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目录 1

绪论 1

一、学习细胞工程课程的意义 1

二、动物细胞工程的主要内容 4

三、本教材的主要特色 4

四、当前动物细胞工程研究的主要领域 5

五、发展前景 7

一、乳腺生物反应器 31 8

二、人工授精的意义 9

第一节 人工授精技术概况 9

第一章　动物人工授精技术 9

一、人工授精技术的发展简史 9

第二节 人工授精技术 10

一、采精技术 10

二、精液品质鉴定 14

三、精液的稀释 19

四、输精 20

第三节 液态精液的保存技术 23

一、常温保存 23

二、低温保存 24

三、液态精液的运输 27

第四节 冷冻精液的保存技术 27

一、冷冻精液的研究概况 27

二、精液冷冻保存原理 28

三、冷冻精液的制作技术 28

第五节 哺乳类动物的人工授精技术 36

第六节 家禽的人工授精技术 38

一、家禽人工授精概述 38

二、采精技术 39

三、精液品质评定 43

四、精液的稀释 45

五、家禽精液的保存 47

六、家禽的输精技术 48

第七节 野生禽类的人工授精技术 50

一、丹顶鹤的人工授精技术 50

二、鹌鹑的人工授精技术 52

第八节 人工授精及冷冻精液技术的发展前景 52

参考文献 53

第二章　动物体外受精控制技术 55

第一节 体外受精研究简史 55

一、卵母细胞的获取 57

第二节 卵母细胞的体外成熟 57

二、卵母细胞体外成熟的方法 58

三、卵母细胞体外成熟的特征及标志 60

四、几种动物卵母细胞体外成熟培养的方法 61

五、卵母细胞体外成熟的影响因素 62

第三节 精子获能 64

一、精子获能的机制 64

二、精子获能的方法 65

三、影响精子体外获能的因素 66

四、精子获能的判定 67

第四节 体外受精 67

一、精子预处理 67

二、精子活力的提高 68

三、精卵相互作用 69

四、几种动物的体外受精方法 70

五、影响体外受精的因素 72

第五节 早期胚胎体外培养 74

一、体外培养方法 74

六、异常受精 74

二、发育阻滞 75

三、体外培养系统 75

第六节 显微受精 76

一、显微受精的过程 77

二、显微受精的方法 77

三、精子显微注射操作程序 78

四、影响显微受精的因素 81

五、显微受精技术的应用 84

第七节 体外受精技术在动物生产中的意义及前景 85

一、挖掘优良母畜的繁殖潜力，提高良种公畜的利用率 85

二、缩短动物育种的世代间隔，提高育种效率 85

三、评定动物精子质量，了解精子受精潜力 85

四、治疗动物的不孕症 85

五、保护野生动物资源，拯救濒危动物 85

参考文献 86

第三章　动物性别控制技术 89

第一节 动物性别控制的研究简史 89

一、性别的两级决定及性别决定基因 90

第二节 动物性别决定的机理 90

二、性别决定的发育学机制 92

三、性别决定的遗传学机制 93

四、性别决定的时空特征 94

第三节 SRY基因结构与表达特性 95

一、哺乳动物的SRY基因 95

二、SRY蛋白的DNA结合活性 96

三、SRY的靶基因 97

第四节 动物早期胚胎性别鉴定的方法 97

一、细胞遗传学方法 98

二、生物化学微量分析法 99

三、免疫学方法 99

四、分子生物学方法 101

第五节 X精子、Y精子的分离方法 106

一、X精子与Y精子的区别 106

二、X精子、Y精子的分离技术 108

第六节 性别控制的其他方法 111

一、家禽的性别决定 112

二、家禽的性别分化 112

第七节 家禽的性别决定、分化、鉴定及控制 112

三、家禽的性别鉴定 113

四、家禽的性别控制 114

第八节 现代动物性别控制技术的发展前景 116

参考文献 118

第四章　动物胚胎移植技术 120

第一节 胚胎移植的研究概况 120

一、胚胎移植的发展简史 120

二、胚胎移植技术在动物生产中的意义 121

第二节 胚胎移植的基本原则及技术 123

一、胚胎移植的基本原则 123

二、胚胎移植技术 124

参考文献 153

一、动物发情鉴定的发展概况 155

第一节 动物发情鉴定技术 155

第五章　动物发情鉴定与早期妊娠诊断技术 155

二、发情鉴定方法 156

第二节 动物早期妊娠诊断技术 166

一、动物早期妊娠诊断的发展简史 167

二、母畜早期妊娠诊断的方法 167

参考文献 183

第六章　动物细胞体外培养技术 185

第一节 细胞体外培养的设备器具 185

一、细胞体外培养的主要设备仪器 185

二、细胞体外培养的主要培养器具 187

第二节 细胞体外培养用液 191

一、缓冲液 191

二、平衡盐溶液 192

三、培养基 193

四、消化液 203

五、抗生素液 204

第三节 细胞培养的基本方法与过程 204

一、原代培养 204

二、传代培养 213

三、体外培养的基本技术 215

第四节 不同动物细胞培养 223

一、上皮类细胞培养 223

二、结缔组织类细胞培养 231

三、肌肉组织类细胞的培养 233

四、神经组织类细胞培养 235

第五节 影响细胞体外生长的因素 237

一、营养成分与生长基质成分 237

二、温度条件对细胞生长的影响 237

三、气相环境对细胞生长的影响 238

四、培养液的pH对细胞生长的影响 239

五、辐射对细胞生长的影响 239

六、超声波对细胞生长的影响 240

七、影响细胞生长的其他因素 241

第六节 细胞体外培养技术的应用 241

一、在细胞生物学上的应用 241

二、在肿瘤学方面的应用 242

三、在微生物学领域的应用 243

四、在免疫学方面的应用 244

五、在药理学领域的应用 244

六、大规模细胞培养在生产实践上的应用 245

七、在现代生物技术领域的应用 245

参考文献 246

第七章　动物克隆技术 249

第一节 动物克隆的研究简史 249

一、胚胎分割 249

二、胚胎细胞核移植 250

三、胚胎干细胞核移植 251

四、体细胞核移植 251

五、异种动物的细胞核移植（异种克隆） 252

第二节 动物克隆的原理及技术路线 252

一、动物克隆的原理 252

二、动物克隆的技术路线 254

第三节 动物克隆的方法 255

一、核移植所需仪器设备 255

二、动物克隆的方法 255

一、影响胚胎分割效果的主要因素 270

第四节 动物克隆的影响因素 270

二、影响哺乳动物胚核移植和体细胞核移植效果的因素 272

一、胚胎分割技术存在问题及在动物生产中的意义 276

第五节 动物克隆技术的应用及发展前景 276

二、胚细胞核移植和体细胞核移植目前存在的主要问题 277

三、胚细胞核移植和体细胞核移植技术的应用前景 279

参考文献 282

第八章　动物转基因技术 285

第一节 转基因技术的概述 285

一、转基因的分离与重组 285

二、转基因导入卵或胚胎 287

三、转基因的整合和表达 287

四、基因导入胚胎的培养和移植 289

五、转基因动物外源DNA检测 289

第二节 转基因的导入方法 291

一、显微注射法 291

二、逆转录病毒感染法 292

三、体细胞克隆法 293

四、胚胎干细胞介导法 294

五、精子载体法 295

六、基因打靶 296

七、原始生殖细胞技术 299

八、磷酸钙沉淀法 300

九、电转移法 300

十、脂质体载体法 300

十一、嵌合体 302

第三节 家禽转基因 303

一、家禽的胚胎移植 303

二、家禽转基因的方法 303

三、家禽转基因技术存在的问题 307

四、转基因技术在家禽遗传育种中的应用 307

第四节 转基因动物技术的发展 309

一、传统方法研究转基因动物的局限性 309

二、基因打靶与核移植 309

三、克隆技术与转基因技术结合的必要性和必然性 311

二、在畜牧兽医生产中的应用 313

第五节 转基因动物技术的应用 313

一、在基础理论方面的研究应用 313

三、在医学领域中的应用 315

第六节 动物生物反应器 318

二、鸡输卵管生物反应器 322

第七节 转基因动物研究中存在的问题及发展对策 324

一、转基因动物存在的问题 324

二、动物转基因问题的对策 326

参考文献 328

第一节 胚胎干细胞的特性 331

第九章　动物干细胞技术 331

第二节 胚胎干细胞分离克隆的方法 332

一、分化抑制物的选择和培养基的设计 332

二、早期胚胎的选择 334

三、早期胚胎的操作及培养 334

四、早期胚胎培养ES细胞的分离 336

五、ES细胞的鉴定 337

六、ES细胞的冷冻保存 338

一、ES细胞分离材料的获取及处理方法 339

第三节 胚胎干细胞系的建立 339

二、ES细胞的分化抑制培养 340

三、ES细胞系的建立及保存 345

第四节 动物胚胎干细胞分离与克隆 350

一、小鼠胚胎干细胞的分离与克隆 350

二、牛胚胎干细胞的分离克隆 352

三、猪胚胎干细胞的分离与克隆 354

四、猕猴胚胎干细胞的分离与克隆 355

一、饲养层的制作 356

第五节 PGCs建立胚胎干细胞系的方法 356

二、PGCs的分离 357

三、PGCs的培养条件 357

四、PGCs分离克隆EG细胞识别与建系 358

五、PGCs分离克隆ES细胞的影响因素 359

六、PGCs分离克隆ES细胞存在问题及发展前景 360

第六节 胚胎干细胞分离克隆的影响因素 362

一、饲养层 362

二、胚龄 363

四、生长、抑制因子 364

三、培养液 364

五、遗传背景 365

六、培养方式 366

七、其他因素 366

第七节 动物胚胎干细胞的应用前景 366

一、生产克隆动物 366

二、生产转基因动物 367

三、生产用于人类器官移植的动物器官，建立人类遗传病研究动物模型 368

四、家畜性别控制 369

五、作为胚胎发育的模型，研究胚胎发育的基因调控 370

六、研究真核细胞基因表达与调控 371

七、研究外源基因在动物发育中的作用 371

八、研究同源重组序列长度与外源基因整合效率的关系 371

九、研究细胞分化的机制 371

十、在脑修复中的作用 372

第八节 神经干细胞 372

四、神经干细胞的体外培养 373

三、神经干细胞的分化诱导 373

二、神经干细胞的分布 373

一、神经干细胞的特征 373

五、神经干细胞在神经损伤修复中的应用前景 376

第九节 造血干细胞 377

一、造血干细胞的基本特性 377

二、造血干细胞的鉴别 378

三、造血干细胞的细胞表型及其功能测定 378

四、造血干细胞细胞周期的调控 379

五、造血干细胞的分离纯化 380

七、造血干细胞相关的细胞治疗与基因治疗 381

六、造血干细胞体外扩增与定向诱导分化 381

八、造血干细胞移植的新资源 382

九、造血干细胞的应用前景 383

参考文献 383

第十章　动物胚胎与卵母细胞冷冻保存技术 387

第一节 胚胎冷冻技术 387

一、胚胎的冷冻原理 387

二、胚胎的冷冻方法 390

三、几种哺乳动物胚胎超低温冷冻保存方法 400

四、半胚冷冻 402

五、胚胎的解冻方法 403

六、胚胎冷冻效果的鉴定 405

第二节 卵母细胞的冷冻技术 406

一、卵母细胞冷冻的发展简史 406

二、卵母细胞冷冻保存的原理 411

三、冷冻对卵母细胞结构的影响 413

四、卵母细胞的获取、分级与冷冻 415

五、卵母细胞的解冻 417

六、卵母细胞冷冻效果的鉴定 418

七、影响卵母细胞冷冻效果的因素 418

第三节 胚胎及卵母细胞冷冻保存的挑战与展望 419

一、胚胎冷冻存在的问题 419

二、卵母细胞冷冻存在的问题 420

三、应用前景展望 421

参考文献 421

附录　培养基 424