所有的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)都要經(jīng)歷嵌合體階段嗎
- 教育綜合
- 2024-09-19 12:59:49
為何基因敲除需要用到嵌合體小鼠
基因敲除需要用到嵌合體小鼠是因?yàn)榇祟愋∈蟛欧舷嚓P(guān)條件。基因敲除一般應(yīng)用于鼠,而最常用的鼠的種系是129及其雜合體,因?yàn)檫@類小鼠具有自發(fā)突變形成畸胎瘤和畸胎肉瘤的傾向,是基因敲除的理想實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。而其他遺傳背景的胚胎干細(xì)胞系逐漸被發(fā)展應(yīng)用,最來自于C57BL/6×CBN/JNCrjF1小鼠的胚胎干細(xì)胞系成功地用于基因敲除。
有關(guān)基因敲除的可以聯(lián)系蘇州賽業(yè),賽業(yè)生物已服務(wù)全球數(shù)萬名科學(xué)家,產(chǎn)品和技術(shù)已直接應(yīng)用于包括CNS(Cell,Nature, Science)三大期刊在內(nèi)的學(xué)術(shù)論文。除了提供基因敲除、基因敲入、條件性基因敲除模型定制服務(wù)外,賽業(yè)生物還有專業(yè)的手術(shù)疾病模型團(tuán)隊(duì),可以提供多種復(fù)雜精細(xì)的小動(dòng)物手術(shù)疾病模型;藥物篩選評(píng)價(jià)小鼠平臺(tái)可以提供從歐美行業(yè)領(lǐng)袖引進(jìn)的免疫缺陷鼠、用于心血管及阿爾茨海默癥等研究的人源化小鼠;國際標(biāo)準(zhǔn)化無菌鼠技術(shù)平臺(tái)可以提供無菌鼠、無菌動(dòng)物定制服務(wù)、微生物菌群移植服務(wù)等基于無菌動(dòng)物模型的各類產(chǎn)品和服務(wù),結(jié)合賽業(yè)生物成熟穩(wěn)定的基因編輯小鼠平臺(tái),還可幫助您研究菌群與基因的互作機(jī)制。
嵌合體形成的原因
回答如下:
卵裂過程中發(fā)生染色體的不分離或丟失以及結(jié)構(gòu)畸變就會(huì)造成嵌合體產(chǎn)生。
嵌合體介紹如下:
遺傳學(xué)上用以指不同遺傳性狀嵌合或混雜表現(xiàn)的個(gè)體,亦指染色體異常類型之一。有時(shí)也有同一器官出現(xiàn)不同性狀的生物體的意思。出現(xiàn)該病狀的人員往往伴隨精力極度旺盛,有時(shí)出現(xiàn)多重人格的精神錯(cuò)亂癥狀。目前臨床還出現(xiàn)偶爾患者血型變換的癥狀。
中文名
嵌合體
外文名
Chimera
定義
不同遺傳性狀嵌合或混雜的個(gè)體
應(yīng)用
園藝 育種
類別
同源嵌合體 異源嵌合體
概念
1、遺傳學(xué)上用以指不同遺傳性狀嵌合或混雜表現(xiàn)的個(gè)體。免疫學(xué)上的涵義則指一個(gè)機(jī)體身上有兩種或兩種以上染色體組成不同的細(xì)胞系同時(shí)存在,彼此能夠耐受,不產(chǎn)生排斥反應(yīng),相互間處在嵌合狀態(tài)。
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嵌合體動(dòng)物
2、染色體異常類型之一。來自不同合子的細(xì)胞系所組成的個(gè)體。又稱異源性嵌合體。起源于同一合子發(fā)育成不同核型的細(xì)胞系所形成的個(gè)體則稱同源性嵌合體(mosaic),又稱鑲嵌體。在動(dòng)物中常見的嵌合體有牛弗里馬丁(freemartin) ——生殖器不全牝犢。即一雄一雌雙胎而產(chǎn)生的小母牛,其核型可出現(xiàn)性染色體嵌合,如60,XX/XY。
3、同一器官出現(xiàn)不同性狀的生物體,這是由于體細(xì)胞突變形成遺傳型不同的細(xì)胞所組成的。植物組織移植也會(huì)產(chǎn)生嵌合體。
4、動(dòng)物定向基因轉(zhuǎn)移技術(shù)中,通過向囊胚腔注射被外源基因轉(zhuǎn)化了的胚胎干細(xì)胞,使得發(fā)育成為的個(gè)體中含有不同基因型的細(xì)胞,產(chǎn)生的個(gè)體也叫嵌合體,即該生物體中嵌合了兩種不同遺傳結(jié)構(gòu)的細(xì)胞(一種是基因型被改變了的細(xì)胞,另一種是原來的基因型的細(xì)胞)。動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)中利用嵌合體(可視為雜合體)之間的交配,產(chǎn)生純合體,該純合體即為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,其兩條染色體上的某個(gè)基因位點(diǎn)都是經(jīng)過人工改造的。
簡史
1646年意大利園藝學(xué)家費(fèi)拉里烏斯首先報(bào)道了自然發(fā)生的柑橘類嵌合體;1860年德國養(yǎng)蜂學(xué)家奧伊格斯特發(fā)現(xiàn)蜜蜂中存在嵌合體;1875年C.R.達(dá)爾文把不同種的接穗和砧木產(chǎn)生的中間狀態(tài)的植物稱為營養(yǎng)雜種;1910年德國遺傳學(xué)家E.鮑爾證明:所謂營養(yǎng)雜種其實(shí)是嫁接嵌合體;1907年德國植物學(xué)家和遺傳學(xué)家H.溫克勒把嵌合體比喻為希臘神話中的獅首羊身蛇尾的神獸,這就是chimera一詞的由來;1929年美國遺傳學(xué)家A.H.斯特蒂文特利用果蠅的嵌合體研究胚胎發(fā)育;1977年P(guān).S.卡爾森等報(bào)道利用組織培養(yǎng)的方法培養(yǎng)出煙草種間嵌合體,為植物遺傳工程提供了新的可能性。2007年美國發(fā)現(xiàn)“半同卵性雙胞胎”,這是個(gè)同時(shí)擁有卵巢和睪丸組織的小孩,即是雌雄同體的“陰陽人”
應(yīng)用
嵌合體在果樹園藝中有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。例如日本土橋紅蜜柑是扇形嵌合體,在紅色果皮上鑲嵌有艷麗的黃色條紋。許多名貴的花卉也是嵌合體。嵌合體一般不能通過有性生殖保種,但可以采用組織培養(yǎng)方法保種和繁殖。果蠅的雌雄嵌合體及異表型小鼠是行為遺傳學(xué)和發(fā)生遺傳學(xué)研究的材料。
詞意
嵌合體的詞意是古希臘神話中的吐火獸(chim-aere, chimera),具有羊身蛇尾的怪物。在生物學(xué)中的嵌合體是指同一個(gè)體中不同基因型的組織相互接觸而存在的現(xiàn)象,動(dòng)物中通常把同樣的情況稱為鑲嵌(mosaic)。
類別
同源嵌合體
嵌合成分來自原屬同一受精卵的嵌合體,大部分由染色體畸變和基因突變(自發(fā)或誘發(fā))產(chǎn)生。可分為兩種:
染色體嵌合體
起源比較復(fù)雜,主要有:①染色體結(jié)構(gòu)變化,如因染色體倒位,由位置效應(yīng)而產(chǎn)生的玉米谷?;ò咔逗象w和因部分缺失產(chǎn)生的煙草花色斑、桑蠶(家蠶)斑油蠶、斑黑縞蠶等嵌合體;②同源染色體在體細(xì)胞有絲分裂時(shí)發(fā)生交換,導(dǎo)致體細(xì)胞重組(見連鎖和交換),使某些組織出現(xiàn)隱性性狀,另一些組織保持顯性性狀如果蠅體剛毛 (sn)和黃體(y)孿生斑塊嵌合體;③染色體數(shù)目變化,嵌合體成分是不同染色體數(shù)目或倍性的細(xì)胞、組織或器官;或者是遠(yuǎn)緣雜種后代由于有絲分裂不穩(wěn)定性而產(chǎn)生的混倍性組織,例如八倍體油菜抽生的四倍體分枝等;④X染色體失活,在XY染色體性別決定動(dòng)物中由于雌性動(dòng)物的部分細(xì)胞中成對的 X染色體中的一條失活而出現(xiàn)的花斑嵌合體(見劑量補(bǔ)償效應(yīng)),這種嵌合體只限于雌性動(dòng)物,例如三色貓等;⑤雌雄嵌合體,在XY染色體性別決定生物中,由于XX合子在卵分裂過程中X染色體丟失所產(chǎn)生的嵌合體。例如雌性果蠅的一個(gè)X染色體上有白眼基因w,另一個(gè)X染色體上有它的野生型等位基因W,W/w雜合體的復(fù)眼在一般情況下呈正常的暗紅色,如果由于卵裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞核中的一個(gè)丟失了帶有W基因的X染色體,這樣兩個(gè)子細(xì)胞核發(fā)育成的果蠅身體半邊的基因型是W/w, 具有雌性果蠅的特征,腹部末端尖削,黑紋狹窄,前肢無性梳,復(fù)眼暗紅色,而另一半邊的基因型有O/w,體型具有雄性果蠅的特征,腹部末端圓鈍,黑紋較寬,前肢具有一排稱為性梳的粗短剛毛,復(fù)眼呈白色。
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嵌合體
基因嵌合體
①胞質(zhì)基因嵌合體,如常春藤、紫茉莉中由葉綠體基因突變或不規(guī)則分離產(chǎn)生的色素花斑嵌合體。②核基因嵌合體,如小鼠皮毛色斑、飛燕草玫瑰紅花斑上的紫色條紋嵌合體等。這些都是核基因突變后在正常遺傳背景上出現(xiàn)的變異組織的嵌合體。
異源嵌合體
嵌合成分來自不同的受精卵所產(chǎn)生的嵌合體。和同源嵌合體一樣,嵌合成分可以包含不同的染色體或不同的基因。少數(shù)異源嵌合體是天然的,例如蜜蜂的雌雄嵌合體由一個(gè)二倍體受精卵(一般發(fā)育成為雌體)和一個(gè)未受精的單倍體極核(一般發(fā)育成為雄體)并合后發(fā)育而成,桑蠶中的雌雄嵌合體則是由一個(gè)受精卵和一個(gè)受精的極體并合后發(fā)育而成。多數(shù)異源嵌合體為人工構(gòu)建,構(gòu)建方法有嫁接、胚胎并合、移植等。
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嵌合體過程
整體嫁接 高等植物中取得異源嵌合體的常用方法。一般將接穗和砧木的愈合部位橫截為二,在斷面上形成的愈傷組織常能分化并長出新芽。凡是具有嫁接雙方特征的新枝都是嵌合體。如果外層組織原層來自嫁接一方,其余原層屬于嫁接另一方則發(fā)育為周緣嵌合體;如果全部組織原層有一個(gè)區(qū)段為一方,其余的為另一方便發(fā)育為扇形嵌合體;如果某一層的一部分為一方,其余為另一方,或是雙方組織在構(gòu)成組織原層時(shí)相互鑲嵌,便發(fā)育為周緣區(qū)段嵌合體,如果雙方組織在空間位置上呈不規(guī)則分布便成為花斑嵌合體。
組織并合 1972年P(guān).S.卡爾森等將栽培煙草(Nico-tiana tabacum) 和雜種雙倍體煙草(N.glauca ×N.Langsdorfii)的髓組織緊貼培養(yǎng),挑選有雙方特征的嵌合體組織塊繼代培養(yǎng),可使之分化成為嵌合體小植株。將不同基因型的愈傷組織塊緊貼培養(yǎng),或以酶處理使雙方愈傷組織細(xì)胞解離后相互混合,再行培養(yǎng)后也能得到類似結(jié)果。
胚胎并合 1967年美國學(xué)者B.明茨從純系黑鼠和純系白鼠的輸卵管中分別取出8細(xì)胞期到桑椹期的胚胎,在試管內(nèi)用蛋白酶去除透明帶,使兩個(gè)幼胚緊密接觸并融為一體,在體外繼續(xù)培養(yǎng)到胚泡階段,然后移植到經(jīng)孕激素處理的母鼠子宮內(nèi),所獲得的皮毛黑白混生的嵌合體小鼠稱為異表型嵌合體。
移植 用射線照射使受體哺乳動(dòng)物失去免疫特異性,然后將具有正常活力的另一基因型的供體骨髓細(xì)胞植入受體的骨髓中,受體內(nèi)兩種基因型的漿細(xì)胞有時(shí)能夠長期存活而構(gòu)成漿細(xì)胞嵌合體。
什么是嵌合體動(dòng)物
遺傳學(xué)上用以指不同遺傳性狀嵌合或混雜表現(xiàn)的個(gè)體。免疫學(xué)上的涵義則指一個(gè)機(jī)體身上有兩種或兩種以上染色體組成不同的細(xì)胞系同時(shí)存在,彼此能夠耐受,不產(chǎn)生排斥反應(yīng),相互間處在嵌合狀態(tài)。
動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)中利用嵌合體之間的交配,產(chǎn)生純合體,該純合體即為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,其兩條染色體上的某個(gè)基因位點(diǎn)都是經(jīng)過人工改造的。
擴(kuò)展資料:
嵌合現(xiàn)象在高等生物,尤其是高等植物中,相當(dāng)普遍。高等植物中,通過人工嫁接獲得的嵌合體,依其構(gòu)造可以有3種表現(xiàn)形式:
1、扇形嵌合體
指一個(gè)組織(例如根或莖)的大部分屬一種基因型細(xì)胞,小部分(通常占橫截面的1/3左右)屬另一種基因型細(xì)胞,后者從該組織的中心呈扇形擴(kuò)大,向外延伸到表皮。
2、周緣嵌合體
一個(gè)嵌合體組織的中心屬一種基因型細(xì)胞,其外層則被另一種基因型細(xì)胞所包圍。
3、部分周緣嵌合體
在組織外層的大部分區(qū)段屬一種基因型細(xì)胞,小部分屬另一種基因型細(xì)胞。是一種不完整的周緣嵌合體。
參考資料來源:百度百科——嵌合體
嵌合體的名詞解釋
嵌合體是遺傳學(xué)上用來指不同遺傳性狀的嵌合或者混雜表現(xiàn)的個(gè)體,屬于染色體異常的情況。
遺傳學(xué)上的嵌合體是染色體異常,大部分由染色體畸變和基因突變產(chǎn)生,所以,病人出現(xiàn)精力、精神異常,或者有多重人格精神錯(cuò)亂,或者其他的異常情況。
動(dòng)物定向基因轉(zhuǎn)移技術(shù)中,向胚囊注射外源基因,使得發(fā)育的個(gè)體含有不同的基因細(xì)胞,這種個(gè)體也叫嵌合體。
嵌合體可分為多種類型,同源比如染色體嵌合體、基因嵌合體。異源比如整體嫁接、組織并合、胚胎并合、移植等。
干細(xì)胞介導(dǎo)法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物過程
動(dòng)物囊胚的內(nèi)細(xì)胞 層含有未分化的胚胎干細(xì)胞, 它們具有分 化為體內(nèi)各組織細(xì)胞的潛能。通過某種實(shí)驗(yàn)手 段顯微注射法、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法、電穿孔法 或磷酸鈣沉淀法把外源基因?qū)思?xì)胞, 再 用適當(dāng)?shù)暮Y選法法聚合酶鏈反應(yīng)法、 法正負(fù)選擇法、藥物法等等】篩選出基 因轉(zhuǎn)化的細(xì)胞, 再將其注射人宿主的囊胚, 它們可整合到宿主胚胎, 參與胚胎發(fā)育, 最后嵌 合到宿主動(dòng)物體內(nèi)的各組織器官中, 形成轉(zhuǎn)基 因嵌合動(dòng)物。如果基因轉(zhuǎn)化的細(xì)胞參與了 生殖腺形成, 產(chǎn)生有功能的配子, 那么, 通過適 當(dāng)?shù)慕慌淇傻棉D(zhuǎn)基因后代。 本法外源基因整合率高, 植人囊胚前篩選 合適的轉(zhuǎn)化的細(xì)胞, 克服了以前只能在子 代選擇的缺點(diǎn), 并能下一篇
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