2024年高中生物竞赛课件 第八章 转基因动物

转基因动物的概念 借助基因工程技术把外源目的基因导入动物的生殖细胞、胚胎干细胞或早期胚胎，使之在受体染色体上稳定整合，并能把外源目的基因传给子代的个体，叫转基因动物（transgenic animals） 第一节 动物转基因技术 一、显微注射法制作转基因动物（以小鼠为例） 在显微镜下将体外构建的外源目的基因，用注射针注射到动物受精卵中，使之与动物基因组整合，从而得到转基因动物的方法(操作与植物受体相近) surrogate :代替的，代用的 uterus ：子宫 5 构建目的基因的表达载体：目的基因应包含完整的ORF,顺式调控序列，加尾信号 线性DNA分子的准备 DNA浓度：1-3μg/mL 1.目的DNA的准备 超排受精卵的准备： 选择4-6周龄的小鼠，用孕马血清促性腺激素素（PMSG）和人绒毛膜促性腺激素（hCG）先后进行腹腔注射，做超数排卵处理；注射后10-13小时超排卵，每个母鼠与一个公鼠交配。 假孕母鼠的准备： 通过注射PMSG和hCG诱导产生，再与结扎的公鼠交配 2.小鼠的准备和要求 小鼠的寿命2-4年。 人绒毛膜促性腺激素是由胎盘的滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，它是由α和β二聚体的糖蛋白组成。人绒毛膜促性腺激素(HCG)αβ，由合体滋养细胞合成。分子量为36700的糖蛋白激素，α亚基与垂体分泌的FSH（卵泡刺激素）、LH（黄体生成素）和TSH（促甲状腺激素）等基本相似，故相互间能发生交叉反应，而β亚基的结构各不相似。β-HCG于β-LH结构相近，但最后24个氨基酸延长部分在β-LH中不存在。 超排卵: 所谓超排卵就是用一系列的促排卵药物刺激卵巢,以促使卵巢产生多个成熟卵子。 7 处死经超排处理的小鼠，从输卵管膨大部位取出受精卵 解散卵丘细胞，清洗受精卵 在显微镜下确认和选择受精卵 3. 受精卵的分离 将受精卵置于培养皿或玻片的液滴内，用吸持针吸住受精卵；将外源基因注入受精卵的雄原核内 4.显微注射 将假孕小鼠麻醉，在腹部下方与最后一根肋骨平行的地方开一个小口，在输卵管壶口处用微吸管将注射过的受精卵移入，缝合伤口。按常规饲养，20天前后，后代幼鼠将产出 5.受精卵的移植 PCR Southern blot Northern blot Western blot 标记性状 6.转基因小鼠的鉴定 每天可注射几百个卵，但大约只有66%能存活；移入子宫后，大约25%的受精卵能发育成幼鼠；其中又有大约25%左右的幼鼠是转基因鼠 理想情况下，30-50/1000 一般情况下， 1/1000 显微注射法的效率 顺式调控序列 MAR序列 同源重组 转座子 提高目的DNA的整合率与表达率 P element transposase gene: P元素转座酶基因 外源基因整合效率低 随机整合或随机插入，存在插入突变的风险 方法复杂，技术性强，设备昂贵等 压力调节仪或程控注射仪 压力调节仪或程控注射仪 7.显微注射法的不足 首只转基因猴安迪和制备它的卵母细胞 新浪特约通讯员1月11日自美国西海岸报道：生命科学领域响起一声惊雷，人类培育出的第一只转基因猴在美国安全降生，这是世界上第一只转基因灵长类动物，生物革命的脚步声已经越来越近。 　　研究人员在将于12日出版的《科学》杂志上报告说，他们在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活泼的小猴“安迪”。参与此次研究的俄勒冈保健科学大学的俄勒冈地区灵长类动物研究中心的科学家杰拉尔德.沙滕说：“安迪在2000年10月2日出生，目前非常健壮，正和他的两个同伴正常地玩耍。” 　　据介绍，安迪体内增加的基因仅是一个简单的标志基因，目的就是能够简单地确认出它的基因图谱。但是同样的转基因方法可以令其它的实验动物携带特定的医疗目的基因。 　　研究人员认为，此项成果可能意味着人类医学进步步伐加快，具体涉及的疾病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森症和艾滋病。沙滕举例说：“我们可以简单地引进老年性痴呆病的基因，加快针对这种疾病疫苗的开发研究。因为猴相比实验鼠与人更近似，这样我们可以从少量动物身上获得治疗人类疾病更好的答案，同时会加快分子医学的发展速度。” 　　沙滕的研究小组去年公布了世界上第一例通过胚胎细胞培育出的克隆猴。沙滕表示，安迪和去年年初的克隆猴将迅速安全地帮助人类确定创新的疗法是否安全有效。沙滕表示：“安迪和它的替身母亲以及去年克隆出来的雌性猴Tetra现在都很健康。” 逆转录病毒的结构 二、逆转录病毒法 受体 吞噬 脱外壳 逆转录 核蛋白复合体 有丝分裂 复合体进入核 为了保证逆转录病毒载体的感染功能，建立包装细胞，在包装细胞里表达三个逆转录病毒的结构基因。所