① 成熟穩定生產轉基因動物的方法有幾種
轉基因動物技術的核心,是把遺傳的功能單位──基因轉移到動物體內,使它成為動物體內的一部分。被轉移的基因可以來自同種或異種動物,也可以來自植物或微生物。這樣一來,就打破了物種之間的界線,也可以說動物能與植物、微生物雜交了。不過目前的雜交是低水平的,只限於主管一兩個性狀的一兩個基因。隨著科學技術的發展,一次可以轉移的遺傳信息將越來越多,那時就可以實現真正意義上的動植物之間的雜交。從科學上講,這將是一個重大突破。
目前,世界上已報道了多種生產轉基因動物的方法,但真正成熟並可以穩定生產轉基因動物的方法只有兩種,即顯微注射DNA的方法和精子介導的基因轉移法。
② (多選)轉基因小鼠可以用以下方法進行。
轉基因小鼠的制備技術主要有兩類,DNA原核顯微注射法和胚胎幹細胞囊胚顯微注射法。
DNA原核顯微注射法
通過顯微操作儀將外源基因直接注入受精卵,使外源基因整合到DNA中,發育成轉基因動物。此方法是最經典的轉基因動物製作方法,也是應用最廣泛的方法,轉基因動物研究大都是在Palmiter等方法的基礎上有所改進而進行的。由這種方法制備的動物品種屬於狹義的轉基因動物的范疇。
由這種方法制備的轉基因小鼠其插入目的基因的形式通常是多拷貝首尾相連的形式,其整合到基因組的具體機制並沒有完全研究清楚。
胚胎幹細胞囊胚顯微注射法
在體外將外源基因導入胚胎幹細胞,然後將轉基因的胚胎幹細胞通過顯微操作儀注入動物囊胚,此胚胎幹細胞可參與宿主的胚胎構成,形成嵌合體,直至達到種系嵌合。胚胎幹細胞體外培養時保持未分化狀態,當被注入囊胚腔後,可以參與包括生殖腺在內的各種組織嵌合體的形成,因此將外源DNA導入胚胎幹細胞就可實現基因的轉移。出生的動物其生殖系統就可能整合上外源基因,通過雜交繁育可得到具有純合目的基因的個體,即轉基因動物。胚胎幹細胞介導法在小鼠上應用比較成熟,在大動物上應用較晚。基因的敲除及捕獲常用這類方法。
③ 轉基因小鼠的制備方法
「轉基因小鼠的制備技術主要有兩類,DNA原核顯微注射法和胚胎幹細胞囊胚顯微注射法。④ 最常用的轉基因動物製作方法
生產轉基因動物的方法有很多,如:顯微注射法、精子載體法、逆轉錄病毒載體法、胚胎幹細胞介導法、體細胞克隆介導法、人工染色體介導的基因轉移法等,這些方法各有其優缺點,在轉基因動物生產中有著不同程度的應用。
顯微注射法是動物轉基因技術中最早使用的方法。1982年,美國人Gordon就是利用這種方法獲得了名噪一時的轉基因鼠。其基本原理是在顯微鏡下直接將目的基因注射到受精卵細胞的原核內,在目的基因與胚胎基因組融合後進行體外培養,最後移植給受體母畜「借腹懷胎」。這種方法的優點是:可靠性高,重復性好,目的基因的整合效率相對較高,導入基因片段的大小和類型不受限制,轉基因在世代之間可以穩定遺傳。該方法也有其缺點,主要體現在導入基因整合的隨機性和不可見性,這樣會導致基因表達不穩定及可能出現不希望的插入突變。該方法成功的範例很多,如:美國科學家Hammer等在1985年獲得一批轉基因兔、綿羊和豬;荷蘭科學家KrimPenfort等於1991年獲得了轉基因牛;1985年,我國朱作言院士等成功獲得了世界上首例轉基因魚;由中國農業大學李寧院士領導的課題組於2008年獲得了一頭導入人CD20抗體基因的轉基因奶牛——貝貝。
有的學者另闢蹊徑,創立了精子載體轉基因法。該方法是將精子與目的DNA進行預培養後,使精子具有攜帶目的基因進入卵子的能力,精子與卵子結合後,該基因被整合到受精卵的DNA中。同顯微注射法相比,該方法有幾個明顯的優點:無需顯微注射操作,不會對胚胎造成損傷,整合率高,成本很低,不需要對動物進行胚胎移植手術處理等。但該方法成功率不高、效果不穩定,有待科研人員進一步探索和改進。與顯微注射法相比,該方法成功的例子不多。1989年義大利Lavitrano等首次報道利用精子載體法獲得轉基因鼠;1996年義大利Sperandio科研小組報道了採用該方法生產轉基因牛和豬。
談到病毒,人們往往面容失色,殊不知病毒在科學上有很多妙用。逆轉錄病毒是一種RNA病毒,在轉基因技術中有著獨特的應用。人們將目的基因結合到逆轉錄病毒上,通過病毒感染可將目的基因插入到宿主基因組中去。該方法具有可同時感染大量胚胎、不需要昂貴的顯微注射設備等優點,但也存在插入外源DNA大小有限、外源基因易發生重排和丟失、逆轉錄病毒的序列可能幹擾轉基因表達等缺點。應用該方法,美國人Salter等(1987)生產出轉基因雞;德國學者Hofmann等獲得綠色熒光蛋白轉基因豬(2003),隨後又生產出轉基因牛(2005);來自冷泉港實驗室的Michael獲得能夠發熒光的山羊(2006)。
⑤ 常用的轉基因動物的方法有哪些
1)基因打靶
基因打靶是將基因從「基因槍」里直接打入靶細胞。用特殊物質將目的基因包裹起來,然後像槍子彈一樣,直接打入靶細胞。
好處:操作方便
壞處:基因進入方式太暴力,且對目的細胞的細胞膜有機械損傷,成功率低,在萬分之一一下。
2)顯微注射
這是目前較為成熟,應用也最廣的一種了。通過顯微操作儀,直接將目的基因注射到細胞核里。
好處:操作也較方便,顯微操作儀也不貴,十幾萬左右。
壞處:還是太暴力,成功率也不高,比基因打靶要高,在萬分之一左右。
3)病毒轉染
這是目前大家看好的一種,將目的基因導入滅活或者無毒性的病毒內,通過病毒所特有的方式,將目的基因整合到目的細胞的染色體組或者導入細胞核里。
好處:成功率高,在百分之一以內。
壞處:操作不方便,且病毒大多數具有感染性切有致病、致命性,很難被公眾接受。
4)性原細胞導入
這是一種新型的轉基因方法,是將目的基因導入性原細胞(這些細胞將來時發育成生殖細胞的),那麼,由這些性原細胞發展而來的生殖細胞就也具有這個目的基因。
好處:成功率高,在九成以上。
壞處:成本高,操作要求高,周期長。
注意:以上成功率指的是基因導入的成功率,不是基因表達的成功率,實際上基因表達的成功率比基因導入的成功率還要低很多。
⑥ 轉基因動物的培育流程包括…………
1.目的基因的獲得,牽扯到很多,比如序列的獲得,引物的設計,T載體的轉化,測序等等。
2.表達載體重組子的構建。將你獲得的目的基因克隆到表達載體上,比如說PBI121等,利用限制性酶切位點,體外連接等。
3.表達載體重組子轉化農桿菌中。
4.農桿菌與植物葉片或者其他組織共培養,轉化植物
5.抗生素篩選。一般農桿菌共培養四天後用含有抗生素的培養基篩選。
6.組培苗的獲得,煉苗。
7.轉基因植株的檢測,如PCR檢測,Southern/Northern雜交等。