五、转基因疾病动物模型与基因治疗 动物模型
（一）转基因疾病动物模型： 1、病毒性疾病模型： （1）小儿麻痹病毒受体转基因小鼠 （2）乙型肝炎病毒携带者模型 （3）乙型肝炎表面抗原转基因动物 模型 2、肿瘤转基因动物模型
3、代谢疾病转基因动物模型 （1）高歇氏病转基因动物模型 （2）家族性神经多发性淀粉样变 （FAP）转基因小鼠 （二）基因治疗的动物模型： 将外源生长激素基因导入“侏儒 症”小鼠——个头增大3倍，恢复生育 能力。
第二节 克隆动物
一、克隆动物的概念—— 动物通过体细胞进行的无性生殖（也 称无性繁殖）以及由无性生殖形成的基因 型几乎完全相同的后代个体组成的群体。 世界卫生组织在关于克隆的非正式声 明中定义为： 遗传上同一的机体或细胞系（株）的 无性生殖。
二、动物克隆技术的基本方法 （一）胚胎分割 （二）细胞核移植： 1.胚胎细胞核移植 2.胚胎干细胞核移植 3.胎儿成纤维细胞核移植 4.体细胞核移植
（四）电脉冲法 利用外界高电压短脉冲使细 胞膜产生可逆性穿孔，外源性 DNA通过此孔可进入细胞。 （五）精子载体导入法 以精子作为外源性DNA的载 体，通过受精作用将外源性DNA 导入受精卵。
三、转基因动物的研究概况 1、1960年代，将外源基因导入鸡 的卵巢和睾丸，得到性状改变的 鸡，估计是转基因鸡。 2、1974年，美国珍尼斯首次用显 微注射法获得体细胞有SV40病毒 DNA的小鼠。 3、1980年，戈登完善了显微注射 技术。
我国首批本土自主克隆牛，这5头出 生在山东的克隆牛于2003年8月通过人工 授精成功受孕，预产期为2004年4月中旬 。这是我国自主完成的体细胞“克隆牛”， 首次通过无性方式怀孕。
我国首例异种克隆羊 2004年1月21日零时 在新疆诞生。异种克 隆羊不同于世界上第 一只克隆羊“多莉” 的 同种体细胞核移植的 克隆方法，而是把A 种动物体细胞的细胞 核移植到B种动物的 去核卵细胞中，生出 A种动物。
四、动物克隆技术的意义与应用： （1）生物医药方面： 对能够生产抗凝血酶、血清白 蛋白等的转基因动物进行克隆，大 批生产该药。 （2）医学方面： 利用克隆技术培育模型动物 （高血压等），直接克隆出人的心、 肝、肾等器官，供器官移植。
美国密苏里大学通过克隆技术培育出四只含有荧 光水母基因的小猪。五只小猪中有四只小猪的猪 嘴和猪蹄呈荧光黄色（左），剩下的一只小猪 （右）和正常小猪无异。专家们称，荧光小猪的 成功培育对培育动物器官用于人体移植具有重要 意义。
图为1月30日，异种克 隆北山羊（右）与接受胚 胎的母山羊在一起（左）
胚胎细胞克隆兔在广西大学出生
过程：先从一只兔子身上获得早期胚胎，注 入已去除细胞核的成熟卵母细胞中，融合形成重 组胚。重组胚在体外培养后，移入一只雌性兔子 的输卵管内，经过34天的正常孕期后，克隆兔 （后）顺利降生。
意大利科学家2004年6月成功培育出世界上首 匹“自体克隆马”（前）。这匹名叫“普罗米塔” 的小母马（前）的“妈妈”（后）同时也是其 “姐姐 ”。
3、遗传病研究： 导入遗传疾病外源基因，制作遗 传疾病转基因动物模型；导入正常基 因，弥补基因缺陷所致遗传疾病。 4、免疫学研究： 用转基因H使用重组DNA的转基因技术，培育 出生长快、产肉、产毛、产奶更多而耗 料极少的转基因家畜。 （四）研制和生产生物活性物质： 将具有医学价值的生物活性物质 （如组织型纤溶蛋白元激活因子，tPA） 导入家畜或家禽的受精卵，从转基因 动物的体液如乳汁、血液、尿液、腹 水中收获基因产物。
全身散发荧光的转基因鱼
四、转基因动物的应用： （一）生命现象的基础理论研究： 1、发育生物学研究： 通过了解基因的表达、关闭和调 控，了解调控顺序。 2、遗传学研究 观察导入的突变基因的表达，了 解基因结构与功能的关系，还可用于 基因组印迹分析、遗传缺陷的矫正等.
（二）医学研究： 1、心血管疾病研究： 将转脂蛋白和转纤维蛋白溶酶 原等作为外源DNA转入动物体内， 建立心血管疾病转基因动物模型。 2、肿瘤学研究： 肿瘤基因—— 肿瘤转基因动物模型。
第 九 章
转基因动物与克隆动物
第一节 转基因动物 第二节 克隆动物 第三节 转基因动物和克隆 动物的生物安全与社会安全
第九章 掌握内容
1、转基因动物和克隆动物的概念。 2、基因转移的5种方法。 3、动物克隆技术的基本方法。
第一节
转基因动物
一、转基因动物的概念
将特定的外源基因导入动物 受精卵或胚胎，使之稳定整合于 动物的染色体基因组并能遗传给 后代的一类动物。
7、我国1980年代开始转基因动物 研究，成功研制出转基因牛、小 鼠、猪、羊、兔、金鱼。
新进展： 2000年10月，世界首只 转基因猴在美国诞生， 取名“安迪”，这是世 界上首次培育成功转基 因灵长类动物。
为了能够更有效地研究蝴蝶翅膀的颜色之迷，美国 巴法罗大学(University at Buffalo)的生物学家们近 日成功地制造出世界上第一只转基因蝴蝶。有意思的是 ，这只蝴蝶的一些基因是来自水母的。（2004年3月12日）
（持卵针）
（穿刺针）
|| （持卵针）
（穿刺针）
（二）反转录病毒感染法 将外源基因DNA插入逆转录病 毒载体； 通过辅助细胞包装成病毒颗粒 ，感染胚胎； 再将感染的桑椹期胚胎导入子 宫。
（三）胚胎干细胞法 （1）获取胚胎干细胞（ES细胞）； （2）将外源基因导入ES细胞； （3）获取囊胚期胚胎； （4）将含有外源基因的ES细胞注入 囊胚期胚胎的腔内； （5）将其移植到假孕动物子宫。
4、 1982年，帕尔米特将大鼠生长激素 基因结构区融合在SM（金属巯蛋白基 因（MT）启动子）中，注射到小鼠受 精卵雄性原核内，获得体型似大鼠的 转基因小鼠。 5、 1985年，英国拉尔夫布林斯特研制 出能生成人类生长激素的转基因猪。 6、 1989年，意大利拉维特拉纳运用精 子载体法转移外源性DNA，获得PSV2— CAT转基因小鼠。
美国科学家2003年5月宣布培育出一头克隆骡子 （左）。这头小公骡被取名为“爱达荷宝石”。它头上戴 有3个“世界第一”桂冠：第一个克隆的骡子，第一个克 隆的马科动物，第一个克隆的杂种动物。科学家们说，该 成果将有助于克隆其他自身繁殖有困难的濒危动物，对研 究癌症等疾病也有重要的参考价值。 骡子体内包含63个染色体， 是有62个染色体的公驴和有64个 染色体的母马所生的种间杂种， 通常情况下没有生育能力。研究 发现，细胞内的钙含量会对马科 动物细胞生长和繁殖产生重要影 响，马科动物繁殖过程中细胞内 钙含量格外高。科学家们基于这 一发现对实验进行了改进，提高了克隆骡子胚胎培养液的 钙浓度，最终成功培育出“爱达荷宝石”。科学家们说， 同样的方法对克隆其他马科动物应该也适用。
1987年，Martin Evans，Oliver Smithies 和 Mario Capecch 领导的几个研究小组对胚胎干细胞中特定目 标基因进行失活，培育出了第一只基因敲除小鼠。这 三位科学家因为这项工作在2001获得了Lasker奖。接 下来，科学家们用同样的技术又培育出了几千只基因 敲除小鼠。
2003年2月14日，英国苏格 兰爱丁堡罗斯林研究所的 科学家宣布，全世界第一 个克隆动物多利羊已经死 亡，活了6年半。当科学家 们发现它患上无法治愈的 肺病后，决定实施“安乐 死”让它长眠。 一般说来，一只绵羊 平均可以活１１－１２年， 而多莉今年只有６岁，寿 命仅相当于普通羊的一半。
三、克隆动物的研究概况： （1）1952年，用豹蛙囊胚期细胞 核进行了核移植，获得可以摄食 的幼体。 （2）1962年，将非洲爪蟾的小肠 上皮细胞的核注入同种或异种非 洲爪蟾去核的未受精卵中，约 1%发育为成熟蛙。
2、胚胎干细胞核移植： 胚胎或胎儿原始生殖细胞经过 抑制分化培养，让细胞数目增加， 但不分化。将单个胚胎干细胞按照 （二）1、的方法进行核移植。 3、胎儿成纤维细胞核移植： 从孕娠早期的胎儿体内分离出 胎儿成纤维细胞，按照（二）1、的 方法进行核移植。
4、体细胞核移植： 将动物体细胞经过抑制培养，使 细胞处于休眠状态， 进行核移植。绵羊 “多利”就是利用体 细胞核移植技术培 育成功的世界第一 只克隆哺乳类动物。
（3）1986年，用胚胎分裂球与去核未 受精卵融合，并用仙台病毒或电激诱 导，用核移植技术培育出克隆绵羊。 （4）1994—1996年，维尔穆特培育出 克隆绵羊“多利”。 （5）我国的克隆动物研究： 先后培育出克隆山羊、 兔、牛、小鼠，曹谊林博士 在裸小鼠身上克隆出人耳。
克隆猫
克隆牛
克隆鼠
克隆山羊
（3）畜牧业方面： 选育良种后进行克隆，加快 培育良种的速度。 （4）保存物种： 保存或克隆大熊猫等珍稀濒 危动物。
附：该不该克隆大熊猫 权威专家不支持克隆大熊猫 具体理由有3个： 一、克隆大熊猫本身还有缺陷或者说不很完善、成熟。 特别是在异种动物的克隆技术上的困难更多，比如在其他 家畜上的研究表明，一般情况下异种动物克隆的胚胎发育 到囊胚阶段后就会停止发育，这个问题到现在无法解决。 二、就现在成功的克隆动物研究例子来说，其成功率 也极低，异种动物的克隆目前尚未有个体成活的报道。 三、即使克隆技术完善了，异种动物的克隆技术成功 了，类似大熊猫这样的濒危物种也不可能靠其得到拯救。 因为克隆动物只是个体的复制，它根本无利物种本身的遗 传多样性保护。与其把有限的资金花到这种前景不明的项 目，不如集中精力搞好大熊猫就地和异地保护。目前鼓动 大熊猫克隆之说，无异于舍本求末。
在2000年美国的《科学》杂志上，科学家宣 布，他们使用新的方法成功地克隆了一只恒河猴 ，该猕猴被命名为“泰特拉”（Tetra），Tetra 是希腊词，意义为“四”，看来，科学家以此来 暗示他们“一分为四”的方法。这是与人类血缘 最近的动物———灵长目动物第一次被成功克隆。 科学家希望，使用这种方法能生成基因完全相同 的动物，供在研究诸如糖尿病和帕金森病等人类 疾病时使用。
二、基因转移的5种方法： 1、显微注射法 2、反转录病毒感染法 3、胚胎干细胞法 4、电脉冲法 5、精子载体导入法