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