1. 动物转基因技术的常用技术
1、显微注射法:将DNA注射到胚胎的细胞核内,再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内,使之发育成正常的幼仔。
2、体细胞核移植方法:先在体外培养的体细胞中进行基因导入并筛选。然后将带转基因体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中,生产重构胚胎。
2. 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)。
3. 哺乳动物最常见的转基因方法是
显微注射转基因方法,也叫原核显微注射法;2胚胎细胞介导法3精子介导法;4 体细胞核移植技术。望采纳。
4. 转基因是一种什么样的技术
运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有优良遗传形状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种。也可以利用其他生物体培育出人类所需要的生物制品,用于医药、食品等方面。
转基因技术
转基因技术的定义
将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"(Genetically modified organism,简称GMO)。
几种常用的植物转基因方法
遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类,第一类需要通过组织培养再生植株,常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法;另一类方法不需要通过组织培养,目前比较成熟的主要有花粉管通道法。
1.农杆菌介导转化法
农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒,其上有一段T-DNA,农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。
农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是水稻)中也得到了广泛应用。
2.基因枪介导转化法
利用火药爆炸或高压气体加速(这一加速设备被称为基因枪),将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中,然后通过细胞和组织培养技术,再生出植株,选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比,基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单,因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。
3.花粉管通道法
在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出,我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株,技术简单,不需要装备精良的实验室,常规育种工作者易于掌握。
常用的动物转基因技术
1.显微注射法
在显微镜下,用一根极细的玻璃针(直径1-2微米)直接将DNA注射到胚胎的细胞核内,再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内,使之发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因的转基因动物。
2.体细胞核移植方法
先在体外培养的体细胞中进行基因导入,筛选获得带转基因的细胞。然后,将带转基因体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中,生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体中,产生的仔畜百分之百是转基因动物。
转基因技术与传统技术的关系
自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用,通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法,进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。
因此,转基因技术与传统技术是一脉相承的,其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上,转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。第一,传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。第二,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地对某个基因进行操作和选择,对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。因此,转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合,可相得益彰,大大地提高动植物品种改良的效率。
下面分别对转基因动物和转基因植物来进行描述。
一、转基因植物
转基因植物是基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得,有可能改变植物的某些遗传特性,培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。而且可用转基因植物或离体培养的细胞,来生产外源基因的表达产物,如人的生长素、胰岛素、干扰素、白介素2、表皮生长因子、乙型肝炎疫苗等基因已在转基因植物中得到表达。
二、转基因动物
转基因动物就是基因组中含有外源基因的动物。它是按照预先的设计,通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵,再以生殖工程技术,有可能育成转基因动物。通过生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因转移,可能育成生长周期短,产仔、生蛋多和泌乳量高,生产的肉类、皮毛品质与加工性能好,并具有抗病性,已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果。
还可将转基因动物作为生物工厂(Biofactories),如以转基因小鼠生产凝血因子IX、组织型血纤维溶酶原激活因子(t-PA)、白细胞介素2、α1-抗胰蛋白酶,以转基因绵羊生产人的α1-抗胰蛋白酶,以转基因山羊、奶牛生产LAt-PA,以转基因猪生产人血红蛋白等,这些基因产品具有高效、优质、廉价与相应的人体蛋白具有同样的生物活性,且多随乳汁分泌,便于分离纯化。
但由于转基因动物受遗传镶嵌性和杂合性的影响,其有性生殖后代变异较大,难以形成稳定遗传的转基因品系。因而,尝试从受体动物细胞中分离出线粒体,以外源基因对其进行离体转化,再将转基因线粒体导入受精卵,所发育成的转基因动物雌性个体外培养的卵细胞与任一雄性个体交配或体外人工授精,由于线粒体的细胞质遗传,其有性后代可能全都是转基因个体。
5. 昆虫转基因方法有哪些 求全面点例如微生物转基因方法
昆虫转基因方法有哪些 求全面点例如微生物转基因方法
都有很多用途。
转基因植物:主要是利用转入基因,提高农作物性能。如在棉花中导入抗棉铃虫基因,种植抗虫棉花;导入耐寒基因,扩大农作物在寒冷地区种植面积;在番茄中导入抗腐基因,延长番茄保存时间等。
转基因动物:目前主要是用于器官移植。如在猪的卵细胞中导入某人的基因,待该猪长大后,将猪的肝、肾、心脏等器官移植入该病人体内,可避免人体对外来器官的免疫排斥反应,提高病人存活率。
转基因微生物:主要用于生产所需要的生物活性物质或生化药品。如抗干扰素、维生素、激素等。例如,将红杉中产生紫杉醇的基因导入某种细菌,再将该细菌进行大规模培养,就可从细菌培养液中提取出用于治疗癌症的紫杉醇药物,可大大地提高药物产量和提取率。
6. 转基因植物的筛选常用哪些方法
转基因的方法很多 最常用的有农杆菌介导的遗传转化法和基因枪转化法 无论哪种方法 转化细胞与非转化细胞相比都只占少数 两者存在竞争 而作为异种细胞的转化细胞的竞争力很弱18。因此 必须对转化细胞进行筛选18。再生植株有可能逃避选择而成为假转化体 另外 外源基因的整合 表达机制也非常复杂 因此 必须对转基因植株中外源基因的特性进行检测
7. 植物的转基因有哪些方法
目前已发展了许多用于植物基因转化的方法,这些方法可分为三大类:一类是载体介导的转化方法,即将目的基因插入到农杆菌的质粒或病毒的DNA等载体分子上,随着载体DNA的转移而将目的基因导入到植物基因组中,农杆菌介导和病毒介导法就属于这种方法;
第二类为基因直接导入法,是指通过物理或化学的方法直接将外源目的基因导入植物的基因组中,物理方法包括基因枪转化法、电激转化法、超声波法、显微注射法和激光微束法等;化学方法有PEG介导转化方法和脂质体法等;
第三类为种质系统法,这包括花粉管通道法、生殖细胞侵染法、胚囊和子房注射法等。
8. 动物转基因常用的外源基因导入方法有哪些
转基因动物指用人工方法将外源基因导入动物受精卵或早期胚胎细胞,使外源基因与动物本身的基因组整合,并随细胞的分裂而增殖,从而将外源基因稳定的遗传给下一代的工程化动物。最早的典型例子就是1982年由美国华盛顿大学Palmiter等报告的“超级小鼠”。他们将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵,所生7只子代小鼠中有6只生长加快,体重明显增加,这就是所谓的“超级小鼠”诞生了。
9. 植物有哪些转基因方法呢
转基因的方法,也就是基因工程,亦称转基因技术。步骤:
1)获取目的基因
2)通过载体将其导入宿主细胞
3)使其在宿主细胞内表达
4)检验表达
其中有限制性内切酶,DNA连接酶,质粒等。工具酶十分重要。
10. 常用的转基因方法有哪些
常用的转基因方法包括农杆菌转化法、基因枪转化法和显微注射法3种。