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第一章　概述1

第一节　转基因动物技术的基本原理1

一、转基因的细胞学原理1

二、转基因的胚胎学原理1

三、转基因的分子生物学原理2

第二节　转基因动物技术要点2

一、转基因方法2

二、转基因的类型与在个体中的作用5

三、转基因动物制备方法5

四、转基因的表达特征及提高转基因表达的策略6

第三节　转基因动物技术的应用7

一、应用7

二、问题及对策9

参考文献10

第二章　实验动物的饲养与培育11

第一节　实验动物的分类11

一、在动物学上的分类11

二、按遗传学控制原理分类12

三、按微生物学控制原理分类13

第二节　实验动物的饲养条件与环境控制14

一、影响实验动物环境的因素及其控制14

二、实验动物的房舍设施15

三、实验动物饲养的辅助设施和设备20

四、实验动物环境监测和设施的维护20

第三节　实验动物的营养与饲料21

一、动物营养需要21

二、各种实验动物的营养需要22

三、饲养标准与饲料标准23

四、饲料的营养成分及其作用23

第四节　实验动物的育种25

一、近交系的培育25

二、封闭群的培育27

三、杂交群的培育29

四、特殊性状动物的培育30

五、野生动物的实验动物化30

参考文献31

第三章　基因表达的调控32

第一节　染色体的结构32

一、原核生物染色体的基本结构32

二、真核生物染色质的基本结构32

三、真核生物染色体的结构模型33

第二节　原核生物基因表达的调控34

一、原核生物DNA水平的调控35

二、原核生物的操纵子调控36

三、原核生物翻译水平的调控39

四、原核生物基因表达的时序调控41

五、环境条件对原核生物基因表达的调控42

第三节　真核生物基因表达的调控42

一、真核生物DNA水平的基因表达调控43

二、真核生物转录水平的基因表达调控46

三、真核生物转录后水平的基因表达调控52

四、真核生物翻译水平的基因表达调控54

五、真核生物翻译后水平的基因表达调控56

参考文献57

第四章　转基因的制备及导入宿主动物58

第一节 目的基因的获取58

一、目的基因的来源58

二、目的基因的分离61

第二节　常用载体64

一、质粒（plasmid）64

二、噬菌体载体（bacteriophage vector）66

三、柯斯质粒（cosmid）68

四、人工染色体69

五、动物病毒载体71

六、染色体定位整合载体78

七、几种特殊的表达载体79

第三节　DNA重组79

一、工具酶79

二、目的基因DNA片段与载体的连接方法82

三、重组DNA导入受体细胞84

四、重组体的选择和筛选84

第四节　外源基因导入宿主动物细胞的方法86

一、磷酸钙转染技术87

二、二乙氨乙基葡聚糖转染技术88

三、聚阳离子-DMSO转染技术88

四、显微注射技术88

五、电穿孔法91

六、脂质体载体法91

七、反转录病毒载体法92

八、胚胎干细胞法94

九、精子载体法94

参考文献98

第五章　基因的定位打靶及条件打靶101

第一节　基因打靶的载体和策略101

一、基因打靶的载体101

二、基因打靶的策略105

第二节　基因的定位打靶111

一、定位打靶载体的构建111

二、胚胎干细胞的培养和电转111

三、阳性ES细胞克隆的筛选112

四、阳性ES细胞转入胚胎113

五、嵌合体小鼠的鉴定和维持118

六、影响中靶效率的因素118

第三节　基因的条件打靶120

一、条件性基因打靶的概念和原理120

二、表达各种可控的重组酶转基因鼠是发生条件打靶的关键121

三、条件基因打靶技术基本策略123

第四节　基因打靶技术的改进和应用前景125

一、重组工程系统使得构建基因打靶载体更方便、快捷125

二、位点特异性重组酶系统实现时空特异性基因敲除125

三、大规模随机基因敲除技术126

四、miRNA敲除小鼠证实miRNA在哺乳动物中的生理功能126

五、显微注射技术的改良126

六、基因打靶的应用前景127

参考文献128

第六章　转基因及其表达的检测130

第一节　外源基因整合的检测130

一、聚合酶链式反应130

二、Southern印迹杂交法131

三、DNA斑点杂交134

四、染色体原位杂交135

五、原位聚合酶链式反应（in situ PCR）137

第二节　外源基因在转录水平的检测139

一、反转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）139

二、Northern印迹杂交法139

三、RNA斑点杂交142

四、RNA原位杂交142

五、原位反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）143

六、RNase保护分析144

七、反转录差异显示技术145

第三节　外源基因在翻译水平的鉴定146

一、酶联免疫吸附剂测定146

二、Western印迹法148

三、免疫组织化学染色法150

四、报告基因151

五、双向电泳151

参考文献153

第七章　转基因动物技术在生物及医学研究中的应用154

第一节　转基因动物技术在研究哺乳动物发育中的应用154

一、转录因子与发育紊乱154

二、转录因子与心脏发育154

第二节　转基因动物技术在基因表达调控研究中的应用155

一、利用转基因动物可研究基因在发育中的时空调控155

二、转基因动物技术可探讨目的基因突变所致的异常表型以研究基因功能157

第三节　转基因动物技术在医学研究中的应用158

一、在肿瘤学研究中应用158

二、在免疫学研究中的应用158

三、在遗传性疾病研究中的应用159

四、在病毒性疾病研究中的应用159

五、在改良和培育动物新品种的应用160

六、在生物活性物质研制生产中的应用160

第四节　人类疾病的转基因动物模型161

一、神经系统疾病的转基因动物模型161

二、听觉和视觉疾病的转基因小鼠模型163

三、心血管疾病的转基因动物模型164

四、骨、软骨疾病的转基因小鼠模型166

五、癌症的转基因小鼠模型167

六、代谢和激素疾病的转基因小鼠模型169

七、病毒性疾病转基因小鼠模型170

八、其他疾病的转基因动物模型171

九、RNAi技术与转基因动物模型172

参考文献174

第八章　转基因动物技术在生物制药中的应用176

第一节　转基因动物制药的诞生176

一、细菌基因工程药物阶段176

二、细胞基因工程药物阶段176

三、转基因动物制药阶段177

第二节　乳腺生物反应器177

一、乳腺反应器研究简史177

二、乳腺生物反应器的分类179

三、乳腺生物反应器生产重组蛋白的优势180

四、乳腺生物反应器目标产品的选择181

五、乳腺生物反应器的产业化进展182

第三节　转基因动物技术在人源化治疗性单克隆抗体研发中的应用183

一、转基因动物生产人源化治疗性抗体184

二、人源化治疗性单克隆抗体临床应用186

参考文献187

第九章　转基因动物技术在异种器官移植中的应用188

第一节　异种器官移植发展简史188

一、萌芽阶段188

二、早期阶段188

三、发展阶段189

第二节　异种器官移植排斥反应的类型189

一、超急性异种排斥反应190

二、急性异种间体液免疫排斥反应191

三、急性异种间细胞免疫排斥反应193

四、慢性异种间排斥反应195

第三节　异种器官移植排斥反应的防治196

一、正确合理的配型，选择理想供者196

二、移植物或受者的预处理197

三、免疫抑制药物的应用198

四、诱导免疫耐受199

五、免疫学监测199

第四节　异种器官移植的临床尝试200

一、临床肾脏异种移植200

二、临床心脏异种移植200

三、临床肝脏异种移植201

四、临床胰岛异种移植201

第五节　转基因动物技术克服异种移植后排斥反应的策略202

一、转人补体调节蛋白基因202

二、消除（或减少）异种移植物抗原基因203

三、多策略克服免疫排斥204

四、克服急性血管排斥和诱导耐受204

五、问题与展望204

参考文献205

第十章　转基因技术的安全与伦理问题207

第一节　转基因技术生物安全问题的提出207

一、生物安全问题的提出207

二、《卡塔赫纳议定书》的主要内容及其地位208

第二节　转基因技术的生物安全与伦理问题209

一、环境安全问题209

二、食品安全问题211

三、伦理道德问题212

第三节　转基因技术的生物安全管理213

一、生物安全性评价213

二、转基因技术应用中应遵循的生态伦理原则214

三、实现转基因技术生态安全的途径216

参考文献218