《遗传修饰动物模型》PPT课件
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分子生物学课件-基因打靶和遗传修饰动物模型
1. Vector construction
Neomycin belongs to aminoglycoside class of antibiotics that contain two or more aminosugars connected by glycosidic bonds.
1. Vector construction
The BIG Breakthroughs
到1987年，T。
到目前為止，運用基因同源重組、非同源末端 連接（non- homologous end-joining, NHEJ）或 同源 指導修復（homology-directed repair, HDR ）進 行基因敲除（替換）依然是構建基因敲除 （遺傳 修飾）動物模型中最普遍的使用方法。
Non-homologous DNA Flanked by Homologous DNA
a
b
c
d
a'
b'
c'
d'
a
b'
c'
d'
3. Homologous recombination
❖Cre/loxP System or Cre-Lox recombination
Cre (Causes Recombination) ; loxP (locus of crossing (x) over, P1)
- results in: - endogenous DNA replaced with exogenous - specific - targeted - copy number = 1
3. Homologous recombination
《动物分子遗传学》课件
3
创新应用领域
跨学科融合还为动物分子遗传学的应用开辟了新 的领域，如生物医药、农业、生态保护等。
型变异的关系。
甲基化敏感代表扩增多态性
02 检测DNA甲基化水平的多态性，用于遗传分析和疾
病关联研究。
表观遗传学技术在动物遗传研究中的应用
03
揭示表观遗传变异对动物生长发育、繁殖和抗病性的
影响。
基因组学研究平台与工具
基因组测序技术
利用高通量测序技术进行全基因组测序，获取动物基因组的精细图谱 。
生物信息学分析
利用基因组学技术发展遗传标记，辅 助育种选择和品种改良。
基因组编辑技术
基因组编辑技术定义
基因组编辑技术是一种能够对生物体基因组进行精确修饰和改造 的技术。
常用基因组编辑技术
包括ZFNs、TALENs和CRISPR-Cas9等。
基因组编辑技术的应用
在动物遗传改良、疾病模型制作和生物科学研究等领域有广泛应用 。
通过分子生物学技术将目的基因从基因或细胞总DNA中分离出来。基因表达分析
利用分子生物学技术检测基因在不同组织或发育阶段的表达水平。
基因克隆与表达分析在动物遗传改良中的应用
通过克隆和表达分析，研究基因功能和表型变异，为动物育种提供分子基础。
表观遗传学技术
DNA甲基化
01
研究DNA甲基化对基因表达的调控作用，以及与表
制定相关法律法规，禁止非法捕杀、交易 和引进外来物种等行为，保障动物遗传资 源的合法权益。
监测与评估
宣传教育
建立监测与评估体系，定期对动物遗传资 源进行调查、评估和监测，及时掌握资源 动态，为保护和利用提供科学依据。
加强宣传教育，提高公众对动物遗传资源 保护的意识，倡导绿色、环保、可持续的 生活方式。
遗传学课件全部完整版
与单基因性状的区别
多因子复杂性状受多个基因控制，每个基因作用较小，且易受环境 影响；而单基因性状通常受单一基因控制，遗传效应显著。
研究意义
揭示多因子复杂性状的遗传机制，为疾病预测、诊断和治疗提供理论 依据。
数量性状遗传学原理
数量性状定义
01
表现为连续变异的性状，如身高、体重等。
遗传基础
02
数量性状受多对基因控制，每对基因作用微小，呈累加效应。
克隆技术介绍
简要介绍动物克隆技术的原理、方法和应用实例。
伦理道德问题
探讨动物克隆技术所涉及的伦理道德问题，如生命尊严、生物多样 性、人类安全等。
社会影响与监管
分析动物克隆技术对社会的影响以及政府对相关技术的监管措施。
未来发展趋势预测
精准医学
随着遗传学研究的深入，精准医学将成为 未来发展的重要方向，实现个体化诊断和
RNA翻译的过程
RNA翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。在翻译过程中，核糖体识别 mRNA上的遗传密码，并根据密码子的顺序合成相应的氨基酸序列，从而合成蛋 白质。
基因突变与修复机制
基因突变的类型
基因突变包括点突变、插入突变、缺失突变等类型。这些突变可能导致遗传信息的改变，从而影响生 物体的性状和表型。
包括点突变、插入突变、缺失突变等。
对生物表型的影响
可能导致生物体形态、生理、生化等方面的 异常表现。
对蛋白质结构和功能的影响
可能导致蛋白质结构异常、功能丧失或获得 新的功能。
对生物进化的意义
是生物进化的原材料，为自然选择提供多样 性。
基因重组与染色体变异
基因重组类型
包括同源重组、非同源重组等 。
染色体变异类型
DNA复制的特点
多因子复杂性状受多个基因控制，每个基因作用较小，且易受环境 影响；而单基因性状通常受单一基因控制，遗传效应显著。
研究意义
揭示多因子复杂性状的遗传机制，为疾病预测、诊断和治疗提供理论 依据。
数量性状遗传学原理
数量性状定义
01
表现为连续变异的性状，如身高、体重等。
遗传基础
02
数量性状受多对基因控制，每对基因作用微小，呈累加效应。
克隆技术介绍
简要介绍动物克隆技术的原理、方法和应用实例。
伦理道德问题
探讨动物克隆技术所涉及的伦理道德问题，如生命尊严、生物多样 性、人类安全等。
社会影响与监管
分析动物克隆技术对社会的影响以及政府对相关技术的监管措施。
未来发展趋势预测
精准医学
随着遗传学研究的深入，精准医学将成为 未来发展的重要方向，实现个体化诊断和
RNA翻译的过程
RNA翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。在翻译过程中，核糖体识别 mRNA上的遗传密码，并根据密码子的顺序合成相应的氨基酸序列，从而合成蛋 白质。
基因突变与修复机制
基因突变的类型
基因突变包括点突变、插入突变、缺失突变等类型。这些突变可能导致遗传信息的改变，从而影响生 物体的性状和表型。
包括点突变、插入突变、缺失突变等。
对生物表型的影响
可能导致生物体形态、生理、生化等方面的 异常表现。
对蛋白质结构和功能的影响
可能导致蛋白质结构异常、功能丧失或获得 新的功能。
对生物进化的意义
是生物进化的原材料，为自然选择提供多样 性。
基因重组与染色体变异
基因重组类型
包括同源重组、非同源重组等 。
染色体变异类型
DNA复制的特点
4.2 动物的遗传和变异 (课件) (共21张PPT+视频)大象版六年级科学上册
发现： 猫、天鹅、狮子、海龟等， 它们子代之间特征上的相同 和差异，也是遗传和变异。
事实证据
在动物的性状特征中， 除了有子代和亲代相似的遗 传特性外，还有子代和亲代 出现差异的特性。
读一读
如长腿安康羊父母生出了 一只短腿安康羊，这就是 动物的变异现象。动物都 具有遗传和变异的特性。
读一读
遗传现象中，最令人惊 讶的是生物天生具有的许多 奇妙本能。而这些本能都是 由亲代遗传给子代的。
读一读
蜜蜂翩翩起舞，采集花粉，酿造花蜜；它们分泌 蜡质，建造成整齐、精致的蜂房。
读一读
大雁凭着辨别方向的高超本领，秋天由北方迁徙到南方过 冬，春天再飞回北方，年年这样，代代如此，从无差错。
读一读
得出结论 用韦恩图归纳动物子代与亲代特征的异同，结合资料进行分析并得出结论。
动物子代与亲代非常相似，但也有一些细微 的不同，这是遗传和变异共同作用的结果。
练一练
1.我爸妈个子高，我个子也高，但我妹妹个子矮，这分别是( B)现象。 A.变异 教育 B.遗传 变异 C.教育 变异
2. “一母九子，各有不同。“指的是生物界中的（ B ）现象。 A.遗传 B.变异 C.遗传和变异 3.动物园新出生了幼象。两头幼像长得跟象爸爸、象妈妈非常相似，但 肤色上幼象比它们父母都更浅，说明生物具有（C ）现象。 A．遗传 B．变异 C．遗传和变异
丝带凤蝶，雄蝶翅底色为白色，前翅具黑色斑 纹 ；雌蝶翅底色为黑色，具黄褐色和黄色的 斑带，后翅背面中域具一列红色斑带，其外侧 具蓝色斑纹。后翅具一对非常细长尾突。它与 左边第三幅图中的蝴蝶是一家。
金凤蝶，翅背面底色黑褐色， 翅脉黑色，翅室具黄斑 ；前 翅背面基部呈暗黄色，亚外缘为黑色， 内 具一列小黄斑；后翅背面亚外缘区具黑宽边，内侧具灰蓝色斑列，外侧具黄斑列，臀区具一橘 红色圆 斑，后翅具一对细长的尾突。它与左边第一幅图中的蝴蝶是一家。
动物遗传育种学课件ppt 3.第二章 动物遗传的基本规律 丁颖-2020.8.25
孤独的天才——孟德尔
格 雷 戈 尔 ·孟 德 尔 ， 天 主 神 父 。 1856年开始在修道院的花园做豌豆 遗传试验。1865年发表了题为《植 物杂交实验》的划时代论文，但当 时并未引起人们注意。直到1900年 才引起遗传学家、育种家的高度重 视，被誉为遗传学的奠基人。
时代背景
18世纪杂交实验的目的是为了探讨杂交能否产生新种
19世纪动、植物的杂交研究朝着两个方向发展：
①生产的目的，即为了提高农作物的量和培养观赏植物新品种。
②理论研究的目的，即以杂交试验为手段来探讨生物的遗传和变异
的奥秘。
虽然目的不同，但结果相似，即在杂交试验中，人们观察到杂种性状的 一致性和杂养后代性状的多态性等遗传现象。为什么会产生这种有规则 的遗传现象？对于这个问题当时未做出令人满意的解释。所以，探讨生 物性状的遗传问题就成为19世纪生物学家们迫切需要解决的重大课题。
第一节 孟德尔定律—分离定律
植物杂交试验的符号表示：
豌豆一对性状杂交实验的遗传图解
P：亲本，杂交亲本；
♂：作为父本，提供花粉粒的杂交亲本； P
×
♀：作为母本，提供胚囊的亲本；
×：表示人工杂交过程；
F1
F1：表示杂种第一代；
：表示自交，采用自花授粉方式传粉
受精产生后代。
F2
F2：F1代自交得到的种子及其所发育形 成的的生物个体称为杂种二代。
第一节 孟德尔定律 三、孟德尔定律的补充与发展—等位基因
（一）不完全显性现象 (1)镶嵌型显性 指显性现象来自两个亲本，两个亲本的基因作用，可以在 不同部位分别表示出非等量的显性。 (2)中间型 指F1的表型是两个亲本的相对性状的综合，看不到完全的 显性和完全的隐性。
基因分离定律的实质：等位基因随着同源染色体的分开而分离。 自由组合定律的实质：等位基因分离，非同源染色体上的非等位基 因自由组合。
动物模型ppt课件
按中医药体系分
中医证候动物模型：阴虚、阳虚、气虚、血虚、脾虚、 肾虚动物模型，厥脱症动物模型
根据中药理论：解表药动物模型、清热药动物模型、 泻下药动物模型…
（一）相似性 （二）重复性 （三）可靠性 （四）适用性和可控性 （五）易行性和经济性
（一）遗传性疾病 裸鼠、癫痫小鼠、高血压大鼠、青光眼兔 （二）近交系自发性肿瘤 乳腺肿瘤：C3H 淋巴瘤：AKR
肿瘤移植瘤模型在肿瘤基础研究中的意义 添加人为因子（致突变剂，癌基因，药物等）观察肿瘤病因
及机理和治疗。 建立肿瘤细胞株：提供大量肿瘤组织供分析。
肿瘤移植瘤模型在临床肿瘤学中的意义 诊断和预后 ：建立平行模型，明确诊断和跟踪预后。 个体化疗有效试验：对于晚期和复发肿瘤有重要意义。 药物有效的标准：1.肿瘤不生长；2.肿瘤生长缓慢；3.肿瘤
1.自发性动物模型 2.诱发性性动物模型 3.抗疾病型模型 4.生物医学动物模型
是是指指实研验究动者物通未过经使任用何物 有理意的识、的化人学工的处、置生，物在的 自和然复情合况的下致所病发因生素的作疾用 是病指于。特动或定物由的，于疾造给病成予动突物变组的织、 不异会器常在官表某或现种全通动身过物一遗定传的育损种害， 身手上是出段发指现保生利某留。用些下健类来康似的动人动物类物的疾模病 型生时物的血功特能征、来代提谢供或与毒使 人动类物疾患病相相应似的的传表染现病。 的疾病模型。
和纯系BALB/C，C3H，C57BL/6小鼠交配，不断选育，获得了三 种近交系鼠（Inbred Nude Mice）新种。 裸鼠自发现以来，广泛应用于肿瘤学、免疫学和病毒学等多个 学科的研究。
（1）一般特点
纯合子突变裸鼠（nu/nu）主要表现为无毛以及胸腺缺陷。 杂合子小鼠（nu/+）各方面表现正常。
中医证候动物模型：阴虚、阳虚、气虚、血虚、脾虚、 肾虚动物模型，厥脱症动物模型
根据中药理论：解表药动物模型、清热药动物模型、 泻下药动物模型…
（一）相似性 （二）重复性 （三）可靠性 （四）适用性和可控性 （五）易行性和经济性
（一）遗传性疾病 裸鼠、癫痫小鼠、高血压大鼠、青光眼兔 （二）近交系自发性肿瘤 乳腺肿瘤：C3H 淋巴瘤：AKR
肿瘤移植瘤模型在肿瘤基础研究中的意义 添加人为因子（致突变剂，癌基因，药物等）观察肿瘤病因
及机理和治疗。 建立肿瘤细胞株：提供大量肿瘤组织供分析。
肿瘤移植瘤模型在临床肿瘤学中的意义 诊断和预后 ：建立平行模型，明确诊断和跟踪预后。 个体化疗有效试验：对于晚期和复发肿瘤有重要意义。 药物有效的标准：1.肿瘤不生长；2.肿瘤生长缓慢；3.肿瘤
1.自发性动物模型 2.诱发性性动物模型 3.抗疾病型模型 4.生物医学动物模型
是是指指实研验究动者物通未过经使任用何物 有理意的识、的化人学工的处、置生，物在的 自和然复情合况的下致所病发因生素的作疾用 是病指于。特动或定物由的，于疾造给病成予动突物变组的织、 不异会器常在官表某或现种全通动身过物一遗定传的育损种害， 身手上是出段发指现保生利某留。用些下健类来康似的动人动物类物的疾模病 型生时物的血功特能征、来代提谢供或与毒使 人动类物疾患病相相应似的的传表染现病。 的疾病模型。
和纯系BALB/C，C3H，C57BL/6小鼠交配，不断选育，获得了三 种近交系鼠（Inbred Nude Mice）新种。 裸鼠自发现以来，广泛应用于肿瘤学、免疫学和病毒学等多个 学科的研究。
（1）一般特点
纯合子突变裸鼠（nu/nu）主要表现为无毛以及胸腺缺陷。 杂合子小鼠（nu/+）各方面表现正常。
最新动物分子遗传育种学第1章PPT课件全篇
有、无（1对呈从性遗传的 等位基因控制）
有、无（ 1对呈显性完全的 等位基因控制）
冠型
鸡体态遗传标记
单冠、豆形冠、玫瑰冠、 胡桃冠
羽形
丝毛、卷羽、常羽
总
形 态
遗
结
传 标
记
反映了物种内不同品种的 鲜明特征。
与品种所处的生态环境有 紧密的关系。
标记数量少，多数为质量 性状，一般与生产性能无 关。 主要用于动物品种的起源、 演化和分类研究中。
表现、不表现（2对基 因控制，2对均为隐性 纯合时表现出来 ）
绵羊体态遗传标记
角
有、无（1对呈从性遗传的等
位基因控制）
耳型
耳长
垂耳、竖耳（ 1对呈不完全 显性的等位基因控制）
短耳、长耳（ 1对呈不完全 显性的等位基因控制）
山羊体态遗传标记
角
有、无（1对显性完全等
位基因控制）
耳型
毛髯 肉疣
垂耳、竖耳（ 1对呈不完全 显性的等位基因控制）
第五节 动物分子标记辅助育种
概念：分子标记辅助育种指利用动物 分子标记技术结合常规育种对 动物的数量性状位点进行选择、 保种、杂种优势分析和利用等， 以达到更有效的育种目的。
评价：目前分子标记辅助育种仍在处 于发展阶段，尚有很多问题需 要研究，但在动物育种中已有 成功的例子（如猪、鸡）。
范围 分 子 标 记 辅 助 育 种
原理：酶切、转膜、探针。
优点：1.共显性。 2.无年龄、组织特异性。 3.稳定、可靠。 4.基因组普遍存在。
缺点：1.操作烦琐、周期长、 工作量大。
2.用到放射性同位素。 3.需DNA量大。 4.多态信息含量低。
原理：随机引物、PCR扩增。
优点：1.简单易行。
有、无（ 1对呈显性完全的 等位基因控制）
冠型
鸡体态遗传标记
单冠、豆形冠、玫瑰冠、 胡桃冠
羽形
丝毛、卷羽、常羽
总
形 态
遗
结
传 标
记
反映了物种内不同品种的 鲜明特征。
与品种所处的生态环境有 紧密的关系。
标记数量少，多数为质量 性状，一般与生产性能无 关。 主要用于动物品种的起源、 演化和分类研究中。
表现、不表现（2对基 因控制，2对均为隐性 纯合时表现出来 ）
绵羊体态遗传标记
角
有、无（1对呈从性遗传的等
位基因控制）
耳型
耳长
垂耳、竖耳（ 1对呈不完全 显性的等位基因控制）
短耳、长耳（ 1对呈不完全 显性的等位基因控制）
山羊体态遗传标记
角
有、无（1对显性完全等
位基因控制）
耳型
毛髯 肉疣
垂耳、竖耳（ 1对呈不完全 显性的等位基因控制）
第五节 动物分子标记辅助育种
概念：分子标记辅助育种指利用动物 分子标记技术结合常规育种对 动物的数量性状位点进行选择、 保种、杂种优势分析和利用等， 以达到更有效的育种目的。
评价：目前分子标记辅助育种仍在处 于发展阶段，尚有很多问题需 要研究，但在动物育种中已有 成功的例子（如猪、鸡）。
范围 分 子 标 记 辅 助 育 种
原理：酶切、转膜、探针。
优点：1.共显性。 2.无年龄、组织特异性。 3.稳定、可靠。 4.基因组普遍存在。
缺点：1.操作烦琐、周期长、 工作量大。
2.用到放射性同位素。 3.需DNA量大。 4.多态信息含量低。
原理：随机引物、PCR扩增。
优点：1.简单易行。
遗传学第十二章遗传与发育课件.ppt
◇ 进一步的细胞分裂最终产生雌雄同体的 959个体细胞。
（二）细胞谱系示意图（lineage diagram）表明 每个体细胞的生活史
◇ 雌雄同体的C.elegans的完整的细胞谱系
（三） 卵孔（vulva）形成的遗传分析
1、 C.elegans的生殖系统
2、卵孔的发育方式： 细胞通过信号分子来改变其它细胞基因组
1、母体效应基因（maternal-effect genes)
◇ 母性效应基因编码转录因子、受体和调 节翻译的蛋白，在卵子发生（oogenesis） 中转录，产物由滋养层细胞合成并输送入 卵母细胞中，由细胞骨架瞄定在细胞质的 不同区域，沿前-后轴呈梯度（gradient） 分布。
◇ 母性效应基因产物的梯度起始胚胎发育, 突变研究指出，调节果蝇发育的母性效应 基因约40个。如：bicoid, nanos.
complex（ANTP-C）和 双胸复合体 Bithorax complex（BX-C）。
胚胎体节的划分确定后，同源异形基因负责确定每个体节的特征 结构。若发生突变，会使一个体节上长出另一个体节的特征结构，如 Pb基因的突变使触须变成腿和UbX突变成四翅果蝇。
同源异形基因的结构特点：
❖具有同源异形框。 ❖有多个启动子和转录起始点。 ❖有多个内含子。 ❖同源异形基因之间的相互排斥。
（二）早期胚胎发育 P376
1、配子发育与受精 精卵形成、受精信号
2、卵裂与囊胚形成 除哺乳动物以外，多数动物合子基因组暂时不表
达，即转录处于抑制状态。卵裂所需的物质主要来源 于受精前储存在卵细胞质中的母源性分子，包括 mRNA和蛋白质等，及其受精后的翻译产物。这些母 源性物质能够支持受精卵发育到囊胚期（Blastocyst )。 3、胚轴建立与图式形成 背腹轴(D-V)、前后轴(A-P)、左右轴。
（二）细胞谱系示意图（lineage diagram）表明 每个体细胞的生活史
◇ 雌雄同体的C.elegans的完整的细胞谱系
（三） 卵孔（vulva）形成的遗传分析
1、 C.elegans的生殖系统
2、卵孔的发育方式： 细胞通过信号分子来改变其它细胞基因组
1、母体效应基因（maternal-effect genes)
◇ 母性效应基因编码转录因子、受体和调 节翻译的蛋白，在卵子发生（oogenesis） 中转录，产物由滋养层细胞合成并输送入 卵母细胞中，由细胞骨架瞄定在细胞质的 不同区域，沿前-后轴呈梯度（gradient） 分布。
◇ 母性效应基因产物的梯度起始胚胎发育, 突变研究指出，调节果蝇发育的母性效应 基因约40个。如：bicoid, nanos.
complex（ANTP-C）和 双胸复合体 Bithorax complex（BX-C）。
胚胎体节的划分确定后，同源异形基因负责确定每个体节的特征 结构。若发生突变，会使一个体节上长出另一个体节的特征结构，如 Pb基因的突变使触须变成腿和UbX突变成四翅果蝇。
同源异形基因的结构特点：
❖具有同源异形框。 ❖有多个启动子和转录起始点。 ❖有多个内含子。 ❖同源异形基因之间的相互排斥。
（二）早期胚胎发育 P376
1、配子发育与受精 精卵形成、受精信号
2、卵裂与囊胚形成 除哺乳动物以外，多数动物合子基因组暂时不表
达，即转录处于抑制状态。卵裂所需的物质主要来源 于受精前储存在卵细胞质中的母源性分子，包括 mRNA和蛋白质等，及其受精后的翻译产物。这些母 源性物质能够支持受精卵发育到囊胚期（Blastocyst )。 3、胚轴建立与图式形成 背腹轴(D-V)、前后轴(A-P)、左右轴。
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第十三章
遗传修饰动物模型
13.12.2020
ppt课件
1
第一节转基因动物的概念及其发展简史
转基因动物(transgenic animal)： 是指基因组中整合有外源基因、外源基因 能够表达并按孟德尔定律遗传的一类动物。 转基因(transgene)： 将外源基因整合入动物基因组中的操作。 嵌合体动物(chimera)：
13.12.2020
ppt课件
6
• 1、第一例嵌合体小鼠
• 1974年最早把猿猴病毒40(SV40)注入小鼠囊胚腔中得到部分 组织中含有SV40DNA的嵌合体小鼠。但无任何表型改变。
• 2、第一个转基因小鼠系
• 1976年建立了世界上第一个转基因小鼠系，这些小鼠基因 组中插人了莫氏白血病病毒基因。他们是运用反转录病毒与小 鼠卵裂球共培养把外源DNA插入到小鼠的基因组中。
13.12.2020
ppt课件
4
第一节转基因动物的概念及其发展简史
• 转基因技术是在基因工程和胚胎工程的基础 上发展起来的
• 1961年，Tarkowski等将小鼠卵裂期不同品系 的胚胎细胞融合后，形成了嵌合体小鼠；
• 1974年，Jaenisch和Mintz将SV40DNA注射入 小鼠囊胚中，在小鼠的体细胞检测到病毒 DNA序列；
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ppt课件
17
• 目前已在下列动物的乳汁中生产出一些人类蛋白质药 物：
• 牛：抗凝血酶、纤维蛋白原、人血清白蛋白、胶原蛋 白、乳铁蛋白、糖基转移酶、蛋白C等；
• 山羊：抗凝血酶原、抗胰蛋白酶、血清白蛋白、组织 纤溶原激活因子、单克隆抗体等；
• 绵羊：抗胰蛋白酶、凝血因子Ⅸ、蛋白C；
部分组织中整合有外源基因的动物。
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2
第一节转基因动物的概念及其发展简史
转基因的三个层次： 细菌转基因 离体真核细胞转基因 生物转基因
13.12.2020
ppt课件
3
第一节转基因动物的概念及其发展简史
人类疾病动物模型(Animal models of human diseases)是指在医学研究中，在动物 身上建立，或形成类似人类疾病动物。通过动 物模型直接，或间接反映疾病的发生和发展过 程，在了解疾病的基础上开创和改进、优化疾 病的治疗。
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ppt课件
13
• 2010年，FDA批准转基因鲑鱼
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ppt课件
14
第一节转基因动物的概念及其发展简史
转基因动物的意义：
基因的整体功能的阐明只有在活体内通过 整体动物的研究才能达到；
转基因动物是生物医学研究、新药开发、 毒理学、安全性评价的重要工具。
转基因动物用途：
7、转YAC的转基因小鼠
近10年内，陆续出现用全长酵母人工染色体（YAC） DNA来产生转基因小鼠。
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ppt课件
11
• 东北农业大学－国内首例绿色荧光蛋白“转基因” 克隆猪
• 绿色荧光蛋白－猪胎儿成纤维细胞－克隆
13.12.2020
ppt课件
12
• 1987年，世界上第一只商业化转基因绵羊 在英国著名的罗斯林研究所诞生。转基因 母羊的乳汁中可以分泌α-抗胰蛋白酶。
• 1980年，Gordon首次将重组的DNA注射到 小鼠体细胞中；
13.12.2020
ppt课件
5
第一节转基因动物的概念及其发展简史
1982年，Palmiter将金属巯基(MTI)基因启 动子控制的大鼠生长激素基因转入侏儒小 鼠的受精卵，得到的7只转基因鼠中，有6 只生长明显加快，体重远大于正常对照， 被称为“超级小鼠”(Supermice)。 82年以后，转基因技术得到了大力的推广 和研究，至今已制备出小鼠、大鼠、鸡、 兔、猪、羊、鱼等转基因品系。
• 猪：凝血因子Ⅸ、蛋白C、纤维蛋白原、血红蛋白。
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ppt课件
18
第二节 研制转基因动物的基本步骤
1.转基因载体的构建
2.将外源基因引入受体胚胎
3.通过胚胎移植和基因型鉴定获得携带 外源基因的转基因动物
4.通过转基因动物的表型分析研究外源 基因的功能
13.12.2020
ppt课件
• 5、转基因家畜的产生转基因家兔、绵羊和
猪(Hammer等，1985)、牛(Bondioli等，
1988)和山羊(Ebert等，1991)等相继出世。
13.12.2020
ppt课件
8
13.12.2020
ppt课件
9
13.12.2020
ppt课件
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6、利用转基因生产重组蛋白
1987年，Simons等在转基因小鼠的乳汁中得到绵羊的 β-球蛋白，1988年，该研究小组又从转基因绵羊的乳汁 中得到了α-抗胰蛋白酶。目前，已有数十种蛋白实现了转 基因生产。
（l）疾病型转基因动物；（2）利用转基 因动物制药；（3）动物改良型；（4）基 础生物学研究
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• （l）疾病型转基因动物
• 替代： – 避免了人体实验造成的风险和伦理问题。 –潜伏期长，病程长和发病率低的疾病
• 可控： – 品系，感染病原体 – 实验环境
• 方便： – 样品收集 – 结果分析容易（统计）；
• 人畜共患病比较，研究疾病机理
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• （2）利用转基因动物制药：
• 生物反应器重组蛋白药物
• 欧洲医药评价署人用医药产品委成的抗血栓药物Atryn（抗
凝血酶）上市
• 目前世界上还有利用转基因绵羊、牛和兔乳腺生物反应器 生产的人α-抗胰蛋白酶（抗蛋白酶缺乏性肺气肿药物）、 重组组织血纤维蛋白溶酶原激活剂（抗栓药）和人C1抑 制剂（治疗血管神经性水肿的药物）等重组蛋白药物也已 经完成或进入临床Ⅲ期试验，特别是治疗性抗体药物，发 展潜力更大。
• 3、第一例显微注射法产生转基因小鼠
• 1980年，Gordn等把SV40DNA显微注射到小鼠受精卵的 原核中，获得了两只转基因小鼠，创建了显微注射转基因方法。
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• 4、“超级鼠” 1982年，Palmiter和 Brinster用此方法把大鼠的生长激素基因 导入小鼠受精卵，获得了成年体重是对照 组小鼠2倍的“超级鼠”，首先证明外源基 因可在受体中表达，并且表达产物具有生 物活性。
遗传修饰动物模型
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第一节转基因动物的概念及其发展简史
转基因动物(transgenic animal)： 是指基因组中整合有外源基因、外源基因 能够表达并按孟德尔定律遗传的一类动物。 转基因(transgene)： 将外源基因整合入动物基因组中的操作。 嵌合体动物(chimera)：
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• 1、第一例嵌合体小鼠
• 1974年最早把猿猴病毒40(SV40)注入小鼠囊胚腔中得到部分 组织中含有SV40DNA的嵌合体小鼠。但无任何表型改变。
• 2、第一个转基因小鼠系
• 1976年建立了世界上第一个转基因小鼠系，这些小鼠基因 组中插人了莫氏白血病病毒基因。他们是运用反转录病毒与小 鼠卵裂球共培养把外源DNA插入到小鼠的基因组中。
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第一节转基因动物的概念及其发展简史
• 转基因技术是在基因工程和胚胎工程的基础 上发展起来的
• 1961年，Tarkowski等将小鼠卵裂期不同品系 的胚胎细胞融合后，形成了嵌合体小鼠；
• 1974年，Jaenisch和Mintz将SV40DNA注射入 小鼠囊胚中，在小鼠的体细胞检测到病毒 DNA序列；
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• 目前已在下列动物的乳汁中生产出一些人类蛋白质药 物：
• 牛：抗凝血酶、纤维蛋白原、人血清白蛋白、胶原蛋 白、乳铁蛋白、糖基转移酶、蛋白C等；
• 山羊：抗凝血酶原、抗胰蛋白酶、血清白蛋白、组织 纤溶原激活因子、单克隆抗体等；
• 绵羊：抗胰蛋白酶、凝血因子Ⅸ、蛋白C；
部分组织中整合有外源基因的动物。
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第一节转基因动物的概念及其发展简史
转基因的三个层次： 细菌转基因 离体真核细胞转基因 生物转基因
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第一节转基因动物的概念及其发展简史
人类疾病动物模型(Animal models of human diseases)是指在医学研究中，在动物 身上建立，或形成类似人类疾病动物。通过动 物模型直接，或间接反映疾病的发生和发展过 程，在了解疾病的基础上开创和改进、优化疾 病的治疗。
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• 2010年，FDA批准转基因鲑鱼
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第一节转基因动物的概念及其发展简史
转基因动物的意义：
基因的整体功能的阐明只有在活体内通过 整体动物的研究才能达到；
转基因动物是生物医学研究、新药开发、 毒理学、安全性评价的重要工具。
转基因动物用途：
7、转YAC的转基因小鼠
近10年内，陆续出现用全长酵母人工染色体（YAC） DNA来产生转基因小鼠。
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• 东北农业大学－国内首例绿色荧光蛋白“转基因” 克隆猪
• 绿色荧光蛋白－猪胎儿成纤维细胞－克隆
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• 1987年，世界上第一只商业化转基因绵羊 在英国著名的罗斯林研究所诞生。转基因 母羊的乳汁中可以分泌α-抗胰蛋白酶。
• 1980年，Gordon首次将重组的DNA注射到 小鼠体细胞中；
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第一节转基因动物的概念及其发展简史
1982年，Palmiter将金属巯基(MTI)基因启 动子控制的大鼠生长激素基因转入侏儒小 鼠的受精卵，得到的7只转基因鼠中，有6 只生长明显加快，体重远大于正常对照， 被称为“超级小鼠”(Supermice)。 82年以后，转基因技术得到了大力的推广 和研究，至今已制备出小鼠、大鼠、鸡、 兔、猪、羊、鱼等转基因品系。
• 猪：凝血因子Ⅸ、蛋白C、纤维蛋白原、血红蛋白。
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第二节 研制转基因动物的基本步骤
1.转基因载体的构建
2.将外源基因引入受体胚胎
3.通过胚胎移植和基因型鉴定获得携带 外源基因的转基因动物
4.通过转基因动物的表型分析研究外源 基因的功能
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• 5、转基因家畜的产生转基因家兔、绵羊和
猪(Hammer等，1985)、牛(Bondioli等，
1988)和山羊(Ebert等，1991)等相继出世。
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6、利用转基因生产重组蛋白
1987年，Simons等在转基因小鼠的乳汁中得到绵羊的 β-球蛋白，1988年，该研究小组又从转基因绵羊的乳汁 中得到了α-抗胰蛋白酶。目前，已有数十种蛋白实现了转 基因生产。
（l）疾病型转基因动物；（2）利用转基 因动物制药；（3）动物改良型；（4）基 础生物学研究
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• （l）疾病型转基因动物
• 替代： – 避免了人体实验造成的风险和伦理问题。 –潜伏期长，病程长和发病率低的疾病
• 可控： – 品系，感染病原体 – 实验环境
• 方便： – 样品收集 – 结果分析容易（统计）；
• 人畜共患病比较，研究疾病机理
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• （2）利用转基因动物制药：
• 生物反应器重组蛋白药物
• 欧洲医药评价署人用医药产品委成的抗血栓药物Atryn（抗
凝血酶）上市
• 目前世界上还有利用转基因绵羊、牛和兔乳腺生物反应器 生产的人α-抗胰蛋白酶（抗蛋白酶缺乏性肺气肿药物）、 重组组织血纤维蛋白溶酶原激活剂（抗栓药）和人C1抑 制剂（治疗血管神经性水肿的药物）等重组蛋白药物也已 经完成或进入临床Ⅲ期试验，特别是治疗性抗体药物，发 展潜力更大。
• 3、第一例显微注射法产生转基因小鼠
• 1980年，Gordn等把SV40DNA显微注射到小鼠受精卵的 原核中，获得了两只转基因小鼠，创建了显微注射转基因方法。
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• 4、“超级鼠” 1982年，Palmiter和 Brinster用此方法把大鼠的生长激素基因 导入小鼠受精卵，获得了成年体重是对照 组小鼠2倍的“超级鼠”，首先证明外源基 因可在受体中表达，并且表达产物具有生 物活性。