转基因小鼠的方法概述

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转基因小鼠的制备方法

转基因小鼠的制备方法

转基因小鼠的制备方法1. 确定转基因目标首先需要确定要制备的转基因小鼠的目标。

这可能包括表达某一特定基因、缺失或激活某一基因、或者将外源基因导入小鼠基因组中。

确定目标可以指导后续制备转基因小鼠的方案和步骤。

2. 选择转基因制备方法根据目标确定适合的转基因制备方法。

常用的制备方法包括基因敲除、转基因导入、RNA干扰等技术。

选择合适的方法可以提高转基因小鼠制备成功率和效率。

3. 筛选合适的人工受精方法在制备转基因小鼠的过程中,需要进行人工受精。

选择合适的人工受精技术可以增加诞生的转基因小鼠数量和通过率。

4. 获取合适的基因材料获取适合用于转基因制备的基因材料,如合成的DNA、质粒DNA等。

同时需要对基因材料进行检测和纯化,确保其纯度和有效性。

5. 操作动物实验室在制备转基因小鼠的过程中,需要操作动物实验室,按照严格的操作规程进行。

这包括对实验室环境、设备的维护和消毒,以及对动物进行规范的喂养和饲养。

6. 采集卵巢和精子制备转基因小鼠的过程中需要采集卵巢和精子,所以需要进行手术操作。

手术前需要对手术器械和手术区域消毒和准备,同时需要准确的手术技术和配合的团队,以确保手术的成功率和安全性。

7. 受精与移植将采集到的卵巢和精子进行人工受精,通过一定的操作步骤,将受精卵移植到雌鼠子宫中。

这个过程需要对移植操作技术的掌握和实验设备的准备,同时要考虑动物的生理状态和应对可能出现的并发症。

8. 生成基因编辑电子对于基因敲除和编辑的转基因小鼠制备,需要经过足够长的时间养护和观察,以鉴定是否成功。

为了确保小鼠的转基因性,可以通过检测其DNA进行验证。

9. 鉴定转基因小鼠通过PCR、Southern印迹和Western印迹等技术对转基因小鼠进行鉴定,以确保其基因表达状态符合预期。

检测结果对于小鼠繁殖和应用阶段的进行具有重要的指导意义。

10. 培育和应用转基因小鼠在检测合格后,需要对转基因小鼠进行养育和观察。

同时对于其应用也需要依据对小鼠目标的不同,进行个性化的实验设计和数据处理。

转基因小鼠制备方法

转基因小鼠制备方法

转基因小鼠制备方法一、引言转基因小鼠是指通过基因工程技术将外源基因导入小鼠基因组中,使其表达或缺乏特定基因,从而研究基因功能、疾病模型等方面的动物模型。

转基因小鼠制备方法是实现转基因小鼠研究的重要步骤之一,本文将详细介绍转基因小鼠制备的一般步骤和常用技术。

二、转基因小鼠制备的一般步骤1. 选择目标基因和载体转基因小鼠制备的第一步是选择目标基因和适当的载体。

目标基因可以是外源基因、特定基因的突变体或基因敲除。

载体通常是带有选择标记(如抗生素抗性基因)和目标基因的质粒。

2. DNA构建在DNA构建过程中,首先需要将目标基因和选择标记基因插入到载体的适当位点上。

这可以通过限制性内切酶切割和连接、PCR扩增等方法实现。

构建完成后,需要进行酶切鉴定和测序确认。

3. 体外培养胚胎干细胞(ES细胞)转基因小鼠制备中常用的方法是利用ES细胞技术。

首先,从小鼠胚胎中获得内源性干细胞(ES细胞),并进行体外培养。

然后,将构建好的转基因载体导入ES细胞中,通过抗生素筛选获得带有目标基因的转基因ES细胞克隆。

4. 转基因小鼠制备转基因ES细胞的制备完成后,可以进行转基因小鼠的制备。

这一步骤通常有两种方法:内源性重组和外源性重组。

内源性重组是将转基因ES细胞注射到小鼠早期胚胎中,使其整合到小鼠的生殖细胞中,从而获得转基因小鼠。

外源性重组是将转基因ES细胞直接注射到小鼠的细胞团中,形成转基因胚胎,再将转基因胚胎移植到雌性小鼠子宫中,使其发育成为转基因小鼠。

5. 转基因小鼠鉴定转基因小鼠制备完成后,需要对其进行鉴定。

通常采用PCR、Southern blotting、Western blotting等分子生物学方法,检测转基因小鼠是否成功表达目标基因。

三、常用技术1. CRISPR/Cas9技术CRISPR/Cas9是一种新兴的基因编辑技术,可以实现高效、精确地对基因组进行编辑。

通过CRISPR/Cas9技术,可以直接在小鼠胚胎中进行基因编辑,从而制备转基因小鼠。

转基因小鼠名词解释

转基因小鼠名词解释

转基因小鼠名词解释
转基因小鼠是指通过基因工程技术将外源基因导入小鼠胚胎中,从而创造出具有特定基因表达的小鼠。

这种小鼠通常用于实验研究,以探索基因功能、研究疾病机制以及开发新的治疗方法。

基因工程技术是建立在分子生物学和分子遗传学基础上的一种技术,它可以通过对特定基因的导入或敲除来改变生物体的表型。

在转基因小鼠的研究中,通常会使用逆转录病毒或载体等方法将外源基因导入小鼠的受精卵中。

这些受精卵经过移植和妊娠后,会生成具有特定基因表达的小鼠。

转基因小鼠的应用非常广泛,例如在肿瘤研究、免疫学研究、神经科学研究以及糖尿病、心血管病等人类疾病的动物模型研究中。

通过转基因技术,科学家们可以创建出具有特定基因突变的小鼠,这些突变可以模拟人类疾病的症状,从而帮助科学家们更好地理解疾病的发病机制以及开发新的治疗方法。

此外,转基因小鼠也可以用于药物筛选和毒理学研究。

通过导入人类基因或特定基因,转基因小鼠可以模拟人类疾病的症状或药物反应,从而帮助科学家们评估新药的有效性和安全性。

总之,转基因小鼠是一种非常重要的实验动物模型,它可以帮助科学家们更好地理解人类疾病的症状和机制,以及评估新药的有效性和安全性。

然而,在使用转基因小鼠进行研究时,也需要注意伦理和安全问题,确保实验的合理性和规范性。

转基因小鼠及细胞融合技术

转基因小鼠及细胞融合技术

转基因小鼠及细胞融合技术
转基因小鼠及细胞融合技术是近年来生物学领域中的重要研究
方法之一。

通过将外源基因导入小鼠胚胎干细胞中,可以制备出具有特定遗传改造的转基因小鼠模型来研究各种生物学问题,如疾病机制、药物筛选、基因功能等。

而细胞融合技术则是将不同种类的细胞融合在一起,形成杂交细胞,用于探究多细胞生物的发育、分化过程以及染色体遗传学等问题。

这些技术的应用为生命科学研究提供了强有力的工具和方法。

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转基因小鼠构建技术分类

转基因小鼠构建技术分类

转基因小鼠构建技术分类
目前主流的转基因小鼠构建技术主要包括以下几类:
1 显微注射法
将改建后的目的基因(或基因组片段)用显微注射法注入供体小鼠的受精卵(或着床前胚胎细胞),然后将此受精卵(或着床前胚胎细胞)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。

2 胚胎干细胞介导法
胚胎干细胞介导法是转基因动物培育的主要途径之一。

通过将外源基因导入胚胎干细胞,然后将转基因的胚胎干细胞注射入受体动物胚胎后,可参与宿主的胚胎构成,形成嵌合体,直至达到种系嵌合。

3 逆转录病毒感染法
主要是利用反转录病毒的长末端重复序列(LTR)区域具有转录启动子活性的特点,将外源基因连接到LTR下游进行基因重组后,再包装成为高滴度病毒颗粒,去直接感染受精卵或显微注入囊胚腔中,携带外源基因的反转录病毒DNA可以整合到宿主染色体上。

4 精子载体导入法
精子载体法是以精子作为外源基因的载体,在受精过程中将外源基因导入动物胚胎,从而使外源基因进入子代的基因组中。

转基因小鼠的构建

转基因小鼠的构建

转基因小鼠的构建
转基因小鼠的构建主要涉及到显微注射法或利用DNA转座子系统提高转基因的表达阳性率。

以下是具体的步骤:
1.准备阶段:选择适合构建转基因小鼠的受体小鼠,如7~8周龄雌性小鼠,并进行相应的生理调整,
如注射PMSG和HCG。

2.受精卵的获取:通过手术从供体小鼠的输卵管中取出受精卵,并在适当的培养条件下进行培养。

3.转基因操作:在显微镜下,将线性化的外源DNA片段或构建到转座子质粒中的外源待表达的DNA
片段,通过显微注射法直接注入到受精卵的原核中,使外源基因整合到小鼠基因组中。

4.受体小鼠的准备:将受体小鼠麻醉后,进行受精卵的移植。

5.转基因小鼠的筛选和鉴定:通过PCR等方法对转基因小鼠进行筛选和鉴定,确认外源基因已经成
功整合到小鼠基因组中,并且能够过量表达。

需要注意的是,转基因小鼠的构建过程需要高度的专业知识和技术,同时还需要遵守相关的伦理和法规。

因此,在进行转基因小鼠的构建前,需要充分了解相关的知识和技术,并遵循相关的规定和指导原则。

转基因小鼠制备实验方法

转基因小鼠制备实验方法

转基因小鼠制备实验方法1.计划设计:首先确定研究目的和研究对象基因的功能。

根据目的,选择适合的转基因策略。

2.构建转基因载体:根据研究对象基因的序列,设计合成含目标基因的转基因载体。

一般可选择质粒、病毒载体或者合成RNA/DNA方式构建转基因载体。

3.构建胚胎干细胞(ES)或受精卵DNA库:通过开展反转录聚合酶链反应(RT-PCR)方式,从小鼠胚胎组织中制备出RNA,然后利用逆转录酶将RNA转化成cDNA;之后,利用特定引物扩增目标基因的cDNA片段,将其克隆到适当的表达载体中,最终构建ES细胞库或者受精卵DNA库。

4.转染、筛选和克隆:将所构建的转基因载体导入到ES细胞或者受精卵中,使其整合到其基因组中。

然后,采用药物筛选、DNA分子标记、PCR和Southern blot等方法对转染后的细胞进行筛选和鉴定,获得含有目标基因的ES细胞克隆或者转基因小鼠胚胎。

5.基因敲除或添加:6.培养和培育:将获得的转基因ES细胞或者受精卵注入到养殖母鼠子宫中进行妊娠,然后等待幼鼠出生。

根据需要,可将转基因小鼠进行进一步培养、繁殖和鉴定。

为了进行转基因小鼠的后代繁殖,需要对转基因小鼠进行基因型鉴定和表型分析。

7.基因鉴定和表型分析:通过PCR、Southern blot、Western blot、RT-PCR或者其他的基因鉴定技术,对转基因小鼠的基因型进行鉴定。

同时,可以通过行为学、生理学和病理学等方法对转基因小鼠进行表型分析。

8.数据分析与结果解读:对表型数据进行统计分析,绘制图表或者进行统计学分析。

根据实验设计和方法,对实验结果进行解读,并得出相关结论。

总结起来,转基因小鼠制备是一个复杂而严谨的实验过程。

通过设计转基因载体、构建DNA库、转染和克隆、培养和培育小鼠以及基因鉴定和表型分析,可以成功制备目标基因转基因小鼠,并用于研究其功能、调控机制以及在疾病中的作用。

制备转基因小鼠的原理

制备转基因小鼠的原理

制备转基因小鼠的原理
制备转基因小鼠的原理是通过基因工程技术将外源基因导入小鼠的基因组中。

具体步骤如下:
1. 选择目标基因:根据研究需求选择要导入小鼠基因组的外源基因。

这个外源基因可以来自其他物种,也可以是已存在于小鼠中但表达量较低的基因。

2. 构建质粒:将选择的目标基因与载体DNA(如质粒)连接。

质粒通常含有特定的启动子、终止子和选择性标记基因(如抗生素抗性基因),以便检测和筛选成功导入外源基因的小鼠。

3. 体外培养:将构建好的质粒导入细胞培养物中,利用细胞的自身复制和修复机制,使质粒与小鼠细胞的染色体发生重组,将外源基因导入到小鼠的基因组内。

4. 选择性筛选:为了筛选成功导入外源基因的细胞,可以添加抗生素等选择性标记物质,只有带有外源基因的细胞能够存活下来。

5. 胚胎干细胞注射:将筛选出的带有外源基因的细胞注射到小鼠的早期胚胎中。

这些细胞会参与胚胎发育,在小鼠的成体组织中形成细胞系,继续表达外源基因。

6. 交配和繁殖:将带有外源基因的小鼠进行交配和繁殖,使外源基因在小鼠种群中得以传递和稳定遗传。

通过以上步骤,外源基因成功导入小鼠基因组,并表达在小鼠的细胞和组织中,从而达到制备转基因小鼠的目的。

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转基因小鼠的应用及其制备方法学院:动物科技学院专业班级:学生姓名:学号:指导老师:时间:2015年12月17日老师,这篇文章是在图书馆《分子生物技术——重组DNA的原理与应用》书上整理下来的,没有参考文献,但是,这一万多字都是自己亲手打下来的,图也是自己用软件画的,其中的原理也都弄懂,愿老师见谅。

转基因小鼠的应用及其制备方法(西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌 712100)摘要随着后基因组时代的到来,转基因动物已成为新兴的最有效的实验模型。

从上世纪80年代以来,上百个不同的基因已经转入各种品系的小鼠中。

这有助于理解基因调控,肿瘤发展,免疫特异性,发育分子遗传学以及人们感兴趣的其他生物学过程。

转基因小鼠也已在探索利用家畜进行人类治疗药物工业化生产的可能性,以及建立各种人类遗传病的转基因生物医学模型中起到重要作用。

现就制备转基因小鼠的实验方法及应用前景作简单介绍。

关键词医学模型;试验方法;应用前景Methods and Applications ofTransgenic Mice(Northwest A&F University,Colledge of Animal Science and Technoledge,Yangling,Shaanxi,712100,China )Abstact:Following arrival of the post-genomics era,transgenic animals have become the most effective novel experimental model.Since the 1980’s.Hundreds of different genes have been transferred to the various strains of mice.This helps to understand the gene regulation,tumor development,immune specificity,developmental molecular genetics and other biological processes which people are interested in.Transgenic mice have also been exploring the possibility of using domestic animals for the industrial production of drugs for human treatment,and they also play an important role in establishment of a variety of genetically modified biomedical model of human genetic diseases. The article here is an overview of experimental methods and the application prospect of transgenic mice.Key words:biomedical model; experimental methods; application prospect1990年人类基因组计划正式启动,经过13年的努力,人类基因组序列图绘制成功及人类基因组计划的所有目标全部实现。

人们迎来一个崭新的时代——后基因组时代,即在基因组静态的碱基序列逐步清楚之后而最基因组进行动态的生物学功能研究。

转基因动物在后基因组时代已成为生命科学研究中新作者简介:本科,动物科学专业。

Email:lw5166@;Tel:*通讯作者:E-mail:兴的最有效的动物实验模型。

小鼠是最早建立的转基因动物模型,利用转基因小鼠进行生物学或生物医学研究是当前生命科学发展的主要内容之一。

转基因小鼠是一个思维体系,所研究的问题都是在活体中进行的,类似于人体内的各种背景因素仍然存在,通过这套体系所得出的研究结论具有很高的真实性。

因此,其成为生命科学领域中的研究利器。

一、方法学1.逆转录病毒转染法1974年,Jaenisch等试图用病毒感染早期胚胎的方式将SV40 DNA肿瘤病毒基因导入小鼠体内,但是这样的基因并没有参与整个发育过程,传代的机会也很小。

1976年,Jaenisch又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎。

在各种基因转移法中,利用逆转录病毒转染法(图1-1)能够有效地将基因整合在受体细胞基因组上。

但缺点是只能导入小片段基因(8kb左右)。

由于受到大小的限制,转移的基因可能缺少表达调控序列。

这话总方法还有一个缺陷,虽然这些载体设计为复制缺陷型,但由于产生大量载体DNA所必须的逆转录病毒品系(辅助病毒,helper virus)的基因组,可能和转移的而基因一起整合到同一个细胞核上。

尽管有特殊的预防措施,转基因生物仍有可能产生辅助病毒。

但是,在应用转基因生物合成商业产品或直接作为食品过程中,必须绝对保证没有逆转录病毒的污染。

转基因已有其他可行的方法,因此很少用逆转录病毒转染法来产生具有商业用途的转基因动物。

2.DNA显微注射法由于逆转录病毒转染法存在的缺点,近来DNA显微注射法是一种建立转基因小鼠的更好的方法。

1980年底,Gordon等[4]首次通过显微注射将纯化的外源基因转入到小鼠的受精卵原核,为建立转基因小鼠奠定了基础。

1982年,美国学者Palmiter等将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵,培育的21只子代小鼠中有7只含融合基因,其中6只加速生长,即“超级小鼠”诞生了。

这种方法的过程由以下步骤组成[图2-1]①对供体母鼠进行超数排卵处理,增加用于显微注射的受精卵数。

其方法是先给母鼠注射怀孕母鼠的血清,大约48 h后,在注射人绒毛膜促性腺激素。

经过处理的小数能产下35枚左右的卵,而正常情况下只有5~10枚。

②与雄鼠交配后杀死这一超数排卵的母鼠,冲洗并收集输卵管中的受精卵。

③通常立即进行受精卵显微注射。

注射的外源基因一般是线性结构且不含有原核生物载体的DNA 序列。

哺乳动物中,精子进入卵细胞后,精子细胞核(雄原核,male pronucleus)与卵细胞核独立存在。

在卵细胞核经过减数分裂成为雌原核后(female pronucleus),才会发生核融合(karyogamy)。

雄原核一般比雌原核大,使用街铺显微镜就能确定位置。

在显微注射中受精卵可以进行显微操作、定位及固定。

将接种后的20~40个受精卵利用显微外科的方法植入受体母鼠体内,这种母鼠与切除输精管的雄鼠交配后进入假孕状态。

对于小鼠来说,交配是已知能使子宫为植入受精卵做好准备的唯一方法。

移植3星期后,养母便繁殖出从接种受精卵发育而来的幼鼠。

为了鉴定转基因动物,从小鼠的尾巴提取的DNA进行Southern杂交或者PCR,可以确定转基因的存在。

转基因小鼠之间交配以确定转基因是否存在首建鼠(founder)的生殖细胞中,随后,进一步杂交培育出纯合转基因品系。

这种方法虽然简单,但需要许多实验步骤。

即使是一个操作熟练的工作人员,最多只能使5%的移植受精卵发育成转基因动物[图2-2]。

在这个过程中,没有一个步骤的效率可达100%,因此必须使用大量的受精卵进行显微注射。

以小鼠为例,注射后大约有66%的受精卵能够存活,25%的移植卵能够发育成小鼠,而其中约有25%的小鼠是转基因个体。

因此从1000个受精卵中,只能产生30~50个转基因小鼠。

另外,这种方式注射的DNA随机整合到基因组中,并且常在同一位点以多拷贝的形式存在,所以并不是所有的转基因小鼠都具有预期的特性。

某些个体中,由于整合位点的缘故可能使转基因不表达;另一些个体中,拷贝数过多可能导致过量表达,因而扰乱了动物正常的生理功能。

尽管这种方法效率那很低,但DNA显微注射法还是建立有功能的转基因小鼠品系的常规方法。

图1-1 利用逆转录病毒载体建立图2-1 利用显微注射的方法构转基因小鼠品系转基因小鼠品系3.工程化胚胎干细胞从发育的小鼠胚胎中获得的胚胎期(blastocyst stage)细胞,能够在细胞培养基中繁殖,并在导入另一个胚泡时,保持分化成其他各种类型细胞(包括生殖系细胞)的能力,这类细胞称为全能性胚胎干细胞(ES)。

培养的ES细胞易于进行遗传工程改造而不改变其全能性。

利用这个系统,有功能的转基因可以整合在ES细胞的基因组中某个非必须基因的特定位点。

然后,选择和培养这些基因工程细胞,并用来产生转基因动物[图3-1]。

采用这种方法,就可以避免DNA显微注射法和逆转录病毒转染法中随机整合的缺点。

利用染色体特意位置整合的DNA载体转染培养的ES细胞时一些细胞中的DNA整合发生在非靶位点(错误位点),另一些细胞中整合发生在靶位点(正确位点),而大多数ES细胞中根本没有发生整合。

采用一种正负选择方法,来富集正确整合的ES细胞。

其策略是采用正选择获得正确整合的细胞,而负选择剔除错误整合的细胞。

靶位点必须位于基因组的非必需基因中,这样才能在外院DNA整合后,对细胞发育和功能没有影响。

另外,转基因还必须整合在基因组中正常转录的部位。

研究人员一直在寻找这种位点。

正负选择方法中应用的DNA载体通常包括:①与靶位点的两个位置同源的两个DNA序列区(HB1和HB2);②转入的基因(transgene)赋予受体新的功能;③化合物G-418的抗性基因(Neor);④来自I 型、Ⅱ型单纯疱疹病毒(HSV-tk1和HSV-tk2)编码胸苷激酶(thymidine kinase)的两个不同基因(tk1和tk2)[图3-2(a)].这一序列的组合是这一方法中的关键元素。

在于靶位点同源的两个DNA序列间是转基因的G-418抗性基因(Neor gene),两个同源区外是HSV-tk1和HSV-tk2基因。

如果整合发生在错误位点(不在HB1和HB2上),HSV-tk基因很可能与其他序列整合[图3-2(a)]。

相反,如果整合是通过靶位点双交换的基因重组,HSV-tk基因将被剔除,只有转基因和Neor基因整合在基因组上[图3-2(b)]。

转染的细胞在G-418存在情况下生长时,缺少Neor基因的细胞将被杀死。

因此,只有整合了目的DNA 的细胞才能存活,这是正选择。

同时加入更昔洛韦[9-(1,3,-二羟基-2-丙氧甲基)-鸟嘌呤]和G-418时,由于胸苷激酶能将更昔洛韦转变为杀死细胞的毒素,所以表达胸苷激酶的细胞就会死亡,这是负选择。

双重选择下存活的就是正确整合的细胞。

虽然并不是很简单,但这种正负选择方法能从ES细胞群体中富集在染色体特定位点整合转基因的细胞。

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