生命科学院
分子生物学
期末综述
题目：基因工程在转基因动物领域的应用现状及展望
班级：09动物科学
姓名：曾雪婷
学号：2009084548
【摘要】本文阐述了基因工程和转基因技术研究的原理、基本路线，介绍了转基因技术和生产转基因动物的方法，总结转基因技术在哺乳动物领域的应用，提
出了转基因动物面临的问题，并对转基因技术及转基因动物的前景进行了展望。【关键词】基因工程；原理；转基因动物；应用；展望
基因工程是改变生物的遗传组成，增加生物的遗传多样性，赋予转基因生物新的表型特征，使其能够更好地服务于人类社会的一项工程技术。基因工程在转基因动物领域的应用具有巨大的发展潜力，促进了转基因方法的不断发展和转基因动物应用领域的迅速扩大。
1.基因工程与动物基因工程的原理
基因工程又名遗传工程(geneticengineering)、一主要包括DNA重组技术、分子克隆或基因克隆等技术，它是指在分子水平上提取(或合成)不同生物的遗传物质，在体外切割，再和一定的载体拼接重组，然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内，使这种外源DNA(基因)在受体细胞质中进行了复制与表达，按人们的需要繁殖扩增基因或生产不同的产物或定向创造生物的新性状，并能稳定遗传给后代[1]。基因工程的核心内容包括基因克隆和表达。
动物基因工程就是利用基因工程技术来人为地改造动物遗传特性的技术体系。它的具体应用就是生产转基因动物(transgenicanimal)，即用基因工程的方法获得目的基因并导入到动物的受精卵中，使外源基因与动物本身的基因组DNA整合到一起，并随细胞的分裂而增殖，从而在动物体内得到表达，产生具有特定性
状的个体。这种在基因组中稳定有效地整合有人工导入外源基因的动物称转基因动物。应用实验胚胎学和分子生物学原理，将来自一种生物的特定基因导人另一动物的受精卵或早期胚胎细胞中，并整合到宿主染色体中，在动物发育过程中表达，并能通过生殖细胞传递给后代。其基本程序为：目的基因的制备——目的基因的导入——感染外源基因供体的培养——筛选外源基因的供体检验——受体细胞的准备——转基因重组胚的构建——转基因重组胚的培养——转基因重组胚胎的移植——产下转基因动物——转基因动物鉴定——生殖细胞传递给后代。转基因动物的出现引起了世人的瞩目。
2.转基因技术的应用领域
2.1转基因技术在哺乳动物遗传育种领域的应用
转基因技术完全可以按照人类的主观愿望设计目的基因及其表达产物，通过定向精心培育，使物种符合人类经济目的的变异，能加快其积累和保存的步伐。在畜牧业生产上，主要是用于遗传改良，加速动物育种，研究真核生物基因表达调控机理。当出现符合我们预想结果的转基因动物时，再利用优良动物品种的体细胞作核供体克隆动物，用于大量生产转基因动物。利用转基因技术可以很快地在实验室创造出新物种。在动物杂种优势利用方面，可增强选育的种畜性状稳定，提高育种效率，大大缩短育种年限，加速动物育种的进程。另外，
对于家畜可以做基因工程改造，将结合特异抗原抗体基因转入动物体内，制造出对细菌、病毒及寄生虫等疾病具有遗传免疫特性的转基因抗性动物。
2．2转基因技术在生物制药领域的应用
目前，转基因动物的乳腺可以用作生产医用蛋白，提高转入基因(如κ-酪蛋白基因)以及一些激素(如生长激素)及酶(如转乳糖酶基因)的基因表达的经济有效的生物反应器，即通过乳腺生物反应器可得到治疗一些疑难病症的药物。把一些目的基因(即能够产生治疗某种疾病特效物质的基因)注射到一个奶牛受精卵的原核里，通过基因整合、胚胎发育，再将其移人母体子宫中继续发育成后代，在雌性性成熟后的乳汁中提取有用的药物。这种方法整合率低，乳腺里的表达量很低，得不到理想的药物。现在可利用转基因技术结合克隆技术来生产乳腺生物反应器。首先把目的基因整合到体细胞、成纤维细胞或胚胎干细胞中培养，再筛选出高表达量的细胞进行克隆，其后代动物乳腺里就有高表达量的蛋白质。即动物成为“制药厂”。2003年，Brophy等[2]通过转基因克隆技术使牛奶中β-伊酪蛋白的含量提高了8％～20％，κ-酪蛋白的含量提高了两倍。由此表明，通过转基因的方法利用乳腺生物反应器来生产转基因生物制剂具有极大的开发潜力。2．3转基因技术在建立动物模型和器官移植等医疗领域的应用
转基因鼠是人类疾病的动物模型，它可以帮助人们深入了解复杂疾病的病因和发展过程。科学家们已经建立了包括老年性痴呆症、关节炎、肌肉营养缺乏症、肿瘤发生、高血压、神经衰变症、内分泌功能障碍、动脉硬化症等疾病鼠模型[3]。在器官移植方面，研究者成功敲除α-1，3-半乳糖苷酶基因的猪，这为人类异体器官移植的设想带来了曙光。
3.转基因动物
3．1转基因动物的研究方法
利用转基因技术培育新品种既可以加快家畜品种的改良速度，提高肉，奶、蛋的产量和品质，又可以生产珍贵的药用蛋白。常用的制备转基因动物的方法主要有：原核期胚胎的显微注射法(genmicroiniectioninpronucleus’embryo)；逆转录病毒感染技术(retrovirus-mediatedgenetransfer)；精子载体法(sperm-mediatedgenetransfer)；生殖细胞转染法(germcell—mediatedgenetransfer)；胚胎干细胞(ES)技术及原始生殖细胞(PGCs)技术(embryostemcell／primordialgermcells—mediatedgenetransfer)；受体介导的基因转移(recipient—mediatedgenetransfer)等。DNA显微注射法、胚胎干细胞介导法和转基因体细胞克隆技术足目前转基因动物研究中常用的方法[4]。随
着研究的深入，动物转基因技术已从简单的显微注射法向高效率的转基因体细胞核移植方向发展，从外源基因随机插入(或整合)到定点整合的转变，从传统转基因到条件控制的转变。
3．2转基因动物生产的技术方法
转基因动物技术始于20世纪80年代，随着研究的深入，转基因动物的制作技术得到了突破性进展。现已建立了许多融合有外源基因的转基因小鼠和大鼠，转基因兔、猪、羊、牛等已诞生[5]。目前常用DNA显微注射法、胚胎干细胞介导法和转基因体细胞克隆技术生产转基因动物。
3．2．1DNA显微注射法生产转基因动物
1990年12月，美国GenpharmInternational公司用酪蛋白启动子与人乳铁蛋白(humanLactoferrin，hLF)的cDNA构建了转基因载体，通过显微注射法获得了世界上第一头名为Herman的转基因公牛。该公牛与非转基因母牛生产的转基因后代，1／4后代母牛乳汁中表达了人乳铁蛋白含量达1000ug／mL。2002年，Berkel等利用牛asl-酪蛋白启动子与人乳铁蛋白基因组6．2kb片段构建转基因载体，通过显微注射获得了转基因牛。ELISA(Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay)结果分析表明，转基因牛奶中人乳铁蛋白的含量为300～2800ug／mL。这一研究结果表
明，可以用转基因牛生产人乳铁蛋白。
3．2．2胚胎干细胞介导法生产转基因动物
利用胚胎干细胞可以在体外培养和便于基因操作的优点，用自体细胞核内的遗传物质生产完全相同的胚胎干细胞，用特定的物质进行处理和诱导，得到所需要的各种组织细胞，再送回人体便能够修补和更新因疾病或老化而受损的器官组织。此构想已经初步在小鼠以及大型哺乳类上试验成功。将转基因技术与干细胞技术结合产生的胚胎干细胞，结合基因敲除(geneknock-out)和基因导人(geneknock-in)等手段，进行基因定点整合实验，创建动物疾病实验医学模型和治疗遗传疾病及作为医用器官移植的供体等方面，有望成为医学领域新颖的治疗途径。人的异种器官移植的主要问题在于克服致命的超急性排斥反应。排斥反应是由人体内抗体通过结合到猪血管内的半乳糖而引发，会导致植入器官在被移植后几分钟到几小时内被破坏掉。因而防止排斥的最直接方法是将供体动物的a-1，3-半乳糖转移酶基因敲除掉。但真正将猪器官临床应用到人体内前，还须考虑猪内源性病毒传播给人类的潜在危险，基因打靶是目前解决此问题的有效探索。3．2．3转基因体细胞克隆技术生产转基因动物
PPL公司在Dolly绵羊诞生的同年，由Schnieke等共同合作得到了用于治疗血友病的第一批携带外源基因——人凝血因子(IX)：
HumanFactorⅨ基因的克隆绵羊，凝血因子Ⅸ可在乳中的表达量达到125ug／mL。Cibelli等用标记物β-gal／neo对雄性牛胎儿的成纤维细胞进行转染，再经新霉素筛选所得到抗性细胞克隆获得都在同一个染色体位点整合了外源基因β-半乳糖苷酶的4头小牛。Baguisi 等克隆得到高效表达人抗凝血因子Ⅲ的转基因山羊。McGreath等获得第一只定点整合外源基因的转基因克隆绵羊；Lai等用G2／M期细胞做核供体得到表达绿色荧光蛋白的小猪；同年Lai等成功得到敲除a-1，3-半乳糖苷转移酶基因的克隆猪。目前国内已经有许多课题组掌握了体细胞克隆技术和转基因克隆技术，成勇等[6]以转基因山羊体细胞为供体细胞克隆出转基因山羊。龚国春等[7]获得了第一头转基因克隆牛。石德顺研究员领导的课题组正在进行转基因克隆水牛的研究，已经建立了基因打靶的技术平台，获得了转人a-乳清蛋白、TPO 基因的克隆水牛胚胎；中国农业大学李宁教授获得一批转有人体基因的转基因克隆奶牛，转基因克隆胚胎的移植受体牛妊娠率达到33．3％(国际水平30．7％)；转基因克隆胚的移植受体牛产犊率达到37．5％(国际水平11．5％)，因此，我国转基因体细胞克隆牛生产的总体效率达到了10％，转基因体细胞克隆牛技术达到国际前沿水平。我国是继美国之后第二个拥有高效转基因克隆牛技术的国家，这促使我国转基因动物新品种培育效率大幅提高。
4.转基因技术目前出现的问题及分析
尽管转基因动物研究和应用取得了重大进展，同时也面临着不少的问题和困难。目前出生的转基因动物定点整合效率低，外源基因表达不稳定，成本昂贵；对家畜染色体上控制众多经济性状的基因位置知道不多，动物的生产性状的基因由多基因控制，难以实现同时对大批基因的转移；控制各种主要性状的基因在宿主表达(受体)组织内特异性表达的调控因子和启动因子尚未完全发现；其食品及产品的安全性问题也引起了世人关注。2007年，Yang等首次对克隆牛与非克隆牛的生物化学组分进行了分析，表明两者在生物安全评价指标上没有大的差异。同年，Laible等在分析了转基因和克隆奶牛的奶样和奶酪的化学成分后得出结论，克隆牛与传统育种获得的牛奶各项指标含量基本一致和类似，转有酪蛋白基因的奶牛初乳与正常奶牛的IgG含量和动态变化趋势类似。随着转基因技术进一步深入研究和推广应用，转基因技术在动物应用方面存在的一些问题会逐渐被攻克，技术会更加日趋成熟完善。转基因动物被更多的人们认可和接受，其应用也将更加广泛。
5.转基因技术的发展前景
基因工程技术以其巨大的生命力影响着人类的生活，并已逐步渗透到人类生活的各个领域。随着转基因技术领域的不断拓展，在实验
室获得的新突破和技术成果不断地运用到生产实践中去，创造出更多具有优良经济性状的不同种类的转基因动物，使地球的生物圈变得更加丰富多彩。转基因技术的出现与发展为研究动物改良、抗病育种方面，探明人类疾病发病机理研究以及建立人类遗传疾病的转基因动物模型，建立动物生物反应器来生产天然活性药物蛋白和基因治疗以及生产人类器官代用品等方面极具有开发潜力，转基因技术的成熟和推广将给人类带来无限光明。
参考文献：
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[5]孙晗笑．陆大祥，刘飞鹏．转基因技术理论与应用[M]．郑州：河
南医科大学出版社．2000，422．
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隆山羊[J]．生物工程学报，2002，18(1)：9-83．
[7]龚国春．戴蕴平，樊宝良，等．以不同类型的转基因细胞为核供
体生产牛的转基因克隆胚胎[J]．中国科学：C辑．2003。33(6)：532—538．
第十一讲基因工 程模 因工程模型 梁虹 中国医学科学院医学实验动物学研究所 2011-10-28
WASHINGTON, DC - The international Mouse Genome Sequencing Consortium today announced the publication of a high-quality draft sequence of the mouse genome - the genetic blueprint of a mouse - together with a comparative analysis of the mouse and human genomes describing insights gleaned from the two sequ en ces. Th e paper appears in the Dec. 5 issue of the journal Nature. The Mouse Genome And The Measure of Man December 2002 基因工程技术，包括基因打靶、基因沉默和转基因技 术等首先在小鼠的基因修饰和品系培育上广泛使用， 并产生了大量的基因剔除、转基因疾病小鼠模型和基 因功能研究模型，成为生命科学研究、医学研究和药 学研究的重要支撑条件，并推动了对生命规律的探索 和医药研究的发展。
基因导入方式 一、显微注射法 在倒置显微镜下通过显微操作系统用注射针将DNA样品注射到受精卵雄原核中，利用外源基因整合到DNA中，从而得到转基因动物。 ?特点：对DNA大小无限制，不需要载体，转基因成功率约20%，外源基因在小鼠染色体上常呈成串的头尾项链的多拷贝插入。 ?缺点：外源基因的插入位点和插入拷贝数都无法控制，易造成宿主动物基因组的插入突变，引起相应的性状改变。 二、慢病毒感染法 将具有一次性感染的病毒注射到小鼠受精卵透明带下。 ?特点：转基因成功率和转基因表达率可达到70%以上，且大多为单拷贝或低拷贝整合。?缺点：目的基因插入容量＜10kb，制备病毒需要一定的安全考虑。 三、精子载入法 将精子与DNA混合，然后通过单精注射或IVF获得转基因小鼠。
基因工程的现状及发展 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
基因工程的现状及发展 研究背景： 迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。 目的意义： 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。 内容摘要： 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 成果展示：
基因工程及其应用文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
第2节基因工程及其应用（第1课时）知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA 重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究
传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的 水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是 指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？ 七、基因重组与基因工程比较
基因工程在园林植物中的应用 摘要：与传统育种方法相比，基因工程技术具有独特优势，近年来, 基因工程育种一直是园林植物育种研究的热点。本文就近年来与花卉基因工程相关的研究与应用进行综述, 同时简单评述了花卉基因工程育种研究中存在的问题并展望其应用前景。 关键词：基因工程，育种，园林，花卉 正文： 我国的花卉栽培有着悠久的历史, 花卉种质资源丰富, 为世界园林的发展作出了巨大的贡献。但是, 与花卉业发达的一些国家相比, 我国的花卉发展水平还处于较为落后的阶段。传统育种大多通过杂交或无性繁殖筛选的方式选择良种, 育种周期长且效率低。而辐射育种、航天育种等则难以定向培育新品种, 随机性大。基因工程育种具有育种周期短、效率高, 培育定向性强和可跨种类利用有价值的基因等优点。因此, 花卉基因工程育种具有极大的发展潜力, 为改良和创造优、新、特花卉品种提供了快捷途径。 基因工程又称遗传工程，是生物工程的主导技术。DNA重组技术或分子克隆是基因工程的核心。与传统育种相比，花卉基因工程育种有如下优点:①在基因水平上改造植物，更具精确性；②能够定向修饰花卉某个或某些性状而保留其他性状，提高育种的目的性和可操作性；通过引入外来基因扩大基因库，从而培育出新型的花卉品种；③能够创新种质，打破物种间交流的界限，为花卉的定向育种提供更先进的技术保障；④育种周期短，效率高。 目前, 植物遗传转化方法主要有农杆菌介导转化法和DNA直接导入法两类。农杆菌介导法和基因枪法是外源基因进入植物细胞应用比较广泛和比较成功的方法。观赏花卉的品质性状通常包括花色、花香、花形、花期、株形、叶色和观赏寿命等, 这些品质的优劣会直接影响其观赏价值和商品价值。植物基因工程可以通过定向修饰花卉的某些目标性状而保留其他原有优良性状或引入外源基因而扩大其基因库等方式来培育具有独特新奇品质的高档花卉，创造出巨大的经济效益。因此, 花卉基因工程在花卉品质性状改良方面有着广阔的应用前景。 目前基因工程在花卉育种中的应用方面主要有： 1、花色基因工程 花的颜色是一种复杂性状, 它主要由三大类色素决定, 即类黄酮、类胡萝卜素及甜菜色素。这三大类色素的合成都涉及到多个代谢步骤、多种酶的催化, 因而与之相关的基因也较多, 其作用机理十分复杂。花的颜色还受到色素浓度、多种色素的共同成色作用, 某些色素与重金属离子螯合作用、液泡液的PH 值等因素的影响。 目前, 花色修饰主要通过以下几种方式进行。(1) 直接导入新的目的基因法。(2) 反义基因抑制法。(3) 共抑制法。 菊花是中国传统名花,其花色变异丰富,但独缺蓝色系；瓜叶菊是菊科千里光属广泛栽培的观赏植物,具有典型的蓝色系。研究通过对比菊花和瓜叶菊花青素苷生物合成途径上关键结构基因的表达差异,探讨菊花蓝色系缺失的原因,分析花发育过程中蓝色花形成的分子生物学机理,对于开展花色改良的分子育种具有重要的理论意义和实际应用价值。 2、香味基因工程 花的香味是花卉的一个重要观赏性状。但是花卉香味基因工程目前还处于起步阶段, 研究进展缓慢。究其原因, 主要是芳香物质有比花色素更为复杂的代谢途径。控制香味的代谢物远比控制色彩的代谢物多。 3、花发育基因工程 目前, 研究人员已克隆出了一批与花发育相关的基因。主要有开花基因、花分生组织特
转基因研究的现状及发展 转基因作物是当今世界各国现代生物技术产业研究的热点，中国的转基因生物技术发展一、我国转基因作物的发展现状迅速，由于科学界对转基因作物对人类及生态环世界上最早的转基因作物诞生于年，是一境利与弊的争论，措政府应制定相应的政策、施对到种含有抗生素药类抗体的烟草。世纪年代，其进行安全管理。本文论述了转基因作物在国际农业生物技术已逐渐成为各国现代生物技术产业研国内的发展现状，分析了转基因作物对人类及生态环境的利与弊以及关于我国转基因作物安全管究的热点。 转基因技术的应用 1．在畜牧兽医中的应用 应用于动物抗病育种转基因技术可以用于动物抗病育种，通过克隆特定基因组中的某些编码片段，对之加以一定形式的修饰以后转入畜禽基因组，如果转基因在宿主基因组能得以表达，那么畜禽对该种病毒的感染应具有一定的抵抗能力，或者应能够减轻该种病毒侵染时对机体带来的危害。（其用于遗传育种，不仅可以加速改良的进程，使选择的效率提高，改良的机会增多，并且不会受到有性繁殖的限制。）例如Clements等将绵羊髓鞘脱落病毒的表壳蛋白基因转入绵羊，获得的转基因动物抗病力明显提高；丘才良把一种寒带比目鱼抗冻基因成功地转移到大西洋鲑中，为提高某些鱼类的抗寒能力做了积极的尝试。 2．在医学领域中的应用 用于生产药用蛋白用转基因动物的乳腺生产重组蛋白（乳腺生物反应器）可能是转基因动物的最大应用，这也是世界范围内转基因研究的热点之一。Swamdom （1992）用β-球蛋白的4个核酸酶I的高敏位点与人的两个基因相连，融合基因产生的转基因猪与鼠的原型相似。目前，把转基因动物当作生物反应器来生产药用蛋白已经受到国际社会的极大关注，不仅各国政府投资，一些私人集团也不惜投入大量资金加以研究和开发。 3．转基因的应用存在的问题及展望 （1）转基因表达水平低，许多转基因的表达强烈地位受着其宿主染色体上整合位点的影响，往往出现异位表达和个体发育不适宜阶段表达，影响转基因表达能力或基因表达的组织特异性，从而使大部分转基因表达水平极低，极少部分基因表达水平过高。 （2）难以控制转基因在宿主基因组中的行为，转基因随机整合于动物的基因组中，可能会引起宿生细胞染色体的插入突变，还会造成插入位点的基因片段丢失，插入位点周围序列的倍增及基因的转移，也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因。 （3）不了解哪些基因控制多数生理过程，不了解基因表达的发育控制和组织特异性控制的机制。 （4）制作转基因动物的效率低，这是目前几乎所有从事转基因动物研究的实验室都面临的问题，也是制约着这项技术广泛应用的关键。 （5）对传统伦理是一种挑战，对人类的生存有一定的负面作用等。 当然，我们不能因为这些缺点的存在就否定转基因技术的研究价值。因为它作为一种新兴的生物技术，配合其他相关的生物技术将具有广阔的应用前景。随着这一技术日趋成熟，许多问题有望逐步得到解决。
1．3 基因工程的应用 1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2.了解基因工程的进展。3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。(难点)
一、植物基因工程的成果(阅读教材P17～P20) 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.抗虫和抗病转基因植物 2. (1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。 (2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 3．利用转基因改良植物的品质
植物基因工程成果表现 “三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。 二、动物基因工程的前景(阅读教材P20～P21)
三、基因工程药物(阅读教材P21～P23) 1.药物来源：转基因的“工程菌”。 2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 四、基因治疗(阅读教材P23～P24) 1.概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。 3．方法 (1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。 (2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。 连一连 判一判
(1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×) (2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(×) 分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。 (3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。(×) (4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。(√) (5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗。(×) (6)基因治疗又叫基因诊断。(×) 三种转基因生物的生产过程
转基因动物技术应用研究进展 摘要：本文主要对动物转基因技术发展状况作了概述，重点是近年发展的提高转基因效率的非定点整合转基因方法, 如睾丸转基因法和卵巢转基因法; 提高转基因精确性的定点整合转基因的基因打靶法作了介绍。然后对转基因技术的应用作了论述，最后对转基因技术的发展前景作了展望。 关键字：动物转基因技术；应用；展望 Progress on Techniques for Producing Transgenic Animals And their Application Abstract: This review describes the recently developed animal gene transfer techniques, including gene transfer into the testis and ovary for easily making non-site specific methods; gene targeting in embryonic stem cells, somatic cells and primordial germ cells for site specific methods.The application and prospect of transgenic technology was also discussed. Key words: animal gene transfer technique; application;prospect 动物转基因技术是将外源基因移入动物细胞并整合到基因组中, 从而使其得以表达。自Palmiter等[1] (1982)把大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵获得超级巨鼠以来,世界各国科学家对转基因技术应用于动物生产的研究产生了极大的兴趣,并相继在兔、羊、猪、牛、鸡、鱼等动物上获得转基因成功。转基因动物研究是近年来生命科学中最热门、发展最快的领域之一,其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中。这项技术正在对动物生产产生一场新的革命,在提高生长速度、生产性能,改善产品品质、抗病育种、基因治疗等方面取得了可喜的进展,显示出诱人的应用前景。 1 转基因动物技术 1.1 显微注射法 这一方法是发展最早,目前应用最广泛和最为有效的制作转基因动物的方法,创始人是Jaenisch和Mintz等,Gorden等[2]和最先通过此法获得转基因动物。其基本原理是:通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵,利用受精卵繁殖过程中DNA的复制过程,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。 1.2 逆转录病毒载体导入法 将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高滴度的病毒颗粒,人为感染着床前后的胚胎,
基因工程技术的现状和前景发展 摘要 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。?在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。?随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，**提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。? 基因工程应用于医药方面 目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。?目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面
基因工程在植物育种中的应用 官玲(GUAN Ling) (莆田学院环境与生命科学系福建莆田351100) 摘要：在现代生物技术中，基因工程作为一个重要的部分，已经在生产和生活等多方面起着重要的作用。不断成熟的基因工程技术它解决了传统育种不能突破的问题，与传统育种方法相比, 基因工程技术具有独特优势可以定向修饰植物的某些目标性状并保留其它原有性状通过引入外来基因扩大基因库。本文主要综述了基因工程在药用植物和花卉植物育种中的研究状况及对以后的发展现状进行的展望。 关键词：基因工程;植物育种;基因芯片技术;前景展望 基因工程是指运用分子生物学技术, 将目的基因或DNA片段通过载体或直接导入受体细胞, 使受体细胞遗传物质重新组合, 经细胞复制增殖, 新的基因在受体细胞中表达, 最后从转化细胞中筛选有价值的新类型, 继而它再生为工程植株, 从而创造新品种的一种定向育种技术。与传统育种相比, 植物基因工程具有以下特点植物基因工程是在基因水平上来改造植物的遗传物质, 更具有科学性和精确性,同时育种速度也大大加快能定向改造植物的遗传性状, 提高了育种的目的性与可操作性植物基因工程大大地扩展了育种的范围, 打破了物种之间的生殖隔离障碍, 实现了基因在生物界的共用性, 丰富了基因资源及植物品种。 1.基因工程技术在药用植物育种中的应用 由于医药事业的快速发展, 野生药材资源已远远不能满足需要, 尤其是许多原料性药用植物资源已面临资源枯竭的威胁, 加之人工驯化和栽培的药用植物物种退化和濒危的问题极为突出。根据这些中药资源的活性成分、生长规律、生产特性, 运用生物工程技术对其进行保存性研究, 从而保护濒危紧缺的药用植物资源.。 通过遗传转化, 将目的基因（如抗逆、抗病毒、抗虫、抗除草剂等相关基因）导入药用植物以改变传统遗传性状, 培育优良品种, 增强药用植物抗病毒、抗虫害、抗除草剂的能力, 利用植物生产异源蛋白及改变植物质量性状、保护和繁殖濒临灭绝的植物材料[1]. 1.1优良品种的培育 刘建勋等[2]利用PCR 技术克隆出青蒿素生物合成途径中的关键酶基因和东北红豆杉中紫三醇生物合成途径中起限速作用的紫三烯合成酶基因, 该基因cDNA 片段由2586 个核苷酸组成, 将该cDNA 片段导入红豆杉细胞后, 影响紫杉醇含量。NSFC 资助的“银杏内酯合成二萜环化酶基因克隆与生物转化研究”、“水母雪莲P 基因克隆及其对3-脱氧类黄酮化合物生物合成调控的研究”、“丹酚酸类化合物生物合成关键酶基因克隆与调控研究”、“重组蝎毒素
动物的基因工程技术及其意义
第 23 卷
第6期
临沂师范学院学报 2001 年 12 月 动物的基因工程技术及其意义 高 翔, 刘京贞
(临沂师范学院生物与农林科学系,山东临沂 276005) 摘 要:动物的基因工程技术(或遗传工程技术)目前已发展了三大类,包括动物转
基因技术、克隆技术及 转基因克隆技术.它们具有重大的应用价值和科学意义,有着诱人的发展前景,必将 成为 21 世纪全球范围内生物工程领域竞争的热点.b5E2RGbCAP 关键词:转基因动物技术; 中图分类号:Q789 克隆动物技术; 文献标识码:A 转基因克隆动物技术 文章编
号:1009-6051(2001)06-0065-02p1EanqFDPw 1 动物基因工程技术概述,值.而把转基因技术与克隆技术结合,.
.也就是说此动物体的基因组中,.其原理是:从某种动物分离提取,重建和扩增,再 将加工好的这种目的基因导入另外一个同种或,使其稳定地整合到受体细胞的基因组中, 再将此受精卵移入代孕母体子宫内,发育成成熟的幼体产出.这种方式产生的动物即携 带有外源目的的基因,称转基因动物.常用的转基因动物技术方法有 3 种.即原核内显微 注射法,转染色体技术和细胞载体技术等.DXDiTa9E3d 克隆技术(Mammaliancloning),又称核移植或无性繁殖技术.也是通过特殊的人工 手段(如显微镜操作仪,电融合等)对动物特定发育阶段的核供体(胚胎分裂球或体细胞
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核)及相应的核受体(去核的原核胚或成熟的卵母细胞)不经过有性繁殖过程,进行体外 重构,形成重构胚,并通过胚胎移植(移入代孕母体子宫内)发育成新个体,这种新个体的 动物基因型与核供体的动物基因型相同.如“多莉羊”是由绵羊乳腺上皮细胞的细胞核 作核供体“,多莉”的基因型即与该绵羊的基因型相同.中国西北农业大学培育成的山 羊“阳阳”,核供体是山羊耳朵上的一个细胞核(体细胞核)“阳阳”,的基因型即与此 山羊的基因型相同.“多莉”和“阳阳”都没有亲生父母,它们的遗传基因仅来自一个 成年羊的体细胞,相当于此成年羊 RTCrpUDGiT (cloned)羊(即细胞核移植羊).“克隆”(细胞核移植)一词很快就成为一个专门的 科学的复制品,因此人们称它为“克隆”5PCzVD7HxA 术语,频繁地出现在科学及新闻文献中. “多莉”和“阳阳”的出生充分证明,高级哺乳动物已分化的体细胞核移植后,可 获得正常的克隆动物.由此引起了全世界的轰动,有人提出要克隆人,并声称已掌握了克 隆人的技术,由此引起了全球有关克隆人及其人类伦理学方面的争论.人的克隆技术将 会危及到人类的家庭观念和夫妻关系,并可造成人与人之间关系的混乱和社会的动荡. 于是,包括中国在内的许多国家纷纷制定了禁止克隆人研究和实验的法律和法规.但目 前美英等国已放宽了对人类克隆的限制,允许治疗性克隆(即用于治疗疾病的克隆)的研 究,禁止繁殖性克隆(即用于繁殖人的克隆)的研究.jLBHrnAILg 转基因克隆动物是转基因动物技术与克隆动物技术的有机结合.它是以体细胞(包 括动物成体体细胞、胎儿成纤维细胞等)为受体 xHAQX74J0X ,将目的基因以 DNA 转染的方式导入能进传代培养的动物体细胞,再以这些体细胞 为核供体,进行动物克隆.转基因动物克隆是指在获得转基因动物的基础上再进行动物
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转基因动物及其在医学中的应用 转基因动物是指通过加减特定的DNA片段而改变了基因构成和性状 的动物，也可以认为是指体内基因组中稳定地整合有外源基因的动物。该项技术始于80年代初，很快便成为研究动物基因表达特性及其功能的重要手段，在基因表达的调控机制等方面的基础理论研究、家畜家禽的遗传性状改造、培育能为人类提供器官移植材料的家畜、培育人类疾病的模型动物、作为生物反应器主产工业和医学所需要的珍贵生物活性蛋白等方面被广泛应用。本文主要对其在人类医学方面的应用现状及前景作以论述。 1转基因动物的制备技术 用以培育转基因动物的技术叫做转基因技术或基因转移。其总体过程是：首先从某种动物分离目的基因或人工构建该目的基因，把该目的基因在体外进行重组和扩增，然后再把加工好的目的基因设法导入另一个同种或异种动物受精卵的原核内（或细胞质内），使其稳定地整合到受体细胞的基因组中，最后使该受精卵发育成携带外源目的基因的个体，即产生了转基因动物。目前常用的转基因技术主要有： 1）原核内显微注射法是将在体外构建的目的基因，在显微操作仪下用极细的微吸管注射到处于原核时期的受精卵的原核中，让这种外源基因通过某种方式整合到受体细胞的基因组中去，以实现转基因的目的。 2）转染技术主要以RNA病毒或DNA病毒为载体，在体外将目的基因或连同启动子等序列一同重组到病毒的核酸载体上。再让该病毒感染受精卵或胚胎于细胞，利用载体病毒具有主动整合到受体细胞基因组中去的特性，让其连同所携带的目的基因等也一同整合到受体细胞的基因组上去。 90年代后又出现了两种较新的方法，即基因剔除和基因楔入技术。 3）细胞载体技术主要使用胚胎干细胞（ES）作为操作对象。胚胎干细胞是从哺乳动物早期胚胎的内细胞团中分离得到的一种二倍体细胞，可在体外培养并保持全能分化的潜能，一旦回复到适当的环境条件下即可形成胚系集落。可以用转基因技术将外源目的基因转移到胚胎干细胞中，通过同源重组或转换的方法使外源基因整合到胚胎干细胞的基因组中。而且，还可以根据由于外源基因的插入所产生的基因表达方面的改变，来对胚胎干细胞进行预筛选，从而大大提高转基因的成功率。被转基因后的胚胎干细胞经鉴定后可被移植到正常发育的囊胚中，再将囊胚导入假孕的代理母亲子宫内发育而产生出嵌合体动物，然后与正常的雄性动物交配即可获得生殖系携带外源基因的纯合转基因动物。 目前还有用快速分裂的哺乳动物乳腺肌上皮细胞或小鼠精子作为细胞载体。 2转基因动物在医学中的应用
动物转基因技术及其应用 摘自（作者：幸宇云任军江西农业大学来源：《百名专家谈转基因》） 转基因是指利用现代分子生物学技术，将某些生物的基因导入到其他物种中，由于导入基 因的表达，引起这些物种性状发生可遗传的变化。转基因动物就是利用转基因技术获得的、具 有正常表达和可稳定遗传外源基因的动物。自1982年第一只转基因动物——一只因导入大鼠 生长激素基因而使生长速度倍增的转基因鼠诞生以来，各种转基因动物，如鱼、兔、猪、牛、 羊等先后问世，1997年，举世轰动的“多莉”克隆羊的诞生使转基因克隆动物成为现实，转 基因动物研究得到了进一步发展。 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）。 胚胎干细胞是生命体中保留的未成熟细胞，具有再分化形成其他细胞和组织器官的潜力， 被称为“万能细胞”。利用胚胎干细胞生产转基因动物的原理是将外源基因导入分离好的胚胎 干细胞，然后将转基因的胚胎干细胞注射于受体动物胚胎后，参与宿主的胚胎融合形成嵌合体，从而得到转基因动物。这一方法的优点是可以对胚胎干细胞进行特定选择。缺点是目前只有小 鼠干细胞系比较成熟，而家畜干细胞系还未完全建立，有不少问题尚待解决。 体细胞克隆介导的转基因是动物转基因技术中的“高级版本”。说到体细胞克隆，很多人都会想到一位“动物明星”——多莉羊，它是于1997年由英国Wilmut等获得的杰作。转基因 克隆技术是转基因技术和动物克隆技术的有机结合，其基本原理是将目的基因导入动物体细胞
青岛农业大学 动物基因工程课程论文 题目：转基因动物生物反应器的构建及应用 姓名： 学院：动物科技学院 专业： 班级： 学号： 任课教师：闵令江 二〇一一年十月二十三日
转基因动物反应器的构建与应用 兽医专业刘朝霞 任课教师指导老师：闵令江 摘要:21世纪是生命科学突飞猛进的时代,生命科学在人类生活中占有极为重要的位置。一是生命科学的发展促进了其他学科的发展;二是生命科学发展带动的产业将推动世纪经济的发展近年来生物学和分子生物学取得的显著进展终于使这种幻想成为现实。基因工程应用技术之一的基因重组，可用于对不同生物遗传物质的体外人工剪切、组合、拼接，使遗传物质重新组合，然后，通过载体，如微生物、病毒等转入微生物或细胞内，进行"无性繁殖"，并使所需基因在细胞内表达出来，产生人类所需的物质或创造新的物种。根据目的蛋白表达部位的不同可分为乳腺生物反应器、血液生物反应器、卵生物反应器、尿生物反应器、精囊腺生物反应器、唾液腺生物反应器等。 关键词：转基因分子生物学生物反应器
Transfers animals biological reactor construction and application Student maioring in:Veterinary professional name:liuzhaoxia Tutor name:minlingjiang Abstract：21 century is the life science by leaps and bounds times, life science in human life has very important position. One is the development of life science promoted the development of other disciplines; 2 it is life science development of industry will push to drive the development of the economy of the century in recent years in biology and molecular biology significant progress finally make this fantasy become a reality. Genetic engineering application of the technology of genetic restructuring, which can be used on different biological genetic material of in vitro artificial shear, combined, joining together, make new combination of genetic material, and then, through the carrier, such as microorganisms, virus into the microbial or within cells, for "asexual reproduction", and make required in a cell gene expression, produce human needs corporeal or create new species.According to the purpose of protein expression can be divided into different parts of the mammary gland bioreactor, blood bioreactor, eggs bioreactor, urine biological reactor, the seminal vesicle gland bioreactor, salivary gland bioreactor, etc. Keywords: Genetically modified Molecular biology Biological reactor
动物转基因技术的研究现状与应用 课程：基因工程姓名：迪丽努尔·尼扎木墩学号：2013081605 摘要转基因动物就是指通过人工的方法将外源基因导人动物染色体基 因组，使之稳定表达并能遗传给后代的一类动物。转基因技术的一般方法有原核期胚胎的显微注射法（Microjection）、逆转录病毒载体法、精子载体法、体细胞核移植技术、胚胎干细胞介导的基因转移，这几种方法各有其公优缺点，在动物转基因上均有不同的应用，目前在动物抗病育种、建立诊断和治疗人类疾病的动物模型、利用转基因动物生产药用蛋白质等方面应用越来越广泛。 关键词转基因技术方法研究现状 转基因动物（transgenicanimal）指通过基因工程技术将目的基因导入生殖细胞、早期胚胎干细胞和早期胚胎，并整合到受体细胞的基因组中，它们经过各种发育途径形成所有细胞都包含目的基因的个体，称转基因动物（也称个体表达系统）。导入的基因称为转入基因（transgene），而整个技术则称为转基因技术（transgenictechnology或transgenesis）[1]。现代转基因动物（tx-ansgenicanimal）研究始于20世纪80年代以后,1980年，Gordon等首次获得转基因小鼠目前除转基因小鼠外，转基因兔、绵羊、猪、牛及转基因山羊、转基因鸡、转基因大鼠、转基因猴等陆续育成[2，3]。本文将从转基因动物的原理、主要方法和应用等方面作一综述。 1转基因技术的一般方法
能否将在细胞中进行的遗传修饰过渡到整体以及实现向后代的传递，主要取决于所进行修饰的细胞类型和与其相应的育种技术。迄今为止，能够被有效地用来进行转基因动物研究的途径主要有以下几种[4]： 1.1原核期胚胎的显微注射法（Mi-crojection） 该法由美国人Gordon发明，其主要步骤包括：（1）分离、克隆和重组外源基因，构建载体；（2）将融合基因注入受精卵的原核（一般是雄原核）；（3）将微注射后的受精卵移入假孕母畜的输卵管继续发育。Palmiter等（1982）将带有小鼠金属硫蛋白I基因启动子的大鼠生长激素基因导入小鼠的受精卵，获得“巨型小鼠”，在生命科学领域引起了不小的轰动。按照转基因小鼠的思路，转基因兔、转基因绵羊、转基因猪、转基因山羊都相继成功。显微注射方法相对简单，整合率高，是目前应用比较广泛，效果比较稳定的制作转基因动物的方法之一。但该方法的整合位点随机，整合一般是多拷贝首尾串联相接，不利于研究基因的结构、功能及表达调控。 1.2逆转录病毒载体法 1.2.1逆转录病毒载体感染发育早期的动物胚胎：该方法主要利用逆转录病毒的长末端重复序列（longtermi-nalrepeats，LTRs）区域具有转录启动子活性以及逆转录病毒可以直接整合到宿主染色体上的特点，将外源基因连接到LTRs下部，构建重组载体，直接感染受精卵或微注入囊胚腔中。达到外源基因在宿主染色体上的整合、表达。Salter和Haskell等分别用此方法作出了转基因鸡和牛[5]。 1.2.2逆转录病毒载体注射MⅡ期的卵母细胞：Anthony等[6]（1998）对逆转录病毒载体感染发育早期的动物胚胎的方法进行了改进。他认为逆转录病毒载体介导的基因整合的关键在于细胞分裂时出现核膜分解。有丝分裂时核膜降解的时间很短。细胞分裂完成后，核膜很快重新形成。而处于减数分裂中期（MⅡ）的卵母
基因工程技术的应用和前景 【摘要】基因工程问世以来短短的二十年，显示出了巨大的活力，今后基因工程将重点开展基因组学、基因工程药物、动植物生物反应器和环保等方面的研究，展望未来，基因工程的前景将是更加灿烂辉煌。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。【关键词】基因工程技术前景现状 随着基因工程技术的迅速发展，通过克隆或筛选出来的富基因，转到作物中进行表达，已取得很大的进展。由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。 但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样，是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状，或消除原来的不利性状，但常规育种是通过自然选择，而且是近缘杂交，适者生存下来，不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境，还缺乏知识和经验，按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以，我们要在抓住机遇，大力 1、植物基因工程成果丰硕 自1983年首次获得转基因烟草、马铃薯以来，短短十余年间，植物基因工程的研究和开发进展十分迅速。国际上获得转基因植株的植物已达100种以上，包括水稻、玉米、马铃薯等作物;棉花、大豆、油菜、亚麻、向日葵等经济作物;番茄、黄瓜、芥菜、甘蓝、花椰菜、胡萝卜、茄子、生菜、芹菜等蔬菜作物;首楷、白三叶草等牧草;苹果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草荀等瓜果;短牵牛、菊花、香石竹、伽蓝菜等花卉以及杨树造林树种。转基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性发展。十