轉(zhuǎn)基因熒光魚課件

動(dòng)物的再造

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物動(dòng)物的再造1從20世紀(jì)70年代中期開始，就有人嘗試用各種辦法向動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)移外源基因。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)的核心，是把遺傳的功能單位──基因轉(zhuǎn)移到動(dòng)物體內(nèi)，使它成為動(dòng)物體內(nèi)的一部分。被轉(zhuǎn)移的基因可以來(lái)自同種或異種動(dòng)物，也可以來(lái)自植物或微生物。這樣一來(lái)，就打破了物種之間的界線。從20世紀(jì)70年代中期開始，就有人嘗試用各種辦法向動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)基因方法進(jìn)行轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究的基因轉(zhuǎn)移方法有多種，如早期的畸胎癌細(xì)胞（teratocarcinomacell,TCC）植入法、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法、顯微鏡注射法以及近幾年新出現(xiàn)的方法如電轉(zhuǎn)移法，精子載體法，胚胎干細(xì)胞（embryonalstermcell,ES細(xì)胞）法、基因直接導(dǎo)入法等。其中較常用的三種方法有顯微注射法、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法和胚胎干細(xì)胞法。轉(zhuǎn)基因方法3三種常用的轉(zhuǎn)基因方法

三種常用的轉(zhuǎn)基因方法

4顯微注射法制備轉(zhuǎn)基因小鼠的程序

顯微注射法制備轉(zhuǎn)基因小鼠的程序

5轉(zhuǎn)基因鼠轉(zhuǎn)基因鼠6轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用給牲畜、魚轉(zhuǎn)入能夠大大增加生長(zhǎng)激素分泌量的基因，會(huì)使它們長(zhǎng)得特別快，在短時(shí)間內(nèi)就可供食用。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用給牲畜、魚轉(zhuǎn)入能夠大大增加生長(zhǎng)激素分泌量的基7巨型鮭魚

許多動(dòng)物的生長(zhǎng)速度取決于體內(nèi)生長(zhǎng)激素的含量。我們可以用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，來(lái)提高動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)激素的含量。一種做法是給動(dòng)物體轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)激素基因，并且讓它帶上一個(gè)“開關(guān)”——金屬硫蛋白基因的啟動(dòng)子。金屬硫蛋白是一種能夠與重金屬結(jié)合的蛋白質(zhì)，它的基因的啟動(dòng)子遇到重金屬時(shí)，就能大量地表達(dá)和它連在一起的任何基因，例如生長(zhǎng)激素基因，從而讓細(xì)胞大量地生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。用這種方法培育出來(lái)的轉(zhuǎn)基因鮭魚，在同一生長(zhǎng)期內(nèi)，平均重量要比普通鮭魚重11倍！它們不僅長(zhǎng)得快，而且成熟得也快，至少比普通鮭魚快1倍。

巨型鮭魚

許多動(dòng)物的生長(zhǎng)速度取決于體內(nèi)生長(zhǎng)激素的含量。我8轉(zhuǎn)基因鮭魚(上)與同年齡的野生鮭魚(下)轉(zhuǎn)基因鮭魚(上)與同年齡的野生鮭魚(下)9轉(zhuǎn)基因熒光動(dòng)物

有許多種生物都能發(fā)光，例如某些細(xì)菌、昆蟲、腔腸動(dòng)物，它們能發(fā)光與某種蛋白質(zhì)有關(guān)，但是參與的蛋白質(zhì)和發(fā)光機(jī)制不太一樣。螢火蟲發(fā)光是其體內(nèi)熒光素酶氧化熒光素導(dǎo)致的，腔腸動(dòng)物發(fā)光是因?yàn)轶w內(nèi)有能發(fā)光的蛋白質(zhì)，叫做發(fā)光蛋白。能發(fā)光的腔腸動(dòng)物包括水母和珊瑚蟲。水母體內(nèi)有兩種發(fā)光蛋白，一種是水母素，它在環(huán)境中有鈣離子時(shí)就能發(fā)出藍(lán)光，另一種是綠色熒光蛋白，它吸收了水母素發(fā)出的藍(lán)光后，發(fā)出波長(zhǎng)較長(zhǎng)的綠色熒光。但是人們發(fā)現(xiàn)，綠色熒光蛋白的發(fā)光并不需要有其他因子的參與，只要用紫外線照射就能使之發(fā)光，而且綠色熒光蛋白極其穩(wěn)定，又沒有毒性，所以在生物學(xué)研究中應(yīng)用得最多。

轉(zhuǎn)基因熒光動(dòng)物有許多種生10轉(zhuǎn)基因熒光魚

1992年，生物學(xué)家將水母綠色熒光蛋白的基因克隆了出來(lái)。把它的基因做一些改動(dòng)，得到的發(fā)光蛋白會(huì)發(fā)出不同顏色的熒光，例如黃色、藍(lán)色、藍(lán)綠色的熒光。珊瑚蟲的發(fā)光原理和水母的類似，不過，它的發(fā)光蛋白是紅色熒光蛋白，發(fā)的是紅色熒光。

如果把發(fā)光蛋白基因轉(zhuǎn)入其他生物體中生產(chǎn)發(fā)光蛋白，其他生物體也會(huì)發(fā)光?？茖W(xué)家們已經(jīng)創(chuàng)造出了許多種能發(fā)熒光的轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物，比較著名的是新加坡國(guó)立大學(xué)的科學(xué)家創(chuàng)造出的熒光斑馬魚。

轉(zhuǎn)基因熒光魚

1992年，生物學(xué)家將水母綠色熒光蛋白的基因克11熒光斑馬魚

斑馬魚是一種常見的觀賞魚，它身上的條紋通常是黑白相間的。熒光斑馬魚被分別轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白或珊瑚蟲紅色熒光蛋白的基因，在紫外線照射下，能夠發(fā)出綠光或紅光。熒光斑馬魚做為觀賞魚在市場(chǎng)上銷售，是第一種上市的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。但是科學(xué)家們想要用它來(lái)檢測(cè)水中的污染情況。為此他們給發(fā)光蛋白的基因加上了“開關(guān)”——啟動(dòng)子。這些轉(zhuǎn)基因斑馬魚平時(shí)不發(fā)光。在遇到重金屬、毒素、激素時(shí)，啟動(dòng)子會(huì)“打開”發(fā)光蛋白的基因，讓斑馬魚立即發(fā)出熒光來(lái)。我們可以給不同顏色的熒光蛋白基因加上與不同的污染物結(jié)合的啟動(dòng)子，這樣，我們就可以根據(jù)斑馬魚發(fā)出的是什么光，而知道水中有什么樣的污染物。這種檢測(cè)法極為靈敏，要比用儀器檢測(cè)更便宜、更快速、更敏感。而且這些熒光斑馬魚可以反復(fù)使用，讓它們撤離被污染的水域，它們就會(huì)逐漸失去熒光，放進(jìn)污染水域，又會(huì)重新發(fā)光。

熒光斑馬魚

斑馬魚12轉(zhuǎn)基因熒光豬另一種比較著名的轉(zhuǎn)基因熒光動(dòng)物是熒光豬，這是把水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入豬體內(nèi)制造出來(lái)的。在紫外線的照射下，熒光豬的蹄子、鼻尖、舌頭這些沒有被毛發(fā)遮蓋的部位發(fā)出了熒光。

轉(zhuǎn)基因熒光豬另一種比較著名的轉(zhuǎn)基因熒光動(dòng)物是熒光豬，這是把水13首爾大學(xué)研制出的熒光轉(zhuǎn)基因克隆狗首爾大學(xué)研制出的熒光轉(zhuǎn)基因克隆狗14轉(zhuǎn)基因猴

2000年10月2日，第一頭轉(zhuǎn)基因猴子在美國(guó)誕生。一頭攜帶了綠色熒光基因，但是在紫外線照射下并沒有發(fā)出熒光，原因不詳，可能是因?yàn)樗鼪]能生產(chǎn)綠色熒光蛋白，或者生產(chǎn)出來(lái)的綠色熒光蛋白的量太低。

轉(zhuǎn)基因幼猴和母親

轉(zhuǎn)基因猴

2000年10月2日，第一頭轉(zhuǎn)基因猴子在美15“制藥廠”用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可以讓綿羊、山羊、奶牛、母豬分泌含有某種具有醫(yī)療價(jià)值的人體蛋白質(zhì)（例如干擾素、血液凝結(jié)因子）的乳液，收集、提純用于制造藥物。

“制藥廠”用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可以讓綿羊、山羊、奶牛、母豬分泌含有16轉(zhuǎn)基因奶?！稗D(zhuǎn)基因奶牛的牛奶可以制成抗癌特效藥”的神話早已成了現(xiàn)實(shí)。2008年，北京科潤(rùn)維德生物技術(shù)有限責(zé)任公司轉(zhuǎn)基因動(dòng)物試驗(yàn)基地成功克隆出轉(zhuǎn)入CD20抗體基因的轉(zhuǎn)基因奶牛——“貝貝”。這是我國(guó)首例獲得轉(zhuǎn)抗體基因的轉(zhuǎn)基因奶牛，也是世界首次獲得轉(zhuǎn)CD20基因的轉(zhuǎn)基因奶牛。“貝貝”長(zhǎng)大后產(chǎn)生的牛奶含有人CD20單克隆抗體，該抗體是目前治療B淋巴細(xì)胞瘤等惡性腫瘤的特效藥物，還將生產(chǎn)成本減低到原來(lái)的1/10，開辟了一條單克隆抗體生產(chǎn)新途徑，從而為全球B淋巴細(xì)胞瘤等癌癥患者帶來(lái)福音。轉(zhuǎn)基因奶?！稗D(zhuǎn)基因奶牛的牛奶可以制成抗癌特效藥”的神話早已17我國(guó)首例富含"魚油"轉(zhuǎn)基因克隆豬由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物工程研究所和河北省玉田種豬場(chǎng)玉田縣牧富種豬繁育有限公司合作，順利培養(yǎng)出一頭轉(zhuǎn)ω－３脂肪酸去飽和酶基因的克隆豬。ω－３脂肪酸是人們熟知的“魚油”的主要成分。這種以往只在深海魚體上大量存在的不飽和脂肪酸，有助于預(yù)防人類心血管疾病。

我國(guó)首例富含"魚油"轉(zhuǎn)基因克隆豬由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)18轉(zhuǎn)基因熒光魚課件19小結(jié)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，使人們能夠按照自己的意愿改良和改造動(dòng)物品種，克服了傳統(tǒng)動(dòng)物育種法的局限。盡管這種技術(shù)還存在一些問題，但是隨著研究的不斷深入和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷完善，轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到了更廣泛的應(yīng)用，幾乎每年都有令人矚目的研究成果報(bào)道，有些轉(zhuǎn)基因成果已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化和商業(yè)化的開發(fā)階段，前景一片光明。小結(jié)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，使人們能夠按照自己的意愿改20

動(dòng)物的再造

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物動(dòng)物的再造21從20世紀(jì)70年代中期開始，就有人嘗試用各種辦法向動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)移外源基因。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)的核心，是把遺傳的功能單位──基因轉(zhuǎn)移到動(dòng)物體內(nèi)，使它成為動(dòng)物體內(nèi)的一部分。被轉(zhuǎn)移的基因可以來(lái)自同種或異種動(dòng)物，也可以來(lái)自植物或微生物。這樣一來(lái)，就打破了物種之間的界線。從20世紀(jì)70年代中期開始，就有人嘗試用各種辦法向動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)22轉(zhuǎn)基因方法進(jìn)行轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究的基因轉(zhuǎn)移方法有多種，如早期的畸胎癌細(xì)胞（teratocarcinomacell,TCC）植入法、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法、顯微鏡注射法以及近幾年新出現(xiàn)的方法如電轉(zhuǎn)移法，精子載體法，胚胎干細(xì)胞（embryonalstermcell,ES細(xì)胞）法、基因直接導(dǎo)入法等。其中較常用的三種方法有顯微注射法、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法和胚胎干細(xì)胞法。轉(zhuǎn)基因方法23三種常用的轉(zhuǎn)基因方法

三種常用的轉(zhuǎn)基因方法

24顯微注射法制備轉(zhuǎn)基因小鼠的程序

顯微注射法制備轉(zhuǎn)基因小鼠的程序

25轉(zhuǎn)基因鼠轉(zhuǎn)基因鼠26轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用給牲畜、魚轉(zhuǎn)入能夠大大增加生長(zhǎng)激素分泌量的基因，會(huì)使它們長(zhǎng)得特別快，在短時(shí)間內(nèi)就可供食用。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用給牲畜、魚轉(zhuǎn)入能夠大大增加生長(zhǎng)激素分泌量的基27巨型鮭魚

許多動(dòng)物的生長(zhǎng)速度取決于體內(nèi)生長(zhǎng)激素的含量。我們可以用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，來(lái)提高動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)激素的含量。一種做法是給動(dòng)物體轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)激素基因，并且讓它帶上一個(gè)“開關(guān)”——金屬硫蛋白基因的啟動(dòng)子。金屬硫蛋白是一種能夠與重金屬結(jié)合的蛋白質(zhì)，它的基因的啟動(dòng)子遇到重金屬時(shí)，就能大量地表達(dá)和它連在一起的任何基因，例如生長(zhǎng)激素基因，從而讓細(xì)胞大量地生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。用這種方法培育出來(lái)的轉(zhuǎn)基因鮭魚，在同一生長(zhǎng)期內(nèi)，平均重量要比普通鮭魚重11倍！它們不僅長(zhǎng)得快，而且成熟得也快，至少比普通鮭魚快1倍。

巨型鮭魚

許多動(dòng)物的生長(zhǎng)速度取決于體內(nèi)生長(zhǎng)激素的含量。我28轉(zhuǎn)基因鮭魚(上)與同年齡的野生鮭魚(下)轉(zhuǎn)基因鮭魚(上)與同年齡的野生鮭魚(下)29轉(zhuǎn)基因熒光動(dòng)物

有許多種生物都能發(fā)光，例如某些細(xì)菌、昆蟲、腔腸動(dòng)物，它們能發(fā)光與某種蛋白質(zhì)有關(guān)，但是參與的蛋白質(zhì)和發(fā)光機(jī)制不太一樣。螢火蟲發(fā)光是其體內(nèi)熒光素酶氧化熒光素導(dǎo)致的，腔腸動(dòng)物發(fā)光是因?yàn)轶w內(nèi)有能發(fā)光的蛋白質(zhì)，叫做發(fā)光蛋白。能發(fā)光的腔腸動(dòng)物包括水母和珊瑚蟲。水母體內(nèi)有兩種發(fā)光蛋白，一種是水母素，它在環(huán)境中有鈣離子時(shí)就能發(fā)出藍(lán)光，另一種是綠色熒光蛋白，它吸收了水母素發(fā)出的藍(lán)光后，發(fā)出波長(zhǎng)較長(zhǎng)的綠色熒光。但是人們發(fā)現(xiàn)，綠色熒光蛋白的發(fā)光并不需要有其他因子的參與，只要用紫外線照射就能使之發(fā)光，而且綠色熒光蛋白極其穩(wěn)定，又沒有毒性，所以在生物學(xué)研究中應(yīng)用得最多。

轉(zhuǎn)基因熒光動(dòng)物有許多種生30轉(zhuǎn)基因熒光魚

1992年，生物學(xué)家將水母綠色熒光蛋白的基因克隆了出來(lái)。把它的基因做一些改動(dòng)，得到的發(fā)光蛋白會(huì)發(fā)出不同顏色的熒光，例如黃色、藍(lán)色、藍(lán)綠色的熒光。珊瑚蟲的發(fā)光原理和水母的類似，不過，它的發(fā)光蛋白是紅色熒光蛋白，發(fā)的是紅色熒光。

如果把發(fā)光蛋白基因轉(zhuǎn)入其他生物體中生產(chǎn)發(fā)光蛋白，其他生物體也會(huì)發(fā)光?？茖W(xué)家們已經(jīng)創(chuàng)造出了許多種能發(fā)熒光的轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物，比較著名的是新加坡國(guó)立大學(xué)的科學(xué)家創(chuàng)造出的熒光斑馬魚。

轉(zhuǎn)基因熒光魚

1992年，生物學(xué)家將水母綠色熒光蛋白的基因克31熒光斑馬魚

斑馬魚是一種常見的觀賞魚，它身上的條紋通常是黑白相間的。熒光斑馬魚被分別轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白或珊瑚蟲紅色熒光蛋白的基因，在紫外線照射下，能夠發(fā)出綠光或紅光。熒光斑馬魚做為觀賞魚在市場(chǎng)上銷售，是第一種上市的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。但是科學(xué)家們想要用它來(lái)檢測(cè)水中的污染情況。為此他們給發(fā)光蛋白的基因加上了“開關(guān)”——啟動(dòng)子。這些轉(zhuǎn)基因斑馬魚平時(shí)不發(fā)光。在遇到重金屬、毒素、激素時(shí)，啟動(dòng)子會(huì)“打開”發(fā)光蛋白的基因，讓斑馬魚立即發(fā)出熒光來(lái)。我們可以給不同顏色的熒光蛋白基因加上與不同的污染物結(jié)合的啟動(dòng)子，這樣，我們就可以根據(jù)斑馬魚發(fā)出的是什么光，而知道水中有什么樣的污染物。這種檢測(cè)法極為靈敏，要比用儀器檢測(cè)更便宜、更快速、更敏感。而且這些熒光斑馬魚可以反復(fù)使用，讓它們撤離被污染的水域，它們就會(huì)逐漸失去熒光，放進(jìn)污染水域，又會(huì)重新發(fā)光。

熒光斑馬魚

斑馬魚32轉(zhuǎn)基因熒光豬另一種比較著名的轉(zhuǎn)基因熒光動(dòng)物是熒光豬，這是把水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入豬體內(nèi)制造出來(lái)的。在紫外線的照射下，熒光豬的蹄子、鼻尖、舌頭這些沒有被毛發(fā)遮蓋的部位發(fā)出了熒光。

轉(zhuǎn)基因熒光豬另一種比較著名的轉(zhuǎn)基因熒光動(dòng)物是熒光豬，這是把水33首爾大學(xué)研制出的熒光轉(zhuǎn)基因克隆狗首爾大學(xué)研制出的熒光轉(zhuǎn)基因克隆狗34轉(zhuǎn)基因猴

2000年10月2日，第一頭轉(zhuǎn)基因猴子在美國(guó)誕生。一頭攜帶了綠色熒光基因，但是在紫外線照射下并沒有發(fā)出熒光，原因不詳，可能是因?yàn)樗鼪]能生產(chǎn)綠色熒光蛋白，或者生產(chǎn)出來(lái)的綠色熒光蛋白的量太低。

轉(zhuǎn)基因幼猴和母親

轉(zhuǎn)基因猴

2000年10月2日，第一頭轉(zhuǎn)基因猴子在美35“制藥廠”用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可以讓綿羊、山羊、奶牛、母豬分泌含有某種具有醫(yī)療價(jià)值的人體蛋白質(zhì)（例如干擾素、血液凝結(jié)因子）的乳液，收集、提純用于制造藥物。

“制藥廠”用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可以讓綿羊、山羊、奶牛、母豬分泌含有36轉(zhuǎn)基因奶?！稗D(zhuǎn)基因奶牛的牛奶可以制成抗癌特效藥”的神話早已成了現(xiàn)實(shí)。2008年，北京科潤(rùn)維德生物技術(shù)有限責(zé)任公