动物基因工程

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1、第八章动物基因工程动物基因工程是利用DNA重组技术对动物所进行的工程操作。从遗传学角度分为：遗传性动物基因工程：外源基因能够通过配子进行垂直传递并稳定的遗传。非遗传性动物基因工程：转基因仅在当代表现，不能够遗传给子代。第一节动物基因工程的发展状况与趋势动物基因工程的实质是改变动物的遗传组成，增加动物的遗传多样性，赋予转基因动物新的表型特征，使能够更好地服务与人类社会。世界首只转基因灵长类动物——-安迪世界第一只转基因动物荧光鱼转基因兔转基因兔鼠据英国媒体4日报道，英国第四频道电视台将在一个新的电视节目秀中披露一个转基因动物农场中的众多惊人内幕：在那个农场中，绵羊长着人心脏、山羊会吐蜘蛛丝

2、、奶牛尺寸是普通牛的3倍大，而猪则会在黑暗中发光！据英国第四频道电视主任凯文·利戈称，他们拍摄下来的农场中的所有转基因动物，全都真实存在，而非科幻电影中的虚构场景。转基因细菌可治癌症英国医学专家日前将转基因大肠杆菌与一种抗癌药相结合，成功杀死了实验鼠体内的癌细胞。科学家将转基因大肠杆菌注射到实验鼠的肿瘤内，再给实验鼠注射一种名叫6－MPDR的抗癌药。这种药无法单独发挥作用，但是一种由转基因大肠杆菌分泌的酶能将此药物“激活”，形成一种有效的毒素，将其周围的癌细胞杀死，而不伤害其它组织器官。据路透社11月8日报道，日本科学家已经培育了一种新的基因改良老鼠，它们不具备感知危险气味的能力，因此，对

3、其死对手猫一点都不觉得害怕，相反还大胆地在猫身上爬来爬去，甚至偎依在猫身边。此研究发表在7日出版的《自然》杂志上。文章的第一作者，东京大学的TakashiSakudoh说：“对蚕的色素传输系统的了解，使得我们有可能通过基因调控来控制蚕丝的颜色和色素比例。”自然界中，蚕茧的颜色有白色、黄色、稻草色、橙红色、粉红色和绿色。丝绸的颜色来自于桑蚕吃桑树叶时对自然色素的吸收。从转基因的技术手段来看，除DNA显微注射法外，人们先后试过反转录病毒载体介导法、精子介导法、胚胎干细胞介导法和核移植法等多种转基因方法。转基因细胞的核移植技术已经成为转基因动物生产的主流方法。1、从简单的显微注射法向高效

4、率的转基因体细胞核移植方向发展转基因在基因组中的存在方式有两种，即随机整合和定点整合。为了达到外源基因的高效表达，在转基因结构上增加了含有位点控制区（LCR）、核基质附着区(MAR)等调控元件，可以实现插入位点非依赖性、拷贝数相关的表达模式。LCR和MAR的功能不受种属差异的限制，无论外源基因插入什么位点，都能够维持一个开放的染色体结构，有利于基因的表达。基因打靶技术的出现与发展，实现了对目的基因的定位操作。2、从外源基因随机插入(或整合)到定点整合的转变从转基因的策略来看，动物转基因技术的发展经历了两个阶段：第一阶段为传统转基因动物阶段，第二阶段为条件性转基因动物阶段。借助转基因技术可将

5、单一的功能基因和基因簇引入高等动物的基因组，或将目的基因从动物基因组中敲除，实现了种系内和种系间基因转移或修饰，产生新的基因型和表型。目前转基因动物主要应用在生物学基础研究、医学疾病模型、动物生物反应器、异种器官移植、动物遗传改良等５个方面。３、从传统转基因到条件控制的转变第二节转基因动物技术一、动物基因工程载体二、基因转移技术一、动物基因工程载体作为动物基因工程载体必须具备以下几个功能：为外源基因提供进入受体细胞的转移能力为外源基因提供在受体细胞内复制或整合的能力为外源基因提供在受体细胞内的扩增和表达能力载体可分为:质粒型表达载体病毒载体定向打靶载体1.质粒型表达载体表达载体的共同特点是

6、都带有原核复制区和选择性标记基因，保证重组DNA分子能够在大肠杆菌中扩增，同时也必须包括能在真核细胞表达的相关组件。一般包括转录外源DNA序列的启动元件、转录产物有效地加上poly（A）尾巴所必需的信号序列、真核细胞中的选择性标记，另外还增加了一些附加元件，如增强子、内含子、剪接供体与受点，以保证外源基因的高效表达。以山羊乳腺特性表达载体pBC1为例2.病毒载体作为基因转移的病毒载体须具备以下基本条件：携带外源基因并能够包装成病毒颗粒介导外源基因的转移与表达对机体不致病（1）腺病毒（adenovirus）腺病毒作为转染载体有许多特点：基因组的重排率低外源基因与病毒DNA重组后能遗传几个周期

7、安全性好，不会整合到人的染色体上，不导致肿瘤的发生宿主范围广，对受体细胞是否处于分裂期要求不高外源基因在载体上容易高效表达（2）腺相关病毒（AAV）腺相关病毒是一种天然复制缺陷型非致病性单链DNA病毒，其复制需要有辅助病毒的共转染。无共转染时，野生型AAV优先（70%）整合在人染色体的19q13.3位点处，潜伏存在直至被辅助病毒拯救出来。其整合需要基因组两端的ITR，以及非结构基因编码的蛋白Rep78和Rep68的存在。