『壹』 怎樣進行基因重組
基因重組是一項十分精細的技術。只有掌握了這一高技術，才能在改造生物和創造生物中有所作為。因為這是在分子水平上的操作，其難度也就可想而知了。但是，再難也難不倒我們的科學家。
一般來說，基因重組分為4個步驟。首先，是獲得具有目的基因的片段，即DNA片段。這個片段的取得既可用工具酶，也可以用機械方法剪取DNA片段。用化學合成人工基因片段，是另一種比較簡便的有效的方法。第二，是把含有目的基因的片段與載體(質粒或病毒)DNA分子重組在一起。第三，是把重組好的DNA分子導入宿主細胞。第四，讓這些重組的DNA分子在細胞內與宿主的DNA組合在一起，讓它表達出來，選育出含有所需要的重組DNA宿主細胞。對宿主細胞進行培育，如果是植物，它就會長成一棵新植物；如果是大腸桿菌，它就會變成能合成目的基因控制的化學有機物；是動物細胞，就會形成具有新性狀的動物。這在理論上是可以成立的，而且實踐也證明，基因重組技術的確可以用來改造生物和創造生物。
基因工程問世之後，發展之快令人目不暇接。不論是微生物還是植物、動物，用基因重組技術都得到了許多新品種。基因工程已成了改造和創造生物種的最有力的手段。
『貳』 動物轉基因技術
轉基因動物是指以實驗方法導入外源基因，在染色體組內穩定整合並能遺傳給後代的一類動物。
自1981年，第一次成功地將外源基因導入動物胚胎，創立了轉基因的動物技術。1982年獲得轉基因小鼠。轉入大鼠的生長激素基因，使小鼠體重為正常個體的二倍，因而被稱為"超級小鼠"。以後相繼在10年間報道過轉基因兔、綿羊、豬、魚、昆蟲、牛、雞、山羊、大鼠等轉基因動物的成功。
由於轉基因動物體系打破了自然繁殖中的種間隔離，使基因能在種系關系很遠的機體間流動，它將對整個生命科學產生全局性影響。因此轉基因動物技術在1991年第一次國際基因定位會議上被公認是遺傳學中繼連鎖分析、體細胞遺傳和基因克隆之後的第四代技術，被列為生物學發展史上126年中第14個轉折點。
生物體細胞中的DNA能精確合成並防止被DNA酶降解是由於存在由限制酶與修飾酶組成的生物屏障。一般情況下，限制酶能將外源DNA切割並降解掉，而細胞本身合成的DNA由於修飾酶的甲基化作用而避免了被限制酶降解從而保持遺傳穩定性。但是，偶然也會發生外源DNA倖免降解的情況，使生物體產生小的變異。轉基因技術就是利用生物這一特性，把外源基因注入細胞核而獲得符合要求的轉基因動物。
轉基因動物生產主要步驟包括目的基因的選擇，這應視生產目的而定；將重組基因轉入受精卵，常使用的方法有顯微注射法、反轉錄病毒感染法、胚胎幹細胞法、精子載體法、脂質體法等，將轉入了外源基因的受精卵植入同期發情的受體動物，在植入前完成整合胚胎的檢測、篩選、建立ES細胞系；對出生後基因整合、表達情況進行檢測，對整合、表達的轉基因動物進行育種試驗，建立由成功轉基因個體或群體組建的轉基因系。
轉基因的方法主要有4類：1）融合法，包括細胞融合，微細胞介導融合等；2）化學法，包括DNA-磷酸鈣沉澱法、DEAE-葡聚糖法、染色體介導法等；3）物理法，包括顯微注射法、電脈沖法、細胞凍存法等；4）病毒感染法，包括重組DNA病毒感染、重組RNA病毒感染等。
動物轉基因技術面臨著一些問題，諸如生產效率低，基因整合效率不高，生產周期長，成本高，轉基因動物死亡率高，常出現不育導致轉基因難以傳代，無法大規模生產。
動物克隆技術屬於無性繁殖范疇，能實現基因型復制，使少數優秀個體迅速擴大成群。轉基因克隆技術是轉基因技術和動物克隆技術的有機結合，其研究意義和實用價值又超過了兩種技術。它以轉基因細胞為核供體，採用體細胞核移植技術產生轉基因克隆動物，實現種質創新。
『叄』 可不可以把部分人類基因改造或把動物基因介入，造出半人半獸
1、在理論上，這種方法完全可行。人類已通過基因移植技術創造出了「鯉鯽魚」、可以產生青黴素的大腸桿菌、一半像鏈球菌，一半有類似白血球的吞噬能力的細菌。既然如此，為什麼不能將有一部分類似於人體基因的動物基因移植到人體,製造出所謂的「半人半獸」呢？在理論上，這是行得通的。
2、在實踐上，有一定的難度。畢竟在人體胚胎上做手術風險極大，且有不可預測性（有可能上半身是人，下半身是魚的美人魚。但也有可能是下半身是人，上半身是魚的東西。甚至有可能是外表是人，但腦子是魚的怪物）。而且選什麼動物與人類結合也是個大問題。
3、在倫理道德上，不可能行得通。既然製造出來了，那它是什麼？是人？是獸？它應該居住在哪裡？萬一是外表像人，腦子是獸的怪物，怎麼辦？人們應怎麼看待它？是用人的食物喂養還是用獸的食物？它怎麼繁衍後代，與人還是與獸？況且如果有人將這種怪物用在軍事上怎麼辦？所有的這一切都是大問題。
4、在法律上，這就更不可能了。現在的法律連克隆人都不允許，怎麼可能允許製造出這種半人半獸的怪物？對現在的社會制度是一種極大的破壞。
『肆』 基因是如何改造的
基因改造是基因工程的一項技術，日常說的基因改造即是基因工程基因工程genetic engineering
【簡介】
基因工程是生物工程的一個重要分支，它和細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程共同組成了生物工程。 所謂基因工程（genetic engineering)是在分子水平上對基因進行操作的復雜技術，是將外源基因通過體外重組後導入受體細胞內，使這個基因能在受體細胞內復制、轉錄、翻譯表達的操作。它是用人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質——DNA大分子提取出來，在離體條件下用適當的工具酶進行切割後，把它與作為載體的DNA分子連接起來，然後與載體一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中，以讓外源物質在其中「安家落戶」，進行正常的復制和表達，從而獲得新物種的一種嶄新技術。 基因工程是在分子生物學和分子遺傳學綜合發展基礎上於本世紀70年代誕生的一門嶄新的生物技術科學。一般來說，基因工程是指在基因水平上的遺傳工程，它是用人為方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質--DNA大分子提取出來，在離體條件下用適當的工具酶進行切割後，把它與作為載體的DNA分子連接起來，然後與載體一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中，以讓外源遺傳物質在其中"安家落戶"，進行正常復制和表達，從而獲得新物種的一種嶄新的育種技術。 這個定義表明，基因工程具有以下幾個重要特徵：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中進行繁殖，能夠跨越天然物種屏障，把來自任何一種生物的基因放置到新的生物中，而這種生物可以與原來生物毫無親緣關系，這種能力是基因工程的第一個重要特徵。第二個特徵是，一種確定的DNA小片段在新的寄主細胞中進行擴增，這樣實現很少量DNA樣品"拷貝"出大量的DNA，而且是大量沒有污染任何其它DNA序列的、絕對純凈的DNA分子群體。科學家將改變人類生殖細胞ＤＮＡ的技術稱為「基因系治療」（ｇｅｒｍｌｉｎｅｔｈｅｒａｐｙ），通常所說的「基因工程」則是針對改變動植物生殖細胞的。無論稱謂如何，改變個體生殖細胞的ＤＮＡ都將可能使其後代發生同樣的改變。 迄今為止，基因工程還沒有用於人體，但已在從細菌到家畜的幾乎所有非人生命物體上做了實驗，並取得了成功。事實上，所有用於治療糖尿病的胰島素都來自一種細菌，其ＤＮＡ中被插入人類可產生胰島素的基因，細菌便可自行復制胰島素。基因工程技術使得許多植物具有了抗病蟲害和抗除草劑的能力；在美國，大約有一半的大豆和四分之一的玉米都是轉基因的。目前，是否該在農業中採用轉基因動植物已成為人們爭論的焦點：支持者認為，轉基因的農產品更容易生長，也含有更多的營養（甚至葯物），有助於減緩世界范圍內的飢荒和疾病；而反對者則認為，在農產品中引入新的基因會產生副作用，尤其是會破壞環境。 誠然，仍有許多基因的功能及其協同工作的方式不為人類所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鮭魚長得比自然界中的大幾倍、使寵物不再會引起過敏，許多人便希望也可以對人類基因做類似的修改。畢竟，胚胎遺傳病篩查、基因修復和基因工程等技術不僅可用於治療疾病，也為改變諸如眼睛的顏色、智力等其他人類特性提供了可能。目前我們還遠不能設計定做我們的後代，但已有藉助胚胎遺傳病篩查技術培育人們需求的身體特性的例子。比如，運用此技術，可使患兒的父母生一個和患兒骨髓匹配的孩子，然後再通過骨髓移植來治癒患兒。 、
【基因工程的基本操作步驟】1.獲取目的基因是實施基因工程的第一步。2.基因表達載體的構建是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。3.將目的基因導入受體細胞是實施基因工程的第三步。4.目的基因導入受體細胞後，是否可以穩定維持和表達其遺傳特性，只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。基因工程的前景科學界預言，21世紀是一個基因工程世紀。基因工程是在分子水平對生物遺傳作人為干預，要認識它，我們先從生物工程談起：生物工程又稱生物技術，是一門應用現代生命科學原理和信息及化工等技術，利用活細胞或其產生的酶來對廉價原材料進行不同程度的加工，提供大量有用產品的綜合性工程技術。
美國的吉爾伯特是鹼基排列分析法的創始人，他率先支持人類基因組工程 如果將一種生物的DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，不就可以按照人類的願望，設計出新的遺傳物質並創造出新的生物類型嗎？這與過去培育生物繁殖後代的傳統做法完全不同，它很像技術科學的工程設計，即按照人類的需要把這種生物的這個「基因」與那種生物的那個「基因」重新「施工」，「組裝」成新的基因組合，創造出新的生物。這種完全按照人的意願，由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術，就被稱為「基因工程」，或者稱之為「遺傳工程」。 人
『伍』 《基因的故事》系列之「怎樣實現人工轉基因」
轉基因植物是基因組中含有外源基因的植物。通過原生質體融合、細胞重組、遺傳物質轉移、染色體工程技術獲得，改變植物的某些遺傳特性。
人工轉基因動物就是基因組中含有外源基因的動物。它是按照預先的設計，融合重組細胞、遺傳物質轉移、染色體工程和基因工程技術將外源基因導入精子、卵細胞或受精卵，再以生殖工程技術，有可能育成轉基因動物。
遺傳轉化的方法按其是否需要通過組織培養、再生植株通常可分成兩大類，第一類需要通過組織培養再生植株，常用的方法有農桿菌介導轉化法、基因槍法；另一類方法不需要通過組織培養，比較成熟的主要有花粉管通道法，花粉管通道法是中國科學家提出的。
農桿菌介導轉化
農桿菌是普遍存在於土壤中的一種革蘭氏陰性細菌，它能在自然條件下趨化性地感染大多數雙子葉植物的受傷部位，並誘導產生冠癭瘤或發狀根。根癌農桿菌和發根農桿菌中細胞中分別含有Ti質粒和Ri質粒，其上有一段T-DNA，農桿菌通過侵染植物傷口進入細胞後，可將T-DNA插入到植物基因組中。
因此，農桿菌是一種天然的植物遺傳轉化體系。人們將目的基因插入到經過改造的T-DNA區，藉助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移與整合，然後通過細胞和組織培養技術，再生出轉基因植株。
農桿菌介導法起初只被用於雙子葉植物中，自從技術瓶頸被打破之後，農桿菌介導轉化在單子葉植物中也得到了廣泛應用，其中水稻已經被當作模式植物進行研究。
花粉管通道法
在授粉後向子房注射含目的基因的DNA溶液，利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道，將外源DNA導入受精卵細胞，並進一步地被整合到受體細胞的基因組中，隨著受精卵的發育而成為帶轉基因的新個體。該方法於80年代初期由中國學者周光宇提出，中國目前推廣面積最大的轉基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來的。該法的最大優點是不依賴組織培養人工再生植株，技術簡單，不需要裝備精良的實驗室，常規育種工作者易於掌握。
核顯微注射法
核顯微注射法是動物轉基因技術中最常用的方法。它是在顯微鏡下將外源基因注射到受精卵細胞的原核內，注射的外源基因與胚胎基因組融合，然後進行體外培養，最後移植到受體母畜子宮內發育，這樣分娩的動物體內的每一個細胞都含有新的DNA片段。-這種方法的缺點是效率低、位置效應(外源基因插入位點隨機性)造成的表達結果的不確定性、動物利用率低等，在反芻動物還存在著繁殖周期長，有較強的時間限制、需要大量的供體和受體動物等特點。
詳細步驟：在顯微鏡下，用一根極細的玻璃針（直徑1-2微米）直接將DNA注射到胚胎的細胞核內，再把注射過DNA的胚胎移植到動物體內，使之發育成正常的幼仔。用這種方法生產的動物約有十分之一是整合外源基因的轉基因動物。
基因槍法
利用火葯爆炸或高壓氣體加速（這一加速設備被稱為基因槍），將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細胞中，然後通過細胞和組織培養技術，再生出植株，選出其中轉基因陽性植株即為轉基因植株。與農桿菌轉化相比，基因槍法轉化的一個主要優點是不受受體植物范圍的限制。而且其載體質粒的構建也相對簡單，因此也是轉基因研究中應用較為廣泛的一種方法。
精子介導法
精子介導的基因轉移是把精子作適當處理後，使其具有攜帶外源基因的能力。然後，用攜帶有外源基因的精子給發情母畜授精。在母畜所生的後代中，就有一定比例的動物是整合外源基因的轉基因動物。
同顯微注射方法相比，精子介導的基因轉移有兩個優點：首先是它的成本很低，只有顯微注射法成本的1/10。其次，由於它不涉及對動物進行處理，因此，可以用生產牛群或羊群進行實驗，以保證每次實驗都能夠獲得成功。
核移植轉基因法
體細胞核移植是一種轉基因技術。該方法是先把外源基因與供體細胞在培養基中培養，使外源基因整合到供體細胞上，然後將供體細胞細胞核移植到受體細胞——去核卵母細胞，構成重建胚，再把其移植到假孕母體，待其妊娠、分娩，便可得到轉基因的克隆動物。
體細胞核移植法
先在體外培養的體細胞中進行基因導入，篩選獲得帶轉基因的細胞。然後，將帶轉基因體細胞核移植到去掉細胞核的卵細胞中，生產重構胚胎。重構胚胎經移植到母體中，產生的仔畜百分之百是轉基因動物。
『陸』 轉基因動物的轉移方法
哺乳類動物基因轉移方法，是將改建後的目的基因（或基因組片段）用顯微注射等方法注入實驗動物的受精卵（或著床前的胚胎細胞），然後將此受精卵（或著床前的胚胎細胞）再植入受體動物的輸卵管（或子宮）中，使其發育成攜帶有外源基因的轉基因動物。
根據外源基因導入的方法和對象的不同，目前製作轉基因動物的方法主要有顯微注射法、反轉錄病毒法、胚胎幹細胞(embryonic stem cell，ES細胞）法、電脈沖法、精子載體導入法等。 是最常用且成功率較高的方法，以轉基因小鼠的製作為例，大致過程如下。
一、採集受精卵
（1）超數排卵：選取6～8周齡的雌性小鼠，先後腹腔注射5U孕馬血清促性腺激素（pregnant mare serum gonactotropin，PMSG）和2.5～5.0U人絨毛膜促性腺激素(humar chorionic gonactotropin，HCG），以促進排卵，然後與鼠齡為12周～l年的雄性小鼠按1:1交配。交配成功的標志是在雌性小鼠的陰道口發現白色的陰道栓。
（2）取受精卵：與雄性小鼠合籠的次日上午，將確認有陰道栓的雌性小鼠用頸椎脫臼法剖殺，取出輸卵管，置於培養液中，在體視顯微鏡下小心的切開輸卵管膨大的壺腹部，用透明質酸酶溶液稍用力沖洗，使受精卵與輸卵管分離，並流到培養液中，在體視顯微鏡下選擇原核清晰的受精卵，移人裝有培養液的胚胎培養皿中，然後在培養皿滴加礦物油使之覆蓋在培養液表面，在CO2孵箱（37℃，5%CO2，95%空氣）中培養5h左右（一般在上午10時左右取受精卵，培養至l3時可見雌、雄性原核，多數受精卵通常在13～18時之間原核形成並清晰可見）。
二、向受精卵雄性原核注入DNA溶液
受精卵中，有分別來自卵子和精子的兩個原核，通常來自精子的雄性原核較大，能容納更多的外源DNA，因此一般都是向雄性原核注入DNA溶液；另外，要導入的基因DNA還必須先用瓊脂糖凝膠電泳法測定其純度。將含有10～20個受精卵的培養液滴和DNA液滴共同滴放於載玻片上，然後固定在顯微注射儀的載物台上，將視野中央調於DNA液滴上，右手持充滿礦物油的玻璃吸管吸取DNA溶液，吸入量以DNA溶液和礦物油之問出現彎月形位置為准，然後再將視野中央移至受精卵液滴上，左手控制持卵吸管，利用負壓將受精卵固定，並將右手的吸管尖端移至固定了的受精卵上，繼而插入受精卵雄性原核，將DNA溶液注人雄性原核中，為肯定是否已注入，須用肉眼確定雄性原核是否膨大。僅將未損壞的完成操作的卵收集起來，在37℃的CO2孵箱中培養過夜，第2天將發育成2細胞的卵挑選出來。
三、將2細胞的受精卵移植到假妊娠雌性小鼠的輸卵管中
用結扎了輸精管的雄性小鼠與發情期的雌性小鼠（一般選用ICR小鼠）進行交配，雖然不能引起受精，但可以刺激子宮頸管，使雌性小鼠體內的黃體活化，造成能繼續妊娠的內分泌環境，這種小鼠稱為假孕雌性小鼠。將經顯微注射的2細胞受精卵移植至交配第3天的假孕母鼠輸卵管中，仍可正常發育。操作時，最好是在兩側輸卵管各移植l2個卵，這樣，情況良好時可得8隻仔鼠，有時僅能產生1隻仔鼠，因為DNA注入而造成的損傷可使許多受精卵在中途停止發育。
四、導入基因的鑒定
通常，胚胎移植生育出的全部仔鼠中，約有20%～30%具有導入基因，因此要用Southern Blot或PCR法對導入的遺傳基因進行分析，以便挑選製作外源性基因導入成功的小鼠進行飼養和繁殖。
基因顯微注射法的特點是外源基因的導入整合效率較高，不需載體，直接轉移目的基因，目的基因的長度可達lOOkb(10萬個鹼基對）。它可直接獲得純系，所以實驗周期短。但需要貴重精密儀器，技術操作難度大，並且外源基因的整合位點和整合的拷貝數都無法控制，易造成宿主動物基因組的插入突變，引起相應的性狀改變，重則致死。
反轉錄病毒感染法
反轉錄病毒具有侵入宿主細胞並整合於細胞染色體DNA的能力。將外源基因DNA插入反轉錄病毒載體，通過輔助細胞包裝成高感染度的病毒顆粒，感染胚胎後，將感染的桑椹期胚胎細胞導入子宮，可發育成攜帶外源基因的子代動物。
該法整合率較高，目的基因不易破壞，多是單拷貝、單位點整合，適合於難以觀察到原核的禽類受精卵。由於病毒衣殼大小的限制，目的基因不宜超過10kb，否則影響活性和穩定。此外，病毒DNA可能影響外源基因在宿主動物的表達。 胚胎幹細胞(ES細胞）是指從囊胚期的內細胞團中分離出來的尚未分化的胚胎細胞，具有發育全能性，能進行體外培養<；擴增、轉化和製作遺傳突變型等遺傳操作。本法以整合有外源基因的ES細胞作為供體細胞，大致過程如下：
(1）獲取發育至一定時期的胚胎，經培養後，剝離和分散內細胞團，再培養，最後分離、擴散、鑒定ES細胞。
(2）通過基因打靶技術，將外源基因經逆轉錄病毒感染、電脈沖法等方法導入ES細胞，體外培養和篩選有外源基因表達者。
(3）獲取囊胚期胚胎，作為ES細胞的移植受體。
(4）通過顯微操作將ES細胞注入到囊胚期胚胎的腔內，使之與內細胞團緊靠在一起，成為嵌合體。
(5）將注射過的胚胎，經培養後篩選無發育缺損的囊胚，移植到交配第3天的假孕受體動物子宮內，培育出轉基因動物。本法外源基因整合率高，植入囊胚前篩選合適的轉化的ES細胞，克服了以前只能在子代選擇的缺點，並能充分利用分子生物學發展起來的各種先進方法，是很有前途的技術。缺點是不易建立ES細胞系。並且由於通過嵌合體途徑，所以實驗周期長。 一、發育生物學的研究
轉基因動物可用於觀察目的基因在胚胎不同發育階段的特異性表達、關閉及調控機制，了解調控順序（如增強子、啟動子）在組織特異性表達中的作用，例如人腎素基因在小鼠體內的特異性表達可能與該基因的5』端側翼順序有關。此外，轉基因動物還可用於識別動物發育過程中的基因（包括內源基因）及其活動，也可測出與動物發育相關的未知基因的表達特性。
二、遺傳學研究
利用自然突變或人為修飾的基因作為外源基因，構建轉基因動物，研究導人的異常基因的表型效應，可以了解基因站構和功能的蓋系，還可用於基因組印跡分析、遺傳缺陷的矯正等。 一、心血管疾病的研究
各種調節心血管功能的因子如轉脂蛋白、轉纖維蛋白溶酶原等都可通過轉基因動物來了解其生理功能及作用，建立如動脈粥樣硬化、突發性高血壓、靜脈閉塞等轉基因動物模型。
二、腫瘤學研究
腫瘤基因的發現是近10年來腫瘤學研究的重大突破，現已發現乳腺癌基因等100多個腫瘤基因。實驗證明，各種脊椎動物都攜帶腫瘤基因，在通常情況下並不引起細胞癌變，只有在某些條件下才能被激活使癌細胞增生而導致癌變。建立帶有腫瘤基因的轉基因動物可了解哪些組織對腫瘤基因轉化活性敏感、腫瘤形成與其基因的關系、腫瘤基因生長分化影響等等。
三、遺傳病研究
通常是將功能正常的外源基因導入動物體的靶細胞內，用來彌補缺陷的基因，改變患病細胞的遺傳物質，進行基因治療。相反的將顯性疾病基因或一個、甚至多個外源基因人為地導入動物體內，就可制備遺傳性疾病的轉基因動物模型，研究和治療人類遺傳性疾病。例如亨廷頓(Hungtington）將舞蹈病基因導入小鼠，建立了舞蹈病動物模型，雷德黑得（Redhead）將正常小鼠的MBP（髓磷脂鹼性蛋白）基因導入震顫小鼠，小鼠的震顫症狀消失。
四、免疫學研究
巴賓耐特(Babinet）發現雖然轉基因小鼠產生HBsAg，但在6個月內沒有任何病理變化，表現為一種持續的帶病毒狀態。這些結果表明：乙型肝炎患者的肝細胞損傷不是由HBV的HBsAg表達直接引起，而是通過對肝細胞膜上的病毒抗原發生免疫反應造成的。因此，可以用轉基因小鼠模型來研究免疫耐受與肝細胞損傷的關系以探討發病機制。此外，轉基因小鼠還為研究第l和第Ⅱ類主要組織相容性抗原的功能提供了新手段。 （1）小兒麻痹病毒受體轉基因小鼠：把人的小兒麻痹病毒受體克隆並製作轉基因小鼠。將小兒麻痹病毒的細胞性受體基因（human PVR gene）顯微注射至C57BL/10小鼠的早期胚胎中，製作轉基因小鼠並育成品系。這種小鼠表達人源的受體，有小兒麻痹病毒的感受性。而且感染了這種病毒的小鼠表現出和人一樣的臨床症狀，對病毒株的特異性也表現出與人相同的性質。因此，這種小鼠除了是人的疾病模型之外，同時還可能替代猴子進行小兒麻痹病毒的效果、特異性等的檢定，具有廣泛的用途。
（2）乙型肝炎病毒攜帶者模型：乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）攜帶者的肝癌發生率為正常人的100~200倍，但尚缺乏有效的治療方法。HBV只感染人或大猩猩，尚未研究出其他適宜的動物模型。通常認為，對HBV的免疫應答是受基因支配的，其免疫應答不充分者則成為慢性肝炎；肝癌的發生機制並不是單一的，由慢性肝炎的存在引起的肝細胞壞死和再生之問存在種種的遺傳變異並出現癌變。HBV基因組是含有部分單鏈區的環狀雙鏈DNA分子，兩條單鏈長度不一，長鏈為負鏈（3.2kb)，短鏈為正鏈，約為負鏈的50%～80%。因此，如果使l．2HB-BS的DNA成為兩端重復的線狀DNA用於轉導，可實現全基因組的表達。另一方面，當僅要求HBS抗原表達時，僅需要導入1.2HB-BS基因即可。將添加了l.2HB-BS的HBV DNA導人C57BL/6J小鼠，在肝復制HBV，在血中釋放病毒粒子。基因的表達在胚胎期發生，但對這些病毒抗原表現免疫寬容（鈍化狀態），不表現任何病理學變化，因此可作為人HBV攜帶者的模型。導人基因的小鼠與人一樣，臨床表現沒有任何異常。
（3）乙型肝炎表面抗原轉基因動物模型：將人乙型肝炎表面抗原（HBsAg）基因導入小鼠，可獲得轉HBsAg基因小鼠，而且該轉基因小鼠的肝中可以產生HBsAg。這種轉基因小鼠既可以模擬患者的帶毒狀態又不導致發病。奇薩利(Chisari）發現，HBsAg陽性的轉基因小鼠用HBsAg加上福氏完全或不完全佐劑免疫，不能誘導產生特異性抗體，而HBsAg陰性的轉基因小鼠則有應答反應，HBsAg陽性的轉基因小鼠在6個月內未出現任何病理改變，卻表現為持續的帶毒狀態。這些試驗結果表明，乙型肝炎患者的肝細胞損傷不是由HBsAg表達直接引起的，而是通過對肝細胞膜上的病毒抗原發生免疫應答反應造成的。這種轉基因小鼠模型可用來研究免疫應答耐受與肝細胞損傷的關系，探討發病機制、持續帶毒狀態及其清除、葯物篩選實驗、HBV DNA在宿主內的復制、表達及調控與乙型肝炎發病的關系等有關HBV病理學和治療學方面的難題。
除上述轉基因小鼠動物模型的建立之外，尚有一些其他病毒性疾病的轉基因小鼠動物模型也得以建立。如注射JC病毒基因組獲得的轉基因小鼠，可以用作多發性白質腦病（progressive multifocal leukoencephalopathy，PML）的轉基因小鼠動物模型，利用人T淋巴細胞l型病毒（HTLV-1）的酪氨酸轉氨酶（TAT）基因制備的轉基因小鼠，可作為人神經纖維癯的疾病動物模型等。 哺乳類動物的DNA攜有癌基因（oncogene），在理化或生物因子作用下被激活，引起細胞增殖、分化的調控失常以及與周圍組織關系的紊亂，從而導致癌變。用癌基因或致癌病毒基因製作腫瘤轉基因動物模型，可以探討外來癌基因與實驗動物的原癌基因（susceplible protooncogene）、癌基因表達與癌轉化、癌基因表達與動物遺傳背景或外界激活因素的關系。
通過向小鼠受精卵插入癌基因或原癌基因培育轉基因小鼠，可在整體水平上研究癌基因對細胞正常分裂分化的影響，從而可以准確地研究癌基因與腫瘤形成的關系。例如，SV40T抗原基因是一個在轉基因小鼠中得到廣泛研究的轉化基因。布林斯特（Brinster）等（1984）將T抗原序列與其自身的增強一啟動子序列相連後導入小鼠，發現外源基因可在小鼠的中樞神經系統優先表達並引起脈絡叢乳頭狀瘤。將T抗原序列與不同的啟動子序列連接後的重組分子，導入小鼠後也能在啟動子序列表達的組織引起腫瘤。這些組織分別是胰、肝、眼晶狀體，甚至心肌組織等。
另外，像病毒癌基因、細胞原癌基因與不同啟動子連接後，也被導入小鼠並獲得轉基因動物。如將C-myc癌基因置於小鼠乳腺腫瘤病毒（mMTV）基因啟動子的調節下，獲得了轉基因小鼠。這些小鼠在胸部、睾丸和淋巴組織等部位都可引起腫瘤。這些試驗結果表明，原癌基因的異常調節有使組織易於惡化的傾向。上述轉SV40T抗原基因和c-myc基因小鼠的研究結果有力地支持了腫瘤多步發生的假說，即腫瘤的發生至少需要二次轉化。如轉T抗原和c—myc基因在各個器官都得以表達，但只在少數幾個器官發生癌變。 （1）高歇（Gaucher）病轉基因動物模型Gaucher病是葡萄糖苷酶缺損（溶酶體酶的一種）引起內臟葡萄糖腦苷脂積蓄的代謝病。依臨床症狀可分為3種類型，其中，成人型（1型）和亞急性青年型（Ⅲ型）發生肝脾腫大或貧血、骨質疏鬆，急性嬰兒型（Ⅱ型）則表現痙攣等中樞神經症狀。各型的肝、脾、淋巴結、骨髓等出現Gaueher細胞（含有葡萄糖腦苷脂的巨噬細胞）。已報道了自發裸鼠和實驗誘發模型，但在治療等方面的研究還不充分。
改造小鼠的β-葡萄糖苷酶基因，並以此為基礎進行基因打靶。在外顯子9和外顯子10之間構築具新青黴素磷酸轉移酶抗性基因(neor）或在3』端構築具有HSV-tk的靶載體（targeting vector），在ES細胞中實施PNS（正負選擇法）選擇。其後，對嵌合小鼠進行品系化培育，分析純合子或雜合子。與正常個體的β-葡萄糖苷酶活性相比，雜合子為44%，純合子為4%。純合子中表現了p葡萄糖腦苷脂的積蓄。純合子個體大小正常或比雜合子明顯小，呈現呼吸困難、發紺。這樣的個體不被母鼠飼養，全部都在24h內死亡。病理顯示肝、骨髓、腦、脾的巨噬細胞溶酶體內脂肪積累，和人的病理改變相同，只是這種小鼠的肝，在胎兒早期可以見到血細胞的分化圖像，雖然巨噬細胞溶酶體中有脂肪積蓄，但是急死的情況並不多見。可以認為，與Gaucher病Ⅱ型的小兒患者所見的急性神經症狀是一致的。
該模型是現有轉基因疾病動物模型中評價最高且已得到應用的基因模型之一。
（2）FAP轉基因小鼠
家族性神經多發性澱粉樣變（familial amyloidotic polyneuropathy，FAP）是常染色體顯性遺傳的疾病，發生全身的細胞外澱粉樣蛋白沉著，是以末梢神經和自主神經損害為主的疾病。澱粉樣蛋白的主要成分發生變異，患者大部分是第30位纈氨酸置換為蛋氨酸，已證明是變異氨基酸所對應基因的鹼基出現置換。因此，從病因上講，它是蛋白質變異直接導致澱粉樣蛋白沉著的疾病。構建帶有金屬硫蛋白基因MT啟動子的變異澱粉樣蛋白基因並用轉基因方法整合到C57BL/6J小鼠，對該轉基因小鼠的分析結果表明，變異澱粉樣蛋白基因表達從胚胎期就可見到，而變異澱粉樣蛋白沉著則發生於青春期，以後隨著年齡的增加沉著量逐漸加大。
但是，該病在人的末梢神經或自主神經出現澱粉樣蛋白沉著，而在轉基因小鼠中則不出現。這是否由於小鼠與人的組織學特徵存在差異，目前尚不清楚。由於這一原因，轉基因小鼠不出現臨床症狀。
從這些小鼠的分析已經清楚了解下面4點：①由tranethyretin分子組成的四聚復合體在血中的變化對澱粉樣蛋白的沉著是重要的；②澱粉樣蛋白中的微小成分即血清澱粉樣蛋白P成分不對澱粉樣蛋白沉著的開始、伸展、組織分布帶來任何影響；③各組織的微小環境，即血流量豐富度、組織密度對澱粉樣蛋白沉著量有較大的影響；④小鼠的飼育環境影響澱粉樣蛋白的沉著。該轉基因小鼠的關鍵問題是，末梢神經和自主神經並不發生澱粉樣蛋白沉著。闡明這一問題對今後開發治療方法將是重要的。
目前，轉基因疾病動物模型的研究大部分局限予單個基因的轉移。而生物學功能的表現以及疾病的發生通常是基因與基因之間相互作用的結果，故研究導致疾病和中醫證型的功能基因組，利用轉基因技術製作功能基因組動物模型更有意義。功能基因組動物模型的開發將隨著人類基因組計劃的完成而逐步得以實現。
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『玖』 轉基因技術的原理是什麼
答：轉基因技術是利用現代生物技術，將人們期望的目標基因，經過人工分離、重組後，導入並整合到生物體的基因組中，從而改善生物原有的性狀或賦予其新的優良性狀。除了轉入新的外源基因外，還可以通過轉基因技術對生物體基因的加工、敲除、屏蔽等方法改變生物體的遺傳特性，獲得人們希望得到的性狀。這一技術的主要過程包括外源基因的克隆、表達載體構建、遺傳轉化體系的建立、遺傳轉化體的篩選、遺傳穩定性分析和回交轉育等。