09转基因动物研究及其进展
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转基因动物研究进展及应用
过 表 １ 现 国外 转 基 因动 物 研 究 首 创 记 录 ． 展
表 １ 国 外 转 基 因 动 物 研 究 首 创 记 录
摘 自曾溢 滔： 转基 因动 物与 医 学产 业【，
１ ８ 年 ， 首 次报 道 了美 国学 者 Ｇｏｄ ｎ 首次 利 用 组 织 纤 溶 酶 原 激 活 因子 （ Ａ） 小 鼠乳 清 蛋 Ｉ ＷＡＰ 基 因 ， ９７ ｒｏ 等 ｔ 与 Ｐ ￣（ ）
在 １９ 年 ，罗斯 林 研 究所 的 科 学 家 Ｗｉ ｔ 用 胚 胎 细 胞 为核 供 体 ，获得 了表 达 治疗 人 血 友 病 的 凝 血 因 子 Ⅸ ， ９８ ｌ 等 ｍｕ
收稿 日 期 ： ２ ０ ． ３２ｌ ０ ２０ ． 作 者 简 介 ： 钟 红 梅 （９ ２ ） 女 ， 西 南 民族 学 院 生 命 科 学 与 技 术 学 院 讲 师 １ ６ ．，
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第３ 期
钟 红梅 等 ： 转基 因动物研 究进展 及应用
世 界 第 一头 转 基 因 乳 牛 ，其 奶 中 含 有 人 乳 铁 蛋 白 ． １ ９ 年 ， 英 国Ｐ ａｍａ ｅ ｔ ｌＰ ｏｅｎ 有 限 公 司 （Ｐ ９１ ｈ ｒ ｃ ｕｉ ｒ ｔｉｓ ａ Ｐ Ｌ公 司 ） 育 培
的 山羊 ，其 奶 中 能 分 泌 １ 胰 蛋 白酶 ． １９ 年 ６ ， 美 国Ｄ ．抗 ９１ 月 ＮＡ公 司 获 得 了 能产 生 人 血 红 蛋 白的 猪 ． １９ 年 ｌ月 ９２ １
英 国剑 桥 大 学 ，将 Ｄ 基 因 （ 调 节 免 疫 反 应 补 体 系 统 ） 隆 后 ， 转 移 到 猪 的 基 因 ， 生 产 出一 窝 转 基 因仔 猪 ， 其 ＡＦ 能 克 血 管 内皮 上 表 达 了人 类 的ＤＡＦ 因 ． 基
表 １ 国 外 转 基 因 动 物 研 究 首 创 记 录
摘 自曾溢 滔： 转基 因动 物与 医 学产 业【，
１ ８ 年 ， 首 次报 道 了美 国学 者 Ｇｏｄ ｎ 首次 利 用 组 织 纤 溶 酶 原 激 活 因子 （ Ａ） 小 鼠乳 清 蛋 Ｉ ＷＡＰ 基 因 ， ９７ ｒｏ 等 ｔ 与 Ｐ ￣（ ）
在 １９ 年 ，罗斯 林 研 究所 的 科 学 家 Ｗｉ ｔ 用 胚 胎 细 胞 为核 供 体 ，获得 了表 达 治疗 人 血 友 病 的 凝 血 因 子 Ⅸ ， ９８ ｌ 等 ｍｕ
收稿 日 期 ： ２ ０ ． ３２ｌ ０ ２０ ． 作 者 简 介 ： 钟 红 梅 （９ ２ ） 女 ， 西 南 民族 学 院 生 命 科 学 与 技 术 学 院 讲 师 １ ６ ．，
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第３ 期
钟 红梅 等 ： 转基 因动物研 究进展 及应用
世 界 第 一头 转 基 因 乳 牛 ，其 奶 中 含 有 人 乳 铁 蛋 白 ． １ ９ 年 ， 英 国Ｐ ａｍａ ｅ ｔ ｌＰ ｏｅｎ 有 限 公 司 （Ｐ ９１ ｈ ｒ ｃ ｕｉ ｒ ｔｉｓ ａ Ｐ Ｌ公 司 ） 育 培
的 山羊 ，其 奶 中 能 分 泌 １ 胰 蛋 白酶 ． １９ 年 ６ ， 美 国Ｄ ．抗 ９１ 月 ＮＡ公 司 获 得 了 能产 生 人 血 红 蛋 白的 猪 ． １９ 年 ｌ月 ９２ １
英 国剑 桥 大 学 ，将 Ｄ 基 因 （ 调 节 免 疫 反 应 补 体 系 统 ） 隆 后 ， 转 移 到 猪 的 基 因 ， 生 产 出一 窝 转 基 因仔 猪 ， 其 ＡＦ 能 克 血 管 内皮 上 表 达 了人 类 的ＤＡＦ 因 ． 基
转基因动物新技术研究进展
ｃｌ （ Ｓｃｌ） ｗ ｉ ａ ｒｖｄ ｄａ ｌｒａｉｅｗ ｙｔ ｅｉｅｐｕｉｏｅｔ ｔｍ ｅｌ ｏ ｒｅａｉ ｌ ｗｉ ｘｅ ｄｔｅ ｅｌ ｉ ｅｌ ， ｈｃ ｈ ｓ ｏ ｉｅ ｎａｅｎ ｔ ａ ｏｄ ｒ ｌ ｐ ｔ ｅ ｃｌ ｆｌ ｇ ｎｍａ ， ｌｅ ｔ ｓ Ｐ ｓ ｈ ｐ ｔ ｖ ｖ ｒ ｎｓ ｓ ａ ｓ ｌ ｎ ｈ
连 Ｈ Ｒ ＤＴ Ｓ（ｅｉ ） ２１ 年５ Ｅ Ｅ Ｉ Ｂ ｉ ｇ ０１ 月 Ａ ｊ ｎ
Ｉ Ｎ０５—７２ Ｗ Ｗｃｉ ｇｎ． Ｓ ２３ ７ Ｓ ９ Ｗ ． ｎ ｅｅ Ｒ ｈａ Ｃ
ＤｏＩ １ ． ７ ４ Ｓ ． ． ０ ５ ２ １ ． ０ ４ ： ０ ３ ２ ／ Ｐ Ｊ １ ０ ． ０ １０ ４ ９
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转基因动物及其在医学中的应用
转基因动物及其在医学中的应用在当今科技飞速发展的时代，转基因技术作为一项具有重大影响力的生物技术，不仅在农业领域取得了显著成果，在医学领域也展现出了广阔的应用前景。
其中，转基因动物的研究与应用更是为医学的进步带来了新的契机。
转基因动物，简单来说，就是通过基因工程技术将外源基因导入动物的基因组中，从而使其表现出特定的新性状或获得新的功能。
这一技术的实现通常需要借助一系列复杂的分子生物学手段，如载体构建、细胞培养、胚胎操作等。
在医学领域，转基因动物的应用主要体现在以下几个方面：首先，转基因动物可用于疾病模型的构建。
许多人类疾病的发病机制十分复杂，难以在体外细胞培养或其他简单模型中进行深入研究。
通过将与人类疾病相关的基因导入动物体内，使其表现出类似人类疾病的症状，能够为疾病的研究提供更接近真实情况的模型。
例如，通过构建转基因小鼠模型，可以研究阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的发病过程和治疗方法。
这些模型有助于科学家更好地理解疾病的发生发展机制，为新药的研发和治疗策略的制定提供重要依据。
其次，转基因动物在生物制药方面具有巨大的潜力。
利用转基因动物生产药用蛋白是一种新兴的生物制药技术。
例如，通过将编码人类药用蛋白的基因导入动物的乳腺细胞中，使动物在乳汁中分泌出具有药用价值的蛋白质。
这种方法生产的药物具有成本低、产量高、生物活性好等优点。
目前，已经有多种利用转基因动物生产的药物进入临床试验阶段，为治疗一些疑难杂症提供了新的选择。
再者，转基因动物在器官移植领域也发挥着重要作用。
器官短缺一直是器官移植领域面临的严峻问题。
转基因技术可以对动物的器官进行改造，降低其免疫原性，使其更适合移植到人体中。
例如，通过基因编辑技术敲除猪体内与免疫排斥相关的基因，有望培育出可供人类使用的器官来源，从而缓解器官短缺的困境。
此外，转基因动物还可用于基因治疗的研究。
基因治疗是一种通过修复或替换患者体内有缺陷的基因来治疗疾病的方法。
《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
浅谈转基因动物的研究进展
２ ． 逆转 录病 毒 感染 法 ２
基 因兔 、 羊 和猪 ， 项 工 作 被认 为 在转 基 因动 物 研 绵 这
究历 程上 具有 重要 意义 。
１９ ９ ７年 克隆 羊 “ 莉 ” 多 的诞 生 在转 基 因动 物 历史 上具 有划 时代 的意 义 ，它 突破 了有性 生 殖 的框架 ， 表 明 了高等 动物 也可 以通过 无性 生殖 来繁 殖 。 兹伯 尔于
Ｑ１ －
文献 标识 码
Ｅ
转基 因动 物始 于 ２ ０世 纪 ７ ０年代 末 ， 目前 生物 是 技术 领域 研究 的热 点之 一 ， 有 重大 的科 学 意 义和应 具 用价值 。 基 因动物 是通 过 向受精 卵或 早期胚 胎 中导 转 人外 源 Ｄ Ａ，有 目的地对 生 物 的遗 传物 质基 础 进 行 Ｎ 修饰 、 改造 ， 培育新 的品 系。 外源基 因 与动物 本 身的 若 基 因（ 色 体 ） 染 整合 在 一起 ， 源基 因就 能 随细胞 的分 外 裂而增 殖 。 在体 内得 到表达 ， 能稳 定地 遗传 给 后代 。 并
转 基 因小 鼠 。以后 又相 继 获得 了 含 Ｈ ｇ ｇ乙 型肝 炎 ｂＡ 表 面抗 原 基 因 的转基 因兔 、 基 因猪 、 Ｅ Ｏ基 因和 转 含 Ｐ 人 乙 型肝炎 表 面抗 原基 因 ｆ ｂ Ａ ） 乳腺 特 异性 表 Ｈ ｇｇ ２种
达 的转基 因山羊 、 人凝 血 因子 Ｉ 含 Ｘ的转 基 因 山羊 、 含
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第 ２ ３卷第 ５期
２ ０ 证 ０７
中学生 物学
Ｍｉ ｄ ｅ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｏ ｙ ｄ ｌ ｃ ｏ ｌ Ｂｉｌ ｇ
Ｖ １ ３ Ｎｏ５ ｏ ． ． ２ ２ Ｃ７ Ｏｒ
文件 编 号 ： ０ ３—７ ８ （０ ７ ０ １０ ５ ６ ２ ０ ）５—０ ０ ０ ４—０ ３
基 因兔 、 羊 和猪 ， 项 工 作 被认 为 在转 基 因动 物 研 绵 这
究历 程上 具有 重要 意义 。
１９ ９ ７年 克隆 羊 “ 莉 ” 多 的诞 生 在转 基 因动 物 历史 上具 有划 时代 的意 义 ，它 突破 了有性 生 殖 的框架 ， 表 明 了高等 动物 也可 以通过 无性 生殖 来繁 殖 。 兹伯 尔于
Ｑ１ －
文献 标识 码
Ｅ
转基 因动 物始 于 ２ ０世 纪 ７ ０年代 末 ， 目前 生物 是 技术 领域 研究 的热 点之 一 ， 有 重大 的科 学 意 义和应 具 用价值 。 基 因动物 是通 过 向受精 卵或 早期胚 胎 中导 转 人外 源 Ｄ Ａ，有 目的地对 生 物 的遗 传物 质基 础 进 行 Ｎ 修饰 、 改造 ， 培育新 的品 系。 外源基 因 与动物 本 身的 若 基 因（ 色 体 ） 染 整合 在 一起 ， 源基 因就 能 随细胞 的分 外 裂而增 殖 。 在体 内得 到表达 ， 能稳 定地 遗传 给 后代 。 并
转 基 因小 鼠 。以后 又相 继 获得 了 含 Ｈ ｇ ｇ乙 型肝 炎 ｂＡ 表 面抗 原 基 因 的转基 因兔 、 基 因猪 、 Ｅ Ｏ基 因和 转 含 Ｐ 人 乙 型肝炎 表 面抗 原基 因 ｆ ｂ Ａ ） 乳腺 特 异性 表 Ｈ ｇｇ ２种
达 的转基 因山羊 、 人凝 血 因子 Ｉ 含 Ｘ的转 基 因 山羊 、 含
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２ ０ 证 ０７
中学生 物学
Ｍｉ ｄ ｅ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｏ ｙ ｄ ｌ ｃ ｏ ｌ Ｂｉｌ ｇ
Ｖ １ ３ Ｎｏ５ ｏ ． ． ２ ２ Ｃ７ Ｏｒ
文件 编 号 ： ０ ３—７ ８ （０ ７ ０ １０ ５ ６ ２ ０ ）５—０ ０ ０ ４—０ ３
转基因动物
转基因动物还将是人类最好的"器官库"， 提供从皮肤、角膜，到心、肝、肾等几 乎所有的"零件"。让器官移植专家有充分 施展才华的用武之地，让体内部分"零部 件"出了故障的病人重获生的希望。
克隆动物的操作过程中，完全可以同时 进行转基因操作。在体细胞去核并与去 核的卵细胞结合之前，将有关的人类基 因注入，这样，培育的"转基因克隆羊"， 就会产生出人类蛋白质。
所谓转基因动物，是用实验方法，把外 源基因导入到动物体内，这种外源基因 与动物本身的染色体整合，这时外源基 因就能随细胞的分裂而增殖，在体内得 到表达，并能传给后代。
世界上第一只转基因动物巨鼠，是将大 白鼠生长激素导入小白鼠的受精卵中， 再将这个受精卵移入借腹怀胎的母鼠子 宫中，产下的小白鼠比一般的大一倍。 这只在遗传学上具有重大意义的转基因 动物的研究培育成功，展现出诱人的光 明前景。
第一头克隆羊"多利"引起的轰动，在于它 的理论价值，它突破了有性生殖的框架， 证明高等动物也可以由无性生殖来繁衍。 我国转基因羊研究新突破，在于它的经 济价值，因为它可以让人类丰衣足食、 健康长寿的美梦成真。
那转基因羊的后代是不是转基因羊呢?转 基因羊与普通羊交配，即有性繁殖，后 代中的一半是转基因羊；但若用克隆--无 性繁殖的方法，那所有的后代都是转基 因羊。
1997年2月，第一头无性繁殖的克隆羊" 多利"现世，标志着克隆哺乳动物的成功， 更有利于转基因动物的培育和利用。 在分子水平或者基因水平的基础上，用 人工的手段去改造生物遗传性状的基因 工程，出现在20世纪70年代。
基因工程应用技术之一的基因重组，可 用于对不同生物遗传物质的体外人工剪 切、组合、拼接，使遗传物质重新组合， 然后，通过载体，如微生物、病毒等转 入微生物或细胞内，进行"无性繁殖"，并 使所需基因在细胞内表达出来，产生人 类所需的物质或创造新的物种。
转基因动物研究进展
关键词 ： 基 因动物 ； 转 疾病 模 型 ； 生物反 应 器 ； 种移 植 异
中图分类号 ：７９ Ｑ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７５ ３ （０ ８ Ｏ—０ ９Ｏ １ ０ —Ｏ ８ ２ ０ ）７０５ 一４
随着 重 组 ＤＮＡ 技 术 的 迅 猛 发 展 ， 基 因 动 物 转
１ 转基 因动 物的研 究 方法 转基 因技 术 开 始 于 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 ， 常用 的 其
研究 方法 有 以下几种 。
因 素 ， 主要 的限制 是 ＤＮＡ 只 能 增 加 ， 能删 除或 最 不
在某 个 位点 修饰 ， 而且 外 源 ＤＮＡ 是 随 机整 合 的， 由
于整 合位 点 的 影 响 导 致 基 因 表 达 不 稳 定 ， 随机 整 合 也 可能 破坏 基 本 内源 基 因序 列 或 激 活致 癌 基 因 ， 这 两种 因素都 会 对 动 物 健 康 产 生 有 害 影 响 。最 后 ， 注
（ 阳军 区总 医 院 医 学 动 物 实 验 科 ， 宁沈 阳 １０ １ ） 沈 辽 １ ０知 的外 源基 因导入 动物 细胞 并整 合 到基 因组 中 ， 而使 其得 以表 达 的技 转 从
术 。此技 术将 分子 、 细胞 和 个体水 平 统一起 来 ， 志着基 因工程 已由 离体 操 作发展 到 离体 与载体 相结合 的新 标
３ ］ 基 因能稳 定地 遗传 给后 代 的遗 传 工 程动 物 。该 技 术 最 好 的方法 ［ 。此方 法 是将 在 体 外构 建 的 目的基 因
Ｄ ＮＡ合 成或 修 复 时 ， 外 源 基 因整 合 到基 因组 中 。 把
新 的方法 和思路 。这 种 突 出的优 越 性 使转 基 因动物 其优 点是 可 以把 不 同长 度 的重 组 ＤＮＡ 片 段 注入 原
中图分类号 ：７９ Ｑ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７５ ３ （０ ８ Ｏ—０ ９Ｏ １ ０ —Ｏ ８ ２ ０ ）７０５ 一４
随着 重 组 ＤＮＡ 技 术 的 迅 猛 发 展 ， 基 因 动 物 转
１ 转基 因动 物的研 究 方法 转基 因技 术 开 始 于 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 ， 常用 的 其
研究 方法 有 以下几种 。
因 素 ， 主要 的限制 是 ＤＮＡ 只 能 增 加 ， 能删 除或 最 不
在某 个 位点 修饰 ， 而且 外 源 ＤＮＡ 是 随 机整 合 的， 由
于整 合位 点 的 影 响 导 致 基 因 表 达 不 稳 定 ， 随机 整 合 也 可能 破坏 基 本 内源 基 因序 列 或 激 活致 癌 基 因 ， 这 两种 因素都 会 对 动 物 健 康 产 生 有 害 影 响 。最 后 ， 注
（ 阳军 区总 医 院 医 学 动 物 实 验 科 ， 宁沈 阳 １０ １ ） 沈 辽 １ ０知 的外 源基 因导入 动物 细胞 并整 合 到基 因组 中 ， 而使 其得 以表 达 的技 转 从
术 。此技 术将 分子 、 细胞 和 个体水 平 统一起 来 ， 志着基 因工程 已由 离体 操 作发展 到 离体 与载体 相结合 的新 标
３ ］ 基 因能稳 定地 遗传 给后 代 的遗 传 工 程动 物 。该 技 术 最 好 的方法 ［ 。此方 法 是将 在 体 外构 建 的 目的基 因
Ｄ ＮＡ合 成或 修 复 时 ， 外 源 基 因整 合 到基 因组 中 。 把
新 的方法 和思路 。这 种 突 出的优 越 性 使转 基 因动物 其优 点是 可 以把 不 同长 度 的重 组 ＤＮＡ 片 段 注入 原
动物转基因研究进展
１１ 原 核 显 微 注 射 法 ． 原核 显微 注 射法 是将 表达载 体 直 接注 射 到受 精 卵原 核
毒等 ， 以 感染哺 乳 动 物并 引起 多种疾 ： ， 疱 疹 、 症 、 可 腐 如 癌 免
疫 缺 陷 综合 症 等 。 毒 感 染细 胞 后 ， 毒 ＲＮ 病 病 Ａ进 入 细 胞 并 转换 为 Ｄ Ａ分 子 ， Ｎ 然后 比较 容 易地 整 合 到宿 主 细胞 基 因 组 内， 故逆转 录病 毒是 有效 的转基 因载体 。９ ５年 Ｊｅ ｉ ｈ等［ １７ ａｎｓ ｃ ６ １ 利 用 鼠 莫 洛 尼 氏 白 血 病 病 毒 （ ｌｎ ）ｌｕ ｅ ｉ ｉ ｓ Ｍ— Ｍｏｏ ｅｒｅ ｋ ｍ ａｖｒ ， ｕ Ｍｕ Ｖ） 染 小 鼠 胚 胎 ， 功 地 制 备 转 基 因动 物 。 ｏｅ 等 Ｌ 感 成 Ｒ ｇ￣
ｔ ｅｓｕ ｙｏ ｎｍａ ｒｎ ｇ ｎｅ． ｈ ｔｄ ｆ ｉ ｌ ｔａ ｓ ｅ ｉ ａ Ｋ ｅ ｒ ｔａ ｇ ｎｉ ｎ ｍａｓ ａ ｉ ａ ｕ ｂ ｎ ｒ ｂ ｏ ｄ ｃ ｌｓ ｉｎ ｅ ｙｗｏ ｄｓ ｒｎｓｅ ｃａ ｉ ｌ ； ｎｍ ｌｈ ｓ ａ ｄ ｙ；ｉｍｅ ｉａ ｃｅ ｃ
摘要
动物转 基 因技 术是 一项 新的 生物 学技 术 ， 可应 用 于畜牧 业及 生物 医学等 领域 。 转基 因动 物的 制作 方 法足 应 用进 行 了综 述 ， 对 对
其发展 趋势 进行展 望 ． 以促 进 动 物 转 基 因 研 究 的 开 展 。 关 键词 转基 因动 物 ； 畜牧 业 ； 生物 医学
中图分 类号
Ｑ７ ５ ８
文 献标 识码
Ａ
文 章编 号
１０ — ７ ９ ２ １０ — ３ ３ ０ ０ ７ ５ ３ （Ｏｌ ） ２ ０ ２ — ４
毒等 ， 以 感染哺 乳 动 物并 引起 多种疾 ： ， 疱 疹 、 症 、 可 腐 如 癌 免
疫 缺 陷 综合 症 等 。 毒 感 染细 胞 后 ， 毒 ＲＮ 病 病 Ａ进 入 细 胞 并 转换 为 Ｄ Ａ分 子 ， Ｎ 然后 比较 容 易地 整 合 到宿 主 细胞 基 因 组 内， 故逆转 录病 毒是 有效 的转基 因载体 。９ ５年 Ｊｅ ｉ ｈ等［ １７ ａｎｓ ｃ ６ １ 利 用 鼠 莫 洛 尼 氏 白 血 病 病 毒 （ ｌｎ ）ｌｕ ｅ ｉ ｉ ｓ Ｍ— Ｍｏｏ ｅｒｅ ｋ ｍ ａｖｒ ， ｕ Ｍｕ Ｖ） 染 小 鼠 胚 胎 ， 功 地 制 备 转 基 因动 物 。 ｏｅ 等 Ｌ 感 成 Ｒ ｇ￣
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摘要
动物转 基 因技 术是 一项 新的 生物 学技 术 ， 可应 用 于畜牧 业及 生物 医学等 领域 。 转基 因动 物的 制作 方 法足 应 用进 行 了综 述 ， 对 对
其发展 趋势 进行展 望 ． 以促 进 动 物 转 基 因 研 究 的 开 展 。 关 键词 转基 因动 物 ； 畜牧 业 ； 生物 医学
中图分 类号
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１０ — ７ ９ ２ １０ — ３ ３ ０ ０ ７ ５ ３ （Ｏｌ ） ２ ０ ２ — ４
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细胞的分裂而增殖，在动物体内得到表达，
并能稳定地遗传给后代。
• 随着转基因技术的发展，转基因动物育种与生产
性能提高、生物反应器、器官移植以及基因治疗
与免疫等方面的研究广泛地开展了起来，特别是
乳腺反应器在生物制药方面显示出了巨大的应用
前景。
国外转基因动物研究首创记录
发表时间 1974 1980 1981 研究者 Janisch Gordon等 Constantini等 基因种类 SV4DNA HSV-TK基因 兔β-珠蛋白基因 转入动物 小鼠 小鼠 小鼠 结果 40%子鼠器官中整合有 外源基因 78只子鼠中有2只为转基因鼠 24只子鼠中有9只为转基因鼠
猪
获转基因猪。为避免猪过早死亡，采用先传代后诱 导表达法 妊娠率随移入胚胎数的增多而提高，以20～29枚为 宜 建立新的基因导入方法
1996
猪
1997
猪
1998
山羊
产出5只转基因山羊，其中1只母羊乳汁中含有凝血 因子
1999
人血清白蛋白
奶牛
移植8头牛，妊娠3头，产1头公牛，携带有人血清白 蛋白基因。
2. 反转录病毒感染法：
RNA病毒感染宿主细胞后，反转录成相应的 DNA，并整合到宿主的染色体DNA上，得到转基因 动物。这是最早使用的动物转基因方法。 1998年，Chan等将携带外源基因的复制缺陷 型病毒注入到牛MII期卵子的透明带下，然后经 过体外受精与胚胎发育，桑椹胚中整合阳性率高 达56%。
• 2. 抗流感基因工程育种
Aunheiter等将MXI蛋白的cDNA导入对流感病 毒敏感的小鼠受精卵,获得了抗病转基因小鼠。 3. 抗肿瘤动物模型 美国培育出易发乳腺癌的转基因小鼠，为研
究癌诱发和抗肿瘤药物筛选提供了研究的动物模
型。迄今已培育出许多与癌基因有关的转基因小
鼠。
（三）用作生物反应器生产昂贵药物
2. 转基因动物克隆以及产品的纯化或 利用 对转基因动物进行克隆，可以由 一头转基因动物生产出性能一致的群 体。获得的转基因动物要进行合理的 饲养管理和利用。从乳腺反应器获得 的产品作药用，纯度极高，需要纯化 技术。
三、转基因动物的研究现状及应用
（一）改良动物的生产性能
利用转基因技术,将所需的优良基 因直接转入待改良群体中,增加新的遗 传品质，形成优良的转基因畜禽,从而 改良畜禽生产性能，如生长速度、繁 殖率、瘦肉率、产毛量等，最终培育 成满足人们需要的、具有优良品质的 畜禽及鱼类新品系。
只定点整合的转基因羊，并申请了专利，用于一些人类蛋
白的开发。 • 毫无疑问，该方法产生个体的外源基因整合率为100%，但 是核移植技术难度较大，成功率较低，且胎儿成活率不高。
5. 胚胎干细胞介导法：
将外源基因导入ES细胞后在体外培养增殖，
经过筛选扩增以后将其植入正常发育的囊胚腔中，
ES细胞会很快地与受体内细胞团聚集在一起共同 参与正常胚泡的发育，从而发生个体基因的转移。
报告基因
• 绿色荧光蛋白(GFP)基因：在蓝光的激发下
可发出绿色荧光，可活体观测 • ß-半乳糖苷酶基因（ ß-gal） • 氯乙酰转移酶基因（CAT）
• 荧光素酶基因
• 人生长素基因（hGH）
转入基因结构
1.含MAR序列、微卫星序列的转入基因结构； 2.tPA转基因鼠的转入基因结构
（二）中游—基因转移、胚胎 移植与建系 将已构建好的携带外源基因 的基因载体系统通过转基因技术 导入细胞内，最后通过胚胎移植 获得后代。
拼接有Neo基因的逆转录 病毒 制备转基因 MPSA-mos-Neo逆转录病 毒 利用ES细胞法结合同源 重组技术 牛转基因 大鼠 线性质粒 基因微注射 绵羊乳腺细胞
侏儒小鼠
小鼠 兔、羊、猪 感染ES细胞 小鼠 牛 同时报道转基因大 鼠制备成功 鸡 鹌鹑 绵羊
7只转基因鼠中,6只生长加快, 明显增大
ES细胞制备转基因
三种转基因方法图解
几种不同转基因方法比较
原核注射 基因准备 转移基因大小 定点整合 技术要求 胚胎存活 易 中等 有可能 高 中等 反转录病毒 感染 难 小 不可能 低 高 精子携带 易 无限制 不可能 低 中等 体细胞核移植 中等 无限制 有可能 高 低
胎儿存活 转基因胎儿比 例 嵌合体的比例
• 该方法应用前景好，容易操作，可以利用大片段外源基因。
外源目的基因进入精细胞可通过与精子共育 法、电穿孔导入法和脂质体转染法。 DNA与精子共育法是将0.5ml精液与溶于TBS 溶液中的100μlDNA直接混合，或先以含BSA的 PBS对精液进行稀释，使其浓度达1×106-1×103 个/ml，再取0.5ml与100μl上述DNA混合，孵育 20～40min。
• 该方法能大大提高整合率,且技术难度不高, 代遗传差异以及外源基因的表达受到影响 等不足。
反转录病毒法生产转基因动物的流程图
3. 精子载体法：
即将外源基因片段与获能精子一起孵育，然
后用携带有目的基因的精子进行人工授精。此方 法的最大优点是不需要昂贵复杂的设备，而且可 省略不少繁杂的操作。
• 利用精子作为目的基因的载体，进而制备转基因动物，在 实践中还存在分歧，其具体机制也还不清楚。但由于这一 技术至少是从构想上，对于大牲畜的转基因研究具有潜在
的重要意义，尤其是只需通过人工受精技术就能完成DNA
到胚胎的转移。 • 因此，有关利用精子作为载体的试验在猪、禽类及牛等动
物中不断有报道出现，目前这一技术在不断完善和发展，
（二）抗病育种
利用干扰素、白介素等细胞因子的DNA或cDNA及核酶
等导入细胞，转化细胞，使之获得抗病毒感染能力，
希望形成抗病毒感染新品种。 1. 抗猪瘟基因育种 谢庆阁等设计合成了阻断猪瘟病毒复制的核酶 (ribozyme)基因，研究了其抗病毒感染的功能。郑新
民等（1998）获得了抗猪瘟病毒的转基因猪。
1982
1985 1985 1986 1987 1988 1990 1994 1994 1998
Palmiter
Wagner等 Hammer等 Robertson等 Thomas等 Biery等 Hochi,Mullius和 Ganten等 Love等 Ono等 Wilmut等
将MT启动子和大鼠GH 基因拼接成的融合基因
1986
牛及人生长激素 大肠杆菌galk和gpt基 因
小鼠
1987
小鼠
1995
北京农大陈永 福等 中国农科院畜 牧所黄少华等 江苏农科院 范必勤等
上海儿童医院 曾溢滔,黄淑浈 上海儿童医院 曾溢滔，黄淑 浈
ZPL线性化的DNA导 入猪受精卵 微注射SMT-PGH基因 到猪早期胚胎
用体外获能的精子为 载体，通过体外受精 导入基因 人凝血因子
1994年德国成功培育出转入生长素的转 基因猪，出现了壮如小牛的“超级猪”。
生长激素(GH)基因转移:表达水平差异很大
动物 猪 猪 研究者 Pursel 陈永福,魏 庆信等 小鼠 李宝林 1990 发表时间 1989 1995 结 果
饲料利用率提高17%,胴体脂肪 降低50% 饲料利用率提高10%,生长速度 提高11.8%～14.2%,瘦肉率有所 增加 产出116只小鼠,4只生长快速, 比对照小鼠大0.8～1.2倍,但雌 鼠的生殖功能受到一定损害 结果与猪类似
二、转基因动物的技术方法
（一）上游—基因改造与载体构建
为了改进产品的功能和知识产权以及 特异性高效表达，需对外源基因进行有目 的得改造，并构建载体。 改造并构建的外源基因可能包含调控 元件的旁侧序列、结构基因序列和转录终 止信号，同时还可引入报告基因与天然启 动子。将强启动子序列与目的基因拼接成 融合基因。
转基因动物的基因导入方法
向受精卵雄（精）原核注入DNA
显微注射法转基因的效率
动物 种类 小鼠 家兔 大鼠 绵羊 猪 牛 注射胚胎数 12314 1904 1403 5424 19397 1018 后代数 转基因动 备注 物（%） 1847 2.6 18 次 218 353 556 1920 193 1.5 4.4 0.9 0.9 0.7 1次 5次 10 次 20 次 7次
转基因动物研究及其进展
王 锋 王子玉
动物科技学院 动物胚胎工程技术中心
• 一、概 述 • 二、转基因动物的技术方法 • 三、转基因动物的研究现状及 应用 • 四、转基因动物研究面临的问 题
一、概 述
转基因动物就是用实验室方法将人们需
要的目的基因导入动物的受精卵，使外源
基因与动物本身的基因整合在一起，并随
• 电穿孔导入法是通过高压电场使胞浆膜通透性产
生暂时的可逆性变化，从而使DNA分子进入细胞内， 并于染色体DNA整合。
• 脂质体转染法是通过脂质体与DNA相互结合形成脂
质体-DNA复合物，复合物可以很容易得与胞浆融
合，使DNA进入到细胞内部，部分整合到染色体上。
直接共育法DNA吸附到精子上的水平较低，但由 该精子获得的受精卵整合外源DNA水平较高，几 乎占受精卵数量的50%。 电穿孔精子虽然吸附DNA水平较高，但由于该精 子受精的卵及胚胎整合的DNA水平最低，可能是 电穿孔后精子顶体遭到破坏所致。 相比而言，用脂质体-DNA转染的精子受精的卵表 现出正常的活力，外源DNA的整合率也最高。
1.概述
利用生物反应器包括细菌基因工程、细胞 基因工程、转基因动物生物反应器可以生产 出各种稀有的、用其它方法不易得到的有生 物活性的各种药用蛋白，其中研究最深入、 应用最广泛的是转基因动物生物反应器。
它在理论研究和实践应用中都将起到重要作用。
4. 整合外源基因体细胞核移植的方法
Schnieke等用阳离子脂质体介导外源 基因转染到培养的绵羊胎儿成纤维细胞中， 然后将细胞融入去核卵母细胞中，经激活 后在体外培养至囊胚移入同步受体母羊中， 最后获得6只转基因绵羊。