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第一章　动物细胞工程学概论1

第一节　动物细胞工程学的概念及研究范畴和内容1

一、动物细胞工程学的基本概念1

二、动物细胞工程学的研究范畴1

三、动物细胞工程学的研究内容2

第二节　动物细胞工程学的发展简史5

一、动物细胞培养工程5

二、动物胚胎工程6

三、动物体外受精7

四、动物嵌合体技术8

五、动物染色体工程9

六、动物干细胞工程9

七、动物克隆技术10

八、转基因动物技术及生物反应器13

第三节　动物细胞工程学的应用及前景15

一、临床医学与制药16

二、动物遗传育种与繁殖18

三、濒危动物保护19

四、蛋白质生产20

五、生命科学基础研究21

思考题21

参考文献21

第二章　动物细胞工程基础23

第一节　动物体细胞的形态与结构23

一、动物体细胞的形态23

二、动物体细胞的结构24

三、细胞的形态结构与功能的关系26

第二节　动物生殖细胞的形态与结构26

一、精子的形态和结构27

二、卵母细胞的形态和结构29

第三节　细胞分裂与增殖30

一、有丝分裂30

二、无丝分裂32

三、减数分裂33

四、有丝分裂与减数分裂的比较35

第四节　细胞周期与调控35

一、细胞周期36

二、细胞周期调控37

第五节　细胞分化、衰老与死亡39

一、细胞分化的概念及特点40

二、细胞衰老和死亡42

思考题45

参考文献46

第三章　动物细胞工程研究方法47

第一节　形态学技术47

一、显微镜技术47

二、形态学常规技术49

第二节　免疫组织化学和细胞化学技术50

一、免疫组织化学50

二、荧光细胞化学测定51

第三节　流式细胞术52

一、流式细胞术原理53

二、流式细胞仪的基本构造和工作原理53

三、流式细胞术的应用55

第四节　原位杂交技术56

一、原位杂交技术原理56

二、核酸探针的应用56

三、原位杂交技术的基本方法57

第五节　梯度离心分离技术59

一、离心分离的原理59

二、密度梯度离心法60

思考题62

参考文献62

第四章　动物细胞培养63

第一节　细胞培养需要具备的基本条件63

一、体外培养细胞的基本特性63

二、影响细胞培养的理化因素70

三、器具的清洁与无菌操作72

第二节　培养基的种类、成分及作用74

一、天然培养基74

二、人工合成培养基75

三、无血清培养基75

四、常用细胞系培养基选择77

第三节　原代及传代细胞培养77

一、组织块原代培养77

二、离散细胞原代培养79

三、体外培养细胞的传代80

四、体外培养细胞的纯化81

第四节　培养细胞的常规检测81

一、细胞形态观察82

二、生长与增殖特性的检测83

三、微生物污染的检测与排除84

四、免疫组织化学检测88

五、核酸类物质的检测90

第五节　无限细胞系的建立94

一、癌细胞体外培养特性94

二、肿瘤细胞培养方法95

三、体外培养细胞的转化96

四、细胞转化的检测98

第六节　动物细胞培养技术的应用99

一、活细胞的生物学特性研究99

二、疫苗制备99

三、生物活性因子的制备99

四、单克隆抗体100

五、药物检测100

六、组织工程101

思考题101

参考文献102

第五章　动物细胞融合与杂交105

第一节　细胞融合与杂交概述105

一、细胞融合与杂交的概念105

二、细胞融合的目的和意义105

第二节　细胞融合方法106

一、病毒诱导融合法106

二、化学诱导融合法107

三、电融合法107

四、激光诱导融合法109

五、细胞融合的影响因素109

第三节　融合子的检出与鉴定110

一、融合子检出的选择系统110

二、融合子的鉴定方法112

第四节　动物细胞融合技术的应用113

一、基因定位和人类基因图谱绘制113

二、肿瘤免疫的研究114

三、单克隆抗体的生产114

四、动物新品种的培育114

第五节　杂交瘤技术115

一、基础知识115

二、B淋巴细胞杂交瘤技术118

三、T淋巴细胞杂交瘤技术124

四、人源化单克隆抗体技术及其应用124

五、杂交瘤技术的应用实例——鳗弧菌金属蛋白酶单克隆抗体的制备126

思考题128

参考文献128

第六章　动物干细胞130

第一节　干细胞的概念和分类130

一、干细胞的概念130

二、干细胞的分类131

第二节　胚胎干细胞132

一、胚胎来源的干细胞系132

二、胚胎干细胞系的建立133

三、胚胎生殖细胞系的建立135

四、胚胎干细胞的应用135

第三节　胚胎干细胞的生物学特性与鉴定方法136

一、胚胎干细胞的生物学特性136

二、胚胎干细胞的鉴定方法137

第四节　成体干细胞138

一、成体干细胞的概念与生物学特性138

二、造血干细胞138

三、神经干细胞141

四、皮肤干细胞143

五、其他干细胞145

第五节　干细胞的定向分化149

一、胚胎干细胞的分化及调控149

二、胚胎干细胞定向分化产生的细胞种类151

三、成体干细胞的定向分化和调控155

思考题158

参考文献158

第七章　动物细胞冷冻与保存161

第一节　冷冻技术原理161

一、溶液的冻结和解冻过程161

二、冷冻技术原理162

三、影响细胞冻存的因素164

四、细胞冻存效果鉴定166

第二节　冷冻损伤与冷冻保护剂167

一、冷冻损伤168

二、冷冻保护剂171

第三节　体细胞的冷冻保存172

一、造血干细胞的冷冻保存172

二、血细胞的冷冻保存172

第四节　生殖细胞的冷冻保存174

一、精液的冷冻保存174

二、卵母细胞的冷冻保存176

第五节　早期胚胎的保存和冷冻179

一、早期胚胎的保存方法及其分类179

二、胚胎的异种活体内保存180

三、体外保存的保存液及相关条件181

四、胚胎的室温保存与低温保存182

五、早期胚胎超低温冷冻保存184

思考题188

参考文献188

第八章　动物染色体工程190

第一节　多倍体技术190

一、多倍体的概念和种类190

二、人工诱导多倍体的原理191

三、人工诱导多倍体的方法194

四、多倍体的鉴定方法196

五、多倍体的生物学特性198

第二节　雌核发育技术199

一、雌核发育概念199

二、人工诱导雌核发育的方法和原理200

三、雌核发育二倍体的生物学特点200

第三节　雄核发育技术201

一、卵子染色体的遗传失活201

二、雄核发育二倍体的诱导202

三、雄核发育二倍体的生物学特点和应用202

第四节　染色体原位杂交技术202

一、原位杂交技术的概念202

二、原位杂交技术方法202

三、原位杂交技术在基因定位相关研究中的应用203

第五节　染色体介导的基因转移技术204

一、微细胞介导的基因转移法204

二、染色体介导的基因转移法205

三、染色体转移技术的应用前景205

思考题206

参考文献206

第九章　动物细胞基因工程207

第一节　动物细胞基因工程的概念和基本过程207

一、动物基因工程的概念207

二、动物基因工程的基本过程207

第二节 目的基因的获取210

一、已知序列基因的分离210

二、未知序列基因的分离213

第三节　载体214

一、克隆载体215

二、表达载体218

第四节　动物细胞基因导入220

一、基因导入的概念和基本步骤221

二、外源目的基因导入真核细胞221

三、转移基因及其表达的检测222

第五节　外源基因的表达系统与检测223

一、真核表达系统224

二、外源基因在哺乳动物细胞中的表达224

三、基因表达产物的检测225

第六节　基因打靶225

一、基因打靶的理论基础226

二、基因打靶的步骤226

三、基因打靶的策略230

四、影响基因打靶效率的因素235

五、基因打靶技术的优点及不足236

六、基因打靶技术的应用237

第七节　RNA干涉238

一、RNA干涉的概念238

二、RNA干涉作用机理与特点239

三、哺乳动物细胞RNA干涉的一般策略241

四、RNA干涉技术的应用244

第八节　基因捕获技术244

一、基因捕获的基本原理244

二、基因捕获载体245

三、基因捕获的诱变性246

四、基因捕获后的筛选246

五、基因捕获技术中存在的问题246

思考题247

参考文献247

第十章　转基因动物与生物反应器250

第一节　转基因方法250

一、显微注射法250

二、胚胎干细胞介导法250

三、精子载体法251

四、逆转录病毒感染法251

五、体细胞克隆法251

六、转基因动物技术的意义和应用252

第二节　转基因效率的影响因素253

一、动物转基因存在的问题253

二、提高动物转基因表达效率的途径254

第三节　转基因动物的安全性256

一、转基因动物安全性的提出256

二、动物转基因产品的安全性256

第四节　动物生物反应器257

一、动物乳腺生物反应器257

二、输卵管生物反应器259

思考题260

参考文献260

第十一章　动物生殖细胞工程262

第一节　精子获取与分离262

一、精子的采集262

二、精液品质检查263

三、精液的稀释266

第二节　X精子与Y精子分离及性别控制266

一、性别控制概述266

二、X精子与Y精子分离方法267

第三节　体外受精技术271

一、体外受精技术的基本程序与原理272

二、体外受精培养体系的构建281

三、体外受精的基本技术与方法284

四、体外受精技术的应用与展望294

第四节　显微受精295

一、显微受精的基本原理295

二、显微操作体系的组成296

三、显微受精的基本方法299

四、显微受精的影响因素301

五、显微受精技术的应用302

六、显微受精的安全性303

思考题305

参考文献305

第十二章　动物早期胚胎操作308

第一节　胚胎移植技术308

一、胚胎移植的生理学基础和原则308

二、胚胎移植的技术程序309

三、胚胎移植在动物生产上的意义322

第二节　胚胎分割技术323

一、胚胎分割的基本程序323

二、分割胚胎的发育和影响胚胎分割效果的因素326

第三节　嵌合体技术327

一、哺乳动物嵌合体的产生方法327

二、嵌合体的鉴定328

三、种系嵌合率的影响因素和嵌合体的应用前景330

第四节　早期胚胎性别鉴定技术331

一、动物性别决定与分化331

二、胚胎性别鉴定方法333

三、性别控制技术的应用前景335

第五节　细胞核移植技术335

一、核移植的定义335

二、核移植技术方法337

三、核移植成功率的影响因素344

四、核移植技术的应用前景346

思考题350

参考文献350

第十三章　动物细胞大规模培养353

第一节　动物细胞大规模培养技术概述353

一、动物细胞大规模培养技术的概念353

二、动物细胞大规模培养技术发展简介353

三、动物细胞大规模培养技术应用与发展前景354

四、动物细胞实现商业化的产品355

第二节　动物细胞大规模培养常用方法355

一、贴壁培养技术355

二、悬浮培养357

三、固定化培养358

四、细胞大规模培养中的抗凋亡策略359

第三节　大规模培养的操作方式360

一、分批式培养360

二、流加式培养361

三、半连续式培养362

四、连续式培养362

五、灌流式培养363

六、细胞工厂培养364

七、培养过程的监控364

第四节　动物细胞大规模培养用生物反应器简介364

一、生物反应器分类364

二、搅拌式生物反应器365

三、气升式生物反应器365

四、鼓泡式生物反应器365

五、中空纤维生物反应器365

六、回旋式生物反应器365

七、其他生物反应器366

第五节　微载体培养技术366

一、微载体的概念366

二、微载体培养的原理与操作366

三、微载体培养的优点367

四、微载体大规模细胞培养的生物反应器系统368

五、微载体培养的应用368

思考题368

参考文献369

附录1 常用培养液370

附录2　专业名词英汉对照374