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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 318

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