1. 動物轉基因技術的常用技術
1、顯微注射法:將DNA注射到胚胎的細胞核內,再把注射過DNA的胚胎移植到動物體內,使之發育成正常的幼仔。
2、體細胞核移植方法:先在體外培養的體細胞中進行基因導入並篩選。然後將帶轉基因體細胞移植到去掉細胞核的卵細胞中,生產重構胚胎。
2. 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)。
3. 哺乳動物最常見的轉基因方法是
顯微注射轉基因方法,也叫原核顯微注射法;2胚胎細胞介導法3精子介導法;4 體細胞核移植技術。望採納。
4. 轉基因是一種什麼樣的技術
運用科學手段從某種生物中提取所需要的基因,將其轉入另一種生物中,使與另一種生物的基因進行重組,從而產生特定的具有優良遺傳形狀的物質。利用轉基因技術可以改變動植物性狀,培育新品種。也可以利用其他生物體培育出人類所需要的生物製品,用於醫葯、食品等方面。
轉基因技術
轉基因技術的定義
將人工分離和修飾過的基因導入到生物體基因組中,由於導入基因的表達,引起生物體的性狀的可遺傳的修飾,這一技術稱之為轉基因技術。人們常說的"遺傳工程"、"基因工程"、"遺傳轉化"均為轉基因的同義詞。經轉基因技術修飾的生物體在媒體上常被稱為"遺傳修飾過的生物體"(Genetically modified organism,簡稱GMO)。
幾種常用的植物轉基因方法
遺傳轉化的方法按其是否需要通過組織培養、再生植株可分成兩大類,第一類需要通過組織培養再生植株,常用的方法有農桿菌介導轉化法、基因槍法;另一類方法不需要通過組織培養,目前比較成熟的主要有花粉管通道法。
1.農桿菌介導轉化法
農桿菌是普遍存在於土壤中的一種革蘭氏陰性細菌,它能在自然條件下趨化性地感染大多數雙子葉植物的受傷部位,並誘導產生冠癭瘤或發狀根。根癌農桿菌和發根農桿菌中細胞中分別含有Ti質粒和Ri質粒,其上有一段T-DNA,農桿菌通過侵染植物傷口進入細胞後,可將T-DNA插入到植物基因組中。因此,農桿菌是一種天然的植物遺傳轉化體系。人們將目的基因插入到經過改造的T-DNA區,藉助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移與整合,然後通過細胞和組織培養技術,再生出轉基因植株。
農桿菌介導法起初只被用於雙子葉植物中,近年來,農桿菌介導轉化在一些單子葉植物(尤其是水稻)中也得到了廣泛應用。
2.基因槍介導轉化法
利用火葯爆炸或高壓氣體加速(這一加速設備被稱為基因槍),將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細胞中,然後通過細胞和組織培養技術,再生出植株,選出其中轉基因陽性植株即為轉基因植株。與農桿菌轉化相比,基因槍法轉化的一個主要優點是不受受體植物范圍的限制。而且其載體質粒的構建也相對簡單,因此也是目前轉基因研究中應用較為廣泛的一種方法。
3.花粉管通道法
在授粉後向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源DNA導入受精卵細胞,並進一步地被整合到受體細胞的基因組中,隨著受精卵的發育而成為帶轉基因的新個體。該方法於80年代初期由我國學者周光宇提出,我國目前推廣面積最大的轉基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來的。該法的最大優點是不依賴組織培養人工再生植株,技術簡單,不需要裝備精良的實驗室,常規育種工作者易於掌握。
常用的動物轉基因技術
1.顯微注射法
在顯微鏡下,用一根極細的玻璃針(直徑1-2微米)直接將DNA注射到胚胎的細胞核內,再把注射過DNA的胚胎移植到動物體內,使之發育成正常的幼仔。用這種方法生產的動物約有十分之一是整合外源基因的轉基因動物。
2.體細胞核移植方法
先在體外培養的體細胞中進行基因導入,篩選獲得帶轉基因的細胞。然後,將帶轉基因體細胞移植到去掉細胞核的卵細胞中,生產重構胚胎。重構胚胎經移植到母體中,產生的仔畜百分之百是轉基因動物。
轉基因技術與傳統技術的關系
自從人類耕種作物以來,我們的祖先就從未停止過作物的遺傳改良。過去的幾千年裡農作物改良的方式主要是對自然突變產生的優良基因和重組體的選擇和利用,通過隨機和自然的方式來積累優良基因。遺傳學創立後近百年的動植物育種則是採用人工雜交的方法,進行優良基因的重組和外源基因的導入而實現遺傳改良。
因此,轉基因技術與傳統技術是一脈相承的,其本質都是通過獲得優良基因進行遺傳改良。但在基因轉移的范圍和效率上,轉基因技術與傳統育種技術有兩點重要區別。第一,傳統技術一般只能在生物種內個體間實現基因轉移,而轉基因技術所轉移的基因則不受生物體間親緣關系的限制。第二,傳統的雜交和選擇技術一般是在生物個體水平上進行,操作對象是整個基因組,所轉移的是大量的基因,不可能准確地對某個基因進行操作和選擇,對後代的表現預見性較差。而轉基因技術所操作和轉移的一般是經過明確定義的基因,功能清楚,後代表現可准確預期。因此,轉基因技術是對傳統技術的發展和補充。將兩者緊密結合,可相得益彰,大大地提高動植物品種改良的效率。
下面分別對轉基因動物和轉基因植物來進行描述。
一、轉基因植物
轉基因植物是基因組中含有外源基因的植物。它可通過原生質體融合、細胞重組、遺傳物質轉移、染色體工程技術獲得,有可能改變植物的某些遺傳特性,培育高產、優質、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗澇、抗鹽鹼、抗除草劑等的作物新品種。而且可用轉基因植物或離體培養的細胞,來生產外源基因的表達產物,如人的生長素、胰島素、干擾素、白介素2、表皮生長因子、乙型肝炎疫苗等基因已在轉基因植物中得到表達。
二、轉基因動物
轉基因動物就是基因組中含有外源基因的動物。它是按照預先的設計,通過細胞融合、細胞重組、遺傳物質轉移、染色體工程和基因工程技術將外源基因導入精子、卵細胞或受精卵,再以生殖工程技術,有可能育成轉基因動物。通過生長素基因、多產基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生蟲基因、抗病毒基因等基因轉移,可能育成生長周期短,產仔、生蛋多和泌乳量高,生產的肉類、皮毛品質與加工性能好,並具有抗病性,已在牛、羊、豬、雞、魚等家養動物中取得一定成果。
還可將轉基因動物作為生物工廠(Biofactories),如以轉基因小鼠生產凝血因子IX、組織型血纖維溶酶原激活因子(t-PA)、白細胞介素2、α1-抗胰蛋白酶,以轉基因綿羊生產人的α1-抗胰蛋白酶,以轉基因山羊、奶牛生產LAt-PA,以轉基因豬生產人血紅蛋白等,這些基因產品具有高效、優質、廉價與相應的人體蛋白具有同樣的生物活性,且多隨乳汁分泌,便於分離純化。
但由於轉基因動物受遺傳鑲嵌性和雜合性的影響,其有性生殖後代變異較大,難以形成穩定遺傳的轉基因品系。因而,嘗試從受體動物細胞中分離出線粒體,以外源基因對其進行離體轉化,再將轉基因線粒體導入受精卵,所發育成的轉基因動物雌性個體外培養的卵細胞與任一雄性個體交配或體外人工授精,由於線粒體的細胞質遺傳,其有性後代可能全都是轉基因個體。
5. 昆蟲轉基因方法有哪些 求全面點例如微生物轉基因方法
昆蟲轉基因方法有哪些 求全面點例如微生物轉基因方法
都有很多用途。
轉基因植物:主要是利用轉入基因,提高農作物性能。如在棉花中導入抗棉鈴蟲基因,種植抗蟲棉花;導入耐寒基因,擴大農作物在寒冷地區種植面積;在番茄中導入抗腐基因,延長番茄保存時間等。
轉基因動物:目前主要是用於器官移植。如在豬的卵細胞中導入某人的基因,待該豬長大後,將豬的肝、腎、心臟等器官移植入該病人體內,可避免人體對外來器官的免疫排斥反應,提高病人存活率。
轉基因微生物:主要用於生產所需要的生物活性物質或生化葯品。如抗干擾素、維生素、激素等。例如,將紅杉中產生紫杉醇的基因導入某種細菌,再將該細菌進行大規模培養,就可從細菌培養液中提取出用於治療癌症的紫杉醇葯物,可大大地提高葯物產量和提取率。
6. 轉基因植物的篩選常用哪些方法
轉基因的方法很多 最常用的有農桿菌介導的遺傳轉化法和基因槍轉化法 無論哪種方法 轉化細胞與非轉化細胞相比都只佔少數 兩者存在競爭 而作為異種細胞的轉化細胞的競爭力很弱18。因此 必須對轉化細胞進行篩選18。再生植株有可能逃避選擇而成為假轉化體 另外 外源基因的整合 表達機制也非常復雜 因此 必須對轉基因植株中外源基因的特性進行檢測
7. 植物的轉基因有哪些方法
目前已發展了許多用於植物基因轉化的方法,這些方法可分為三大類:一類是載體介導的轉化方法,即將目的基因插入到農桿菌的質粒或病毒的DNA等載體分子上,隨著載體DNA的轉移而將目的基因導入到植物基因組中,農桿菌介導和病毒介導法就屬於這種方法;
第二類為基因直接導入法,是指通過物理或化學的方法直接將外源目的基因導入植物的基因組中,物理方法包括基因槍轉化法、電激轉化法、超聲波法、顯微注射法和激光微束法等;化學方法有PEG介導轉化方法和脂質體法等;
第三類為種質系統法,這包括花粉管通道法、生殖細胞侵染法、胚囊和子房注射法等。
8. 動物轉基因常用的外源基因導入方法有哪些
轉基因動物指用人工方法將外源基因導入動物受精卵或早期胚胎細胞,使外源基因與動物本身的基因組整合,並隨細胞的分裂而增殖,從而將外源基因穩定的遺傳給下一代的工程化動物。最早的典型例子就是1982年由美國華盛頓大學Palmiter等報告的「超級小鼠」。他們將大鼠生長激素基因導入小鼠受精卵,所生7隻子代小鼠中有6隻生長加快,體重明顯增加,這就是所謂的「超級小鼠」誕生了。
9. 植物有哪些轉基因方法呢
轉基因的方法,也就是基因工程,亦稱轉基因技術。步驟:
1)獲取目的基因
2)通過載體將其導入宿主細胞
3)使其在宿主細胞內表達
4)檢驗表達
其中有限制性內切酶,DNA連接酶,質粒等。工具酶十分重要。
10. 常用的轉基因方法有哪些
常用的轉基因方法包括農桿菌轉化法、基因槍轉化法和顯微注射法3種。