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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