1. 轉基因有幾種方式
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。
2. 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。
3. 有關轉基因技術的資料
轉基因技術就是將人工分離和修飾過的基因導入到目的生物體的基因組中,從而達到改造生物的目的。常用的方法包括顯微注射、基因槍、電破法、脂質體等。轉基因最初用於研究基因的功能,即把外源基因導入受體生物體基因組內(一般為模式生物,如擬南芥或斑馬魚等),觀察生物體表現出的性狀,達到揭示基因功能的目的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,花粉管通道法是我國科學家提出的。 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.花粉管通道法 在授粉後向子房注射含目的基因的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.核顯微注射法 核顯微注射法是動物轉基因技術中最常用的方法。它是在顯微鏡下將外源基因注射到受精卵細胞的原核內,注射的外源基因與胚胎基因組融合,然後進行體外培養,最後移植到受體母畜子宮內發育,這樣分娩的動物體內的每一個細胞都含有新的DNA片段。-這種方法的缺點是效率低、位置效應(外源基因插入位點隨機性)造成的表達結果的不確定性、動物利用率低等,在反芻動物還存在著繁殖周期長,有較強的時間限制、需要大量的供體和受體動物等特點。 詳細步驟: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.精子介導的基因轉移 精子介導的基因轉移是把精子作適當處理後,使其具有攜帶外源基因的能力。然後,用攜帶有外源基因的精子給發情母畜授精。在母畜所生的後代中,就有一定比例的動物是整合外源基因的轉基因動物。同顯微注射方法相比,精子介導的基因轉移有兩個優點:首先是它的成本很低,只有顯微注射法成本的1/10。其次,由於它不涉及對動物進行處理,因此,可以用生產牛群或羊群進行實驗,以保證每次實驗都能夠獲得成功。 3.核移植轉基因法 體細胞核移植是近年來新出現的一種轉基因技術。該方法是先把外源基因與供體細胞在培養基中培養,使外源基因整合到供體細胞上,然後將供體細胞細胞核移植到受體細胞——去核卵母細胞,構成重建胚,再把其移植到假孕母體,待其妊娠、分娩,便可得到轉基因的克隆動物。 4.體細胞核移植法 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,將帶轉基因體細胞核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。 5.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。 6.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,將帶轉基因體細胞核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。
4. 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)。
5. 轉基因動物都有哪些相關研究
沒錯是有轉基因動物,其實轉基因技術在植物、動物、原材料、醫療等好多領域都有應用。轉基因動物在品種改良上有很大的優勢和潛力,比如轉基因的家畜家禽的肉質會有改善,長肉長的快,肉質的膽固醇和脂肪含量降低,提高食用的健康度,轉基因奶牛所產的牛奶的蛋白質會高於普通牛奶,營養價值更高~我們國家目前在轉基因動物方面已經達到了國際領先的水平,在轉基因對象上已經獲得了轉基因小鼠、轉基因大鼠、轉基因兔、轉基因魚、轉基因豬、轉基因羊、轉基因牛和轉基因獼猴等等。所有這些還處在研究階段,沒有商業化,將來也許真會有轉基因的肉類呢。
6. 獲得轉基因動物與克隆動物分別用到哪些生物技術
王老師給您說一下這個問題
這個問題涉及到選修三有關內容,具體解釋如下。
轉基因動物:基因工程(轉基因)、早期胚胎培養(動物細胞培養)、胚胎移植。
克隆動物:動物細胞核移植、早期胚胎培養(動物細胞培養)、胚胎移植。
另外,選修三還有一個試管動物也需要記住,用到技術有體外受精、早期胚胎培養(動物細胞培養)、胚胎移植。
好好學習天天向上
7. 轉基因技術的例子
提起轉基因技術,人們最先想到的往往是通過轉基因育種技術得到的各種轉基因食品。其實日常生活中胰島素、乙肝疫苗、洗衣粉中的蛋白酶等,都是轉基因技術的產物。
轉基因技術應用到如今,雖然只有短短幾十年,但已經廣泛應用於醫葯、工業、農業、環保、能源等各個領域。
參考來源:轉基因技術就在我們身邊
8. 常用的轉基因動物的方法有哪些
1)基因打靶
基因打靶是將基因從「基因槍」里直接打入靶細胞。用特殊物質將目的基因包裹起來,然後像槍子彈一樣,直接打入靶細胞。
好處:操作方便
壞處:基因進入方式太暴力,且對目的細胞的細胞膜有機械損傷,成功率低,在萬分之一一下。
2)顯微注射
這是目前較為成熟,應用也最廣的一種了。通過顯微操作儀,直接將目的基因注射到細胞核里。
好處:操作也較方便,顯微操作儀也不貴,十幾萬左右。
壞處:還是太暴力,成功率也不高,比基因打靶要高,在萬分之一左右。
3)病毒轉染
這是目前大家看好的一種,將目的基因導入滅活或者無毒性的病毒內,通過病毒所特有的方式,將目的基因整合到目的細胞的染色體組或者導入細胞核里。
好處:成功率高,在百分之一以內。
壞處:操作不方便,且病毒大多數具有感染性切有致病、致命性,很難被公眾接受。
4)性原細胞導入
這是一種新型的轉基因方法,是將目的基因導入性原細胞(這些細胞將來時發育成生殖細胞的),那麼,由這些性原細胞發展而來的生殖細胞就也具有這個目的基因。
好處:成功率高,在九成以上。
壞處:成本高,操作要求高,周期長。
注意:以上成功率指的是基因導入的成功率,不是基因表達的成功率,實際上基因表達的成功率比基因導入的成功率還要低很多。
9. 動物轉基因技術
轉基因動物是指以實驗方法導入外源基因,在染色體組內穩定整合並能遺傳給後代的一類動物。
自1981年,第一次成功地將外源基因導入動物胚胎,創立了轉基因的動物技術。1982年獲得轉基因小鼠。轉入大鼠的生長激素基因,使小鼠體重為正常個體的二倍,因而被稱為"超級小鼠"。以後相繼在10年間報道過轉基因兔、綿羊、豬、魚、昆蟲、牛、雞、山羊、大鼠等轉基因動物的成功。
由於轉基因動物體系打破了自然繁殖中的種間隔離,使基因能在種系關系很遠的機體間流動,它將對整個生命科學產生全局性影響。因此轉基因動物技術在1991年第一次國際基因定位會議上被公認是遺傳學中繼連鎖分析、體細胞遺傳和基因克隆之後的第四代技術,被列為生物學發展史上126年中第14個轉折點。
生物體細胞中的DNA能精確合成並防止被DNA酶降解是由於存在由限制酶與修飾酶組成的生物屏障。一般情況下,限制酶能將外源DNA切割並降解掉,而細胞本身合成的DNA由於修飾酶的甲基化作用而避免了被限制酶降解從而保持遺傳穩定性。但是,偶然也會發生外源DNA倖免降解的情況,使生物體產生小的變異。轉基因技術就是利用生物這一特性,把外源基因注入細胞核而獲得符合要求的轉基因動物。
轉基因動物生產主要步驟包括目的基因的選擇,這應視生產目的而定;將重組基因轉入受精卵,常使用的方法有顯微注射法、反轉錄病毒感染法、胚胎幹細胞法、精子載體法、脂質體法等,將轉入了外源基因的受精卵植入同期發情的受體動物,在植入前完成整合胚胎的檢測、篩選、建立ES細胞系;對出生後基因整合、表達情況進行檢測,對整合、表達的轉基因動物進行育種試驗,建立由成功轉基因個體或群體組建的轉基因系。
轉基因的方法主要有4類:1)融合法,包括細胞融合,微細胞介導融合等;2)化學法,包括DNA-磷酸鈣沉澱法、DEAE-葡聚糖法、染色體介導法等;3)物理法,包括顯微注射法、電脈沖法、細胞凍存法等;4)病毒感染法,包括重組DNA病毒感染、重組RNA病毒感染等。
動物轉基因技術面臨著一些問題,諸如生產效率低,基因整合效率不高,生產周期長,成本高,轉基因動物死亡率高,常出現不育導致轉基因難以傳代,無法大規模生產。
動物克隆技術屬於無性繁殖范疇,能實現基因型復制,使少數優秀個體迅速擴大成群。轉基因克隆技術是轉基因技術和動物克隆技術的有機結合,其研究意義和實用價值又超過了兩種技術。它以轉基因細胞為核供體,採用體細胞核移植技術產生轉基因克隆動物,實現種質創新。
10. 動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。