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第1章 基因组学时代的模式生物研究 1

1.1 遗传学研究中的模式生物 1

1.2 小鼠的遗传学研究 4

1.3 小鼠与人类的比较基因组学分析 7

1.4 整条染色体的基因功能研究 14

1.5 小鼠基因组突变修饰与表型分析 17

1.6 结语 20

参考文献 21

第2章 转基因小鼠与基因剔除技术导论 23

2.1 转基因小鼠技术 24

2.1.1 转基因表达载体的构建 25

2.1.2 转基因小鼠的建立 27

2.1.3 转基因小鼠的鉴定 28

2.1.4 转基因小鼠的繁育和品系建立 29

2.1.5 转基因小鼠外源基因表达的鉴定 29

2.1.6 大片段DNA的转基因小鼠建立 30

2.1.7 其他转基因小鼠的建立方法 31

2.2 小鼠的基因剔除技术 31

2.2.1 基因打靶载体的构建 32

2.2.2 ES细胞的DNA转染和基因剔除阳性细胞克隆的筛选 34

2.2.3 ES细胞的囊胚注射和基因剔除杂合子小鼠的获得 35

2.2.4 基因剔除纯合子小鼠的获得和表型分析 36

2.3 小鼠饲养和生物安全性 37

参考文献 38

第3章 条件基因打靶技术 40

3.1 Cre-LoxP、Flp-FRT重组酶系统简介 41

3.2 条件基因打靶小鼠的研制 44

3.2.1 构建条件基因打靶载体时要考虑的问题 44

3.2.2 条件基因打靶的几种主要策略 47

3.3 Cre重组酶介导小鼠体内位点特异性重组的实现 51

3.3.1 表达Cre重组酶转基因小鼠的制备方法 51

3.3.2 表达Cre重组酶的几种主要工具 52

3.3.3 条件基因打靶中的嵌合体 59

3.4 条件基因打靶技术的应用及前景 60

参考文献 63

第4章 细菌人工染色体（BAC）及其应用 75

4.1 基因组BAC文库的构建及BAC的鉴定方法 76

4.2 BAC DNA的修饰方法 78

4.2.1 RecA蛋白辅助的限制性内切酶切割方法 78

4.2.2 利用同源重组在包含BAC的大肠杆菌体内直接修饰BAC DNA 79

4.2.3 将ET克隆技术应用在BAC的修饰上 81

4.3 BAC在分子生物学上的应用 83

4.3.1 BAC在基因组测序中的广泛应用 84

4.3.2 BAC介导的转基因动物研究 84

4.3.3 BAC用于小鼠基因打靶研究 85

4.4 基于BAC的一些研究工作 86

4.4.1 关于两类人珠蛋白基因簇的研究 86

4.4.2 关于ApoAI/CIII/AIV/AV基因簇的研究 89

4.4.3 BAC修饰方法的改进 92

参考文献 93

第5章 小鼠的ENU化学诱变和QTL分析在疾病研究中的应用 95

5.1 ENU诱变和筛选小鼠突变模型 96

5.1.1 ENU的诱变特点和基本方法 99

5.1.2 工具小鼠、平衡染色体及特殊的筛选方式 104

5.1.3 建立一个快速有效的表型检测方法 107

5.1.4 发展快速的突变基因定位方法 108

5.1.5 ENU诱变与人类疾病的小鼠模型 109

5.1.6 ENU在分析特定基因功能中的作用 111

5.2 QTL分析在多基因疾病机制研究中的应用 111

5.3 结语 114

参考文献 115

第6章 基因捕获技术原理及应用 121

6.1 基因功能研究的策略 121

6.2 基因捕获的基本原理 122

6.3 基因捕获载体 122

6.4 新型基因捕获载体的设计及应用 125

6.6 基因捕获的表达筛选 129

6.5 基因捕获的诱变性 129

6.7 基因捕获的基因型筛选 130

6.8 基因捕获技术中存在的问题 131

6.8.1 载体的导入方法 131

6.8.2 重复捕获 131

6.8.3 基因捕获表达分析 131

6.8.4 表型缺失 132

6.8.5 突变基因的克隆和序列测定 132

6.8.6 突变的适应性 132

6.9 基因捕获的研究现状及发展方向 132

参考文献 134

第7章 RNAi——转录后基因沉默的研究现状与发展前景 137

7.1 共抑制、PTGS和RNAi的发现 138

7.2 参与RNAi过程的酶和蛋白 139

7.2.1 Dicer 139

7.2.2 RNA依赖的RNA聚合酶 140

7.2.3 RNA诱导的沉默复合物及其他与RNAi相关的酶、蛋白或基因 141

7.3 RNAi的作用机制 142

7.4 RNAi的主要特点及其生物学作用 144

7.4.1 RNAi的主要特点 144

7.4.2 RNAi的生物学作用 145

7.5.1 RNAi参与发育调节 146

7.5 与RNAi相关的其他生物过程 146

7.5.2 miRNAs的作用 147

7.5.3 转录水平的基因沉默 148

7.5.4 反义RNA作用 149

7.5.5 参与基因重组 149

7.6 PTGS/RNAi抑制蛋白质的作用 149

7.7 RNAi在哺乳动物水平的研究现状 150

7.7.1 dsRNA引起哺乳动物mRNA的非特异性阻断 151

7.7.2 siRNAs直接导入哺乳动物细胞 152

7.7.3 质粒载体中RNA聚合酶Ⅲ启动子驱动表达siRNAs 153

7.7.4 siRNAs靶向mRNA的编码序列 153

7.8.1 RNAi的应用范围 155

7.7.5 哺乳动物细胞中抑制病毒的感染 155

7.8 RNAi的应用范围、存在问题及前景展望 155

7.8.2 存在问题 156

7.8.3 前景展望 156

参考文献 157

第8章 哺乳动物体细胞核移植 162

8.1 核移植的主要方法 163

8.1.1 受体细胞的选择与去核 163

8.1.2 供体细胞的选择与移植 165

8.1.3 核供体与受体胞质细胞周期同步化 169

8.1.4 卵母细胞的激活 171

8.2 核移植技术的应用前景 172

8.2.1 畜牧业 172

8.2.2 物种保护 173

8.2.3 医疗卫生 173

8.3 影响核移植成功的分子机制 178

参考文献 182

第9章 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤研究 189

9.1 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤病因研究 190

9.1.1 概述 190

9.1.2 DNA损伤修复系统 191

9.1.3 DNA损伤修复缺陷小鼠模型与肿瘤病因鉴定 192

9.1.4 基因工程修饰小鼠突变分析 195

9.1.5 基因工程修饰小鼠在肿瘤病因研究中的应用前景 196

9.2 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤细胞增殖研究 197

9.2.1 肿瘤细胞增殖信号通路研究 197

9.2.2 细胞周期失调控与肿瘤 206

9.3 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤细胞凋亡研究 209

9.3.1 细胞凋亡信号传导途径 210

9.3.2 细胞凋亡失调控与肿瘤 211

9.3.3 细胞凋亡相关基因工程修饰小鼠模型 214

9.4 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤细胞分化研究 215

9.5.1 肿瘤血管生成的调节 217

9.5 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤血管生长研究 217

9.5.2 肿瘤血管生成基因工程修饰小鼠模型 218

9.6 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤细胞侵袭性生长及转移研究 218

9.6.1 肿瘤细胞侵袭性生长及转移的分子生物学 219

9.6.2 肿瘤细胞侵袭性生长及转移的基因工程修饰小鼠模型 220

9.7 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤表观遗传研究 221

9.8 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤防治研究 223

9.8.1 肿瘤药物治疗新靶标的发现 223

9.8.2 肿瘤干预措施的效用性评估 223

9.8.3 基因工程修饰小鼠模型中肿瘤的监测 224

9.9.1 常规转基因 225

9.9 基因工程修饰小鼠肿瘤模型的构建 225

9.9.2 可诱导表达转基因 226

9.9.3 普通基因打靶或基因剔除 227

9.9.4 条件性基因打靶 227

9.9.5 抑癌基因作用网络模型 228

9.9.6 肿瘤发生多步骤过程的模拟 229

9.9.7 拟人化小鼠肿瘤模型 230

9.10 结语 231

参考文献 231

第10章 基因工程修饰小鼠模型与心血管疾病研究 245

10.1.1 基因工程修饰小鼠模型与心血管发育研究 246

10.1 基因工程修饰小鼠模型与先天性心血管病相关研究 246

10.1.2 基因工程修饰小鼠模型与先心病研究 248

10.2 基因工程修饰小鼠模型与动脉粥样硬化性心血管病研究 252

10.2.1 概述 252

10.2.2 动脉粥样硬化的基因工程修饰小鼠模型 254

10.2.3 基于基因工程修饰小鼠模型的动脉粥样硬化相关研究 260

10.2.4 结语 265

10.3 基因工程修饰小鼠模型与心律失常研究 266

10.3.1 心肌细胞动作电位波形与相关的离子流 266

10.3.3 基因工程修饰小鼠模型与Kv通道α亚单位多样性及功能研究 267

10.3.2 哺乳动物心肌细胞的复极化钾离子流 267

10.3.4 基因工程修饰小鼠模型与Kv通道β亚单位多样性及功能研究 270

10.3.5 基因工程修饰小鼠模型与心律失常其他相关研究 272

10.4 基因工程修饰小鼠模型与心肌病研究 273

10.4.1 肌小节蛋白基因突变 273

10.4.2 线粒体DNA突变 279

10.4.3 相关调控基因突变 280

10.4.4 其他 282

10.5 结语 283

参考文献 283

索引 295