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第1章 动物基因结构与表达调控1

1.1 真核生物的功能基因1

1.1.1 基因研究的发展1

1.1.2 真核生物的基因结构4

1.2 真核生物基因的表达与调控8

1.2.1 DNA水平的基因表达调控9

1.2.2 真核生物转录水平的基因表达调控11

1.2.3 转录后调控17

1.2.4 真核生物翻译水平的基因表达调控20

1.3 应用于转基因动物的基因表达调控20

1.3.1 组成型启动子20

1.3.2 特异性启动子23

1.3.3 诱导型启动子24

参考文献27

第2章 动物基因组编辑技术32

2.1 动物基因组编辑技术的概述和方法32

2.1.1 原核期胚胎显微注射技术32

2.1.2 体细胞核移植技术32

2.1.3 逆转录病毒载体技术34

2.1.4 胚胎干细胞技术35

2.1.5 精子载体技术36

2.1.6 原始生殖细胞介导技术37

2.1.7 人工染色体技术38

2.1.8 基因打靶技术——基因的定点整合技术40

2.2 动物基因组编辑技术的策略46

2.2.1 载体表达策略46

2.2.2 基因打靶策略51

2.2.3 新型基因编辑策略58

2.3 动物基因组编辑技术的困难与展望72

2.3.1 动物基因组编辑技术亟待解决的问题72

2.3.2 动物基因组编辑技术展望73

参考文献74

第3章 动物配子发生、受精及繁殖技术79

3.1 精子发生79

3.1.1 有丝分裂期79

3.1.2 减数分裂期81

3.1.3 精子形成期81

3.1.4 精子体外发生与体外诱导82

3.2 卵子发生82

3.2.1 卵子的形态与结构82

3.2.2 卵原细胞的形成与增殖83

3.2.3 卵母细胞的生长发育84

3.2.4 卵母细胞的成熟84

3.2.5 卵母细胞的体外诱导84

3.3 受精86

3.3.1 受精研究简史86

3.3.2 受精过程87

3.4 繁殖技术89

3.4.1 体外受精89

3.4.2 胚胎移植93

参考文献96

第4章 体细胞克隆99

4.1 体细胞克隆的发展99

4.1.1 体细胞克隆的相关概念99

4.1.2 体细胞克隆的发展历史100

4.2 体细胞克隆的分子机理研究104

4.2.1 供体细胞核重构106

4.2.2 卵母细胞的激活107

4.2.3 供体细胞核重编程107

4.3 体细胞克隆的技术环节及其影响因素113

4.3.1 供体细胞准备113

4.3.2 受体卵母细胞的准备114

4.3.3 克隆胚胎的构建方法116

4.3.4 克隆胚胎的激活117

4.3.5 克隆胚胎的体外培养119

4.3.6 克隆胚胎的胚胎移植119

4.4 体细胞克隆的应用前景与存在的问题120

4.4.1 体细胞克隆的应用前景120

4.4.2 体细胞克隆存在的问题124

参考文献127

第5章 鸡转基因技术136

5.1 鸡转基因技术介绍136

5.1.1 什么是鸡转基因技术136

5.1.2 为什么要发展鸡转基因技术137

5.1.3 鸡转基因技术发展现状143

5.2 鸡转基因技术发展145

5.2.1 鸡的生殖发育145

5.2.2 各种技术的发展149

5.3 胚盘下腔注射慢病毒法制备转基因鸡154

5.3.1 实验材料155

5.3.2 准备实验156

5.3.3 胚盘注射及2次换壳157

5.3.4 转基因鸡的获得及鉴定159

参考文献160

第6章 动物胚胎干细胞及诱导性干细胞162

6.1 动物早期胚胎发育163

6.1.1 小鼠早期胚胎发育概况163

6.1.2 合子的形成165

6.1.3 卵裂及其囊胚的形成166

6.1.4 植入后发育167

6.1.5 发育中的印迹作用169

6.2 胚胎干细胞169

6.2.1 干细胞的定义、分类及其研究意义169

6.2.2 干细胞研究历史及进展170

6.2.3 胚胎干细胞基础生物学机制171

6.3 诱导多能干细胞177

6.3.1 诱导多能干细胞概述177

6.3.2 诱导性干细胞基础生物学机制179

6.4 干细胞治疗研究及临床应用181

6.4.1 造血干细胞移植治疗血液系统疾病及肿瘤181

6.4.2 干细胞——糖尿病患者的希望183

6.4.3 干细胞治疗烧伤和皮肤溃疡184

6.4.4 神经干细胞——神经变性疾病患者的希望185

6.5 伦理与规则186

6.5.1 争论的由来187

6.5.2 争论的焦点188

6.5.3 规则的制定189

6.5.4 真理是不变的，伦理是发展的189

参考文献190

第7章 动物生物反应器197

7.1 动物生物反应器概述197

7.1.1 动物生物反应器的概念197

7.1.2 动物生物反应器简史197

7.2 转基因动物生物反应器的种类200

7.2.1 动物血液生物反应器201

7.2.2 动物膀胱生物反应器202

7.2.3 动物唾液腺生物反应器202

7.2.4 动物禽蛋生物反应器203

7.2.5 家蚕生物反应器204

7.2.6 动物乳腺生物反应器204

7.3 转基因动物乳腺生物反应器的应用205

7.3.1 转基因动物乳腺生物反应器的发展及现状205

7.3.2 转基因动物乳腺生物反应器的技术路线208

7.3.3 转基因动物乳腺生物反应器的国内外产业化现状210

参考文献212

第8章 异种器官移植215

8.1 器官移植的历史与现状215

8.1.1 远古时代215

8.1.2 器官移植的产生和发展216

8.1.3 异种器官移植的先躯216

8.1.4 异种器官移植的近现代发展217

8.2 正在进行的异种器官移植218

8.2.1 胰岛移植219

8.2.2 体外灌注219

8.2.3 神经细胞移植219

8.2.4 其他细胞或组织移植220

8.3 异种器官移植所面临的生理学及解剖学障碍221

8.4 异种器官移植中的免疫学障碍及解决办法222

8.4.1 异种器官移植的免疫学障碍简介222

8.4.2 免疫学障碍的应对办法229

8.5 内源性病毒的潜在风险239

8.5.1 PERV简介239

8.5.2 PERV的感染性241

8.5.3 去除和抑制内源性病毒的方法241

参考文献244

第9章 人类疾病的动物模型251

9.1 概论251

9.1.1 动物疾病模型的定义251

9.1.2 动物疾病模型的分类252

9.1.3 动物疾病模型的选择253

9.1.4 动物疾病模型的制作255

9.1.5 动物福利257

9.2 常用实验动物258

9.2.1 秀丽隐杆线虫258

9.2.2 果蝇259

9.2.3 斑马鱼260

9.2.4 啮齿类262

9.2.5 猪264

9.2.6 非人灵长类265

9.3 常见疾病的动物模型266

9.3.1 神经系统疾病266

9.3.2 心血管系统疾病270

9.3.3 糖尿病274

9.3.4 听力274

9.3.5 肿瘤276

参考文献276

第10章 转基因动物新品种培育287

10.1 转基因动物新品种培育概述287

10.1.1 动物品种和品系287

10.1.2 动物新品种培育的传统方法289

10.1.3 转基因动物新品种培育发展史290

10.1.4 动物传统育种与转基因育种的异同291

10.2 基因修饰小鼠作为新品种培育模型292

10.2.1 改良经济性状基因292

10.2.2 增强抗病性基因297

10.2.3 环保型鼠298

10.3 转基因猪新品种培育299

10.3.1 增强抗病能力299

10.3.2 提高产肉率和改善肉品质310

10.3.3 环保型猪313

10.4 转基因牛新品种培育314

10.4.1 增强抗病能力314

10.4.2 改善乳品质320

10.4.3 提高产肉率和改善肉品质328

10.5 转基因羊新品种培育330

10.5.1 改良生长性状330

10.5.2 增强抗病能力331

10.5.3 改善乳品质332

10.5.4 改良毛色毛质333

10.6 其他转基因动物新品种培育333

10.6.1 转基因鱼新品种培育335

10.6.2 转基因兔新品种培育339

10.7 转基因动物新品种的培育现状及产业化339

10.7.1 转基因动物新品种的培育现状339

10.7.2 转基因动物新品种的产业化341

10.7.3 展望342

参考文献342

第11章 转基因动物生物安全评价347

11.1 生物安全概念的由来和定义347

11.1.1 生物安全概念的由来347

11.1.2 生物安全的定义348

11.2 转基因动物生物安全研究的产生和意义349

11.3 全球有关转基因生物安全的立法机构与政策法规349

11.3.1 欧洲及俄罗斯350

11.3.2 北美洲351

11.3.3 亚洲352

11.4 转基因动物生物安全研究的内容354

11.4.1 环境安全355

11.4.2 动物健康与福利357

11.4.3 人类健康与食品安全359

11.5 转基因动物生物安全评价的原则和方法361

11.5.1 转基因动物生物安全评价的原则361

11.5.2 转基因动物生物安全评价方法362

11.6 转基因动物生物安全评价的现状和发展趋势364

参考文献367

第12章 转基因动物产业化375

12.1 国内外转基因动物产业化现状375

12.1.1 国际转基因动物产业化现状375

12.1.2 我国转基因动物产业化现状378

12.2 转基因克隆动物产业化相关公司的发展现状384

12.2.1 转基因克隆动物产业化市场概述384

12.2.2 国内外转基因克隆动物产业化公司385

12.2.3 转基因克隆动物产业化市场现状与展望396

12.3 各国推进转基因生物产业化进展情况397

12.3.1 世界各国对转基因生物的态度397

12.3.2 各国生物技术产业的发展及融资情况403