转基因技术及应用教学内容.ppt

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1、转基因技术及应用现代分子生物学专题讲座分子生物学研究中心TransgenicTechnologyandApplications1转基因技术将人工分离和修饰过的基因导入细胞和（或）生物体内，并通过导入基因的表达引起生物体性状的可遗传性修饰。这一技术称之为转基因技术（Transgenictechnology）。2转基因生物经转基因技术修饰的生物体被称为“遗传修饰过的生物体”（Geneticallymodifiedorganism，简称GMO），或转基因生物（transgenicorganism），包括转基因微生物、转基因植

2、物及转基因动物。3一、基因-基因工程-转基因微生物PromoterGene1Gene2Gene3Terminator多个结构基因串联转录调控序列原核生物基因结构示意图4exonintronATGTAAPolyAsiteAATAAA,30bpdownstreamenhancerterminatordownstreamsilencerinitiationsitepromoterupstreamsilencerupstreamenhancercodingstrandtemplatestrand5’3’12n12n-1TATA

3、boxCAATboxGCbox真核生物基因结构示意图5基因工程（geneengineering）：指在体外对DNA分子按照既定的目的和方案，对DNA进行剪切和重新连接，然后把它导入宿主细胞，以扩增有关DNA片段或表达有关基因产物等研究。又称为基因操作、分子克隆、基因克隆或基因重组等。6基因工程技术操纵主要步骤（Ⅰ）重组体7重组原核表达载体某真核基因cDN序列8基因工程技术操纵主要步骤（Ⅱ）重组体DNA水平检测基因表达水平检测9通过基因工程技术获得的经过遗传改造并能稳定遗传的微生物即转基因微生物。但要获得多细胞的转基因生

4、物，还须进行其它操纵。10转基因微生物应用举例转有凝乳酶基因（生产奶酪）的菌株，可避免了小牛的无辜死亡，也降低了生产成本。导入人类胰岛素基因的菌株，由于胰岛素制备。导入人类干扰素基因的菌株。用于改善酱油、酒等食品风味的菌株。1112二、从基因工程到转基因动物利用基因工程获得携带有目的基因的重组DNA或重组病毒。目的基因导入受精卵、胚胎、胚胎干细胞或其他受体细胞。细胞或胚胎的鉴定。胚胎的发育。个体的鉴定（DNA、RNA及蛋白水平）。13LTR目的基因SV40neoLTR重组逆转录病毒载体真核重组表达载体目的基因14受精卵

5、-基因显微注射X1-cellpronuclearstagemouseembryo.PMS+hCGtosuperovulatePregnantFosterMotherOviductTransfer+2-cellstageembryoHoldingPipetteInjectionPipette+15显微操作仪16制作转基因动物效率低是制约以显微注射法生产转基因动物的关键:小鼠、大鼠、兔、牛、猪、绵羊的转基因阳性率分别为26%、44%、15%、0.7%、0.9%、0.9%。17精子载体法外源DNA导入精子体外授精将成熟精子

6、与外源ＤＮＡ共培养，成熟精子与外源DNA预培养之后，使精子有能力携带外源DNA进入卵子中，使之受精，并使外源DNA整合到染色体中。18精子载体法获得的转基因荧光猪19胚胎-逆转录病毒介导的转基因技术MoMuLVProducingCellsMouseembryosInsertionofviralDNAcontainingtransgeneintoembryosTransgenicMouse20日本转基因狨猴21体细胞克隆与转基因22绿色荧光蛋白“转基因”克隆猪23胚胎干细胞的基因打靶重组载体染色体校正后的染色体同源重组2

7、42526赖良学：中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员在美国密苏里大学动物中心实验室采用基因敲除技术首次实现了人类培育“基因敲除”克隆猪，科学界普遍认为“这是向异种器官移植迈出的关键一步”，为人类的器官移植开辟了新天地。272002年1月2日PPL公司宣布克隆出第三批克隆猪；它们体内的两个阿尔法１，３半乳糖转移酶基因（GGTA1）中，有一个被“敲出”（knockout）了。28转基因动物的基因导入方法与受精卵不同发育阶段的关系29转基因动物应用TransgenicAnimalModel1）作为人类疾病发病及治疗研究

8、的动物模型2）用于发育生物学的研究3）提高动物产品的质量4）作为生物反应器30左侧老鼠为不具备Nscl－2基因的转基因鼠左侧转入了人缺陷型的GH-1基因31VEGFR-2在伤口愈合过程中的诱导表达生物发光强度Vegfr2-luc转基因小鼠使用小鼠VEGFR2（血管内皮细胞生长因子受体2）基因启动子及内皮细胞特异的增强子，以驱动荧光