① 成熟稳定生产转基因动物的方法有几种
转基因动物技术的核心,是把遗传的功能单位──基因转移到动物体内,使它成为动物体内的一部分。被转移的基因可以来自同种或异种动物,也可以来自植物或微生物。这样一来,就打破了物种之间的界线,也可以说动物能与植物、微生物杂交了。不过目前的杂交是低水平的,只限于主管一两个性状的一两个基因。随着科学技术的发展,一次可以转移的遗传信息将越来越多,那时就可以实现真正意义上的动植物之间的杂交。从科学上讲,这将是一个重大突破。
目前,世界上已报道了多种生产转基因动物的方法,但真正成熟并可以稳定生产转基因动物的方法只有两种,即显微注射DNA的方法和精子介导的基因转移法。
② (多选)转基因小鼠可以用以下方法进行。
转基因小鼠的制备技术主要有两类,DNA原核显微注射法和胚胎干细胞囊胚显微注射法。
DNA原核显微注射法
通过显微操作仪将外源基因直接注入受精卵,使外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。此方法是最经典的转基因动物制作方法,也是应用最广泛的方法,转基因动物研究大都是在Palmiter等方法的基础上有所改进而进行的。由这种方法制备的动物品种属于狭义的转基因动物的范畴。
由这种方法制备的转基因小鼠其插入目的基因的形式通常是多拷贝首尾相连的形式,其整合到基因组的具体机制并没有完全研究清楚。
胚胎干细胞囊胚显微注射法
在体外将外源基因导入胚胎干细胞,然后将转基因的胚胎干细胞通过显微操作仪注入动物囊胚,此胚胎干细胞可参与宿主的胚胎构成,形成嵌合体,直至达到种系嵌合。胚胎干细胞体外培养时保持未分化状态,当被注入囊胚腔后,可以参与包括生殖腺在内的各种组织嵌合体的形成,因此将外源DNA导入胚胎干细胞就可实现基因的转移。出生的动物其生殖系统就可能整合上外源基因,通过杂交繁育可得到具有纯合目的基因的个体,即转基因动物。胚胎干细胞介导法在小鼠上应用比较成熟,在大动物上应用较晚。基因的敲除及捕获常用这类方法。
③ 转基因小鼠的制备方法
“转基因小鼠的制备技术主要有两类,DNA原核显微注射法和胚胎干细胞囊胚显微注射法。④ 最常用的转基因动物制作方法
生产转基因动物的方法有很多,如:显微注射法、精子载体法、逆转录病毒载体法、胚胎干细胞介导法、体细胞克隆介导法、人工染色体介导的基因转移法等,这些方法各有其优缺点,在转基因动物生产中有着不同程度的应用。
显微注射法是动物转基因技术中最早使用的方法。1982年,美国人Gordon就是利用这种方法获得了名噪一时的转基因鼠。其基本原理是在显微镜下直接将目的基因注射到受精卵细胞的原核内,在目的基因与胚胎基因组融合后进行体外培养,最后移植给受体母畜“借腹怀胎”。这种方法的优点是:可靠性高,重复性好,目的基因的整合效率相对较高,导入基因片段的大小和类型不受限制,转基因在世代之间可以稳定遗传。该方法也有其缺点,主要体现在导入基因整合的随机性和不可见性,这样会导致基因表达不稳定及可能出现不希望的插入突变。该方法成功的范例很多,如:美国科学家Hammer等在1985年获得一批转基因兔、绵羊和猪;荷兰科学家KrimPenfort等于1991年获得了转基因牛;1985年,我国朱作言院士等成功获得了世界上首例转基因鱼;由中国农业大学李宁院士领导的课题组于2008年获得了一头导入人CD20抗体基因的转基因奶牛——贝贝。
有的学者另辟蹊径,创立了精子载体转基因法。该方法是将精子与目的DNA进行预培养后,使精子具有携带目的基因进入卵子的能力,精子与卵子结合后,该基因被整合到受精卵的DNA中。同显微注射法相比,该方法有几个明显的优点:无需显微注射操作,不会对胚胎造成损伤,整合率高,成本很低,不需要对动物进行胚胎移植手术处理等。但该方法成功率不高、效果不稳定,有待科研人员进一步探索和改进。与显微注射法相比,该方法成功的例子不多。1989年意大利Lavitrano等首次报道利用精子载体法获得转基因鼠;1996年意大利Sperandio科研小组报道了采用该方法生产转基因牛和猪。
谈到病毒,人们往往面容失色,殊不知病毒在科学上有很多妙用。逆转录病毒是一种RNA病毒,在转基因技术中有着独特的应用。人们将目的基因结合到逆转录病毒上,通过病毒感染可将目的基因插入到宿主基因组中去。该方法具有可同时感染大量胚胎、不需要昂贵的显微注射设备等优点,但也存在插入外源DNA大小有限、外源基因易发生重排和丢失、逆转录病毒的序列可能干扰转基因表达等缺点。应用该方法,美国人Salter等(1987)生产出转基因鸡;德国学者Hofmann等获得绿色荧光蛋白转基因猪(2003),随后又生产出转基因牛(2005);来自冷泉港实验室的Michael获得能够发荧光的山羊(2006)。
⑤ 常用的转基因动物的方法有哪些
1)基因打靶
基因打靶是将基因从“基因枪”里直接打入靶细胞。用特殊物质将目的基因包裹起来,然后像枪子弹一样,直接打入靶细胞。
好处:操作方便
坏处:基因进入方式太暴力,且对目的细胞的细胞膜有机械损伤,成功率低,在万分之一一下。
2)显微注射
这是目前较为成熟,应用也最广的一种了。通过显微操作仪,直接将目的基因注射到细胞核里。
好处:操作也较方便,显微操作仪也不贵,十几万左右。
坏处:还是太暴力,成功率也不高,比基因打靶要高,在万分之一左右。
3)病毒转染
这是目前大家看好的一种,将目的基因导入灭活或者无毒性的病毒内,通过病毒所特有的方式,将目的基因整合到目的细胞的染色体组或者导入细胞核里。
好处:成功率高,在百分之一以内。
坏处:操作不方便,且病毒大多数具有感染性切有致病、致命性,很难被公众接受。
4)性原细胞导入
这是一种新型的转基因方法,是将目的基因导入性原细胞(这些细胞将来时发育成生殖细胞的),那么,由这些性原细胞发展而来的生殖细胞就也具有这个目的基因。
好处:成功率高,在九成以上。
坏处:成本高,操作要求高,周期长。
注意:以上成功率指的是基因导入的成功率,不是基因表达的成功率,实际上基因表达的成功率比基因导入的成功率还要低很多。
⑥ 转基因动物的培育流程包括…………
1.目的基因的获得,牵扯到很多,比如序列的获得,引物的设计,T载体的转化,测序等等。
2.表达载体重组子的构建。将你获得的目的基因克隆到表达载体上,比如说PBI121等,利用限制性酶切位点,体外连接等。
3.表达载体重组子转化农杆菌中。
4.农杆菌与植物叶片或者其他组织共培养,转化植物
5.抗生素筛选。一般农杆菌共培养四天后用含有抗生素的培养基筛选。
6.组培苗的获得,炼苗。
7.转基因植株的检测,如PCR检测,Southern/Northern杂交等。