背景

1. 外源基因的遗传是指外源基因在世代传递过程中能通过转基因动物的生殖细胞传递给子代, 并使子代具有明显的表型特征, 其主要包括两方面内容: 一是外源基因能否稳定的遗传给后代; 二是外源基因在后代个体中能否稳定的表达。
2. 生产转基因动物最基本的要求就是使外源基因稳定地整合到宿主基因组中, 并遗传给后代。在世代传递中, 外源基因是否发生丢失或破坏, 能否像内源基因那样稳定遗传, 一直是研究者们关注的焦点。

整合位点在世代传递中是高度稳定的, 但外源基因的拷贝数在各世代个体中存在差异。

正文

外源基因遗传的主要与有关。
整合位点不仅与外源基因遗传的稳定性有关，而且决定了外源基因的整合效率和表达效率

1. 整合形式
   一般来说, 外源基因的整合形式有 3 种: 单拷贝单一位点整合、多拷贝串联单一位点整合和多拷贝多位点整合。

1.目前研究表明, 在几乎所有外源基因随机整合的转基因动物中，外源基因都以多拷贝的头尾连接的方式整合到宿主基因组中的一个或多个位点中, 串联的拷贝数从几个到一百个以上不等, 而且大多数拷贝是完整的, 但可能有部分序列的缺失和重排、某些酶切位点的丢失或被宿主基因组 DNA 片段所间隔。
2.这种多拷贝串联的整合方式使外源基因以重复序列的形式存在于宿主基因组中, 在 DNA 复制时, 由于复制不完全导致外源基因拷贝数的丢失。

2. 整合位点
   2.1 外源基因的整合效率
   大多数情况下, 外源基因是随机整合到宿主基因组中的, 整合位点是随机的, 但近年来的一些研究也表明在某些染色体上存在着一定的整合规律：
   a. 易于外源基因整合的位点序列可能具有某些共同特征, 推测可能这些位点的结构特征有利于外源基因的整合。
   b. 目前研究表明，整合多发生在重复序列区段、富含 AT 区域、拓扑异构酶 I、II 的作用区域以及一些结构域(如 SAR、MAR 等)附近。
   拓扑异构酶Ⅰ和Ⅱ已经证实与 DNA的同源重组有关, 能促进被称为“重组酶”的 RecA 蛋白质的作用。
   从它们的酶学作用来看,
   ① 拓扑异构酶Ⅰ催化 DNA 单链的瞬时断裂和连接；
   ② 拓扑异构酶Ⅱ通过 DNA 断裂和连接反应, 在 DNA 复制和修复时起到消除 DNA 分子正超螺旋的作用。

整合位点末端序列与这两种酶作用位点的共有序列相连,似乎表明外源基因整合时发生了有限地重组。
2.2 外源基因的表达效率
a. 重复序列诱导的基因沉默效应(Repeat-induced gene silencing, RIGS) ：一般认为, 整合在同一位点的多拷贝的外源基因形成重复序列, 彼此之间相互影响, 外源基因的表达受到抑制, 也就是说, 单拷贝或有限的几个拷贝的整合形式可能会更有利于外源基因的表达。
b. 有的整合位点中多拷贝的整合形式可能更有利于外源基因的表达。
c. 外源基因的表达主要受不同整合位点的表观遗传修饰调控, 与外源基因的拷贝数没有紧密的相关性。
2.3 外源基因遗传的稳定性
a. 研究表明, 虽然外源基因能在许多位点整合和表达, 但只有整合在很少的几个特定位点上的外源基因才能稳定地遗传给后代, 整合在绝大多数位点上的外源基因发生丢失。
b. 外源基因表达量的变化与外源基因的拷贝数密切相关。
c. 外源基因拷贝数在各组织器官中存在显著差异。

一般来说, 通过显微注射等方法获得外源基因嵌合型的转基因动物是正常的, 但通过核移植技术获得嵌合型转基因动物还是首次发现, 我们推测这可能与外源基因在不同组织器官中遗传效率不同有关。

外源基因在转基因动物中表现出的较低的遗传效率主要与拷贝数的丢失相关。