动物转基因的技术、方法及应用现论文

PAGEPAGE19贵州大学课程论文课程论文题目:动物转基因的技术、方法及应用现状课程名称：《基因工程原理与技术》任课教师姓名：赵德刚教授研究生姓名:学号:年级:2０1０级专业：生物化学与分子生物学所在培养单位：生命科学学院任课教师评分：评阅意见:任课教师签名：2011年2月２4日目录TOＣ\ｏ＂１—3”\ｈ\z\uHYPＥRLIＮK\l”_Toc3１8０３６４65"目录ﻩPAGＥRＥF_Toｃ3180３6４65\h2HＹPEＲLＩNK摘要ﻩPＡGEREF_Ｔｏc３１8０３６46６＼ｈ3HYＰＥRＬINK\l＂_Ｔoc３180３646７"ＡｂstrａctﻩＰAGＥREF＿Tｏc３１8036４67\h4HＹPERLＩNK\l＂_Ｔoｃ３１8036４6８"１。动物转基因技术原理ﻩＰAGEＲＥF_Ｔoc３1８0364６8\ｈ５ＨＹPEＲLINＫ＼l"_Tｏc３１8０３6469”2．动物转基因所需的大致材料ﻩＰAGＥRＥF＿Tｏc３18０36４6９\ｈ５HYＰERLINK\ｌ”＿Ｔｏc3180３6470”2．1目的基因ﻩPＡGERＥF_Ｔｏｃ３1８03647０\h5HＹPＥＲLIＮＫ2．２载体ﻩPAGEREF_Tｏc31８０364７1\h6HYPEＲLINK＼ｌ”_Toc318０3647２＂2。3受体细胞ﻩPAＧEREF_Toc３1803６4７2\h6HＹＰＥRLINK\l＂＿Toc31８03647３"2.４实验动物ﻩPAＧEREF_Toc3１8０36473\h6HYPERLINＫ\l＂_Ｔoc３18036474”3．动物转基因技术和方法ﻩPＡGＥRＥF_Toｃ318０３６474\ｈ6HYＰEＲＬINK＼ｌ＂_Ｔｏｃ318０３647５”３.１显微注射法 PＡGＥRＥF_Toc３180364７5\h6ＨＹPＥRLINＫ＼l”＿Tｏc３１８036４７6”３。2逆转录病毒感染法 PＡＧERＥF_Ｔｏｃ318036４76\h７ＨＹPERLIＮK＼l”_Ｔoc3180364７7”3。3胚胎干细胞介导法ﻩPAGＥRＥＦ＿Ｔoc3１8036４7７\ｈ７HYPERLＩＮK＼l＂＿Toｃ3180３6478＂3。4精子载体法 PAGＥRＥF＿Toc318０36４７8\h8HYＰERLINＫ\ｌ”_Ｔｏc3１８０3６479＂3．5胞浆内单精子注射法(ICＳI）ﻩPAGEＲＥF_Tｏｃ３180３647９\h８HＹＰEＲＬIＮK\l”_Toｃ31８036480"３.６体细胞核移植法ﻩPAGERＥＦ＿Toc31803６48０\h９HＹＰEＲLINK4。1.2利用转基因动物生产人体的器官ﻩＰＡGERＥF＿Ｔoc3180３6486\h１1HＹPERLＩNK\l”_Ｔｏｃ31８0３648７＂4．１.３转基因动物反应器的生产药用蛋白ﻩPＡGERＥＦ＿Ｔoc3180３6４87\h11HYPERＬINK\l＂_Ｔｏｃ31803６488”4.2动物转基因技术在畜牧业上的使用ﻩPＡGERＥＦ_Toｃ３1803６４8８\ｈ12HYPＥRLＩNK＼l＂_Tｏｃ31８036489"４．2.1提高动物的生产性能,培育动物新品种ﻩPＡＧEＲＥＦ＿Ｔoc３18036489\ｈ12ＨYPERLＩＮK\ｌ”_Toｃ３180３64９0”4．２。2提高动物的抗病性、培育抗病品种ﻩPAGERＥF_Toc31803６490＼ｈ１2HYPERＬＩNK\l”_Toc3１803６491”5。动物转基因技术存在的问题ﻩＰAGEREF_Tｏc3180364９１＼h12HＹＰERLINＫ\ｌ”＿Ｔoc31８０364９2"5.１动物转基因技术研究过程中存在的困难ﻩPＡGERＥF＿Tｏc318０３6４9２\ｈ1３HYPＥRLＩNK\ｌ＂＿Toｃ3１8０364９３”5。2转基因动物的安全性问题 ＰAＧEＲＥＦ_Ｔｏc３18０3649３\ｈ13HYPＥＲＬIＮＫ＼l”＿Ｔoc31８０3６４94”6．展望ﻩＰAGEREF＿Ｔｏc318036４94\h１3HYPERＬINK\ｌ＂_Toｃ31８0３64９5”致谢：ﻩPAＧEREF_Toc3１80３６495\h15HYＰERLIＮＫ\ｌ"＿Toc318０3６49６”参考文献 ＰAＧERＥF_Toc3１８０36４96\h１6ﻬ动物转基因的技术、方法和应用现状(贵州大学生命科学学院,贵州贵阳５5０02５）摘要：动物转基因技术通过基因工程技术将外源基因整合到受体动物基因组中、从而使其得以表达和遗传的生物技术。本文简述了动物转基因技术的原理和所需材料,对各种动物转基因技术——显微注射法、逆转录病毒感染法、胚胎干细胞介导法、精子载体法、胞浆内单精子注射法（ICSI)、体细胞核移植法、卵母细胞载体法和基因打靶等技术进行了介绍，同时对动物转基因技术在医学和畜牧业上的应用作了较为系统的概述。关键词:动物转基因技术；方法；原理;应用MeｔhoｄａｎdａｐplicatｉｏnsitｕationinＡniｍａｌTransｇｅnｉｃTeｃhnoｌogyＭinyiTiａn(ColleｇeofLifeＳciencｅ，GuizhouUｎivｅrsｉｔy,GuｉYanｇ5５0０２5，Chinａ）Absｔract:Anｉｍaltrａnsｇenｉcｔecｈnolｏgyisusedtoiｎtegｒatｅforeiｇｎｇｅｎｅsiｎtoｔhｅanｉmaｌｇeｎｏｍebygeneticｅｎgineerｉｎgｔecｈnoloｇｙｓｏｔhaｔfｏreigngｅｎｅscanbeexpreｓsedａndinheｒiｔｅdtｏtheｏｆfｓpｒｉnｇ.Ｔhｉｓｐapeｒdescrｉbｅsｔherｅqｕｉrｅdｍaｔｅｒiaｌｓａndprinｃipｌesｏｆanimａltｒanｓgenictｅchｎolｏgy。Thereaｒeallkiｎdｓoｆaｎimaｌｔrａnsgｅnicteｃhnｏlogｙiｎｔhisｐａpｅｒ,sｕchaｓemployiｎｇmicｒoｉｎｊｅctｉoｎ，ｒetｒoｖirｕｓｉｎfecｔiｏn,ｓｐｅrｍｖecｔoｒｓ，retｒoｖｉｒaｌ,ｅmbｒoyonｉcsteｍcｅlｌs，gｅnｅｔraｇeｔｉｎｇtechnｉquetｈecｙtｏplａsmsinｇlｅｓpeｒｍsｈｏｔs（ICＳI),Somaｔicceｌlnｕclｅarｔrａnｓｐｌaｎts,oocytescarrｉerｍethodａndｇｅｎetaｒgｅtｉnｇｔecｈnｏｌｏｇｙ。Itaｌsodeｓｃｒiｂesｔｈｅapｐlｉｃationstudieｓofｔraｎｓgｅnicｔechnologｙanｉｍalinmedｉciｎeandａnimａlhuｓbaｎdｒy.Keywoｒｄｓ：ａniｍａｌtranｓgenictechnology；meｔhod；princiｐle；applicatioｎ动物转基因技术自1９81年首次创立并与198２年获得转基因小鼠以来,相继报道了转基因兔、绵羊、猪、鱼、昆虫、牛、鸡、山羊、大鼠等动物的成功。转基因克隆动物技术的生产效率高、周期短、成本低等优势，为其应用提供了很好的条件.转基因动物已成为探讨基因调控机理、致癌基因作用和免疫系统反应的有力工具。同时人类遗传病的转基因动物模型的建立，为遗传病的基因治疗打下坚实的理论和实验基础。本文对目前应用于动物转基因的原理和相关技术方法、应用现在和前景做一一介绍。１．动物转基因技术原理转基因技术定义为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（左珂菁，2010).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”(Ｇeｎetiｃalｌyｍｏdｉｆiedｏrganisｍ，简称GMO).转基因动物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）(SandｅｒＪD,200９）。将外源性基因用实验方法插入动物生殖细胞的基因组而获得具有插入基因特性,并能遗传给后代的动物称为转基因动物（traｎｓgenicaｎｉmａlｓ）.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Traｎsｇensis）。2．动物转基因所需的大致材料2。1目的基因取自现有的生物体的DＮA，制内切酶或外切酶把DNA切割成若干小段，然后再把这些小段用连接酶接入载体，并建成载体克隆。把理想基因载体放入大肠杆菌等宿主细胞中扩大、增殖，或采用ＰCＲ的方法扩增.再对扩增的DNA片断进行适当修饰，然后进行转移,或将特定的控制序列连接到目的基因的结构序列上,从而创造新的重组基因,然后再进行转移。２．2载体１9９3年，几个不同的科研小组相继报道了用酵母人工染色体（ＹACs）做载体将外源基因倒入小鼠体内获得转基因小鼠（沈子龙,2００2）。可以插入核酸片段、能携带外源核酸进入宿主细胞,并在其中进行独立和稳定的自我复制的核酸分子.基因工程中广泛应用的载体多来自人工改造的细菌质粒、噬菌体或病毒核酸等.多数载体是DＮA分子，但某些RNＡ分子也能用做载体。2。3受体细胞研究转基因动物的制备，首先要考虑用何种转基因受体细胞.选择合适的受体细胞和可行的基因导入途径，是该技术成功的前提。基因转移的受体细胞必须是全能细胞，全能细胞随着细胞分化、胚胎发育，可以把其中的基因组贮存的全部遗传信息扩大到生物体所有的细胞中，此以外至少是多能细胞。2.4实验动物可能会用到不育雄性动物、假孕雌性个体、取受精卵的雌性个体、与卵供体母畜交配的正常公畜,以不同动物作为研究对象是要求不同。3。动物转基因技术和方法转基因动物经过２０多年的研究,探索了许多不同转基因方法但其基木的生产技术过程包括外源目的基因的准备、外源目的基因的导入、携带目的基因细胞的筛选、选择合适的体外培养系统和宿主动物、转基因细胞的胚胎发育和鉴定、筛选转基因动物和新品系的建立、外源基因的表达和功能研究，其中转运外源目的基因是转基因动物生产中最重要的一个环节。3.1显微注射法该方法是发现最早，目前应用最为广泛和最为有效的转基因动物的方法。198０年,Gorｄon等将显微注射技术用于小鼠受精卵的基因导入，建立了前核显微注射的转基因方法.1982年Palmiｌｔer等将带有小鼠金属硫蛋白基因启动子的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巨大轰动（沈新明,２００2）。它是在显微镜下将外源基因注射到受精卵细胞的原核内,注射的外源基因与胚胎基因组融合，然后进行体外培养，最后移植到受体母畜子宫内发育，这样分娩的动物体内的每一个细胞都含有新的ＤNA片段。目前,该方法相对简单、整合率高，而且比较稳定，因而得到了广泛应用;但缺点是不能控制转基因的整合位点及整合的拷贝数，不利于研究基因的结构、功能及表达调控。详细步骤：在电子HYPERLINＫ"http：／／bａiｋe．baiｄu．cｏｍ/ｖｉew/2921．htm＂＼t"_blａnｋ"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（MａｇａEA，２0０6）.３。2逆转录病毒感染法19７４年Jaeniｓch等将ＳV40ＤNA注入小鼠囊胚腔中，发现获得小鼠体内有SＶ４0DNA整合（BermG.１99２).继之Jａenisｃh等人又成功地用逆转录病毒法制作转基因小鼠。Anthｏny等发现逆转录病毒载体感染处于减数分裂中期(MI）I的卵母细胞,更有利于转基因牛的产生（GeurtsＡＭ，2009)。此方法有两种基本原理：一是反转录病毒(ＲNA病毒）感染宿主细胞后，反转录出相应的ＤNＡ并整合到宿主染色体上,达到转基因的目的。第二种是利用连接上目的基因的转录病毒重组体和病毒包装细胞感染早期胚胎或胚胎干细胞，外源基因即可整合于宿主染色体上，在成熟的个体中表达该特性已被广泛应用于基因定位整合方面的研究中。对于显微注射比较困难的禽类早期胚胎而言,是一种非常适用的方法。3。3胚胎干细胞介导法胚胎干细胞（embrｙｏｎｉcｓtemceｌl,ESCs，简称EＳ或EＫ细胞）是早期胚胎(原肠胚期之前）或原始性腺种分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性（UeｎiｓhｉH，２00９）。从胚泡期胚胎内的细胞群中分离细胞,培养并用外源基因进行转染，外源基因通过随机插入或同源重组的方式整合到EＳ细胞的基因组中。将转入外源基因的ＥS细胞重新导入囊胚或进行克隆，可培育转基因个体。ＥS细胞被公认为是最理想的受体细胞,是转基因动物、细胞核移植、基因治疗等研究领域的一种新的试验材料,具有广泛应用前景.但ES细胞不易建株，在小鼠上应用比较成功，而在其他大动物上的应用尚处于探索阶段使用受到了一定限制。3.４精子载体法19８９年,Lavitrano等将PSＶ２CAT质粒与小鼠的附睾精子,在等渗溶液中共育３0mｉn后进行体外受精和移植，产生转基因阳性小鼠并能遗传给后代，后代尾组织和肌肉组织中ＣAＴ基因表达十分可观(ZｈａｎｇR，2０05)。Roｔｔman等对上述精子载体法进行了改进，其将外源ＤNＡ用脂质体包埋,再与鸡精子共同孵育，然后人工受精取得成功。Antho—ny等尝试了一种新的方法,预先将小鼠的精子进行破膜处理,再与外源基因共孵育１min,后将子头部显微注射入MⅡ期的小鼠卵母细胞,获得成功.精子介导的基因转移是把精子作适当处理后，使其具有携带外源基因的能力。然后，用携带有外源基因的精子给发情母畜授精。在母畜所生的后代中，就有一定比例的动物是整合外源基因的转基因动物。利用精子吸附外源DNA的主要三种途径是:DNＡ与精子共育法、电穿孔导入法和脂质体转染法.同显微注射方法相比，精子介导的基因转移有两个优点:首先是它的成本很低，只有显微注射法成本的1/1０.其次,由于它不涉及对动物进行处理,因此,可以用生产牛群或羊群进行实验，以保证每次实验都能够获得成功。３。５胞浆内单精子注射法（ICＳI)1９99年，美国科学家Ｐerrｙ等人首次将１ＣS１技术应用于动物转基因领域,成功地获得了转基因小鼠。随即，研究者们分别在猕猴、猪上也进行IＣS１转基因的尝试，胚胎转基因阳性率也很高,然而这些实验最终并没有得到出生的转基因动物（骆继怀，2０10）。2006年，Ｋurome等把精子与携带有人白蛋白（hＡＬB)基因和绿色荧光蛋白（GFP)基因的DＮA序列片断共孵化，通过ICＳＩ方法生产的胚胎移植后生产出一头含有hＡLＢ和ＧFＰ基因的转基因小猪。精子载体法中精子孵育前的预处理通常使精子的受精能力下降，于是许多学者尝试借鉴医学上的辅助生殖技术ＩCS1使处理精子受精（RalｐhＧS，２００５)。精子胞质内显微受精技术是借助显微操作仪一个精子或生精细胞直接注入卵母细胞质内，从而完成受精的过程。它降低了对精子各种指标的要求,使各种在体内外不可能发生正常受精的卵子受精，同时可以避免多精子受精,也为研究异种间受精提供了有效的途径。这表明精子的细胞膜在DNA相互作用中起着至关重要的作用,经处理过的精子细胞膜更有利于外源DNＡ与精子染色体结合，但经ＱF和TＸ－１０0处理,可能严重损伤精子的细胞核，引起DＮA破碎，或导致染色体的破损，从而对胚胎将来的发育有害。胞浆内单精子注射仍需显微操作，但与原核注射相比技术难度降低很多。另外，对于一些卵质透明度不好的物种（如牛、羊、猪）,ＩＣS1更能体现出技术上的优势;再有，精子注射针的尖端截面积约为显微注射针的10０倍左右,对DNＡ没有任何剪切，尤其适合基因组DNＡ,ＢAＣ或YＡC库ＤＮＡ大片段操作。同时ＩCSI法还具有受精率比较高、多精受精率低、排除透明带和卵质膜对精子入卵的阻碍作用、其受精率，不受精子浓度、形态和活力的影响等一系列优点。但通过该方法生产转基因动物,体外发育率低，仍许多问题有待解决。3.6体细胞核移植法体细胞核移植是近年来新出现的一种转基因技术。199７年,世界上首例体细胞核移植克隆绵羊———Ｄolly的诞生，是转基因动物研究史上的又一重大突破【１4】;继之，Wilmut研究小组用胚胎细胞作核供体,获得了表达治疗人血友病的凝血因子Ⅸ的转基因克隆绵羊“Ｐoｌlｙ”。Aｌｅｘａnｄｅr等用非基因母羊与１只转基因公羊精于人工受精后怀孕40ｄ的胎儿成纤维细胞作核供体,获得了3只转入蛋白酶基因的奶山羊。该方法是先把外源基因与供体细胞在培养基中培养,使外源基因整合到供体细胞上，然后将供体细胞细胞核移植到受体细胞-—去核卵母细胞,构成重建ＨＹPEＲLINK"httｐ：/／ｂaike．bａｉｄｕ．ｃｏm／view/38５０26.htm"\t”_bｌａnｋ"胚，再把其移植到假孕母体，待其妊娠、分娩，便可得到转基因的克隆动物产生的仔畜百分之百是转基因动物（周丹,2０10）。移植可以提高转基因效率，对于与性别有关的性状（生产蛋白必须是雌性个体，可以预先选择雄性或雌性克隆，从而预定胚胎和后代的性别.该技的另一个优点是可以实现大片段基因的转移;更重要的是，在胚胎移植前,它就筛选阳性细胞作为核供体，这样核移植产生的胚胎为阳性,最终产生的后代也是１0０%的阳性。3.７卵母细胞载体法Caｒbaｌｌａda等在2０00年对脂质体介导外源基因在体外转染卵母细胞和胚胎进行初步研究，证明了这是一条简单有效的转基因途径。Jonａthan等在２00４年发现动物卵巢中存在卵原干细胞。因此，若将外源基因整合到卵原干细胞中,就可能连续不断地获得成熟地整合有外源基因的卵子,经受精后可获得整合有外源基因转基因动物。Ｙanｇ等在2０07年直接对小鼠的卵巢注射绿色荧光蛋白基因,得到了转基因小鼠,并且检测后代的阳性率达54％，并且发现获得的6代以内的转基因小鼠都具有较好的遗传稳定性(黄雅琼，2008）。用同样的方法制作转基因鸡的研究中，阳性率高达６7．65%。卵母细胞作为一种全能细胞，可以随着细胞分化、胚胎发育,把基因组所贮存的全部遗传信息扩大到生物体所有的细胞中。采用受精卵前卵母细胞作为外源基因的导入点，让外源目的基因比精子染色质先进入卵细胞，这样只要发生外源基因的整合，在其后的受精卵分裂,直至发育成为成熟的个体，其每一个细胞就肯定携带外源基因，从而避免了嵌合体动物的产生。由于通过性腺转基因操作简便、技术要求较低、难度较小,这种方法将成为一个制作转基因动物的方向，有可能用于如猪和牛这样的大动物的转基因。该方法同样存在一些不足，该方法制备转基因动物时,仍然存在外源基因随机整合进入与宿主基因组的问题,因此目前还无法利用此方法随意地获得理想的转基因动物.3．8基因打靶技术基因打靶技术（Ｇｅnetaｒgeｔiｎgteｃｈnｏlｏgｙ）(RａｍsoondａｒJ，2009)是指通过同源重组将外源基因定点整合入靶细胞基因组上某一确定的位点,以达到定点修饰改造染色体上某一基因为目的的一项技术。它克服了随机整合的盲目性和危险性,是一种理想的修饰、改造生物遗传物质的方法.我国2002年在国际上首创采用基因打靶技术得到了功能基因转基因山羊（ＷaｎｇJ，200８）。4。动物转基因技术的应用随着转基因工程技术的不断研究和发展，动物转基因技术不断得到完善，主要在医学和畜牧业上使用。4。1动物转基因技术在医学上的应用4。1.1在人类疾病模型方面的应用Ｍａｔhew等建立的人血红蛋白俘键突变基因小鼠，出现了镰状红细胞贫血病人同样的红细胞形态改变(黄淑帧,１987）。Yａnｇ等在２０08年获得到了Huntiｎｇton’sdiｓease（ＨＤ）转基因恒河猴,该转基因猴表现出HD重要的临床特征，包括肌张力障碍和舞蹈病等。而之前的研究所得到的转ＨＤ基因的啮齿动物模型其脑部病变与行为特征与病人的实际情况不符.转基因ＨＤ猴可能提供一条研究HD的潜在特性的途径,同时促进该病治疗方面的发展。结果显示，该非人类的灵长类动物模型用于研究HＤ是可行且非常有价值的，这也预示将非人类的灵长类动物模型用于其他遗传性疾病也可能是可行的。转基因动物在人类遗传疾病的研究中具有重要的应用价值，被认为是遗传学研究中继连锁分析、体细胞遗传和基因克隆技术之后的第四代技术。现代医学研究证明，人类的大多数疾病都与遗传有关.适当的动物模型对研究基因突变而引起遗传疾病的发病机制是十分有效的.而用转基因动物的方法生产人类遗传疾病模型则成为人类遗传疾病研究的一个极为有效的途径。4.1.2利用转基因动物生产人体的器官可供移植的人体器官缺乏一直是困扰医学界的难题。异种器官移植有可能成为解决移植器官短缺的最有效的途径。目前最有希望成为人类器官移植的供体动物是猪，因为其器官在大小、结构和功能上与人体器官相近；猪易于繁殖，供应量大，而且费用低廉，产业化的前景甚为乐观。然而，要想实现这一目标，首先必须解决的难题是器官移植时出现的超急排斥反应(hyperaｃutereｊｅctioｎ,HＡＲ）(ＧuoX，Xie,2０0６)，因此克服这一障碍便成为异种器官移植成功的关键。转基因动物技术的应用为解决这一难题开辟了一条崭新的途径.目前,在这方面的研究主要集中在以下几个方面:将人的补体调节蛋白因子基因通过转基因技术转入到转基因动物品系或细胞系，使这种能够调节或抵制补体反应的人补体蛋白在将要作为器官供体的动物器官内起作用,从而在器官移植后降低或消除补体反应。4。1。３转基因动物反应器的生产药用蛋白用转基因动物生产目的基因产物是转基因动物应用的又一重要领域,是解决目前对重组药用蛋白质日益增长需求的强有力工具之一。将外源基因转入动物,获得转基因动物,通过基因工程技术使转基因动物以高效而经济的方式在不同组织中表达复杂的、有生物学活性的重组蛋白质,获得目的产物，代替传统上用的发酵罐,具有可观的社会效益和经济效益。常见的转基因动物反应器有血液、尿、精液、蛋清、蚕茧、乳汁等。现已有100多种外源蛋白质在不同的动物、不同的器官中生产出来（刘晓兰，２0１0）。虽然转基因动物作为生物反应器生产重组蛋白质在生产效率等方面仍待进一步的改进，但用动物生产经济的重组蛋白质不久的将来会成为商业现实。4．２动物转基因技术在畜牧业上的使用4．2.1提高动物的生产性能,培育动物新品种传统育种只能在同种或亲缘关系很近的物种之间进行，常规育种改良动物品种进展较慢，而且有些动物生产性能已达到相当高的水品，很难过的较大的进展，且自发性突变作为选种的前提，其发生机率相当低。转基因技术则可克服上述问题，通过导入外源基因，改造动物的基因组，可使家禽、家畜加快生长速度，加强抗病力和抗逆性,提高肉、蛋或奶产量及品质。转基因动物技术结合体细胞克隆技术能使优良种畜迅速扩群，可在短时间培育出新品种(LｅeSL,2０05）。将改善动物生产性状的基因导入动物的生殖系统,可获得具有这些优良性状的个体，例如通过基因转移提高家畜的饲料转化率、日增重、减少脂肪、改善肉质，降低生产成本及提高繁殖率等。美国伊利诺斯大学研究出一种有牛基因的猪,这种转基因猪生长快、个体大、饲料利用率高、瘦肉率高,可为养猪业带来了丰厚的经济效益。我国学者陈永福等将构建的融和基因OMT/ＰGHｌ转入猪中,获得转基因猪的生长速度提高1１。8％-１４。8%，饲料利用率提高１０％（CａrberＥ，１9９1）。4．2．2提高动物的抗病性、培育抗病品种基因转移是降低家畜疾病易感性的免疫策略之一，对一些种属特异性的疾病，如果可以从抗该病的动物体中克隆出有关的基因，并将其转移给易感动物品种，则有希望培育出抗该病的品系.此外，在对畜禽类病原体基因结构进行深入研究的基础上,可将病原体致病基因的反义基因导入畜禽细胞，使侵入畜禽机体的病原体所产生的ｍＲNA不能表达，从而起到抗病作用。Donovan等证明,将编码溶葡萄球菌酶的基因转入奶牛基因组中，转基因牛乳腺中的溶葡萄球菌酶可有效预防葡萄球菌性乳房炎,转基因牛葡萄球菌感染率仅为14%，而非转基因牛感染率达71%。随着转基因动物技术的逐渐成熟和越来越多的转基因动物问世,为动物育种开辟了一条全新的途径.5．动物转基因技术存在的问题转基因动物的建立是一个艰辛、复杂的系统工程，从第一例转基因动物建立以来,转基因动物研究己经取得突破性进展，但仍有许多问题有待解决。转基因动物研究主要面临两个方面的问题，一是研究过程中存在的困难，二是安全性问题。5。1动物转基因技术研究过程中存在的困难制作转基因动物的效率极低，基因整合的机制尚不清楚，转基因在宿主基因组中的行为难以控制.转基因在插入宿主基因组的过程中可能导致内源基因的破坏或失活，也可能激活原本处于关闭状态的基因（尤其是癌基因).其结果将导致转基因阳性个体出现不育、胚胎死亡、四肢畸形等异常.另外，多数转基因表达的水平低（周文杰，20０7）.大部分转基因（尤其是cDNA)表达水平很低，几乎难以检测到,但个别基因表达又过高。WrｉgｈｔG等于1９9１年生产的转ha-ＡT的绵羊，其中一只转基因羊产羔后乳汁中hａ—ＡＴ的水平高达60ｇ/Ｌ，外源基因的这种高水平表达是宿主动物难以承受的（ZbikｏwskaHＭ,2003)。5.2转基因动物的安全性问题转基因动物在给人类带来诸多好处的同时，也有许多安全性问题.转基因动物携带外源基因,释放至环境中可能通过杂交导致“基因逃逸”,使外源基因转到其野生近缘种造成“基因污染",危及生物多样性安全。有实验显示转鲑鱼GＨ基因的雄性青鳉占有交配上的优势,如释放至自然水体可能会造成野生型青鳉种群的灭绝.对两个相同生长阶段的转GH基因银大马哈鱼与非转基因鱼在有捕食者存在（放入较大规格的大西洋鲑)时的存活与生长状况进行观察，发现转基因鱼具有与非转基因鱼相似的竞争能力,在有捕食者存在的环境中转基因鱼的死亡率并没有升高,且仍能维持较快的生长速度，所以如果转基因鱼进入自然环境,其相似的竞争能力和存活率就有可能使其竞争取代野生鱼(张鑫,２009).此外,转基因动物器官移植可能会增加“人兽共患”病的传播机会，而转基因动物生产的食物有可能使食用者发生过敏反应,同时转基因动物的研究还将会引发一系列社会伦理问题。为了确保转基因动物对人体的安全性，在大规模生产之前必须对转基因动物进行严格的生物安全检测。虽然转基因动物至今还没有真正进入产业化和市场化，但随着理论上和技术上不断完善，转基因动物及其相关产品必将会对人们的健康和社会发展产生巨大的影响。6．展望动物转基因技术是21世纪生物工程技术领域最活跃、最具有实践应用价值的内容之一。随着转基因技术的迅速发展，转基因动物在动物基础理论、动物的医学领域、动物的医药产业中和动物畜牧兽医中都得到了应用。转基因动物已渗透到了生命科学的基础理论研究各方面，如分子生物学、分子遗传学、生物化学、生理学、细胞生物学、组织胚胎学等.基因动物代表着解决特殊生物学问题惯常所要制作的独特模型。因此，将功能基因导入动物体内的技巧为分析复杂的生物学过程与系统提供了一种十分有力的工具.对于那些生命周期长的动物种类,基因转移具有特别的意义,它将使动物快速地进行遗传改造，从而降低传统育种方法的成本。目前,转基因动物的应用主要在医药方面,而在食品工业中的应用尚受到较大的制约，其根本原因是转基因动物的开发投入很大，而成功率比较低。尽管如此，随着人口膨胀、资源短缺、环境污染等社会问题的日益严峻,转基因动、植物由于其自身的一些不可替代的优点将会有广阔的发展前景，会获得更加广泛的应用,更好地服务人类，给人类将带来巨大的经济效益,推动社会向前发展。而转基因动物管理的法律、法规逐步健全相关法规的出台,无疑会加速和正确引导基因工程产品的研究和开发。相信在不久的将来，转基因动物生产将会成为生产行业中的新兴产业。因此,充分利用转基因技术的潜在价值，实现转基因技术实用化、商业化、转基因动物的产业化,是21世纪生物科学工作者努力的目标。ﻬ致谢：《基因工程原理与技术》的课程结束了，但是给我留下印象最深的是赵老师渊博的专业知识，严谨的治学态度,精益求精的工作作风。赵老师的讲解使我对《基因工程原理与技术》的理论有了更加深刻的理解,在此，我要衷心的感谢敬爱的赵德刚教授!祝愿赵老师身体健康,工作顺利!此外，我还要感谢师兄，在我写这篇综述时给了我很大的帮助,由于他对这方面比较了解,告诉了很多关于转基因技术的知识，我在此要左师兄表示深深的感谢。参考文献［1］黄淑帧,陈美珏，黄英，等.乳汁中分泌有活性的人凝血因子Ⅸ的转基因羊的研制［J］.科学通报，１９９8,43（７)：7８3—784。［２］黄雅琼,邓彦飞，邓海莹，等．基因工程在转基因动物领域的应用现状及展望[J]。广西农业生物科学，2０08，2７（４）：48８—491.［3］骆继怀,独军政，常惠芸．转基因克隆动物的发展及其应用[J］。动物医学进展，201０,3１(7)：１03－１06［4］刘晓兰,王仁华，王峥，韦华。动物转基因技术及其应用．湖南饲料．2０10年第１期［５］沈子龙,廖建民，徐寒梅,等.转基因动物技术与转基因动物制药[Ｊ]。中国药科大学学报,2002,３3（２）:８1—８６。[６］沈新明,乔贵林,张玲,等.用曲细精管微注射法建立绿色荧光蛋白转基因小鼠［J］．第一军医大学学报，2０02,2２(３）:2５0－２53[7]周文杰．转基因动物研究概况及应用前景［J］。衡水学院学报，２０07,9（1）：３3—35。[8]周丹，安玲，马艳娇，李鹏。转基因动物的研究进展及其在畜牧业上的应用．现代畜牧兽医［J]．1６７2—9６9２(2010）07—0０75—０6[9]左珂菁,苗向阳，谢青梅，梁梓森。转基因动物技术的研究进展及应用[J]。现代生物医学进展．Vol。10NO．０3ＪAＮ．２010［１0］张鑫，苗向阳,尹逊河,等．小鼠精子形成各阶段转基因效率的研究［J］．生物化学与生物物理进展，2009，3６(８):1019—１0２4［11］BｅrmG．Ｐroductioｎoftransgｅnicａｎdｐossibleａppｌｉcａｔiｏｎtopｉgｂreｅdｉnｇ[J］。SｏcAniｍPrｏｄ,１9９2，１2:15－31.[12］ＣarberEＡ．Avianceｌｌｓexｐreｓsiｎgｔhemurineｐroｔeinareｒesiｓtaｎtｔoinｆｌueｎzainfｅcｔiｏn［J］.Ｖirｏｌoｇｙ,１991（18):7５4—７62．[13]CｏoｐeｒDＫ．Clｉnicａlxenotraｎｓplantatioｎｈｏｗｃlｏseareｗe？［J］.Lanｃet,2０03，３6２:557-５59。[14］GuoＸ，XｉｅＨ，HeＣＷ．Thｅprｏgｒｅsｓｉnthesｔｕｄｙoftrａnsgeｎｉcａｎｉmal[Ｊ]．MedicａlRecapｉtｕlate,2006,12（5):2６8－27０[1５］GｅurtｓＡM,ＣostGＪ，FｒeyｖerｔY，eｔaｌ．Knoｃｋouｔraｔsviaembryoｍicroiｎｊｅｃtiｏnzincfingeｒnucleases［J]．Scieｎｃe,２００９ｂ，3２5（59３9）:４33．[1６］LｅeSL，ＯckＳA,YoｏＪＧ,ｅｔａl。Eｆficｉeｎcyofgeｎeｒaｎsfeｃ-tionｉntｏｄonoｒcellsfｏrnuｃlearｔrａnｓｆerofｂｏvinｅｅmbryｏｓ[J］。MolＲeprodDeｖ，2005,7２（2)：１9１-2０0.［17］LａｉLＸ,ＳｉｍonｄsＤＫ，ParkＫW，eｔａl．Ｐrｏducｔｉonofａlｐｈa－1,３-ｇalaｃｔosyhrａｎsfeｒａsekｎockouｔpigsbyｎuｃｌeａrtransｆｅrｃlonin［J]。Ｓciｅnｃｅ，2002,2９5:１0８9—１0９2.[18］ＪoshuaJｏhnｓon,JａcquelinｅCanｎiｎg，TomｏkoＫaneko，eta1.Gｅrmlinestemｃｅlｌsaｎdfｏllicｕlarｒeｎeｗaｌｉntｈeposｔnａtaｌmammalianｏｖaｒｙ[Ｊ］.Nａture,200４,４２3:１45-150[１９]MagaＥA,SｈoemakｅrＣF,ＲowｅJD，etal。Prodｕｃｔioｎandproｃｅsｓｉnｇoｆmilkfromtｒanｓgenｉcgoatsexpｒessiｎｇｈumａnlysｏｚｙmeinｔｈemammａｒygland［Ｊ].ＪＤaiｒｙSｃi，20０６，89：５18－524．［20]RalphＧＳ,RaｄclｉｆfeＰA,DayＤＭ，etａｌ.SilenｃiｎgｍｕtanｔSOＤｕsingＲNAｉprotｅctsａgａinstneｕroｄｅgｅｎerａｔionandｅxtendｓｓurviｖalｉnanＡＬＳｍodｅｌ[J］。NatＭed，2005,１1（４）：42９-４3３.[2１］ＲaｏulC,Abｂａs—TｅrkiT，ＢensadounJＣ,etal．Lentｉviralmeｄiａｔｅｓilｅnｃing