《实验动物与管理教学课件》转基因动物共60页文档
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转基因动物第一章绪论PPT.
牛 Colman A 1996 英国 敲除牛乳中β-乳球蛋白
Jost B
1999 法国 敲除牛乳中乳糖
Brophy B 2003 新西兰 牛乳中转入β-酪蛋白
李宁
2008 中国 牛乳中转入乳铁蛋白
羊 Reh W A 2004 美国 转入硬脂酸辅酶A基因
（4）提高羊毛产量和品质 (1) 通常是因为站立时间过久，疼痛、精神紧张、恐惧、平卧、下蹲时突然站起来，使回流到心脏的血液减少，造成脑组织的血流量不
转基因动物：是指用实验导入的 方法将外源基因在染色体基因内 稳定整合并能稳定表达的一类动 物（包括基因敲除的动物）。
一、为什么要研究和应用转基因动物？
细菌基因工程？ 细胞基因工程？
二、转基因动物技术的应用
1、在畜牧业
（1）加快生长速度，提高饲料报酬
Growth-enhanced Transgenic (900g) and control(350g) Catfish at the same age about one year.
Growth-enhanced Transgenic (730g) and control(15g) salmon at the same age about one year.
比利时蓝牛肌肉增加表型
（2）提高畜禽对疾病的抵抗力
溶葡萄球菌酶基因
（3）改善乳品质
种属 创始人 年份 国家
具体成果
汽车公司销售汽车的时候基本上没有考虑过安全带，特别是后排座的安全带。后排座有的时候会有三个安全带，中间有一个，旁边有 两个。有时候安全带都散在座位上，这是不允许的，必须把它折好以后用一个橡皮筋扎起来，塞到后座和座位中间的缝儿里面，留一 半在外面。这些都是给客户一个信号，这家汽车公司是一个管理规范的汽车公司，是一个值得信赖的公司。 临床表现：三种毒素致病的局部和全身的表现特征。
《实验动物与管理教学课件》转基因动物-PPT精选文档
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。
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。
永恒的多莉
已经成为标本的多莉 将永远被人们记住！
2019年2月22日，英国“Nature”刊登了爱 丁堡罗斯林研究所维尔穆特的研究成果， 即“多莉”羊的克隆成功，从此震惊了世 界。 2019.2.14日苏格兰向外界宣布：多莉因早衰 并患有肺炎，被迫实施了安乐死。由于早 衰问题，人们怀疑“多莉是穿着羔羊服装 的老羊” 。
用显微注射方法制备转基因动物，操作技术性
很强，即使是受过严格训练的专业人员操作，
发育成转基因动物的受精卵也只占注射卵的 5 ％。因此人们往往来用增大微注射受精卵的 数目的办法来弥补这一缺陷。
优点： 外源DNA大小基本不受限制（1-50kb）；导入过 程直观； 整合率高 缺点： 设备昂贵、环节较多 对操作人员有较高的技术要求 低效率（尤其是大家畜） 对卵子伤害大，胚胎存活率低 基因整合随机性 转基因沉默
转基因动物技术的发展简史回顾
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（如图），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。 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。
《动物转基因技术》课件
转基因动物有一些优点和缺点，需要综合考虑确定是否使用此技术。
2 发展现状和前景
转基因动物技术在不断发展中，未来可能在多个领域带来更多创新和进展。
3 人类利益与责任大于一切
在进行转基因动物研究和应用时，我们必须始终将人类利益和责任置于首位。
2 农业应用
转基因动物可以提高农 业产品的质量，并为人 类提供更多高品质的食 品。
3 医学应用
转基因动物在疾病治疗 方面具有潜力，可以帮 助人类更好地应对一些 疾病。
转基因动物的安全性问题
1 人体健康风险
转基因动物可能对人体健康造成风险，例如过敏反应或未知的不良影响。
2 自然环境风险
转基因动物逃逸或繁殖可能对自然环境和生态系统产生潜在的风险。
《动物转基因技术》PPT 课件
转基因技术是一种拓展动物基因组的方法，本课程将详细介绍什么是转基因 动物以及其制备方式、应用、安全性问题和法律法规等方面内容。
什么是转基因动物
定义
转基因动物是通过人工方法将外源基因导入其基因组，改变其遗传特性的动物。
与传统遗传改良的不同
转基因动物与传统遗传改良不同，传统遗传改良只是通过选择和繁殖达到改良目的。
3 社会伦理风险
转基因动物的存在可能引发社会伦1 中国法规现状
中国制定了一系列转基因动物相关的法律法规，包括转基因安全管理条例等。
2 国际法规现状
国际上也有一些与转基因动物相关的法律法规，对转基因动物的研发和应用进行规范。
总结
1 转基因动物的优缺点
转基因动物的制备方式
1
基因敲除
通过敲除目标基因来观察其功能和作用，了解基因的功能和疾病发生的机制。
2
基因插入
将目标基因插入到动物的基因组中，使其表达新的功能或产生新的性状。
2 发展现状和前景
转基因动物技术在不断发展中，未来可能在多个领域带来更多创新和进展。
3 人类利益与责任大于一切
在进行转基因动物研究和应用时，我们必须始终将人类利益和责任置于首位。
2 农业应用
转基因动物可以提高农 业产品的质量，并为人 类提供更多高品质的食 品。
3 医学应用
转基因动物在疾病治疗 方面具有潜力，可以帮 助人类更好地应对一些 疾病。
转基因动物的安全性问题
1 人体健康风险
转基因动物可能对人体健康造成风险，例如过敏反应或未知的不良影响。
2 自然环境风险
转基因动物逃逸或繁殖可能对自然环境和生态系统产生潜在的风险。
《动物转基因技术》PPT 课件
转基因技术是一种拓展动物基因组的方法，本课程将详细介绍什么是转基因 动物以及其制备方式、应用、安全性问题和法律法规等方面内容。
什么是转基因动物
定义
转基因动物是通过人工方法将外源基因导入其基因组，改变其遗传特性的动物。
与传统遗传改良的不同
转基因动物与传统遗传改良不同，传统遗传改良只是通过选择和繁殖达到改良目的。
3 社会伦理风险
转基因动物的存在可能引发社会伦1 中国法规现状
中国制定了一系列转基因动物相关的法律法规，包括转基因安全管理条例等。
2 国际法规现状
国际上也有一些与转基因动物相关的法律法规，对转基因动物的研发和应用进行规范。
总结
1 转基因动物的优缺点
转基因动物的制备方式
1
基因敲除
通过敲除目标基因来观察其功能和作用，了解基因的功能和疾病发生的机制。
2
基因插入
将目标基因插入到动物的基因组中，使其表达新的功能或产生新的性状。
《转基因动物》课件
转基因动物的产业 化
转基因动物的产业化现状
转基因动物在农业、 医药、环保等领域 的应用广泛
转基因动物产业化 面临技术、伦理、 法规等多重挑战
转基因动物产业化 需要加强技术研发 、伦理审查和法规 监管
转基因动物产业化 前景广阔，但需要 解决一系列问题
转基因动物的产业化前景
市场需求：随着人 们对食品、医药等 领域的需求不断增 长，转基因动物产 业化前景广阔。
伦理问题：公众对转基因动物 的接受程度和伦理争议
法规限制：各国对转基因动物 的法规限制和监管政策
市场风险：转基因动物的市场 接受度和竞争压力
转基因动物的社会 影响
转基因动物对人类健康的影响
转基因动物食品：可能含有新的过敏原，引发过敏反应 转基因动物药物：可能产生新的药物，治疗人类疾病 转基因动物实验：可能用于人类疾病的研究，提高医疗水平 转基因动物环境：可能对生态环境产生影响，影响人类健康
转基因动物的研究 进展
转基因动物的研究历程
转基因动物的研究现状
研究领域：基因编辑、基因表达调 控、基因功能研究等
应用领域：农业、医药、环境等领 域
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
研究进展：基因编辑技术不断成熟， 基因表达调控研究取得重要进展， 基因功能研究逐渐深入
研究挑战：伦理问题、安全性问题、 技术难题等
转基因动物对伦理道德的影响
基因编辑技术：改变动物基因，可能引发伦理道德争议 动物权益：转基因动物是否享有与人类同等的权益 生态平衡：转基因动物可能对生态系统产生影响，引发伦理道德问题 食品安全：转基因动物食品的安全性，可能引发伦理道德争议
转基因动物的未来 展望
转基因动物的技术发展趋势
转基因动物与动物生物反应器ppt课件
5
Gordon等首次成功地将含有HSV和SV40 DNA 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顺序小 鼠。
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、牛等等大小动物。
4
动物所有细胞均整合有外源基因，则具有将外源 基因遗传给子代的能力，通常被称为转基因动物。
一般用胚胎干细胞法或逆转录病毒载体法制备的 第一代转基因动物均为嵌合体动物，而显微注射 法得到的第一代转基因动物中，也有20％为嵌合 体动物。
当外源基因在转基因动物体内表达，并培育出其 表型与人类疾病症状相似的动物模型，则称其为 转基因动物模型。
目前, 已经培育出了动脉粥样硬化、镰刀形红细胞 贫血症、痴呆症、自身免疫病、淋巴系统病、真 皮炎及前列腺癌等多种疾病的模型动物,为这类疾 病的研究提供了方便。
35
（3）动物品种改良
通过外源基因的导入，改造动物的基因组,可 达到使家畜、家禽的生长速度加快，肉、蛋或奶 产量及品质提高，饲料利用率提高、抗病力加强 的目的。 目前应用最广的是，通过此技术改变牛奶的品质 和成份。在我国已获得转人乳清白蛋白、人乳铁 蛋白等转基因牛奶，为我国的“人源化牛奶”产 业化定了重要的基础。
2
转基因动物（transgenic animal）的概念
指借助基因工程技术将外源基因导入受体动物染 色体内，外源基因与动物基因整合后，随细胞的 分裂而扩增，在体内表达，并能稳定的遗传给后 代的动物。
即指基因组中整合有外源基因的一类动物。 整入动物基因组的外源基因被称为转基因
(transgene)。
类具有较多的相似性。 因而猪在提供人类移植所用的器官方面成为
Gordon等首次成功地将含有HSV和SV40 DNA 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顺序小 鼠。
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、牛等等大小动物。
4
动物所有细胞均整合有外源基因，则具有将外源 基因遗传给子代的能力，通常被称为转基因动物。
一般用胚胎干细胞法或逆转录病毒载体法制备的 第一代转基因动物均为嵌合体动物，而显微注射 法得到的第一代转基因动物中，也有20％为嵌合 体动物。
当外源基因在转基因动物体内表达，并培育出其 表型与人类疾病症状相似的动物模型，则称其为 转基因动物模型。
目前, 已经培育出了动脉粥样硬化、镰刀形红细胞 贫血症、痴呆症、自身免疫病、淋巴系统病、真 皮炎及前列腺癌等多种疾病的模型动物,为这类疾 病的研究提供了方便。
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（3）动物品种改良
通过外源基因的导入，改造动物的基因组,可 达到使家畜、家禽的生长速度加快，肉、蛋或奶 产量及品质提高，饲料利用率提高、抗病力加强 的目的。 目前应用最广的是，通过此技术改变牛奶的品质 和成份。在我国已获得转人乳清白蛋白、人乳铁 蛋白等转基因牛奶，为我国的“人源化牛奶”产 业化定了重要的基础。
2
转基因动物（transgenic animal）的概念
指借助基因工程技术将外源基因导入受体动物染 色体内，外源基因与动物基因整合后，随细胞的 分裂而扩增，在体内表达，并能稳定的遗传给后 代的动物。
即指基因组中整合有外源基因的一类动物。 整入动物基因组的外源基因被称为转基因
(transgene)。
类具有较多的相似性。 因而猪在提供人类移植所用的器官方面成为
现代实验动物学技术培训课件.ppt
瘤长出后又消失；4.肿瘤无转移；5.动物寿命延长。
31
肿瘤移植瘤模型制作方法
肿瘤组织块或肿瘤细胞皮下移植 腹腔内或肾包膜下移植 原位移植
32
移植瘤模型成功制作的影响因素：
肿瘤组织：
恶性程度：恶性和转移复发瘤成功率较高 种类：细胞系成功率>活检标本 来源：淋巴瘤、骨肿瘤等难获成功 部位：肿瘤块的外周部接种易成活
3
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、 牛等等大小动物。
1966年证实是由于第11对染色体基因突变所致。 1968年，Pantelouris解剖发现裸鼠失去了正常的胸腺。 由于裸鼠原种抵抗力差，生育力低，寿命短，不能
用于实际。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。 1969年Rygaard首先将人结肠腺癌移植裸小鼠获得成 功。 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。
26
2、生物学特点
（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。 体重小于同龄普通鼠，发育缓慢。 必须养育在SPF环境中 。 繁殖方式：一般采用隐性纯合子雄性与杂合子雌鼠
交配（♂nu/nu×♀nu/+）。
27
（2）解剖生理特点
（2）裸鼠在医学其他领域的应用： 免疫学：研究体液免疫与细胞免疫的关系，研究免疫
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肿瘤移植瘤模型制作方法
肿瘤组织块或肿瘤细胞皮下移植 腹腔内或肾包膜下移植 原位移植
32
移植瘤模型成功制作的影响因素：
肿瘤组织：
恶性程度：恶性和转移复发瘤成功率较高 种类：细胞系成功率>活检标本 来源：淋巴瘤、骨肿瘤等难获成功 部位：肿瘤块的外周部接种易成活
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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、 牛等等大小动物。
1966年证实是由于第11对染色体基因突变所致。 1968年，Pantelouris解剖发现裸鼠失去了正常的胸腺。 由于裸鼠原种抵抗力差，生育力低，寿命短，不能
用于实际。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。 1969年Rygaard首先将人结肠腺癌移植裸小鼠获得成 功。 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。
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2、生物学特点
（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。 体重小于同龄普通鼠，发育缓慢。 必须养育在SPF环境中 。 繁殖方式：一般采用隐性纯合子雄性与杂合子雌鼠
交配（♂nu/nu×♀nu/+）。
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（2）解剖生理特点
（2）裸鼠在医学其他领域的应用： 免疫学：研究体液免疫与细胞免疫的关系，研究免疫
《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
118第十八章 转基因动物48张幻灯片
2
转基因动物是实验动物学与分子生物学 紧密结合的成果，是在胚胎和重组DNA技术 发展的基础上产生的。能在生物体中接近真 实地再现某一特定基因的表达和所导致的后 果，把复杂系统简化进行研究，是目前层次 最高的究外源基因在整体 动物中的表达调控规律，能够观察基因调控的整 体效应。近十年来，转基因动物已被广泛应用于 脂蛋白代谢紊乱与动脉粥样硬化 （atherosclerosis,AS）的病因、发病机理及治 疗等方面研究，取得了令人瞩目的研究成果。
25
带有人生长激素基因的 转基因小鼠 正常小鼠
26
2000年，法国科学家利用转基因技术“制造”出了一只可 以发出绿色荧光的兔子“Alba”。应用了受精卵显微注射技 术，从水母身上采集了荧光蛋白，基因改造后，使它的发 光率提高了两倍，再将该基因转入到兔子的受精卵中，由 此培养出了会发光的兔子Alba。在普通光线下，它看上去 与其它同类没有区别，但是在较暗的光线下，它的身体就 会放射出奇异的绿光来。
13
一、DNA显微注射技术
2003 John Wiley and Sons Publishers
优缺点： 1.可靠性高、重复性好 2.对于小鼠来说，产生转基因动物的效率比较高 3.导入DNA片段的大小和类型不受限制 4.转基因在代与代之间传递的稳定性好 5.整合位点的随意性可能对转基因表达造成影响 6.可能会出现不希望的插入突变 14 7.开发装置和技术的花费大时间长 1980 PNAS 77,7380-7384
5
第二节 建立转基因动物的方法
1．目的基因的设计 在进行转基因动物研究时，首先要针对实验 目的设计待转移的目的基因。基因可以是单一基 因，也可来自于不同基因（拼接基因）。从结构 上看，待转基因可分为结构基因与调控序列两部 分。
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11
转基因动物实例四
正在进行转基因山羊的实验 乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊
上海交通大学医学遗传研究所
just a joke
转基因动物操作技术流程
获取外源目的基因
简
含有外源目的基因的重组载体导入生殖细胞或胚胎干细胞
明 操
选择携带目的基因的细胞，选择体外培养系统和宿主动物 作 步
转基因胚胎的发育及鉴定
骤
筛选所得的转基因动物
转基因技术操作的具体流程
一、目的基因的设计
转基因可分为随机整合型基因和基因敲除（gene knockout）型载体基因。随机整合型基因要求结构完整，包 括5，改造基因可选择不同的 启动子来控制外源基因表达的组织特异性。基因敲除（gene knockout）型载体基因要设计与待剔除基因的同源性的载体 基因。
注意事项：
1. 显微注射法将外源基因导入生殖细胞和体细胞后， 在染色体上的整合位置是随机的.
2. 外源基因甲基化程度在胚胎发育过程中会影响其 活性.
二、重组载体的构建
选择合适的基因载体，要求载体序列不干扰外源基因的表达、 能接受外源DNA容量大小、稳定、有一定滴度、对宿主细胞 无威胁。
三、重组载体的体外验证（in vitro） 重组载体的正确性验证，如拷贝数、连接方向等。对于连有 组织特异性启动子或局部体细胞转染的载体，需先在同类 型的体外离体培养细胞中初步验证表达特性。
转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定 整合并能稳定表达和遗传的一类动物（包括基因敲除的动物）。
1982年，华盛顿大学制备的著名“超级小鼠”－将大鼠生长激素导入小鼠
4，转基因动物技术
转基因动物技术是指借助基因工程技术将体外重组 的结构基因导入受精卵或早期胚胎，培育出转基因 动物的技术。
3、转基因动物
转基因动物(Transgenic Animal)是指通过实验方法，人工地把 人们想要研究的动物或人类基因，或者是有经济价值的药物 蛋白质基因等，通常称为外源基因，导入动物的受精卵（或 早期胚胎细胞），使之与动物本身的基因组整合在一起，这 样外源基因能随细胞的分裂而增殖，并能稳定地遗传给下一 代的一类动物。 （曾溢滔院士）
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。
转基因动物实例一
超级奶牛－普通奶牛的三倍大 （英国）
转基因动物实例二
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
转基因动物实例三
转绿色荧光蛋白的兔
四、转基因鱼
• ⑶对幼鼠鉴定
用显微注射方法制备转基因动物，操作技术性 很强，即使是受过严格训练的专业人员操作， 发育成转基因动物的受精卵也只占注射卵的5 ％。因此人们往往来用增大微注射受精卵的 数目的办法来弥补这一缺陷。
优点： 外源DNA大小基本不受限制（1-50kb）；导入过
程直观； 整合率高 缺点： 设备昂贵、环节较多 对操作人员有较高的技术要求 低效率（尤其是大家畜） 对卵子伤害大，胚胎存活率低 基因整合随机性 转基因沉默
转基因动物技术的发展简史回顾
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（如图），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。
• 六、组建转基因系 • 第一代转基因动物是半合子转基因动物，因为
外源基因仅在一条染色体上稳定整合。只有通过 选种选配，将两个半合子转基因动物成功交配， 才能得到纯合子转基因动物，建立转基因动物家 系，外源DNA才能在后代中稳定遗传。
18
转基因动物的制作方法
一、受精卵雄原核显微注射法 二、胚胎干细胞（ES细胞）法 三、逆转录病毒感染法 四、体细胞核移植法 五、精子载体法 六、YAC法
一、雄原核显微注射法
以单细胞受精卵为靶细胞，利用显微注射技 术将构建好的载体DNA直接注射入受精卵的 原核，再将接受注射的受精卵移入假孕母体 输卵管继续发育获得转基因动物个体。
目前应用较广泛，最早最经典的方法。
这一方法的实验程序如下：操作过程 ｂ显微注射 ｃ假孕母鼠准备(养母) ｄ胚胎移植
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。
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。
四、基因转移 基因转移方法主要有3类： 1）化学法 2）物理法 3）生物法
五、转基因动物模型的验证
国外杂志一般需要从基因组、mRNA、蛋白质和整体 表 型 各 个 层 次 进 行 验 证 。 FISH 杂 交 、 聚 合 酶 链 反 应 （ PCR ） 、 免 疫 印 迹 杂 交 （ Southern Northern blotting）、酶联免疫法、免疫荧光法和Western杂交法 等多种方法，先筛选出有外源基因整合的阳性动物，传 代后分别在mRNA和蛋白水平上检测外源基因在转基因 动物中的表达情况，对外源基因表达产物的生物活性和 生化性质进行鉴定，以及检查转基因动物的生理功能和 是否出现某些疾病病症状的表型等。
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。
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。
转基因动物实例四
正在进行转基因山羊的实验 乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊
上海交通大学医学遗传研究所
just a joke
转基因动物操作技术流程
获取外源目的基因
简
含有外源目的基因的重组载体导入生殖细胞或胚胎干细胞
明 操
选择携带目的基因的细胞，选择体外培养系统和宿主动物 作 步
转基因胚胎的发育及鉴定
骤
筛选所得的转基因动物
转基因技术操作的具体流程
一、目的基因的设计
转基因可分为随机整合型基因和基因敲除（gene knockout）型载体基因。随机整合型基因要求结构完整，包 括5，改造基因可选择不同的 启动子来控制外源基因表达的组织特异性。基因敲除（gene knockout）型载体基因要设计与待剔除基因的同源性的载体 基因。
注意事项：
1. 显微注射法将外源基因导入生殖细胞和体细胞后， 在染色体上的整合位置是随机的.
2. 外源基因甲基化程度在胚胎发育过程中会影响其 活性.
二、重组载体的构建
选择合适的基因载体，要求载体序列不干扰外源基因的表达、 能接受外源DNA容量大小、稳定、有一定滴度、对宿主细胞 无威胁。
三、重组载体的体外验证（in vitro） 重组载体的正确性验证，如拷贝数、连接方向等。对于连有 组织特异性启动子或局部体细胞转染的载体，需先在同类 型的体外离体培养细胞中初步验证表达特性。
转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定 整合并能稳定表达和遗传的一类动物（包括基因敲除的动物）。
1982年，华盛顿大学制备的著名“超级小鼠”－将大鼠生长激素导入小鼠
4，转基因动物技术
转基因动物技术是指借助基因工程技术将体外重组 的结构基因导入受精卵或早期胚胎，培育出转基因 动物的技术。
3、转基因动物
转基因动物(Transgenic Animal)是指通过实验方法，人工地把 人们想要研究的动物或人类基因，或者是有经济价值的药物 蛋白质基因等，通常称为外源基因，导入动物的受精卵（或 早期胚胎细胞），使之与动物本身的基因组整合在一起，这 样外源基因能随细胞的分裂而增殖，并能稳定地遗传给下一 代的一类动物。 （曾溢滔院士）
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。
转基因动物实例一
超级奶牛－普通奶牛的三倍大 （英国）
转基因动物实例二
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
转基因动物实例三
转绿色荧光蛋白的兔
四、转基因鱼
• ⑶对幼鼠鉴定
用显微注射方法制备转基因动物，操作技术性 很强，即使是受过严格训练的专业人员操作， 发育成转基因动物的受精卵也只占注射卵的5 ％。因此人们往往来用增大微注射受精卵的 数目的办法来弥补这一缺陷。
优点： 外源DNA大小基本不受限制（1-50kb）；导入过
程直观； 整合率高 缺点： 设备昂贵、环节较多 对操作人员有较高的技术要求 低效率（尤其是大家畜） 对卵子伤害大，胚胎存活率低 基因整合随机性 转基因沉默
转基因动物技术的发展简史回顾
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（如图），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。
• 六、组建转基因系 • 第一代转基因动物是半合子转基因动物，因为
外源基因仅在一条染色体上稳定整合。只有通过 选种选配，将两个半合子转基因动物成功交配， 才能得到纯合子转基因动物，建立转基因动物家 系，外源DNA才能在后代中稳定遗传。
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转基因动物的制作方法
一、受精卵雄原核显微注射法 二、胚胎干细胞（ES细胞）法 三、逆转录病毒感染法 四、体细胞核移植法 五、精子载体法 六、YAC法
一、雄原核显微注射法
以单细胞受精卵为靶细胞，利用显微注射技 术将构建好的载体DNA直接注射入受精卵的 原核，再将接受注射的受精卵移入假孕母体 输卵管继续发育获得转基因动物个体。
目前应用较广泛，最早最经典的方法。
这一方法的实验程序如下：操作过程 ｂ显微注射 ｃ假孕母鼠准备(养母) ｄ胚胎移植
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。
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。
四、基因转移 基因转移方法主要有3类： 1）化学法 2）物理法 3）生物法
五、转基因动物模型的验证
国外杂志一般需要从基因组、mRNA、蛋白质和整体 表 型 各 个 层 次 进 行 验 证 。 FISH 杂 交 、 聚 合 酶 链 反 应 （ PCR ） 、 免 疫 印 迹 杂 交 （ Southern Northern blotting）、酶联免疫法、免疫荧光法和Western杂交法 等多种方法，先筛选出有外源基因整合的阳性动物，传 代后分别在mRNA和蛋白水平上检测外源基因在转基因 动物中的表达情况，对外源基因表达产物的生物活性和 生化性质进行鉴定，以及检查转基因动物的生理功能和 是否出现某些疾病病症状的表型等。
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。
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。