙ ｄ ｌ ｃ ｏ ｌ Ｂｉｌ ｇ
Ｖ １ ３ Ｎｏ５ ｏ ． ． ２ ２ Ｃ７ Ｏｒ
文件 编 号 ： ０ ３—７ ８ （０ ７ ０ １０ ５ ６ ２ ０ ）５—０ ０ ０ ４—０ ３
转基因动物
转基因动物还将是人类最好的"器官库"， 提供从皮肤、角膜，到心、肝、肾等几 乎所有的"零件"。让器官移植专家有充分 施展才华的用武之地，让体内部分"零部 件"出了故障的病人重获生的希望。
克隆动物的操作过程中，完全可以同时 进行转基因操作。在体细胞去核并与去 核的卵细胞结合之前，将有关的人类基 因注入，这样，培育的"转基因克隆羊"， 就会产生出人类蛋白质。
所谓转基因动物，是用实验方法，把外 源基因导入到动物体内，这种外源基因 与动物本身的染色体整合，这时外源基 因就能随细胞的分裂而增殖，在体内得 到表达，并能传给后代。
世界上第一只转基因动物巨鼠，是将大 白鼠生长激素导入小白鼠的受精卵中， 再将这个受精卵移入借腹怀胎的母鼠子 宫中，产下的小白鼠比一般的大一倍。 这只在遗传学上具有重大意义的转基因 动物的研究培育成功，展现出诱人的光 明前景。
第一头克隆羊"多利"引起的轰动，在于它 的理论价值，它突破了有性生殖的框架， 证明高等动物也可以由无性生殖来繁衍。 我国转基因羊研究新突破，在于它的经 济价值，因为它可以让人类丰衣足食、 健康长寿的美梦成真。
那转基因羊的后代是不是转基因羊呢?转 基因羊与普通羊交配，即有性繁殖，后 代中的一半是转基因羊；但若用克隆--无 性繁殖的方法，那所有的后代都是转基 因羊。
1997年2月，第一头无性繁殖的克隆羊" 多利"现世，标志着克隆哺乳动物的成功， 更有利于转基因动物的培育和利用。 在分子水平或者基因水平的基础上，用 人工的手段去改造生物遗传性状的基因 工程，出现在20世纪70年代。
基因工程应用技术之一的基因重组，可 用于对不同生物遗传物质的体外人工剪 切、组合、拼接，使遗传物质重新组合， 然后，通过载体，如微生物、病毒等转 入微生物或细胞内，进行"无性繁殖"，并 使所需基因在细胞内表达出来，产生人 类所需的物质或创造新的物种。
转基因动物研究进展
关键词 ： 基 因动物 ； 转 疾病 模 型 ； 生物反 应 器 ； 种移 植 异
中图分类号 ：７９ Ｑ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７５ ３ （０ ８ Ｏ—０ ９Ｏ １ ０ —Ｏ ８ ２ ０ ）７０５ 一４
随着 重 组 ＤＮＡ 技 术 的 迅 猛 发 展 ， 基 因 动 物 转
１ 转基 因动 物的研 究 方法 转基 因技 术 开 始 于 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 ， 常用 的 其
研究 方法 有 以下几种 。
因 素 ， 主要 的限制 是 ＤＮＡ 只 能 增 加 ， 能删 除或 最 不
在某 个 位点 修饰 ， 而且 外 源 ＤＮＡ 是 随 机整 合 的， 由
于整 合位 点 的 影 响 导 致 基 因 表 达 不 稳 定 ， 随机 整 合 也 可能 破坏 基 本 内源 基 因序 列 或 激 活致 癌 基 因 ， 这 两种 因素都 会 对 动 物 健 康 产 生 有 害 影 响 。最 后 ， 注
（ 阳军 区总 医 院 医 学 动 物 实 验 科 ， 宁沈 阳 １０ １ ） 沈 辽 １ ０知 的外 源基 因导入 动物 细胞 并整 合 到基 因组 中 ， 而使 其得 以表 达 的技 转 从
术 。此技 术将 分子 、 细胞 和 个体水 平 统一起 来 ， 志着基 因工程 已由 离体 操 作发展 到 离体 与载体 相结合 的新 标
３ ］ 基 因能稳 定地 遗传 给后 代 的遗 传 工 程动 物 。该 技 术 最 好 的方法 ［ 。此方 法 是将 在 体 外构 建 的 目的基 因
Ｄ ＮＡ合 成或 修 复 时 ， 外 源 基 因整 合 到基 因组 中 。 把
新 的方法 和思路 。这 种 突 出的优 越 性 使转 基 因动物 其优 点是 可 以把 不 同长 度 的重 组 ＤＮＡ 片 段 注入 原
中图分类号 ：７９ Ｑ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７５ ３ （０ ８ Ｏ—０ ９Ｏ １ ０ —Ｏ ８ ２ ０ ）７０５ 一４
随着 重 组 ＤＮＡ 技 术 的 迅 猛 发 展 ， 基 因 动 物 转
１ 转基 因动 物的研 究 方法 转基 因技 术 开 始 于 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 ， 常用 的 其
研究 方法 有 以下几种 。
因 素 ， 主要 的限制 是 ＤＮＡ 只 能 增 加 ， 能删 除或 最 不
在某 个 位点 修饰 ， 而且 外 源 ＤＮＡ 是 随 机整 合 的， 由
于整 合位 点 的 影 响 导 致 基 因 表 达 不 稳 定 ， 随机 整 合 也 可能 破坏 基 本 内源 基 因序 列 或 激 活致 癌 基 因 ， 这 两种 因素都 会 对 动 物 健 康 产 生 有 害 影 响 。最 后 ， 注
（ 阳军 区总 医 院 医 学 动 物 实 验 科 ， 宁沈 阳 １０ １ ） 沈 辽 １ ０知 的外 源基 因导入 动物 细胞 并整 合 到基 因组 中 ， 而使 其得 以表 达 的技 转 从
术 。此技 术将 分子 、 细胞 和 个体水 平 统一起 来 ， 志着基 因工程 已由 离体 操 作发展 到 离体 与载体 相结合 的新 标
３ ］ 基 因能稳 定地 遗传 给后 代 的遗 传 工 程动 物 。该 技 术 最 好 的方法 ［ 。此方 法 是将 在 体 外构 建 的 目的基 因
Ｄ ＮＡ合 成或 修 复 时 ， 外 源 基 因整 合 到基 因组 中 。 把
新 的方法 和思路 。这 种 突 出的优 越 性 使转 基 因动物 其优 点是 可 以把 不 同长 度 的重 组 ＤＮＡ 片 段 注入 原
动物转基因研究进展
１１ 原 核 显 微 注 射 法 ． 原核 显微 注 射法 是将 表达载 体 直 接注 射 到受 精 卵原 核
毒等 ， 以 感染哺 乳 动 物并 引起 多种疾 ： ， 疱 疹 、 症 、 可 腐 如 癌 免
疫 缺 陷 综合 症 等 。 毒 感 染细 胞 后 ， 毒 ＲＮ 病 病 Ａ进 入 细 胞 并 转换 为 Ｄ Ａ分 子 ， Ｎ 然后 比较 容 易地 整 合 到宿 主 细胞 基 因 组 内， 故逆转 录病 毒是 有效 的转基 因载体 。９ ５年 Ｊｅ ｉ ｈ等［ １７ ａｎｓ ｃ ６ １ 利 用 鼠 莫 洛 尼 氏 白 血 病 病 毒 （ ｌｎ ）ｌｕ ｅ ｉ ｉ ｓ Ｍ— Ｍｏｏ ｅｒｅ ｋ ｍ ａｖｒ ， ｕ Ｍｕ Ｖ） 染 小 鼠 胚 胎 ， 功 地 制 备 转 基 因动 物 。 ｏｅ 等 Ｌ 感 成 Ｒ ｇ￣
ｔ ｅｓｕ ｙｏ ｎｍａ ｒｎ ｇ ｎｅ． ｈ ｔｄ ｆ ｉ ｌ ｔａ ｓ ｅ ｉ ａ Ｋ ｅ ｒ ｔａ ｇ ｎｉ ｎ ｍａｓ ａ ｉ ａ ｕ ｂ ｎ ｒ ｂ ｏ ｄ ｃ ｌｓ ｉｎ ｅ ｙｗｏ ｄｓ ｒｎｓｅ ｃａ ｉ ｌ ； ｎｍ ｌｈ ｓ ａ ｄ ｙ；ｉｍｅ ｉａ ｃｅ ｃ
摘要
动物转 基 因技 术是 一项 新的 生物 学技 术 ， 可应 用 于畜牧 业及 生物 医学等 领域 。 转基 因动 物的 制作 方 法足 应 用进 行 了综 述 ， 对 对
其发展 趋势 进行展 望 ． 以促 进 动 物 转 基 因 研 究 的 开 展 。 关 键词 转基 因动 物 ； 畜牧 业 ； 生物 医学
中图分 类号
Ｑ７ ５ ８
文 献标 识码
Ａ
文 章编 号
１０ — ７ ９ ２ １０ — ３ ３ ０ ０ ７ ５ ３ （Ｏｌ ） ２ ０ ２ — ４
毒等 ， 以 感染哺 乳 动 物并 引起 多种疾 ： ， 疱 疹 、 症 、 可 腐 如 癌 免
疫 缺 陷 综合 症 等 。 毒 感 染细 胞 后 ， 毒 ＲＮ 病 病 Ａ进 入 细 胞 并 转换 为 Ｄ Ａ分 子 ， Ｎ 然后 比较 容 易地 整 合 到宿 主 细胞 基 因 组 内， 故逆转 录病 毒是 有效 的转基 因载体 。９ ５年 Ｊｅ ｉ ｈ等［ １７ ａｎｓ ｃ ６ １ 利 用 鼠 莫 洛 尼 氏 白 血 病 病 毒 （ ｌｎ ）ｌｕ ｅ ｉ ｉ ｓ Ｍ— Ｍｏｏ ｅｒｅ ｋ ｍ ａｖｒ ， ｕ Ｍｕ Ｖ） 染 小 鼠 胚 胎 ， 功 地 制 备 转 基 因动 物 。 ｏｅ 等 Ｌ 感 成 Ｒ ｇ￣
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摘要
动物转 基 因技 术是 一项 新的 生物 学技 术 ， 可应 用 于畜牧 业及 生物 医学等 领域 。 转基 因动 物的 制作 方 法足 应 用进 行 了综 述 ， 对 对
其发展 趋势 进行展 望 ． 以促 进 动 物 转 基 因 研 究 的 开 展 。 关 键词 转基 因动 物 ； 畜牧 业 ； 生物 医学
中图分 类号
Ｑ７ ５ ８
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文 章编 号
１０ — ７ ９ ２ １０ — ３ ３ ０ ０ ７ ５ ３ （Ｏｌ ） ２ ０ ２ — ４
转基因动物研究进展
１％。外 源基 因 随机整 合 到基 因组 内 ， 导致 宿 主 ５ 常
法， 人工地将外源基 因导人动物受精卵（ 或早期胚 胎细胞）使之与动物本身的基 因组整合在一起 ， ， 外 源基 因能随细胞的分裂而增殖 。 并能稳定地遗传给 下一 代 的动物 。转基 因 动物的研究 是一项 需要 应用
程 中 ．有可 能激 活细 胞 Ｄ Ａ序列 上 的原癌 基 因或 Ｎ
启 动子相 连接 ， 后 将融 合基 因注入 受精 小 鼠雄 原 然 核 ， 功研 制 出 了著 名 的 “ 级 小 鼠”ｓｐｒｍ ｕｅ 成 超 （ｕ ｅ ｏｓ） 即生 出 的 ７只转 基 因 阳性 鼠的 ２号 鼠，在 生 后 ７ ｄ ４ 时 ，体 重 达 到 了 同类 转 基 因小 鼠平 均 体 重 的 １ ７ ． ８ 倍 。这项 研究 成果 经 英 国科学 杂 志《 自然 》 发表 ， 在 生命科 学 领域 中引起 了一 场不 小 的轰 动 。 此掀 起 从
曹 宏 楷 （ 西农业 大 学 ， 西 南 昌 ３ ０ ４ ） 江 江 ３ ０ ５ 转 基 因动 物 （ ａ ｇｎｅａｉ １ ｔ ｎ ｅ ｉ ｎｍａ）是通 过 实验 方 ｒ
羊 （ 伯特 等 ，９ １。 艾 １９ ） 该法 外 源基 因转 移率 整合 率小 鼠为 ６ １％。 ％一 ０ 猪 和 羊分 别 为 ０９％和 １ ．鱼类 通 常 可 达 １％一 ．８ ％ ０
失后 的大 鼠生 长激 素基 因与 小 鼠金 属硫 蛋 白 Ｉ 因 基
产 出来 的动 物都 是嵌 合 体 （ｈｍｅａｍ ｓｉ） １９ ｃｉ ｒ ｏｄｅ。 ９ ８ 年 ，ｒｍ ｌ Ｂｅ ｅ 等用将 逆转 录病 毒直接 注 入 卵母 细 胞方 法才 生产 出转 基 因牛 。 该法操 作 简单 ． 且能 很快 地得 到 适 当病 毒生产 株 。 源基 因难 以植人生 殖 系统 ， 功率低 ， 外 成 产生 的 动物 为嵌 合体 ， 需要 广泛 的杂交 ， 以建 立转 基 因系 。 携带 的外 源 基 因病 毒 载体 ， 在导 人 受体 细胞 基 因过
法， 人工地将外源基 因导人动物受精卵（ 或早期胚 胎细胞）使之与动物本身的基 因组整合在一起 ， ， 外 源基 因能随细胞的分裂而增殖 。 并能稳定地遗传给 下一 代 的动物 。转基 因 动物的研究 是一项 需要 应用
程 中 ．有可 能激 活细 胞 Ｄ Ａ序列 上 的原癌 基 因或 Ｎ
启 动子相 连接 ， 后 将融 合基 因注入 受精 小 鼠雄 原 然 核 ， 功研 制 出 了著 名 的 “ 级 小 鼠”ｓｐｒｍ ｕｅ 成 超 （ｕ ｅ ｏｓ） 即生 出 的 ７只转 基 因 阳性 鼠的 ２号 鼠，在 生 后 ７ ｄ ４ 时 ，体 重 达 到 了 同类 转 基 因小 鼠平 均 体 重 的 １ ７ ． ８ 倍 。这项 研究 成果 经 英 国科学 杂 志《 自然 》 发表 ， 在 生命科 学 领域 中引起 了一 场不 小 的轰 动 。 此掀 起 从
曹 宏 楷 （ 西农业 大 学 ， 西 南 昌 ３ ０ ４ ） 江 江 ３ ０ ５ 转 基 因动 物 （ ａ ｇｎｅａｉ １ ｔ ｎ ｅ ｉ ｎｍａ）是通 过 实验 方 ｒ
羊 （ 伯特 等 ，９ １。 艾 １９ ） 该法 外 源基 因转 移率 整合 率小 鼠为 ６ １％。 ％一 ０ 猪 和 羊分 别 为 ０９％和 １ ．鱼类 通 常 可 达 １％一 ．８ ％ ０
失后 的大 鼠生 长激 素基 因与 小 鼠金 属硫 蛋 白 Ｉ 因 基
产 出来 的动 物都 是嵌 合 体 （ｈｍｅａｍ ｓｉ） １９ ｃｉ ｒ ｏｄｅ。 ９ ８ 年 ，ｒｍ ｌ Ｂｅ ｅ 等用将 逆转 录病 毒直接 注 入 卵母 细 胞方 法才 生产 出转 基 因牛 。 该法操 作 简单 ． 且能 很快 地得 到 适 当病 毒生产 株 。 源基 因难 以植人生 殖 系统 ， 功率低 ， 外 成 产生 的 动物 为嵌 合体 ， 需要 广泛 的杂交 ， 以建 立转 基 因系 。 携带 的外 源 基 因病 毒 载体 ， 在导 人 受体 细胞 基 因过
转基因动物研究进展
问题综述 如下。
１ 转 基 因动 物 的研 究 方 法
核移人去核 卵母 细胞 中 ， 进一 步提 高转 基 因效率 。由 于
家畜干细胞系没有完全建立 ， 目前它 的运用受 到限制 ， 但
这个方法应用前景看好 。
１ ４精 子载体法 ．
近年来利 用精子作 为外 源基 因的载体
来 建立转基因动物十分令人 注 目， 其方 法为 ： 将成 熟的精
中。此项技术在 实 际应 用 中虽 存 在许 多 问题 ， 至少在 但
构思上 对 大 型动 物 的 转 基 因研 究 具 有 非 常 重 要 的 意 义 。其 优点是 利用精子的 自然属性 克服人 为机 械操作 给胚胎造成的损伤 ， 合率高 ， 鼠、 整 小 家兔 达 ３ ％ 以上 ， ０ 成
整合 的 ， 由于整合位点 的影 响导致基 因表达 不稳定 ， 随机
整合也 可能破坏基 本 内源基 因序 列 或激 活致 癌基 因 ， 这 两 种因素都会 对动 物健 康 产生 有害 影响 。最 后 ， 注射 法
研究 中继连锁分 析 、 细胞 遗传 和基 因克隆技 术 之后 的 体 第 四代技术 。现代 医学 研究 证 明 ， 类 的大 多数 疾病 都 人 与遗传有关 ］ 。适 当的动物模 型对研 究基 因突变而 引起
本低； 缺点是 结果 不稳 定 。 目前方 法体 系 虽然 还未 完全
建 立 ， 它是有 发展前 途 的方法 ， 以与体 外受 精 、 但 可 早期 胚胎 阳性选择 和胚胎 超低 温保 存技 术 相结 合 ， 使转 基 因 技 术更加实用化 。 １ ５体 细胞核移植技 术 ． 有 学者认 为转基 因动物 克隆技 术将有望 成 为 ２ １世 纪 创 建 遗 传 工 程 的 动物 的 主导 技 术 ” 。转 基因 技术 与 动 物 克隆 技术 结 合 可大 大 提 高 效 ］
１ 转 基 因动 物 的研 究 方 法
核移人去核 卵母 细胞 中 ， 进一 步提 高转 基 因效率 。由 于
家畜干细胞系没有完全建立 ， 目前它 的运用受 到限制 ， 但
这个方法应用前景看好 。
１ ４精 子载体法 ．
近年来利 用精子作 为外 源基 因的载体
来 建立转基因动物十分令人 注 目， 其方 法为 ： 将成 熟的精
中。此项技术在 实 际应 用 中虽 存 在许 多 问题 ， 至少在 但
构思上 对 大 型动 物 的 转 基 因研 究 具 有 非 常 重 要 的 意 义 。其 优点是 利用精子的 自然属性 克服人 为机 械操作 给胚胎造成的损伤 ， 合率高 ， 鼠、 整 小 家兔 达 ３ ％ 以上 ， ０ 成
整合 的 ， 由于整合位点 的影 响导致基 因表达 不稳定 ， 随机
整合也 可能破坏基 本 内源基 因序 列 或激 活致 癌基 因 ， 这 两 种因素都会 对动 物健 康 产生 有害 影响 。最 后 ， 注射 法
研究 中继连锁分 析 、 细胞 遗传 和基 因克隆技 术 之后 的 体 第 四代技术 。现代 医学 研究 证 明 ， 类 的大 多数 疾病 都 人 与遗传有关 ］ 。适 当的动物模 型对研 究基 因突变而 引起
本低； 缺点是 结果 不稳 定 。 目前方 法体 系 虽然 还未 完全
建 立 ， 它是有 发展前 途 的方法 ， 以与体 外受 精 、 但 可 早期 胚胎 阳性选择 和胚胎 超低 温保 存技 术 相结 合 ， 使转 基 因 技 术更加实用化 。 １ ５体 细胞核移植技 术 ． 有 学者认 为转基 因动物 克隆技 术将有望 成 为 ２ １世 纪 创 建 遗 传 工 程 的 动物 的 主导 技 术 ” 。转 基因 技术 与 动 物 克隆 技术 结 合 可大 大 提 高 效 ］
转基因技术的研究进展及未来发展趋势
转基因技术的研究进展及未来发展趋势转基因技术是一种将外源基因嵌入到生物体中，从而增强或改变其特定功能的方法。
自从转基因技术问世以来，它牵动着人们的心弦，引发了惊人的争议。
一方面，多数科学家和生产商认为，转基因农作物可以提高作物耐病能力和适应性，增加生产量，从而解决全球粮食短缺和营养不良；另一方面，对生态环境、动植物的影响还有潜在的人类健康风险问题等因素却成为了反对转基因技术的主要表述。
本文将对转基因技术的研究进展及其未来发展趋势进行探讨。
1. 转基因农作物的研究进展2006年，中国通过了第一个转基因大豆的商业化申请，标志着中国转基因技术商业化进程正式启动。
中国的转基因作物种类正在迅速扩展，种类已经包括棉花、玉米、水稻等多个品种。
近年来，转基因技术的可持续发展趋势日益明显，逐渐形成了高效、安全的基因工程技术路线。
2. 转基因技术的未来发展趋势科学家们正在不断探索基因组编辑技术，不仅可以准确地修改、删除和插入基因，还可以在不改变DNA序列的一些细微变化中精细调节基因表达，同时也可以增强技术的可重复性和效果。
例如，具有“修剪”功能的CRISPR-Cas系统，不仅用于研究和基因治疗，同时也代表了农业文明中的一个巨大的机遇。
预计，未来基因编辑技术将成为改良传统作物的一种新手段，增加农产品的产量和质量，同时减少生产过程中的环境污染。
在转基因技术应用上，肯定还有更多的变化和挑战。
未来，人们需要进一步优化转基因作物品种的设计，以下导表达的肖像表达改进的抗逆性。
相信在人类长期坚持开放创新的方式下，拥有高效、精准和安全的基因工程技术是有可能的。
3. 转基因技术的未来应用前景在转基因技术的未来应用前景上，我们认为转基因肉类是一种非常值得探索的产品——尤其是用于参数环境下的生产。
从持续性视角来看，肉类产业已经成为全球的主要经济命脉。
然而传统的养殖方法却面临了许多挑战，如临床病毒传染，（改进中的不善利用资源）。
纵观全球各地的转基因动物实验，许多科学家都表示，转基因养殖动物要么增加抵抗病毒的能力，要么提高粮食利用率，要么提高农产品的质量，甚至还可以在避免生荷尔蒙、激素和抗生素的使用，并减少有害物质对环境的污染。
动物转基因技术研究新进展及其在牛育种上的应用
中 国牛业科学 ２ １ ，７ ４ ： ５４ ， １ ０ １ ３ （ ） ３ —０ ５ Ｃ ｉａＣ ｔ ｅＳ ｉｎｅ ｈｎ ａｔ ｃｅ ｃ ｌ
综
述
动 物 转 基 因 技 术 研 究 新 进 展 及 其 在 牛 育 种 上 的 应 用
黄永震 ， 贺 花 ， 陈 宏
（ 北 农 林 科 技 大 学 动 物科 技 学 院 ， 西 省 农 业 分 子 生 物 学 重 点 实 验 室 ， 西 杨凌 ７ ２ ０ ） 西 陕 陕 １ １０
于生产 转基 因大 家 畜 。２ ０ ０ ３年 ， ｔｋ Ｙｕａ ａ等口 利 用
基 因 敲 除 的方 法 获 得 了 ｌ ３半 乳 糖 苷 转 移 酶 基 因 灭 ， 活 的转基 因牛 ， 次在 牛中实现 了基 因打靶技术 。 首 ２２ Ｒ ． ＮＡ 干 扰 介 导 的 基 因 沉 默 技 术 （ 高 转 基 因 提
业 体 系 项 目 （ 号 ： Ａ ３ ） 国 家 转 基 因 专 项 子 课 题 （ 号 ： ０ ９ Ｘ ８ ０ — ５ Ｂ， ０ ８ Ｘ ８ ０ —０ ， 编 Ｃ Ｒ ８ ； 编 ２ ０ Ｚ ０ ０ ９１ ７ ２ ０ Ｚ ０ ０ ７０ ２
２ ０ Ｚ ８ ０—０ １０ ） 目资 助 。 ０ ｇ ＸＯ Ｏ ７０ ５３ ７ 项 －
等 方面得 到 了广泛 的应 用 。本文从 转基 因技 术 的历 史和发 展 状 况入 手 ， 简要 介 绍 了几种 传
统 的 转 基 因技 术 方 法 ， 点 综 述 了 近 几 年 为 提 高 转 基 因 效 率 和 转 基 因精 确 调 控 的 一 些 新 技 重 术 。 另 外 ， 文 就 转 基 因技 术 在 牛 育 种 方 面 的 研 究 现 状 ， 本 以及 对 转 基 因技 术 在 牛 新 品 种 培 育
综
述
动 物 转 基 因 技 术 研 究 新 进 展 及 其 在 牛 育 种 上 的 应 用
黄永震 ， 贺 花 ， 陈 宏
（ 北 农 林 科 技 大 学 动 物科 技 学 院 ， 西 省 农 业 分 子 生 物 学 重 点 实 验 室 ， 西 杨凌 ７ ２ ０ ） 西 陕 陕 １ １０
于生产 转基 因大 家 畜 。２ ０ ０ ３年 ， ｔｋ Ｙｕａ ａ等口 利 用
基 因 敲 除 的方 法 获 得 了 ｌ ３半 乳 糖 苷 转 移 酶 基 因 灭 ， 活 的转基 因牛 ， 次在 牛中实现 了基 因打靶技术 。 首 ２２ Ｒ ． ＮＡ 干 扰 介 导 的 基 因 沉 默 技 术 （ 高 转 基 因 提
业 体 系 项 目 （ 号 ： Ａ ３ ） 国 家 转 基 因 专 项 子 课 题 （ 号 ： ０ ９ Ｘ ８ ０ — ５ Ｂ， ０ ８ Ｘ ８ ０ —０ ， 编 Ｃ Ｒ ８ ； 编 ２ ０ Ｚ ０ ０ ９１ ７ ２ ０ Ｚ ０ ０ ７０ ２
２ ０ Ｚ ８ ０—０ １０ ） 目资 助 。 ０ ｇ ＸＯ Ｏ ７０ ５３ ７ 项 －
等 方面得 到 了广泛 的应 用 。本文从 转基 因技 术 的历 史和发 展 状 况入 手 ， 简要 介 绍 了几种 传
统 的 转 基 因技 术 方 法 ， 点 综 述 了 近 几 年 为 提 高 转 基 因 效 率 和 转 基 因精 确 调 控 的 一 些 新 技 重 术 。 另 外 ， 文 就 转 基 因技 术 在 牛 育 种 方 面 的 研 究 现 状 ， 本 以及 对 转 基 因技 术 在 牛 新 品 种 培 育
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
转基因动物研究进展
一 ９ ５年 ９６ 转 基 因 动 物 （ｒｎｇｎｃａｉ １是指 携 带 有 外 源 了含 人 Ｂ 珠 蛋 白基 因 的转 基 因小 鼠 。 ｌ８ 和 １８ Ｔａｓｅｉ ｎｍａ） ＭＴ ｈ 基 基 因并 能 表达 和遗 传 的 动物 。它 是 借助 基 因］： 技术 年 又 分别 获得 了 含 人生 长 激 素 （ － ＧＨ） 因的转 基 程 ９７年获 得 含有 大肠 杆 菌 ｇ ｋ和 印ｔ ｌ ａ 将外源基因导入受体动物染色体 内，并在体内表达， 因泥鳅 和小 鼠。 １８
以后 义相 继 获得 了含 Ｈ ｇ ｇ乙 型 ｂＡ 稳 定地 遗 传 给后 代 的 动物 ，是生 命 科 学 研 究 最热 ， 发 基 因 的转 基 因小 鼠 。
展 最 有 前途 的领 域 之 一 。 本 文 就 转 基 因 动物 研 究概 肝 炎 表 面抗 原 基 因 的 转基 因兔 、 基 因 猪 、 Ｅ Ｏ 基 转 含 Ｐ 况 、 物 转 基 凶 方 法 、 基 因动 物 的 应 用 及 其 存 在 的 因和 人 乙型 肝炎 表 面抗 原基 因 （ ｇ ） 二种 乳 腺特 动 转 ＨｂＡｇ的
Ｔｅ： １ —６ ＯＯ ３ ９ ｌＯ ０ ５ ４ ６
会议论文 Ｈｕｙ ｕ 源自ｅ ｉｉ ｎ ｎ ＬＥ — ｉｗｕ ｈｎ ｂ ２ ０ ＠ｓ ａ ｏ — ｌ ｃ ａ ｇ ０ ０ ８ ｉ ． ｍ ｍａ ： ｎｃ
Ｎ． ２７ Ｏ２０ ０
取 １８ ９９年 Ｌ ｖ ｒｎ 等首次报道把 Ｐ Ｖ Ａ ａｉａ ｏ ｔ ｓ ２Ｃ Ｔ质粒与 的嵌 合性很高 ， 需要广泛的杂交 ， 以建立转基因系 。
ＤＮ Ａ导 人 小 鼠 受 精 卵 ．获 得 了带 有 外 源 基 因 的 转 基
１９ 等 １７ ９ ４年 Ｊｅｉ ｈ等将 猿 猴 的空 泡病 毒 （Ｖ ０ 的 （９９） 。 ａｎｓ ｃ Ｓ４ ）
高羊茅再生体系及其遗传转化研究进展
《现代农业科技》2009年第1期高羊茅又名苇状羊茅，属于禾本科羊茅属，原产于欧洲西部，我国在20世纪70年代引进，现已是世界温带地区建立人工草地和补播天然草场的重要草种[1]。
高羊茅是多年生疏丛型禾草，其具有耐旱耐湿耐热、生长迅速、再生性强等特点，随着我国人工草地建植的不断发展，其建植面积正在不断地扩大。
高羊茅在我国具有广泛的气候和土壤环境适宜性，大部分地区均可种植。
它属于多年生冷季常绿型，生长期达8～10个月，可充分利用太阳辐射，耐瘠薄，在黏至砂质土壤上均表现良好。
但是，高羊茅在抗旱性、耐寒性方面还需要进一步提高。
利用常规育种技术耗时周期长，效率差，存在很多的局限性。
利用基因工程技术即将抗逆功能基因有目的、有针对性地导入特定品种的愈伤组织或原生质体，获得改良的转基因植物[2]，如利用转基因技术培育抗旱节水、耐寒的高羊茅新品种就是目前研究的热点。
建立高效的组织培养体系是植物遗传转化的先决条件，高羊茅组织培养方面的研究开始于20世纪80年代，1979年Lowe和Conger从高羊茅成熟种子胚成功地诱导愈伤组织并得到再生植株。
此后，人们通过花粉囊培养、幼穗培养、从悬浮培养细胞获得原生质体的培养和成熟种子诱导愈伤的培养等都获得了再生植株。
1高羊茅再生体系高羊茅等羊茅草种的组织培养开始于20世纪70年代，Dale首先从高羊茅的分生组织顶端培育出小植株[3]，其后，随着研究的不断深入，愈伤组织再生系统、悬浮细胞再生系统、原生质体再生系统等各种途径的高羊茅再生体系相继建立。
1.1愈伤组织再生系统对于单子叶植物高羊茅来说，选用愈伤组织再生系统是最为理想的，因为单子叶植物悬浮系的建立和原生质体的再生十分困难，而由器官直接分化再生植株难度更大[4]。
目前通过对高羊茅不同外植体（如成熟种子、成熟胚、幼胚、幼穗、节外植体、叶片基部的切片、分生组织及花梗组织等）的诱导已经获得了愈伤组织并建立了相关的再生体系[5]。
基因型是影响高羊茅愈伤组织诱导与植株再生的一个重要因素。
基因工程动物的研究进展及其应用前景
基因工程动物的研究进展及其应用前景随着科技的不断进步和人们对生命科学的逐渐深入了解，基因工程动物逐渐成为了研究热点。
基因工程动物是利用基因工程技术对动物基因进行设计和修饰的一种生命体，可以为人类多个领域的疾病治疗、生产和科研提供有力的支持，其研究进展和应用前景备受关注。
一、基因工程动物的研究进展基因工程技术是近年来生命科学领域快速发展的一个重要分支。
基因工程动物是在动物体内或胚胎细胞中经过基因操作后产生的新生物种。
其诞生需要多种技术支持，如细胞培养、生物学和基因编辑等技术。
利用这些技术，目前已经成功研究出了基因敲除小鼠、基因敲除猪、基因敲入猴子等多种基因工程动物。
研究表明，基因工程动物可以为人类的医学、农业、环境保护等领域提供帮助，还能够进一步深入了解生命的本质。
在医学领域，基因工程动物的应用主要体现在三个方面。
首先，基因工程动物可以用于疾病模型的建立。
例如，针对人类遗传性疾病，研究人员可以使用基因编辑技术构建出能够复制患者相似症状的基因工程动物作为研究对象，以深入了解疾病的发病机理和寻找有效治疗手段。
其次，基因工程动物也可以用于研究新药物的开发，这是目前基因工程动物在医药领域的应用发展最迅速的部分。
例如，将人类基因加入动物体内，可以使其表达人类蛋白，从而研究新药物对人体蛋白的作用和安全性，有望创造更多的药品。
最后，基因工程动物还可以在整个药物开发周期中为科学家提供有用的信息，直接或间接地优化药物研发。
例如，研究人员在小鼠体内植入转移细胞，可以通过其乘以目标脏器来测试潜在药物的有效性。
二、基因工程动物应用前景基因工程动物的应用前景广阔。
虽然大多数的应用基于目前的医学方向，但其在生产领域的应用也占有重要地位。
在医疗方面，针对目前的基因缺陷病，研究者可以针对特定基因进行编辑，使得基因工程动物产生恢复治疗作用的重要蛋白质。
基因工程技术可以将人体所需生物材料导入动物体内，以实现疾病治疗的目标。
同时，在治疗癌症方面，基因工程技术可以研究并筛选出更合适的药物，因为它可以针对特定癌细胞特征加以设计，从而达到更好的治疗效果。
转基因动物
二、向受精卵雄性原核注入DNA溶液
受精卵中，有分别来自卵子和精子的两个原核，通常来自精子的雄性原核较大，能容纳更多的外源DNA，因 此一般都是向雄性原核注入DNA溶液；另外，要导入的基因DNA还必须先用琼脂糖凝胶电泳法测定其纯度。
胚胎干细胞（ES细胞）是指从囊胚期的内细胞团中分离出来的尚未分化的胚胎细胞，具有发育全能性，能进 行体外培养<；扩增、转化和制作遗传突变型等遗传操作。本法以整合有外源基因的ES细胞作为供体细胞，大致 过程如下：
（5）将注射过的胚胎，经培养后筛选无发育缺损的囊胚，移植到交配第3天的假孕受体动物子宫内，培育出 转基因动物。本法外源基因整合率高，植入囊胚前筛选合适的转化的ES细胞，克服了以前只能在子代选择的缺点， 并能充分利用分子生物学发展起来的各种先进方法，是很有前途的技术。缺点是不易建立ES细胞系。并且由于通 过嵌合体途径，所以实验周期长。
（2）乙型肝炎病毒携带者模型：乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）携带者的肝癌发生率为正常人 的100~200倍，但尚缺乏有效的治疗方法。HBV只感染人或大猩猩，尚未研究出其他适宜的动物模型。通常认为， 对HBV的免疫应答是受基因支配的，其免疫应答不充分者则成为慢性肝炎；肝癌的发生机制并不是单一的，由慢 性肝炎的存在引起的肝细胞坏死和再生之问存在种种的遗传变异并出现癌变。HBV基因组是含有部分单链区的环 状双链DNA分子，两条单链长度不一，长链为负链（3.2kb），短链为正链，约为负链的50%～80%。因此，如果使 l．2HB-BS的DNA成为两端重复的线状DNA用于转导，可实现全基因组的表达。另一方面，当仅要求HBS抗原表达时， 仅需要导入1.2HB-BS基因即可。将添加了l.2HB-BS的HBV DNA导人C57BL/6J小鼠，在肝复制HBV，在血中释放病 毒粒子。基因的表达在胚胎期发生，但对这些病毒抗原表现免疫宽容（钝化状态），不表现任何病理学变化，因 此可作为人HBV携带者的模型。导人基因的小鼠与人一样，临床表现没有任何异常。
受精卵中，有分别来自卵子和精子的两个原核，通常来自精子的雄性原核较大，能容纳更多的外源DNA，因 此一般都是向雄性原核注入DNA溶液；另外，要导入的基因DNA还必须先用琼脂糖凝胶电泳法测定其纯度。
胚胎干细胞（ES细胞）是指从囊胚期的内细胞团中分离出来的尚未分化的胚胎细胞，具有发育全能性，能进 行体外培养<；扩增、转化和制作遗传突变型等遗传操作。本法以整合有外源基因的ES细胞作为供体细胞，大致 过程如下：
（5）将注射过的胚胎，经培养后筛选无发育缺损的囊胚，移植到交配第3天的假孕受体动物子宫内，培育出 转基因动物。本法外源基因整合率高，植入囊胚前筛选合适的转化的ES细胞，克服了以前只能在子代选择的缺点， 并能充分利用分子生物学发展起来的各种先进方法，是很有前途的技术。缺点是不易建立ES细胞系。并且由于通 过嵌合体途径，所以实验周期长。
（2）乙型肝炎病毒携带者模型：乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）携带者的肝癌发生率为正常人 的100~200倍，但尚缺乏有效的治疗方法。HBV只感染人或大猩猩，尚未研究出其他适宜的动物模型。通常认为， 对HBV的免疫应答是受基因支配的，其免疫应答不充分者则成为慢性肝炎；肝癌的发生机制并不是单一的，由慢 性肝炎的存在引起的肝细胞坏死和再生之问存在种种的遗传变异并出现癌变。HBV基因组是含有部分单链区的环 状双链DNA分子，两条单链长度不一，长链为负链（3.2kb），短链为正链，约为负链的50%～80%。因此，如果使 l．2HB-BS的DNA成为两端重复的线状DNA用于转导，可实现全基因组的表达。另一方面，当仅要求HBS抗原表达时， 仅需要导入1.2HB-BS基因即可。将添加了l.2HB-BS的HBV DNA导人C57BL/6J小鼠，在肝复制HBV，在血中释放病 毒粒子。基因的表达在胚胎期发生，但对这些病毒抗原表现免疫宽容（钝化状态），不表现任何病理学变化，因 此可作为人HBV携带者的模型。导人基因的小鼠与人一样，临床表现没有任何异常。
转基因动物的研究进展与应用前景
３ 结 语
２ Ｏ （ ） ２ — ５ ０ ０ １ ：４ ２ ．
林 荣 泉 ． 国畜 禽 动 物 养 殖 安 全 现 状 及 对 策 ［］肉类 我 Ｊ．
工 业 ．０ ４ ９ ： ３ ４ ． ２ ０ （ ） ４ — ４
要 解 决 畜禽 养 殖 业带 来 的安 全 问 题 ， 是 一 朝 一 不 夕 的事 情 ， 是一 个 巨大 的社 会 系 统工 程 ， 要 政 府 、 它 需 各级 有 关 部 门甚 至 全社 会 共 同努 力 才 能 完 成 ， 决 畜 解
的一 个全新技 术 ， 目前 ， 该技 术 已在 分子 生物 学 、 生物制 药 、 医学及 畜牧 育种 等 方 面得 到 应 用 ， 展
现 出广 阔的应 用前景 和潜在 的 经济效益 。笔 者主要 对转 基 因动物 的研 究进 展 、 用及 其发展 前 应
景 进行 综述 。
关 键 词 ： 基 因动 物 ； 基 因技 术 ： 用 转 转 应
＊－ 一 — ・ ＋ ”・一 ＋ — ＋ 一・～ ＋ — ” － ＋ — 一 — 一“ — ＊ ＋ － — 一” ’ 一 ＿ — － —一 ＋ ”－ 一 —一 ＋ ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ ｎ ＋ ” ＋ 一 ＋ ” ＋ ・
通 讯 作 者 ： 养 志 （９７ ） 男 ， 授 ， 要研 究 方 向 为 动 物 曾 １３ 一 ， 教 主
精子 载 体 法 （ｐ ｒ ｅ ｉｔｄｇ ｎ ａ ｓ ｒ ： ｒｃ ｅ ｓｅｍ ｍ ｄａｅ ｅｅｔ ｎｆ ） Ｂａｋ ｔ ｒ ｅ 等在 １７ ９ １年开 始 了精子 介导 外 源 Ｄ ＮＡ转 移 的研究 ， 他 们 以精子 作为 载体 ，通过 受精 将外 源 Ｄ Ａ携入 卵母 细 Ｎ 胞 从 而获 得 转 基 因动 物 ，并 可 得 到转 基 因系 。后 来 ，
２ Ｏ （ ） ２ — ５ ０ ０ １ ：４ ２ ．
林 荣 泉 ． 国畜 禽 动 物 养 殖 安 全 现 状 及 对 策 ［］肉类 我 Ｊ．
工 业 ．０ ４ ９ ： ３ ４ ． ２ ０ （ ） ４ — ４
要 解 决 畜禽 养 殖 业带 来 的安 全 问 题 ， 是 一 朝 一 不 夕 的事 情 ， 是一 个 巨大 的社 会 系 统工 程 ， 要 政 府 、 它 需 各级 有 关 部 门甚 至 全社 会 共 同努 力 才 能 完 成 ， 决 畜 解
的一 个全新技 术 ， 目前 ， 该技 术 已在 分子 生物 学 、 生物制 药 、 医学及 畜牧 育种 等 方 面得 到 应 用 ， 展
现 出广 阔的应 用前景 和潜在 的 经济效益 。笔 者主要 对转 基 因动物 的研 究进 展 、 用及 其发展 前 应
景 进行 综述 。
关 键 词 ： 基 因动 物 ； 基 因技 术 ： 用 转 转 应
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通 讯 作 者 ： 养 志 （９７ ） 男 ， 授 ， 要研 究 方 向 为 动 物 曾 １３ 一 ， 教 主
精子 载 体 法 （ｐ ｒ ｅ ｉｔｄｇ ｎ ａ ｓ ｒ ： ｒｃ ｅ ｓｅｍ ｍ ｄａｅ ｅｅｔ ｎｆ ） Ｂａｋ ｔ ｒ ｅ 等在 １７ ９ １年开 始 了精子 介导 外 源 Ｄ ＮＡ转 移 的研究 ， 他 们 以精子 作为 载体 ，通过 受精 将外 源 Ｄ Ａ携入 卵母 细 Ｎ 胞 从 而获 得 转 基 因动 物 ，并 可 得 到转 基 因系 。后 来 ，
转基因猪中外源基因拷贝数和整合位点的研究
有 1、2、4、8 和 16 个转基因拷贝数的标准品对
照，具体如下：假设含有转基因片段的质粒大小为
a bp，野生型猪基因组 DNA 用量为 b ng，转基因 片段完全随机地头尾相连(或头头相连)插入一条染
色体上，由于猪基因组 DNA 单倍体(haploid)大小
为 3 伊 109 bp，那么 b ng 的转基因阳性 猪基因组
口 ． 反 应 结 果 使 用 Sequence Detection System
Hale Waihona Puke software 收集、分析． 所有的样品都在同一块板中
做 3 次重复，数值以 x 依 s 表示．
1.1.2 标 准 曲 线 的 建 立 ． 将含 外 源 基 因 的 质 粒 pEGFP-C1 与野生型 E32 胎猪 gDNA 混合，设置含
生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biophysics 2009, 36(12): 1617~1625
转基因猪中外源基因拷贝数和整合位点的研究 *
孔庆然 武美玲 朱 江 格日乐其木格 郇延军 尹 智 牟彦双 刘忠华 **
(东北农业大学生命科学学院，哈尔滨 150030)
据此，本研究建立了实时定量 PCR(real time PCR)和 TAIL-PCR 检测绿色荧光蛋白转基因猪中 外源基因拷贝数和整合位点的方法，并进一步应用 旁侧 PCR(Junction PCR)对整合位点进行确定，分 析整合位点的纯合性． 旨在准确地得到外源基因的 整合情况，为今后研究 外源基因在转基因猪中遗 传及表达的稳定性打下 基础．
关键词 转基因猪，拷贝数，整合位点，绝对定量 PCR，TAIL-PCR，纯合性
学科分类号 Q7
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细胞的分裂而增殖，在动物体内得到表达，
并能稳定地遗传给后代。
• 随着转基因技术的发展，转基因动物育种与生产
性能提高、生物反应器、器官移植以及基因治疗
与免疫等方面的研究广泛地开展了起来，特别是
乳腺反应器在生物制药方面显示出了巨大的应用
前景。
国外转基因动物研究首创记录
发表时间 1974 1980 1981 研究者 Janisch Gordon等 Constantini等 基因种类 SV4DNA HSV-TK基因 兔β-珠蛋白基因 转入动物 小鼠 小鼠 小鼠 结果 40%子鼠器官中整合有 外源基因 78只子鼠中有2只为转基因鼠 24只子鼠中有9只为转基因鼠
猪
获转基因猪。为避免猪过早死亡，采用先传代后诱 导表达法 妊娠率随移入胚胎数的增多而提高，以20～29枚为 宜 建立新的基因导入方法
1996
猪
1997
猪
1998
山羊
产出5只转基因山羊，其中1只母羊乳汁中含有凝血 因子
1999
人血清白蛋白
奶牛
移植8头牛，妊娠3头，产1头公牛，携带有人血清白 蛋白基因。
2. 反转录病毒感染法：
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。这是最早使用的动物转基因方法。 1998年，Chan等将携带外源基因的复制缺陷 型病毒注入到牛MII期卵子的透明带下，然后经 过体外受精与胚胎发育，桑椹胚中整合阳性率高 达56%。
• 2. 抗流感基因工程育种
Aunheiter等将MXI蛋白的cDNA导入对流感病 毒敏感的小鼠受精卵,获得了抗病转基因小鼠。 3. 抗肿瘤动物模型 美国培育出易发乳腺癌的转基因小鼠，为研
究癌诱发和抗肿瘤药物筛选提供了研究的动物模
型。迄今已培育出许多与癌基因有关的转基因小
鼠。
（三）用作生物反应器生产昂贵药物
2. 转基因动物克隆以及产品的纯化或 利用 对转基因动物进行克隆，可以由 一头转基因动物生产出性能一致的群 体。获得的转基因动物要进行合理的 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。
三、转基因动物的研究现状及应用
（一）改良动物的生产性能
利用转基因技术,将所需的优良基 因直接转入待改良群体中,增加新的遗 传品质，形成优良的转基因畜禽,从而 改良畜禽生产性能，如生长速度、繁 殖率、瘦肉率、产毛量等，最终培育 成满足人们需要的、具有优良品质的 畜禽及鱼类新品系。
只定点整合的转基因羊，并申请了专利，用于一些人类蛋
白的开发。 • 毫无疑问，该方法产生个体的外源基因整合率为100%，但 是核移植技术难度较大，成功率较低，且胎儿成活率不高。
5. 胚胎干细胞介导法：
将外源基因导入ES细胞后在体外培养增殖，
经过筛选扩增以后将其植入正常发育的囊胚腔中，
ES细胞会很快地与受体内细胞团聚集在一起共同 参与正常胚泡的发育，从而发生个体基因的转移。
报告基因
• 绿色荧光蛋白(GFP)基因：在蓝光的激发下
可发出绿色荧光，可活体观测 • ß-半乳糖苷酶基因（ ß-gal） • 氯乙酰转移酶基因（CAT）
• 荧光素酶基因
• 人生长素基因（hGH）
转入基因结构
1.含MAR序列、微卫星序列的转入基因结构； 2.tPA转基因鼠的转入基因结构
（二）中游—基因转移、胚胎 移植与建系 将已构建好的携带外源基因 的基因载体系统通过转基因技术 导入细胞内，最后通过胚胎移植 获得后代。
拼接有Neo基因的逆转录 病毒 制备转基因 MPSA-mos-Neo逆转录病 毒 利用ES细胞法结合同源 重组技术 牛转基因 大鼠 线性质粒 基因微注射 绵羊乳腺细胞
侏儒小鼠
小鼠 兔、羊、猪 感染ES细胞 小鼠 牛 同时报道转基因大 鼠制备成功 鸡 鹌鹑 绵羊
7只转基因鼠中,6只生长加快, 明显增大
ES细胞制备转基因
三种转基因方法图解
几种不同转基因方法比较
原核注射 基因准备 转移基因大小 定点整合 技术要求 胚胎存活 易 中等 有可能 高 中等 反转录病毒 感染 难 小 不可能 低 高 精子携带 易 无限制 不可能 低 中等 体细胞核移植 中等 无限制 有可能 高 低
胎儿存活 转基因胎儿比 例 嵌合体的比例
• 该方法应用前景好，容易操作，可以利用大片段外源基因。
外源目的基因进入精细胞可通过与精子共育 法、电穿孔导入法和脂质体转染法。 DNA与精子共育法是将0.5ml精液与溶于TBS 溶液中的100μlDNA直接混合，或先以含BSA的 PBS对精液进行稀释，使其浓度达1×106-1×103 个/ml，再取0.5ml与100μl上述DNA混合，孵育 20～40min。
• 该方法能大大提高整合率,且技术难度不高, 代遗传差异以及外源基因的表达受到影响 等不足。
反转录病毒法生产转基因动物的流程图
3. 精子载体法：
即将外源基因片段与获能精子一起孵育，然
后用携带有目的基因的精子进行人工授精。此方 法的最大优点是不需要昂贵复杂的设备，而且可 省略不少繁杂的操作。
• 利用精子作为目的基因的载体，进而制备转基因动物，在 实践中还存在分歧，其具体机制也还不清楚。但由于这一 技术至少是从构想上，对于大牲畜的转基因研究具有潜在
的重要意义，尤其是只需通过人工受精技术就能完成DNA
到胚胎的转移。 • 因此，有关利用精子作为载体的试验在猪、禽类及牛等动
物中不断有报道出现，目前这一技术在不断完善和发展，
（二）抗病育种
利用干扰素、白介素等细胞因子的DNA或cDNA及核酶
等导入细胞，转化细胞，使之获得抗病毒感染能力，
希望形成抗病毒感染新品种。 1. 抗猪瘟基因育种 谢庆阁等设计合成了阻断猪瘟病毒复制的核酶 (ribozyme)基因，研究了其抗病毒感染的功能。郑新
民等（1998）获得了抗猪瘟病毒的转基因猪。
1982
1985 1985 1986 1987 1988 1990 1994 1994 1998
Palmiter
Wagner等 Hammer等 Robertson等 Thomas等 Biery等 Hochi,Mullius和 Ganten等 Love等 Ono等 Wilmut等
将MT启动子和大鼠GH 基因拼接成的融合基因
1986
牛及人生长激素 大肠杆菌galk和gpt基 因
小鼠
1987
小鼠
1995
北京农大陈永 福等 中国农科院畜 牧所黄少华等 江苏农科院 范必勤等
上海儿童医院 曾溢滔,黄淑浈 上海儿童医院 曾溢滔，黄淑 浈
ZPL线性化的DNA导 入猪受精卵 微注射SMT-PGH基因 到猪早期胚胎
用体外获能的精子为 载体，通过体外受精 导入基因 人凝血因子
1994年德国成功培育出转入生长素的转 基因猪，出现了壮如小牛的“超级猪”。
生长激素(GH)基因转移:表达水平差异很大
动物 猪 猪 研究者 Pursel 陈永福,魏 庆信等 小鼠 李宝林 1990 发表时间 1989 1995 结 果
饲料利用率提高17%,胴体脂肪 降低50% 饲料利用率提高10%,生长速度 提高11.8%～14.2%,瘦肉率有所 增加 产出116只小鼠,4只生长快速, 比对照小鼠大0.8～1.2倍,但雌 鼠的生殖功能受到一定损害 结果与猪类似
二、转基因动物的技术方法
（一）上游—基因改造与载体构建
为了改进产品的功能和知识产权以及 特异性高效表达，需对外源基因进行有目 的得改造，并构建载体。 改造并构建的外源基因可能包含调控 元件的旁侧序列、结构基因序列和转录终 止信号，同时还可引入报告基因与天然启 动子。将强启动子序列与目的基因拼接成 融合基因。
转基因动物的基因导入方法
向受精卵雄（精）原核注入DNA
显微注射法转基因的效率
动物 种类 小鼠 家兔 大鼠 绵羊 猪 牛 注射胚胎数 12314 1904 1403 5424 19397 1018 后代数 转基因动 备注 物（%） 1847 2.6 18 次 218 353 556 1920 193 1.5 4.4 0.9 0.9 0.7 1次 5次 10 次 20 次 7次
转基因动物研究及其进展
王 锋 王子玉
动物科技学院 动物胚胎工程技术中心
• 一、概 述 • 二、转基因动物的技术方法 • 三、转基因动物的研究现状及 应用 • 四、转基因动物研究面临的问 题
一、概 述
转基因动物就是用实验室方法将人们需
要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，并随
• 电穿孔导入法是通过高压电场使胞浆膜通透性产
生暂时的可逆性变化，从而使DNA分子进入细胞内， 并于染色体DNA整合。
• 脂质体转染法是通过脂质体与DNA相互结合形成脂
质体-DNA复合物，复合物可以很容易得与胞浆融
合，使DNA进入到细胞内部，部分整合到染色体上。
直接共育法DNA吸附到精子上的水平较低，但由 该精子获得的受精卵整合外源DNA水平较高，几 乎占受精卵数量的50%。 电穿孔精子虽然吸附DNA水平较高，但由于该精 子受精的卵及胚胎整合的DNA水平最低，可能是 电穿孔后精子顶体遭到破坏所致。 相比而言，用脂质体-DNA转染的精子受精的卵表 现出正常的活力，外源DNA的整合率也最高。
1.概述
利用生物反应器包括细菌基因工程、细胞 基因工程、转基因动物生物反应器可以生产 出各种稀有的、用其它方法不易得到的有生 物活性的各种药用蛋白，其中研究最深入、 应用最广泛的是转基因动物生物反应器。
它在理论研究和实践应用中都将起到重要作用。
4. 整合外源基因体细胞核移植的方法
Schnieke等用阳离子脂质体介导外源 基因转染到培养的绵羊胎儿成纤维细胞中， 然后将细胞融入去核卵母细胞中，经激活 后在体外培养至囊胚移入同步受体母羊中， 最后获得6只转基因绵羊。