转基因生物第十三周星期五上午

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1、1转基因生物第四章Transgenicbiology龚青副教授基因:是一个特定的DNA片段，编码一种特定的多肽或蛋白质，是遗传信息的功能单位一般说来，从细菌到哺乳动物的全部生命有机体，它们的基因都是由DNA构成的。由于所有生物的DNA的基本结构是一致的，因此，来自两种生命形态的基因可以融为一体。由此可见，基因的DNA共性，是进行基因工程的重要理论基础之一。DNA分子是遗传物质和基因的载体。基因是细胞中所有的RNA及蛋白质分子的“蓝图”。一旦基因发生突变，那么由它指导合成的蛋白质也将随之发生变化，甚至可能

2、导致活性的丧失。1）转基因：将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中。2）转基因技术（Transgenetechnology）：指利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中，改造生物的遗传物质，并使其在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。转基因技术自然选择人工定向改造转基因技术将希望转入的基因注射到小鼠的受精卵的细胞核中，使注射的DNA整合到受精卵的基因组中。然后将该卵细胞注射（移植）到宿主鼠的子宫中，使其发育，产下子代小鼠，从子代鼠中提取DNA样品，检测外源基因（转移基因）是

3、否整合到了子代鼠中。成功移植不成功移植探针检测到转移基因将注射外源基因的卵移植到宿主鼠子宫中向受精卵中注射外源基因通常都是将提取的DNA用限制性内切酶进行酶切，然后电泳，将电泳后凝胶上的核酸物质转移到薄膜（硝酸纤维素薄膜）上，用探针检测是否存在转移基因。探针是能够与转移基因结合的一段单链DNA或RNA。著名的转基因鼠实验是让小鼠携带额外的生长激素基因，结果接受了外源生长激素基因的受精卵发育的小鼠的体重是正常小鼠体重的两倍。利用苏云金芽孢杆菌在西红柿细胞DNA内引入一段基因，这段基因能够编码出对毛毛虫有毒

4、性的蛋白，抑制虫害。抗毛毛虫西红柿正常鼠转入生长激素基因的小鼠转基因微生物：分解石油的假单孢杆菌等转基因动物：转基因牛、猪、鸡、鲤鱼等转基因植物：转基因大豆、转基因抗虫棉、转基因玉米、转基因水稻、转基因抗除草剂农作物等转基因生物转基因动物转基因植物转基因动物：以实验方法将外源基因导入动物染色体基因组内稳定整合并能遗传给后代的一类动物。第一节转基因动物特点分子及细胞水平操作，组织及动物整体水平表达转基因动物的研究历史▲1974年，美国学者Jaenisch首次应用显微镜注射法获得转基因小鼠。▲1981年，美

5、国科学家成功地将外源基因导入动物胚胎，创立了转基因动物技术。1982年获得转基因小鼠。▲1982年，Palmiter将大鼠的生长激素基因导入小鼠受精卵中，获得体重是对照组2倍的“超级鼠”。▲1985年，Wagner等利用拼接有新霉素抗性基因的逆转录病毒感染胚胎干细胞（ES细胞），获得嵌合体小鼠，为利用ES细胞制备转基因小鼠开辟了先河。转基因超级鼠1982年，英国的《自然》杂志发表了一篇文章：有两个美国实验小组利用转基因技术，将大鼠生长激素重组基因导入到小鼠受精卵中，培育出具快速生长效应的“转基因超级鼠”

6、。转基因鼠比与它同胎所生的小鼠生长速度快2～3倍，体积大一倍。▲1989年，意大利学者用精子作为载体转移目的基因，成功地获得了纯系转基因小鼠。▲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。这只转基因母羊的乳汁中可以分泌α-抗胰蛋白酶，含量高达30毫克/升。▲1997年2月，英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊“多利”培育成功。▲1999年2月，上海遗传研究所宣布转基因试管牛“滔滔”诞生，其体内被检测到带有人的血清白蛋白基因，这项成果被评为当年“中国十大科技进展”之

7、一。▲1997年10月，英国罗斯林研究所（Roslin）宣布已成功克隆出3只携带有人凝血因子Ⅸ基因转染绵羊。二、基本原理获取外源目的基因实验动物的受精卵或着床前的胚胎细胞中目的基因整合到基因组中再植入受体动物输卵管(子宫)揭示外源基因的功能显微注射等基因转移方法发育成携带有外源基因的转基因动物培育优良的动物品种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（geneknockout）型载体基因。随机整合型基因要求结构完整，包括5’上游启动子区和3’下游区等，多用基因组文

8、库筛选或人为改造基因，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（geneknockout）型载体基因要设计与待剔除基因的同源性的载体基因。三、转基因的基本方法（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、稳定、对宿主细胞无威胁。（三）重组载体的体外验证（invitro）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