转基因动物制备方法课件.ppt
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1、转基因动物的制备方法转基因动物的制备方法 小组成员:李道琪小组成员:李道琪 李浩云李浩云 李李会娟会娟 李佳宁李佳宁 1 转基因动物的概念 转基因动物就是指用试验的方法将人们所需要的外源基因导入到动物体内 ,使这种外源基因与动物本身的染色体整合在一起 ,这样外源基因就能随着细胞的分裂而增殖 ,在动物体内得到表达 ,并且能够稳定遗传给后代的动物。 转基因动物自产生以来 ,随着研究的不断深入 ,近些年来得到了迅速的发展。由于它打破了自然繁殖中的种间隔离 ,使基因能在种系关系很远的机体间流动 ,实现了动物种间遗传物质的交换与重组 ,这不仅为遗传物质的研究提供了新的手段 ,丰富了物种的基因库 ,而且扩
2、大了生命科学的视野。 转基因动物是动物基因工程在医学生物学研究中的突出成果。 近十年来,为分子遗传学、发育生物学、医学遗传学、肿瘤研究及优良经济动物的开发研究等多方面做出了很大的贡献。 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 顺序的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、牛等大小动物。 从转基因动物所获得的资料几乎涉及医学遗传学、肿瘤学、免疫学等的基因研 究,还涉及生物药物的研究
3、,基因治疗的开发研究等。2 转基因动物的制备方法2. 1 显微注射法 也称原核显微注射法 ,是发展最早、使用最为广泛的转基因方法之一。 利用显微操作技术将外源基因直接注射到试验动 物的受精卵中,注射的外源基因与胚胎基因组融合,再通过胚胎移植技术将整合有外源基因的受精卵移植到受体子宫内发育,这样分娩的动物体内的每一个细胞都含有外源 DNA 片段。 以使用较多的小鼠为例,这一方法的实以使用较多的小鼠为例,这一方法的实验程序如下:验程序如下: 准备假孕母鼠(养母)准备假孕母鼠(养母) 受精卵的准备受精卵的准备 基因导入基因导入 胚胎移植胚胎移植 对幼鼠的鉴定对幼鼠的鉴定优点:优点: 外源外源DNA大
4、小基本不受限制大小基本不受限制(1-50kb) 导入过程直观导入过程直观 整合率高整合率高 缺点:缺点: 设备昂贵、环节较多设备昂贵、环节较多 对操作人员有较高的技术要求对操作人员有较高的技术要求 低效率(尤其是大家畜)低效率(尤其是大家畜)对卵子伤害大,胚胎存活率低对卵子伤害大,胚胎存活率低 基因整合随机性基因整合随机性 转基因沉默转基因沉默2. 2 精子载体介导法 将精子反复冷冻或经过化学物质处理后与外源 DNA 共同孵育 ,从而使外源DNA 与精子结合 ,然后通过人工授精得到转基因个体 目前国际上极少成功模型,国内也很少目前国际上极少成功模型,国内也很少有相关报道,精子载体法很少被应用。
5、有相关报道,精子载体法很少被应用。 体外受精法 & 胞质内显微注射法 体外受精法是一种直接用精子作为外源 DNA 载体的转基因方法 ,其过程是将成熟的精子与外源 DNA 进行预培养 ,因为在一定条件下 ,精子核后帽区有自发结合 DNA 的能力 ,因此 ,精子能够携带外源 DNA进入受精卵 ,并使之受精 ,从而使外源 DNA 整合到受体染色体中而得到转基因动物。2. 3 胚胎干细胞介导法 干细胞(干细胞(stem cells):是细胞谱系分化中最):是细胞谱系分化中最原始的细胞,能终身自我更新,并具有多分化潜能,原始的细胞,能终身自我更新,并具有多分化潜能,能增殖分化为特定的组织细胞。能增殖分化
6、为特定的组织细胞。 胚胎干细胞(胚胎干细胞(embryonic stem cells, ES):):从着床前的哺乳类胚胎中分离的多能干细胞,具有从着床前的哺乳类胚胎中分离的多能干细胞,具有在体外不分化的增殖能力,经体外长期培养后仍具在体外不分化的增殖能力,经体外长期培养后仍具有分化成有分化成3种胚层的发育潜能。种胚层的发育潜能。 通过一定的方法将外源基因导入到 ES ,外源基因通过随机插入或者同源重组的方式整合到 ES 基因组中 ,再以显微注射法把这种转基因胚胎干细胞植入正常发育的囊胚中 ,然后将囊胚移植到受体动物的子宫内 ,由于胚胎干细胞参与了胚胎生殖系的发育 ,所以所产生的嵌合体其生殖细胞
7、中一部分细胞含有目的基因 ,将嵌合体连续与正常动物进行交配 ,就会得到转基因动物。1956年,年,Whitten培养成功小鼠的受精卵,在体外发育成囊胚;培养成功小鼠的受精卵,在体外发育成囊胚;1958年,年,McLaren经胚胎移植,体外培养的胚胎产生小鼠个体;经胚胎移植,体外培养的胚胎产生小鼠个体;1965年,年,Brinster建立了胚胎的微滴培养技术;建立了胚胎的微滴培养技术;1968年,年,Gardner将分离的细胞注入囊胚,获得嵌合鼠将分离的细胞注入囊胚,获得嵌合鼠;1970年,年,Steven分离成功小鼠的胚胎瘤细胞;分离成功小鼠的胚胎瘤细胞;1981年,年, Martin Eva
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