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第一章 动物基因组编辑技术的衍生和发展1

第一节 利用基因打靶技术制备转基因动物的基本流程2

一、插入型载体（O型载体）2

二、置换型载体（Ω型载体）2

第二节 影响中靶效率的因素3

一、同源臂的同源性及长度3

二、载体导入的方法4

三、靶基因位点4

四、转染时细胞和细胞周期的选择4

第三节 传统基因打靶技术4

一、Cre/loxP重组酶打靶系统5

二 FLP/FRT重组酶系统6

三、ФC31重组酶系统8

第四节 基因打靶的应用10

一、基因功能研究10

二、动物疾病模型与基因治疗10

三、家畜育种11

参考文献12

第二章 基因组编辑新技术16

引言16

第一节 锌指核酸酶（ZFN）技术16

一、ZFN技术原理及制备方法18

二、ZFN研究进展23

三、技术前景24

参考文献34

第二节 TALEN技术35

一、TALEN技术原理及制备方法36

二、TALEN应用进展40

三、TALEN技术前景42

参考文献52

第三节 CRISPR/Cas9基因组编辑技术54

一、CRISPR/Cas系统简介54

二、CRISPR/Cas9基因组编辑技术的原理、功能及特点60

三、CRISPR/Cas9基因组编辑系统的构建方法63

四、CRISPR/Cas9基因组编辑技术的应用65

五、前景展望70

参考文献72

第三章 基因组编辑相关技术76

第一节 显微注射技术76

一、原核显微注射技术制作转基因猪77

二、原核显微注射法培育基因工程动物的研究现状83

参考文献86

第二节 体细胞核移植技术87

一、体细胞核移植技术简介88

二、体细胞克隆的主要方法及流程89

三、猪的胚胎移植手术操作95

四、体细胞克隆技术目前存在的问题100

五、体细胞克隆技术的前景展望101

参考文献102

第三节 RNA干扰技术105

一、RNAi的发现105

二、RNAi的作用机制105

三、RNAi的生物学特点107

四、影响RNAi效率的因素107

五、RNAi技术应用中存在的问题108

六、RNAi的应用108

参考文献110

第四节 病毒载体转基因技术111

一、慢病毒载体111

二、腺病毒载体113

三、腺相关病毒载体115

四、单纯疱疹病毒载体116

参考文献117

第五节 人工染色体技术118

一、酵母人工染色体118

二、细菌人工染色体119

三、人类人工染色体119

四、人工染色体的应用120

参考文献121

第六节 转座子122

一、转座子的定义122

二、转座子类型123

三、DNA转座子家族123

四、PB转座子结构及转座机制124

五、SB转座子研究进展125

六、Tol2转座子结构及转座机制128

七、转座子的应用129

参考文献132

第七节 精子介导的基因转移技术134

一、精子载体法的发现135

二、精子载体法的机制135

三、精子载体法的应用136

四、精子载体法应用中存在的问题136

参考文献137

第八节 复合性状转基因动物制备技术138

一、复合性状基因组编辑技术的发现138

二、复合性状基因组编辑技术的机制及特点139

三、复合性状基因组编辑技术的应用140

参考文献140

案例一：基于MSTN基因座的转IGF-1基因猪141

案例二：可控表达GH转基因猪144

第四章 基因组编辑动物的评价与检测153

第一节 基因工程动物的生物安全评价153

一、基因组编辑动物的生物安全评价原则154

二、基因组编辑动物的生物安全风险分析155

三、基因组编辑动物的生物安全管理办法160

参考文献163

第二节 基因工程动物的分子特征识别技术164

一、核酸水平的检测164

二、蛋白质水平的检测167

三、分子特征检测新方法173

参考文献175

第五章 基因组编辑动物的应用178

第一节 研究基因功能，建立不同动物模型178

第二节 建立人类疾病的动物模型180

第三节 在疾病治疗中的应用181

一、杜氏肌营养不良182

二、帕金森病182

三、血友病183

四、β-地中海贫血症184

五、遗传性酪氨酸血症184

六、镰状细胞贫血184

七、X连锁的严重联合免疫缺陷病185

八、X连锁的慢性肉芽肿病186

九、大疱性表皮松解症186

十、α1-抗胰蛋白酶缺陷症186

十一、遗传性白内障187

十二、囊性纤维化187

十三、传染性疾病187

十四、癌症190

第四节 基因组编辑技术在生物制药中的应用192

第五节 基因组编辑技术在畜牧生产中的应用192

第六节 基因组编辑技术存在的潜在问题196

一、技术问题196

二、生态和生物安全问题197

三、伦理问题197

第七节 展望198

参考文献198

索引205