转基因动物课件.ppt

　　转基因动物 转因动物是当今生物医学研究的一个热点，也是实验动物科学史上又一突破性进展。转基因技术是本世纪80年代初发展起来的，是在动物整体水平研究目的基因的生物技术，具有“分子及细胞水平操作，组织及动物整体水平表达”的特点，是常规分子生物学的拓展和延伸。它克服了物种之间的生殖隔离状态，实现了动物种与种之间的遗传物质交换和重组，不仅为遗传物质的研究提供了新的手段，也扩大了生命科学研究的视野。 ? 　外源基因随细胞分裂分配到所有子细胞中并遗传给后代，这种动物叫转基因动物。 　严格说，转基因动物有别于嵌合体。 嵌合体动物(chimeric animal): 只有部分组织细胞的基因组中整合有外源基因。 逆转录病毒感染法、胚胎干细胞介导法制备的 动物第一代均为嵌合体。 相同点：它们染色体基因组内都整合有外源基因。 不同点：1.转基因动物所有组织细胞基因组中均整合有外源基因，嵌合体只是部分组织细胞内。 2.转基因动物能将外源基因遗传给子代，嵌合体只有当外源基因整合入生殖细胞时才能遗传。 3.外源基因的整合发生在第一次卵裂以前则动物所有组织细胞中都整合有外源基因，若发生在第一次卵裂后则得到嵌合体动物。 二 转基因动物的基本原理 转基因动物构建的基本原理是将改建后的目的基因用显微注射等方法注入实验动物的受精卵（或着床前胚胎细胞），然后将此受精卵再植入受体动物的输卵管（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，从而揭示外源基因的功能，也可以通过转入目的基因培育品种优良的工程动物。 　Gordon 等人首次成功地将含有HSV 和SV40DNA 片段的重组质粒DNA 以显微注射法导入小鼠受精卵的雄原核内，得到了带有这种外源DNA 顺序的TGM 。 　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。 　　 到目前为止，人类已获得转基因鱼、鼠、羊、猪、兔、牛等大小动物。 从转基因动物所获得的资料几乎涉及医学遗传学、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等。 转基因动物研究在我国开展得并不算太迟，我国1984年就有报道，与世界上第一批转基因动物的诞生仅两年之差。我国也是从转基因小鼠做起，主要是建立疾病的转基因小鼠模型和进行一些基础研究。选用最多的动物是小鼠、大鼠、兔等。疾病模型的种类主要有传染病、遗传病、和肿瘤三大类。迄今真正获得成功并通过鉴定的只有乙肝小鼠模型。在目的基因的选择上，除了选用建立动物疾病模型的基因外，使用最多的是生长激素基因。在育种方面，多是通过转入生长素基因来提高畜禽生长速度。在转基因鱼研究方面我国处于领先水平。利用转基因动物技术还可能生产出适于人类器官移植所需的器官。我国已有学者开始这一领域的探索。 三、转基因动物的构建 （一）、供体DNA的准备 待转移的外源基因可以是 1、预先分离的某一基因； 2、逆转录法得到的cDNA； 3、人工合成的DNA片段； 4、含有目的基因的供体细胞基因组DNA。 通常将拟导入的目的基因在载体质粒上制成克隆，然后转化至大肠杆菌，扩增质粒；分离纯化重组质粒，用适当的限制性内切酶消化，制备成线状基因片段，最后将线状或环状重组DNA分别溶入无菌生理盐水，浓度为50—100?g/ml ????C贮存备用。 （二） 实验动物的准备（以小鼠为例） 1、供体动物（取受精卵的雌性动物） 若无遗传背景的特殊要求，可选用F1动物，4—6周龄的雌鼠用孕马血清（PMS）和人绒毛膜促性腺激素（hCG）作超排卵处理。PMS与hCG注射间隔为42—48小时，第二次注射后让雌鼠与6—8周龄的雄鼠合笼。次日选择有阴道栓的雌鼠，颈椎脱臼法处死，取输卵管，解剖镜下用注射器冲出受精卵，待用。 2、不育雄性动物（结扎雄鼠） 选择8周龄以上性成熟的雄性动物，结扎其输精管，2—3周后等其恢复健康，再与育龄雌鼠交配，经检查产生阴道栓，但雌鼠不能怀孕产仔者，说明结扎成功，待用。 3、受体动物（假孕雌鼠） 选择6周龄—5月龄的健康雌鼠与雄性不育动物交配（时间应于供体动物同时进行），次日选择有阴栓的动物等用。 这一方法的实验程序如下： ⑴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 　　　 　其成功率的高低主要取决于受精卵和胚胎发育的时间。 　基因的整合是随机的，多数插入单一染色体位点中。外源基因的插入会引起宿主基因的DNA序列重排，缺失，重复或