转基因动物方法简介
动物转基因技术的种类 -回复
动物转基因技术的种类-回复【动物转基因技术的种类】转基因技术是一种通过改变生物体的基因组，向非亲缘物种中导入外源DNA的方法。
在动物转基因技术中，有几种主要的方法和策略被广泛应用。
本文将一步一步回答关于动物转基因技术种类的问题，从基本定义开始讨论，并介绍每一种技术的原理、应用和潜在挑战。
一、转基因技术的基本定义转基因技术是一种通过改变生物体的基因组，将外源DNA导入到其细胞中，从而使其获得新的性状或功能的方法。
在动物领域，这些外源DNA 通常是来自其他物种的基因，被称为转基因或外源基因。
这些外源基因可以被注入到动物的细胞中，也可以通过遗传方式传递给后代。
二、胚胎转基因技术胚胎转基因技术是将外源基因导入动物体细胞的早期阶段，通常是在生命发育的早期阶段。
这种技术最常用于在动物中产生转基因模型，用于研究某种特定基因与特定疾病之间的关系。
该技术的基本步骤包括：1. 注射外源DNA：将外源基因注射到动物的受精卵或早期胚胎中。
这通常涉及使用微注射器将DNA溶液注入到卵细胞的质量或细胞核中。
2. 移植胚胎：将转基因胚胎移植到一只雌性动物的子宫中进行发育。
这通常涉及手术操作，确保胚胎成功嵌入宿主动物的子宫壁。
3. 获得转基因个体：等待胚胎发育完全并产生新的幼仔，这些幼仔将成为携带外源基因的个体。
这种技术的主要优点是可以通过直接操作动物胚胎来获得转基因个体。
然而，它也面临几个挑战，如技术难度高、胚胎和幼仔的存活率较低等。
三、生殖细胞转基因技术生殖细胞转基因技术是将外源基因导入动物的生殖细胞，例如精子或卵子。
这种技术主要用于生成传递外源基因给后代的转基因动物。
该技术的基本步骤包括：1. DNA导入：将外源基因导入精子或卵子细胞。
这可以通过多种方法实现，如电穿孔、微注射等。
2. 体外培养：经过导入外源基因的生殖细胞需要进行体外培养，以确保细胞的成活和分裂。
3. 种群传递：将经过导入外源基因的生殖细胞注射到受精卵中，然后再将受精卵移植到另一只雌性动物中。
制药工程作业：比较转基因动物和转基因植物的技术原理和方法
比较转基因动物和转基因植物的技术原理和方法生物工程1班1 转基因动物：如果动物所有的细胞均整合有外源基因，则具有将外源基因遗传给子孙后代的能力，通常把这类动物称为转基因动物。
1.1 转基因动物的原理转基因动物的基本原理是将改建后的目的基因（或基因片段）用显微注射法等方法注入试验动物的受精卵（或着床前的胚胎细胞），然后将此受精卵（或着床前的胚胎细胞）再植入受体动物的输卵管（或子宫中）使其发育成携带有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：也可以通过转入外源基因培育品种优良的工程动物等。
1.2 转基因动物的方法转基因动物技术包括显微注射法，逆转录病毒法，胚胎干细胞法和精子载体法等。
①显微注射技术显微技术是采用显微注射仪对受精卵进行注射的一种技术，其主要仪器部分包括倒置显微镜和微操纵臂，附属设备主要包括拉针仪等。
②逆转录病毒载体技术利用逆转录病毒载体进行基因转移，一般是将去掉透明带的早期胚胎（8细胞胚胎）和可产生病毒的成纤维细胞共培养，感染一定时间，再移植给养母完成发育过程。
③胚胎干细胞技术（ES细胞）技术④精子载体技术2 转基因植物技术原理和方法2.1 原理植物转基因技术的内容包括：目的基因的分离和鉴定，植物表达载体的构建，植物细胞的遗传转化，转化细胞的筛选，转基因植物的鉴定以及外源基因的表达检测。
理论上，植物转基因技术和常规的杂交育种方法都是通过优良基因的重组获得新品种，但传统的常规杂交育种是通过植物种内或近缘种间的杂交将优良性状组合在一起，是植物获得新性状，其基因交流的范围有限，而且育种效率低。
植物转基因技术是利用重组DNA的方法直接将目的基因导入到植物细胞中，并在其中进行表达，从而创造新品种，它克服了植物有性杂交的限制，基因交流的范围无限扩大，可将病毒，细菌，远缘植物，动物，人类甚至人工合成的基因导入植物，可以认为地有目的地组合基因，改变生物的遗传性能，而且育种效率快，所以应用前景非常广阔。
转基因动植物
第三节转基因动植物一、转基因动物（一）转基因动物简介转基因动物指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。
1974年，Jaenish和Mintz应用显微注射法，在世界上首次成功地获得了SV40 DNA转基因小鼠。
1980年，Gordon等人首先育成带有人胸苷激酶基因的转基因小鼠。
尤其是1982年Palmiter等人将大鼠的生长激素基因导入小鼠受精卵的雄原核中，获得比普通小鼠生长速度快2~4倍，体形大一倍的转基因“硕鼠”后，转基因动物技术轰动了整个生命科学界。
随后的十几年里，转基因动物技术飞速发展，转基因兔、转基因猪、转基因牛、转基因鸡、转基因鱼等陆续育成。
转基因动物技术已广泛应用于生物学、医学、药学、畜牧学等研究领域，并取得了许多有价值的研究成果。
（二）转基因动物培育的原理与方法转基因动物培育的基本原理是借助分子生物学和胚胎工程的技术，将外源目的基因在体外扩增和加工，再导入动物的早期胚胎细胞中，使其整合到染色体上，当胚胎被移植到代孕动物的输卵管或子宫中后，发育成携带有外源基因的转基因动物。
培育转基因动物的关键技术包括：外源目的基因的制备，外源目的基因的有效导入，胚胎培养与移植，外源目的基因表达的检测等。
根据目的基因导入的方法与对象不同，培育转基因动物的主要方法有基因显微注射法、逆转录病毒感染法、胚胎干细胞介导法、精子载体导入法等（图1-2）。
图1-2培育转基因动物的三种方法示意图1、基因显微注射法以培育转基因小鼠为例，其培育程序如图1-3。
包括以下基本步骤：图1-3 基因显微注射法培育转基因小鼠示意图（1）目的基因的制备与纯化：目的基因可以来源于：①通过限制性内切酶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。
简述转基因动植物的检测鉴定方法
简述转基因动植物的检测鉴定方法
一、转基因检测鉴定方法
1、理化检测法
（1）流式细胞术：利用流式细胞术技术，检测转基因植物DNA 核酸的含量，即采用荧光染料标记的 DNA 膜，以流速技术，测定和对比转基因动植物与其他植物的 DNA 含量。
（2）蛋白质印迹：利用蛋白质印迹法，它可以对植物蛋白质分子进行快速和准确的检测，包括转基因植物中特异性抗性蛋白。
2、分子生物学技术
（1）PCR 技术：通过荧光定量 PCR 技术，可实现对单个核酸分子的高灵敏度检测，其是转基因植物检测的常用技术。
（2） Southern 胺基酸印迹：利用 Southern 胺基酸印迹法，检测基因的等位基因进行检测和分析，如同位素标记 PCR，可以有效鉴定和分析转基因植物种群中不同基因的表达量及突变情况。
3、其他技术
（1）生物分子识别：通过生物分子识别，可以有效地检测出转基因植物特有的 DNA 序列，从而对转基因植物进行鉴定。
（2）生物免疫技术：利用生物免疫技术，可以以免疫试剂盒的形式，对转基因植物进行快速检测，从而达到鉴定的目的。
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转基因动物技术
优点：
受精卵携带外源基因的阳性率高 外源基因多单拷贝整合 操作简单，避免注射法对卵子的损害 宿主范围广 可同时感染大量胚胎，感染率及胚胎 存活率高
缺点：
潜在的致癌性 载体构建较复杂 容纳大小有限 整合率不高 重组逆转录病毒不稳定，可能干扰外 源基因的表达 胚胎的自我保护机制对其有抗性
方式 显微注射法
ES细胞是早期胚胎的内细胞团经过 体外培养建立起来的多潜能细胞系。
将携带有外源基因的ES细胞注入到 动物的早期胚胎内，可产生嵌合体及转 基因动物。
它本身是二倍体，能在体外培养， 具有高度的全能性，可以形成包括生殖 细胞在内的所有组织，并且在不同的培 养条件下表现出不同的功能状态。
在ES细胞上的基因操作：
许多转基因的表达水平受到宿主染 色体上整合位点的影响，往往出现异位 表达，影响转基因的表达能力，从而使 大部分转基因表达水平较低,极少部分表 达水平过高。
转基因动物技术在生物医学研究中的应用
1 在肿瘤学研究中的应用 1.1肿瘤转基因动物模型 1.2癌基因的研究 1.3肿瘤病因、发病机理研究 2 在免疫学中的研究应用 2.1免疫机制研究 2.2免疫相关疾病的研究 2.3异种移植中转基因动物技术的应用
Screening Strategies
Southerns, Induction/Loss of Restriction
sites, PCR RT-PCR 测定表达产物活性:ELISA,RIA
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， 重复或易位。
Retrieval of Blastocysts
转基因动物的技术方法
转基因动物的技术方法根据外源基因导入的方法和对象的不同，转基因动物的技术方法主要有显微注射法、反转录病毒法、胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞）法、电脉冲法、精子载体导入法等。
1、显微注射是最常用且成功率较高的方法。
基因显微注射法的特点是外源基因的导入整合效率较高，不需载体，直接转移目的基因，目的基因的长度可达lOOkb（10万个碱基对）。
它可直接获得纯系，所以实验周期短。
但需要贵重精密仪器，技术操作难度大，并且外源基因的整合位点和整合的拷贝数都无法控制，易造成宿主动物基因组的插入突变，引起相应的性状改变，重则致死。
2、反转录病毒感染法该法整合率较高，目的基因不易破坏，多是单拷贝、单位点整合，适合于难以观察到原核的禽类受精卵。
由于病毒衣壳大小的限制，目的基因不宜超过10kb，否则影响活性和稳定。
此外，病毒DNA可能影响外源基因在宿主动物的表达。
3、胚胎干细胞法胚胎干细胞（ES细胞）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。
4、电脉冲法电脉冲法（electroporation）又称电穿孔法，是将供体DNA与受体细胞充分混匀，在外界的高电压短脉冲下改变细胞膜结构，使细胞膜产生瞬间可逆性电穿孔，从而使一定大小的DNA可以通过细胞膜进入细胞，运送到细胞核。
5、精子导入法利用精子作为外源基因载体，借助受精作用把外源基因导入受精卵，整合到受精卵的基因组中，称之为精子载体导入法，是构建转基因动物的一种新尝试。
该法简单、方便，依靠生理受带过程，免去了对原核的损伤。
但在实践中成功率较低，对于精子是否可作为外源DNA 载体也存在争论。
《动物转基因技术》课件
生物制药与生物反应器
生物制药
利用动物转基因技术，可以生产出具有特定生物活性的蛋白质、酶等生物制品 ，用于治疗、诊断和预防疾病。
生物反应器
动物转基因技术还可以用于构建生物反应器，通过转基因动物的器官或组织作 为生物反应器，生产出大量的生物制品，降低生产成本和提高生产效率。
动物育种与改良
动物育种
利用动物转基因技术，可以对动物的 遗传物质进行改造和优化，培育出具 有优良性状的新品种。例如，转基因 猪、转基因牛等。
动物改良
通过转基因技术，可以改善动物的生 长性能、繁殖性能、抗病性能等性状 ，提高动物的产量和品质，为畜牧业 的发展提供有力支持。
05
动物转基因技术的安全性 问题
转基因动物的安全性评估
01
02
03
转基因动物的安全性评估是确保 转基因技术应用的重要环节，需 要从多个方面进行综合评估，包 括遗传稳定性、生物学特性、生 态影响等方面。
详细描述
转基因猪的实验研究主要通过胚胎移植、体 细胞核移植等技术手段，将外源基因导入猪 的受精卵或胚胎细胞中，从而获得携带外源 基因的转基因猪。这些转基因猪可用于研究 外源基因的表达、功能以及对生长发育、生 产性能等方面的影响。
转基因牛的实验研究
总结词
转基因牛是研究转基因技术的又一重要动物 模型，具有繁殖周期长、生产性能高、经济 价值大等优点，可用于提高牛的抗病能力和 生产性能等方面的研究。
安全性、毒理学等方面的评估。
评估过程中需要关注转基因食品的原料 来源、生产工艺、成分含量等方面的变
化，以及可能对人类健康的影响。
评估结果需经过严格的科学论证和审查 ，确保转基因食品的安全性和可控性。
转基因技术的伦理与法律问题
动物转基因技术的种类
动物转基因技术的种类
动物转基因技术有多种，包括但不限于以下几种：
1.显微注射法：这是最早的动物转基因技术，通过将外源基因直接
注射到受精卵细胞的原核内，然后将受精卵移植到受体母畜子宫内发育，这样分娩的动物体内的每一个细胞都含有新的DNA片段。
这种方法的缺点是效率低、位置效应造成的表达结果的不确定性、动物利用率低等。
2.精子介导的基因转移：这种方法是将精子作适当处理后，使其具
有携带外源基因的能力，然后给发情母畜授精。
在母畜所生的后代中，有一定比例的动物是整合外源基因的转基因动物。
3.逆转录病毒载体法：通过逆转录病毒作为载体，将外源基因插入
到宿主细胞的染色体DNA中，从而获得稳定转基因的表达。
4.胚胎干细胞介导法：通过将外源基因导入胚胎干细胞，然后将这
些干细胞注入到受体动物的胚胎中，从而获得转基因动物。
5.体细胞核移植法：首先在体外培养的体细胞中举行基因导入，筛
选获得带转基因的细胞，然后将带转基因的细胞移植到受体动物的卵母细胞内，再构建成重建胚，最后将重建胚移植到受体动物的子宫内发育，从而获得转基因动物。
6.人工染色体介导的基因转移法：利用人工染色体作为载体，将外
源基因插入到人工染色体中，然后将人工染色体导入到动物细胞中，从而获得转基因动物。
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转基因动物方法简介
动物转基因办法简介
转基因动物就是基因组中含有外源基因的动物。
它是根据预先的设计，通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再以生殖工程技术，有可能育成转基因动物。
原核显微注射法（原核期细胞：受精卵的两个核未融合时期的细胞）目前最常用的转基因动物生产办法，又称DNA显微注射法，即通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵，利用外源基因整合到DNA中，发育成转基因动物。
其创始人是Jaenisch和Mintz 等。
Gordon等和Palmiter等先后通过此办法获得转基因动物。
此办法目前应用较普遍，现在的转基因动物讨论大都是在Palmiter等办法的基础上有所改进而举行的。
王敏华(1996)报道用显微注射法转移抗瘟病毒核酸酶基因，获得了转基因兔。
KrimPenfort运用体外培养胚胎再施用显微注射法获得了转基因牛
这种办法的特点是外源基因的导入整合效率较高，不需要载体，直接转移目的基因。
它可以直接获得纯系（应当也不一定，如上述鱼的状况），所以试验周期短。
但需要贵重精密仪器，技术操作较难，并且外源基因的整合位点和整合的拷贝数都无法控制，易造成宿主动物基因组的插入突变，引起相应的性状转变，重则致死
外源基因整合到受体基因组的时机，将打算转基因动物是否发育成嵌合体，如整合发生在第一次卵裂前，即发生在DNA合成的S期，外源基因将随染色体的分别匀称的分布到每一个细胞，得到的转基因动物是纯合体，反之，得到的将是嵌合体。
显微注射转基因的实践证实，受精卵DNA合成的S期是显微注射的相宜时机。
但因为整合需要一段时光，等目的基因整合至染色体后，受精卵早已分裂多次，故很难得到纯合体。
如鱼类在原肠胚早期才开头整合，而此时细胞已多值几千，此时转植基因在每个细胞内的整合状况不行能全都，所以第
一代转基因鱼总是嵌合体。
哺乳动物受精卵的单细胞期阶段较长，还有可能得到纯合体的转基因动物。
也可在囊胚期举行，得到的是嵌合体转基因动物
胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell，简称ES细胞）介导法
是将基因导入胚胎干细胞；然后将转基因的胚胎干细胞注射于动物囊胚后可参加宿主的胚胎构成，形成嵌合体，直至达到种系嵌合。
因此，可以将其作为一种载体，导入外源基因，获得转基因动物。
即从早期胚胎的内细胞团经过体外培养建立起来的多潜能细胞系
其优点是：在将胚胎干细胞植入胚胎前，可以在体外挑选一个特别的基因型：用外源DNA转染以后，胚胎干细胞可以被克隆，继而可以筛选含有整合外源DNA的细胞用于细胞融合，由此可以得到无数遗传上相同的转基因动物。
缺点就是许多嵌合体转基因动物生殖细胞内不含有转基因;
目前，胚胎于细胞介导法在小鼠上应用比较成熟，在大动物上应用较晚。
Evans等（1981）用不同培养系统从小鼠囊胚的内细胞团分别并建立了多潜能干细胞克隆系；Stice和
Strelchenko等（1996）获得了牛的胚胎干细胞。
注重：DNA显微注射和胚胎显微注射的区分
1 胚胎显微注射得到嵌合体小鼠。
DNA显微注射得到转基因小鼠。
2 胚胎显微注射是把是把转化/转导了目的基因的胚胎干注射到囊胚
DNA显微注射是把DNA注射到原核期细胞
逆转录病毒载体法
将目的基因重组到逆转录病毒载体上，制成高浓度的病毒颗粒，人为感染着床前或着床后的胚胎，也可以直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目的，通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组DNA 中去。
通过此办法，Slater等得到
了转基因鸡，Haskell得到了转基因牛。
这种逆转录病毒被用重组DNA技术修饰后作为基因载体在应用中优于微注射法之处为：无需要重排，可在整合点整合转移基因的单个拷贝；将胚胎置于高浓度病毒容器中，或者与被感染的细胞体外共同培养，或微注射鸡胚盘里，整合有逆转录病毒的DNA的胚胎率高。
缺点是：需要生产带有转基因的逆转录病毒；插入逆转录病毒的基因有一定的大小限度；所得转基因家畜的嵌合性很高，而需要广泛的杂交，以建立转基因系；转基因的表达问题尚未解决。
精子介导的基因转移
精子介导的基因转移是把精子作适当处理后，使其具有携带外源基因的能力。
然后，用携带有外源基因的精子给发情母畜授精。
在母畜所生的后代中，就有一定比例的动物是整合外源基因的转基因动物。
同显微注射办法相比，精子介导的基因转移有两个优点：首先是它的成本很低，惟独显微注射法成本的1/10。
第二，因为它不涉及对动物举行处理，因此，可以用生产牛群或羊群举行试验，以保证每次试验都能够获得胜利。
核移植转基因法
体细胞核移植是近年来新浮现的一种转基因技术。
该办法是先把外源基因与供体细胞在培养基中培养，使外源基因整合到供体细胞上，然后将供体细胞细胞核移植到受体细胞——去核卵母细胞，构成重建胚，再把其移植到假孕母体，待其妊娠、分娩，便可得到转基因的克隆动物
体细胞核移植法
先在体外培养的体细胞中举行基因导入，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。
线粒体介导法
因为转基因动物受遗传镶嵌性和杂合性的影响，其有性生殖后代变异较大，
难以形成稳定遗传的转基因品系。
因而，尝试从受体动物细胞中分别出线粒体，以外源基因对其举行离体转化，再将转基因线粒体导入受精卵，所发育成的转基因动物雌性个体外培养的卵细胞与任一雄性个体交配或体外人工授精，因为线粒体的细胞质遗传，其有性后代可能一致是转基因个体。
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