转基因动物与生物反应器学习教案.pptx

【转基因技术】是一种生物工程技术，它允许人们按照预设的设计，重组DNA，即将一个生物的遗传密码片段连接到另一个生物的DNA链上，创造出具有新型遗传物质的新物种。这一技术的核心在于【转基因】，即通过人为操作的方式，将外源基因整合到目标生物的基因组中，使得该生物能够稳定地表达这些外来基因，并将它们遗传给后代。 在实际操作中，将外源基因导入细胞的过程称为【细胞转染】。常见的细胞转染方法分为暂时转染和永久性转染两种。暂时转染如磷酸钙沉淀法、DEAE-葡聚糖法、脂质体载体法等，这些方法中的DNA不会永久整合到细胞基因组中。而永久性转染，如逆转录病毒载体法，可以使外源基因持久地表达。 在细胞转染的过程中，采用了多种物理、化学和生物方法。物理方法包括电穿孔法，通过短暂的电脉冲在细胞膜上形成微孔，使DNA得以进入；微注射法，借助显微操作将DNA直接注入受精卵中；还有裸露DNA直接注射法，虽然简单但效率较低。化学方法如DEAE-葡聚糖法利用正负电荷相互吸引来传递DNA，磷酸钙-DNA共沉淀法则依赖钙离子的作用促使DNA进入细胞。脂质体载体包埋法是通过人工膜泡包裹DNA，与细胞融合实现基因转移。生物学方法主要涉及病毒介导的基因转移，如DNA病毒载体和逆转录病毒载体，后者尤其适用于稳定、长期的外源基因表达。 然而，病毒载体存在一定的缺点，如可能引发免疫反应，存在安全隐患，并且其转化能力有限，不适合大规模生产。为了确认转染的成功，可以通过筛选含有抗药性基因的细胞或进行Southern blot分析，检测外源基因是否已整合到细胞的DNA中。 【转基因动物】是转基因技术在动物领域的应用，指基因组中稳定整合了实验引入的外源基因，并能够稳定表达和遗传给后代的遗传工程动物。自1974年以来，科学家们通过显微注射法成功创建了首批转基因动物，如转基因小鼠，这标志着该领域的重大突破。此后，各种转基因动物模型被用于研究人类疾病、药物开发和生物学基础研究等领域，极大地推动了生命科学的发展。