转基因动物的制备方法有哪些?
根据外源基因导入的方法和对象的不同,制作转基因动物的方法主要有显微注射、逆转录病毒、胚胎干细胞(ES细胞)、电脉冲和精子载体导入 。1.微量注射是最常用的方法,成功率很高 。基因注射的特点是外源基因整合效率高,无需载体直接转移目的基因,目的基因长度可达100 kb(10万个碱基对) 。可以直接获得纯线,所以实验周期短 。但需要昂贵精密的仪器,技术操作难度大,无法控制外源基因的整合位点和拷贝数,容易导致宿主动物基因组的插入突变,导致相应的性状改变,甚至死亡 。2.逆转录病毒感染法这种方法整合率高,目的基因不易被破坏 。多为单拷贝单点整合,适用于原核难以观察的禽类受精卵 。由于病毒衣壳大小的限制,目的基因不能超过10kb,否则会影响活性和稳定性 。此外,病毒DNA可能影响宿主动物中外源基因的表达 。3.胚胎干细胞法胚胎干细胞(ES细胞)是指在胚泡阶段从内细胞团中分离出来的未分化的胚胎细胞,具有发育全能性,可体外培养;遗传操作,如扩增、转化和产生遗传突变体 。该方法外源基因整合率高,在植入囊胚前筛选合适的转化es细胞是一项很有前途的技术,克服了以前只能进行后代选择的缺点,可以充分利用分子生物学发展起来的各种先进方法 。缺点是难以建立ES细胞系 。而且因为嵌合体途径,实验周期长 。4.电脉冲法电脉冲法(electropulsemethod)又称电穿孔,是将供体DNA与受体细胞充分混合,在外界高电压、短脉冲的作用下,改变细胞膜结构,使细胞膜产生瞬间可逆的电穿孔,使一定大小的DNA通过细胞膜进入细胞,并转运到细胞核内 。5.精子导入法是以精子为外源基因载体,将外源基因导入受精卵并整合到受精卵基因组中,构建转基因动物的一种新尝试 。这种方法简单方便,依靠的是分带的生理过程,从而避免了对原核的损伤 。但在实践中,成功率较低,精子能否作为外源DNA载体存在争议 。这项技术仍处于探索阶段 。这种方法可以将人工授精、体外受精和转基因结合起来 。我国安全管理颁布了《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因生物安全评价管理办法》等法规 。对管理范围、安全评价、管理措施等做了一系列规定,以保证安全使用 。转基因技术正在引领一场新的农业科技革命 。我国公众对转基因技术和转基因食品仍有一定疑虑,应采取多种形式普及生命科学知识,让公众对转基因技术有更科学的认识,主动接受转基因食品 。让转基因技术贴近人们,造福人类 。以上内容参考:百度百科-转基因动物,百度百科-动物转基因技术 。
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克隆,转基因,试管分别用了什么技术
转基因羊:在羊的受精卵中加入其他物种的基因而出生的羊 。试管羊:通过将其精子和卵子在体外受精,然后植入其母亲体内而出生的羊 。克隆羊:通过将一只羊的细胞核植入另一只羊的去核卵细胞,然后再植入母体而出生的羊 。
中国科学院上海遗传所和复旦大学合作,培育出含有人凝血因子的转基因羊,在这些羊的乳汁中含有能够治疗血
(1)基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术 。这项技术是在体外通过人工“切割”和“拼接”DNA分子,将生物体的基因进行改造和重组,然后导入受体细胞进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞中表达,生产出人类需要的基因产物 。通俗地说,一个生物体的个体基因是可以按照人的意愿进行复制的 。对其进行改造,然后放入另一种生物的细胞中,定向改造该生物的遗传性状 。(2)血友病是一种因凝血因子缺乏而导致血浆凝固时间延长的遗传病 。中国科学院上海遗传研究所与复旦大学合作,将含有人类凝血因子的基羊注射到羊的受精卵中 。在凝血因子的控制下,培育出的转基因羊会在其乳汁中产生治疗血友病的珍贵药物 。羊被称为乳房生物反应器 。将含有人凝血因子的基础羊注射到羊的受精卵中,转基因母羊的乳汁中含有可以治疗血友病的药物,说明药物的形成是由基因控制的;转基因母羊成了这种药物的“生产车间”,被称为生物反应器 。(3)克隆羊的受体细胞是去核卵细胞,因此保持了供体亲本的特征 。而转基因羊往往将目的基因导入受精卵细胞中,可以通过体外受精或体内受精获得,具有人所需要的生物学特性 。所以答案是:(1)基因工程(2)人类凝血因子基因;乳腺生物反应器(3)克隆羊保留了供体亲本的性状,而转基因羊具有了人所需要的生物学性状 。
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(基因工程)什么是超级绵羊?超级绵羊的好处和坏处?超级绵羊有何用处?
在过去的几千年里,羊的外在特征和它的一些主要特征,是通过与一些具有一定适应特征的动物相互作用而慢慢改变的 。因此,羊就像蛋白质的移动工厂 。它们能在艰难的环境中生存,并产出大量的奶、肉和羊毛 。尽管我们的祖先成功地使这些变得重要
改变,但是这种方式却受到了限制,因为能满足人们需求的绵羊数量是有限的 。在过去的十五年里发展起来的,已经开决这一问题 。但是,虽然这种技术可以增加新的基因信息,但却不可能特异性地修饰该物种本身的基因 。McCreath和他的同事们报道说,他们利用现在已经具非常常现的成功解决了这个问题 。已给广泛应用于 。这是因为该技术比较简单,只需要将裸露的DNA——并不需要蛋白质来辅助——注射进受精卵 。人体内编码一些有用蛋白质的基因,例如α1-抗(该酶在失调性家族性气肿的人群中发生了突变)就已经用这种方法被插入到绵羊的中,产生的转基因羊在它们的乳汁中可以表达出这种酶 。虽然可以容易地产生,但是该技术也有局限性 。因为注射入的DNA是随机地整合进绵羊的的 。外源DNA经常不能整合进合适的位点,导致不能在预期的组织中表达或者是表达的水平不合适 。还有就是应用这项技术并不能特异性地改变绵羊内源的基因 。相反地,十几年来,研究人员已经在实验室里能够对的内源基因进行修饰 。这类基因操作能成为可能是由于可以从的胚胎中分离出(ES) 。在培养的ES细胞中,可以产生特异突变,成对特定的基因序列进行改造;很少的那些满足基因变化要求的突变体可以被选出来 。这些经过修饰的细胞保留了发育的潜能,一旦植入到一个发育中的胚胎中,就能够分化到各个组织中,包括性细胞(卵子和精子) 。因此,这种从培养的细胞中选出的变化可以得到贮藏而不丢失 。在中,ES细胞为实验设想和生物体器官之间提供了必要的联系 。应用这一系统来产生突变的特中已经得到了广泛的开发 。几十年来,研究人员已经搜寻了包括在内的许多物种 。但是,虽然也报道了一些,但是没有一个能通过这个严格的检验——即能分化进入到性细胞中 。能够象在小鼠中那样对进入基因操作希望渐渐地小了 。直到几年前,对家畜物种的克隆又重新点燃了它 。这一技术后来发展成采用从培养的成体细胞中获取,它满足了从有别于小鼠的其它物种中分离难以得到的ES细胞的要求,是一种非常有效、通过培养瓶对家畜进行转基因操作技术 。但是,屹今为止,通过得的基因上的改变都能够用传统的得到,还没有一个人能够通过克隆的方法对内源基因进行特异性地改造 。McCreath等的成功部分地依赖于其成功的战略 。设计的这一战略可以克服一些在-经选择用于克隆的细胞-而非ES细胞中进行基因定向的已经存在的问题 。例如,他们选择COLA1基因的位置作为被改造,或者是被定向的内源序列,因为这个基因在中能大量表达 。他们已经注意到在中定向的效率要远远低于小鼠ES细胞中的5-20%(这一百分比是指有用的整合事件对随机整合的比例) 。COLIA1的高表达使得McCreath等可以利用“陷阱”策略 。与以前企图在ES细胞中对基因进行定向相似 。这样可以提高他们检测到发生在COLIA1位置的定向事件的可能性 。在一组实验中,这些研究人员将一个neo组件插入到绵羊成纤维细胞的COLIA1基因的下游 。该组件是一串DNA序列,可以编码一种蛋白,使得培养的细胞得以在有G418药物的中生存 。另一组实验中,靶序列在neo组件的下游也包括一个外源基因 。这一外源基因编码人的α1-抗和一段开关序列,该开关序列控制这一基因仅在母羊的乳腺中表达 。用这两个载体的定向效率与用ES细胞所获得的效率相似 。在体外,成纤维细胞不能长时间繁殖,而且能很快导致 。这意味着研究人员必须迅速地得到并且验证定向的克隆 。因此,他们在成纤维细胞的早期就转染目标载体,通过它们在G418内的存活能力鉴定出目的细胞,然后再用分子技术鉴定(即总是有用的多聚酶) 。下一步就是将转染后的成纤维细胞与去除了的进行融合,让这个发育成一个胚胎——发展成为克隆的方法 。应用这一策略,研究者们在绵羊中建立了两类目标位置 。高应用编码α1-抗的目标序列时,在绵羊的乳汁中发现了大量表达的这种蛋白 。因此,COLIA1位点对于有效存放特异于乳腺中表达的外源基因来说可能是一个好位置 。这一技术为在几类哺乳动物中产生特异的提供了一条途径 。但是,好机会并不仅仅是在外源基因的理想定位 。由于两个物种间的差异,几个人类疾病的小鼠模型,例如囊性纤维变性,并不是精确的 。在农业中,不想要的基因可以被剔除,例如PrP,这个基因的剔除将产生对症有抵抗性的绵羊 。我们已经处于一个哺乳动物基因技术的黎明时分 。最常用的转基因动物制作方法生产转基因动物的方法有很多,如:显微注射法、精子载体法、逆转录病毒载体法、胚胎干细胞介导法、体细胞克隆介导法、人工染色体介导的基因转移法等,这些方法各有其优缺点,在转基因动物生产中有着不同程度的应用 。显微注射法是动物转基因技术中最早使用的方法 。1982年,美国人Gordon就是利用这种方法获得了名噪一时的转基因鼠 。其基本原理是在显微镜下直接将目的基因注射到受精卵细胞的原核内,在目的基因与胚胎基因组融合后进行体外培养,最后移植给受体母畜“借腹怀胎” 。这种方法的优点是:可靠性高,重复性好,目的基因的整合效率相对较高,导入基因片段的大小和类型不受限制,转基因在世代之间可以稳定遗传 。该方法也有其缺点,主要体现在导入基因整合的随机性和不可见性,这样会导致基因表达不稳定及可能出现不希望的插入突变 。该方法成功的范例很多,如:美国科学家Hammer等在1985年获得一批转基因兔、绵羊和猪;荷兰科学家KrimPenfort等于1991年获得了转基因牛;1985年,我国朱作言院士等成功获得了世界上首例转基因鱼;由中国农业大学李宁院士领导的课题组于2008年获得了一头导入人CD20抗体基因的转基因奶牛——贝贝 。有的学者另辟蹊径,创立了精子载体转基因法 。该方法是将精子与目的DNA进行预培养后,使精子具有携带目的基因进入卵子的能力,精子与卵子结合后,该基因被整合到受精卵的DNA中 。同显微注射法相比,该方法有几个明显的优点:无需显微注射操作,不会对胚胎造成损伤,整合率高,成本很低,不需要对动物进行胚胎移植手术处理等 。但该方法成功率不高、效果不稳定,有待科研人员进一步探索和改进 。与显微注射法相比,该方法成功的例子不多 。1989年意大利Lavitrano等首次报道利用精子载体法获得转基因鼠;1996年意大利Sperandio科研小组报道了采用该方法生产转基因牛和猪 。谈到病毒,人们往往面容失色,殊不知病毒在科学上有很多妙用 。逆转录病毒是一种RNA病毒,在转基因技术中有着独特的应用 。人们将目的基因结合到逆转录病毒上,通过病毒感染可将目的基因插入到宿主基因组中去 。该方法具有可同时感染大量胚胎、不需要昂贵的显微注射设备等优点,但也存在插入外源DNA大小有限、外源基因易发生重排和丢失、逆转录病毒的序列可能干扰转基因表达等缺点 。应用该方法,美国人Salter等(1987)生产出转基因鸡;德国学者Hofmann等获得绿色荧光蛋白转基因猪(2003),随后又生产出转基因牛(2005);来自冷泉港实验室的Michael获得能够发荧光的山羊(2006) 。
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转基因羊是什么转基因羊(Gene)是将目标基因(如可促进长个、抗病的基因或有药用价值的人类基因)注射到羊受精卵的细胞核中,由这种整合有外源基因的受精卵再发育成的羊,称为“转基因羊” 。转基因羊可产出人类所需耍的产品、药品或其他物质 。【现代养羊实用技术 转基因羊的培养技术】
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