轉(zhuǎn)基因動物的培育

青海省玉樹縣2010年4月14日晨發(fā)生兩次地震，最高震級7.1級，地震震中位于縣城附近。截至4月20日17時，玉樹地震遇難人數(shù)為2064人，失蹤175人，受傷12135人，其中重傷1434人。為表達全國各族人民對青海玉樹地震遇難同胞的深切哀悼，2010年4月20日國務(wù)院決定，2010年4月21日舉行全國哀悼活動，全國和駐外使領(lǐng)館下半旗志哀，停止公共娛樂活動。人血白蛋白是從健康人的血液中提取的，可直接靜脈注射到病人體內(nèi)，主要用于失血創(chuàng)傷、燒傷引起的休克，腦水腫及損傷引起的顱壓升高，肝硬化及腎病引起的水腫或腹水，癌癥術(shù)后恢復(fù)等方面的治療，是臨床急救的一種特殊藥品。因其主要用于危重病人及大手術(shù)患者的術(shù)后康復(fù)，素有“救命藥”之稱。我國人血清白蛋白每年臨床需要110-120噸，目前血漿供應(yīng)不足，市場缺口高達60噸至80噸。我國每年臨床和疫苗輔料需要150—170噸人血白蛋白，完全從血漿中提取，相當于要2億人年均獻血100毫升。

我國首例轉(zhuǎn)基因試管牛“滔滔”。中國工程院院士、課題組負責人曾溢滔教授(左)

1999年2月，上海遺傳研究所宣布轉(zhuǎn)基因試管牛“滔滔”誕生，其體內(nèi)被檢測到帶有人的血清白蛋白基因，這項成果被評為當年“中國十大科技進展”之一。據(jù)曾溢滔教授介紹：將人血清白蛋白（hALB）基因通過顯微注射將其導(dǎo)入經(jīng)過體外受精（IVF）的奶牛受精卵中，體外培養(yǎng)到桑椹胚后期，將整合胚移植于受體母牛，足月分娩產(chǎn)下1頭含有人血清白蛋白基因整合的轉(zhuǎn)基因試管?！疤咸稀?。轉(zhuǎn)基因試管牛的培育過程含人血白蛋白基因的重組DNA轉(zhuǎn)基因試管牛的培育過程B從甲雌牛卵巢中獲得卵細胞從乙雄牛精巢中獲得精子A注：1、2、3為胚胎發(fā)育時期；ABCD為生物操作技術(shù)DC受精卵23轉(zhuǎn)基因牛“滔滔”卵裂1受精卵囊胚原腸胚轉(zhuǎn)基因?！疤咸稀盌轉(zhuǎn)基因試管牛的培育過程C含人血白蛋白基因的重組DNAB從甲雌牛卵巢中獲得卵細胞從乙雄牛精巢中獲得精子A卵裂桑椹胚注：1、2、3為胚胎發(fā)育時期；ABCD為生物操作技術(shù)①人工化學(xué)方法合成目的基因，或用聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)技術(shù)擴增目的基因（目的基因的序列已知）②從基因文庫中獲取目的基因（目的基因的序列未知）獲取目的基因的方法有哪些？想一想資料：含人血白蛋白基因的重組DNA：曾溢滔教授的課題組構(gòu)建了含人血清白蛋白（hALB）基因的cDNA全序列、內(nèi)含子1以及山羊β-酪蛋白基因啟動子和5′端上游調(diào)控序列在內(nèi)的乳腺表達載體pcDNA3.1-CALBm思考：1、在構(gòu)建含人血白蛋白基因的重組DNA的過程中需要借助哪些工具酶？大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開（水解DNA分子骨架的磷酸二酯鍵）。5‘5‘3‘3‘什么叫黏性末端？當限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)切開時，被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸的單鏈，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。磷酸二酯鍵DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶DNA聚合酶解旋酶氫鍵資料：含人血白蛋白基因的重組DNA：曾溢滔教授等人構(gòu)建了含人血清白蛋白（hALB）基因的cDNA全序列、內(nèi)含子1以及山羊β-酪蛋白基因啟動子和5′端上游調(diào)控序列在內(nèi)的乳腺表達載體pcDNA3.1-CALBm思考：1、在構(gòu)建含人血白蛋白基因的重組DNA的過程中需要借助哪些工具酶？思考：2、在構(gòu)建含人血白蛋白基因的重組DNA的過程中是否只有用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割的黏性末端才能連接？形成相同且互補的黏性末端

GA

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CT

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G限制酶Ⅰ切割限制酶Ⅱ切割GC

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DNA連接酶動手試一試

1、基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶I的識別序列和切點是一G↓GATCC一，限制酶II的識別序列和切點是一↓GATC一。根據(jù)圖示,判斷下列操作正確的是（）

A．質(zhì)粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶II切割

B．質(zhì)粒用限制酶II切割，目的基因用限制酶I切割

C．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶I切割

D．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶II切割A(yù)課堂鞏固轉(zhuǎn)基因試管牛的培育過程含人血白蛋白基因的重組DNAB從甲雌牛卵巢中獲得卵細胞從乙雄牛精巢中獲得精子A顯微注射DC注：1、2、3為胚胎發(fā)育時期；ABCD為生物操作技術(shù)體外受精胚胎體外培養(yǎng)胚胎移植受精卵囊胚原腸胚轉(zhuǎn)基因?！疤咸稀甭蚜焉ｉ┡叽蠹襾碚也珞w外受精胚胎移植從卵巢中獲得卵母細胞新鮮或解凍的精液受精卵卵母細胞培養(yǎng)試管無需任何處理供體母牛受體母牛超數(shù)排卵供體公牛配種受精卵胚胎移植妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）雌性激素獲能處理促性腺激素早期胚胎胚胎體外培養(yǎng)……同期發(fā)情……未配種配種轉(zhuǎn)基因試管牛的培育過程含人血白蛋白基因的重組DNA顯微注射體外受精從甲雌牛卵巢中獲得卵細胞從乙雄牛精巢中獲得精子如果想要快速繁殖轉(zhuǎn)基因牛，還可以輔以其他什么技術(shù)？胚胎移植胚胎體外培養(yǎng)受精卵囊胚原腸胚轉(zhuǎn)基因?！疤咸稀甭蚜焉ｉ┡呋虮磉_的途徑思考：如何檢測轉(zhuǎn)基因試管牛是否含有人血白蛋白基因和人血白蛋白基因是否表達？DNAmRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯（1）內(nèi)容：①檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否含有目的基因（關(guān)鍵）②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)（2）常用的技術(shù)：①DNA分子雜交技術(shù)－－DNA與DNA雜交②分子雜交技術(shù)－－DNA與RNA雜交③蛋白質(zhì)分子（抗原－抗體）間的雜交課堂鞏固2、利用外源基因在受體細胞中表達，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列各項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是（）A．棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因

B．大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC．山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列

D．酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白D課堂鞏固3、用限制酶切割一個DNA分子，獲得一個目的基因時，被水解的磷酸二酯鍵有（）

A．1個B．2個 C．3個D．4個D課堂鞏固4、下列有關(guān)試管動物技術(shù)的敘述不正確的是（）A．體外受精主要包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精B．胚胎移植之前需檢查精卵細胞的受精狀況和受精卵的發(fā)育能力C．早期胚胎發(fā)育的過程為：受精卵→桑椹胚→卵裂→囊胚→原腸胚D．移植入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受影響C課堂鞏固5、下圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過程，請據(jù)圖回答：(1)超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對供體母牛注射_____________。(2)從A到E中，適宜于牛的胚胎移植時期有_________________。(3)圖中標號3為______________，它將來可發(fā)育為胎膜和胚盤。促性腺激素D、E滋養(yǎng)層轉(zhuǎn)基因試管牛“滔滔”。武大專家首創(chuàng)稻米生產(chǎn)人血白蛋白技術(shù)

2009年11月17日，楊代常主持完成的國家“863”項目“水稻胚乳細胞生物反應(yīng)器技術(shù)平臺及其應(yīng)用”通過專家鑒定，以中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李寧