動物細胞工程與實踐（動物細胞工程與實踐）

簡介

本書內(nèi)容包括目前動物細胞工程十大技術(shù)：動物人工授精、動物體外受精控制、動物性別控制、動物胚胎移植、動物發(fā)情鑒定與早期妊娠診斷、動物細胞體外培養(yǎng)、動物克隆、動物轉(zhuǎn)基因、動物干細胞、動物胚胎與卵母細胞冷凍保存。本書將“細胞工程”、“動物生殖工程”、“細胞生物學(xué)”和“基因工程”四門課有機整合在一起，以知識的運用和實踐操作能力培養(yǎng)為重點，突出實踐環(huán)節(jié)；突出圖表等直觀教學(xué)手段，增強直觀性，便于自學(xué)。

本書可供高等院校生命科學(xué)、生物工程、生物制藥、生物化工等專業(yè)的師生及科研人員使用。

目錄

緒論1

一、學(xué)習(xí)細胞工程課程的意義1

動物細胞工程與實踐

三、本教材的主要特色4

四、當(dāng)前動物細胞工程研究的主要領(lǐng)域5

五、發(fā)展前景7

第一章動物人工授精技術(shù)9

第一節(jié)人工授精技術(shù)概況9

一、人工授精技術(shù)的發(fā)展簡史9

二、人工授精的意義9

第二節(jié)人工授精技術(shù)10

一、采精技術(shù)10

二、精液品質(zhì)鑒定14

三、精液的稀釋19

四、輸精20

第三節(jié)液態(tài)精液的保存技術(shù)23

一、常溫保存23

二、低溫保存24

三、液態(tài)精液的運輸27

第四節(jié)冷凍精液的保存技術(shù)27

一、冷凍精液的研究概況27

二、精液冷凍保存原理28

三、冷凍精液的制作技術(shù)28

第五節(jié)哺乳類動物的人工授精技術(shù)36

第六節(jié)家禽的人工授精技術(shù)38

一、家禽人工授精概述38

二、采精技術(shù)39

三、精液品質(zhì)評定43

四、精液的稀釋45

五、家禽精液的保存47

六、家禽的輸精技術(shù)48

第七節(jié)野生禽類的人工授精技術(shù)50

一、丹頂鶴的人工授精技術(shù)50

二、鵪鶉的人工授精技術(shù)52

第八節(jié)人工授精及冷凍精液技術(shù)的發(fā)展前景52

參考文獻53

第二章動物體外受精控制技術(shù)55

第一節(jié)體外受精研究簡史55

第二節(jié)卵母細胞的體外成熟57

一、卵母細胞的獲取57

二、卵母細胞體外成熟的方法58

三、卵母細胞體外成熟的特征及標(biāo)志60

四、幾種動物卵母細胞體外成熟培養(yǎng)的方法61

五、卵母細胞體外成熟的影響因素62

第三節(jié)精子獲能64

一、精子獲能的機制64

二、精子獲能的方法65

三、影響精子體外獲能的因素66

四、精子獲能的判定67

第四節(jié)體外受精67

一、精子預(yù)處理67

二、精子活力的提高68

三、精卵相互作用69

四、幾種動物的體外受精方法70

五、影響體外受精的因素72

六、異常受精74

第五節(jié)早期胚胎體外培養(yǎng)74

一、體外培養(yǎng)方法74

二、發(fā)育阻滯75

三、體外培養(yǎng)系統(tǒng)75

第六節(jié)顯微受精76

一、顯微受精的過程77

二、顯微受精的方法77

三、精子顯微注射操作程序78

四、影響顯微受精的因素81

五、顯微受精技術(shù)的應(yīng)用84

第七節(jié)體外受精技術(shù)在動物生產(chǎn)中的意義及前景85

一、挖掘優(yōu)良母畜的繁殖潛力，提高良種公畜的利用率85

二、縮短動物育種的世代間隔，提高育種效率85

三、評定動物精子質(zhì)量，了解精子受精潛力85

四、治療動物的不孕癥85

五、保護野生動物資源，拯救瀕危動物85

參考文獻86

第三章動物性別控制技術(shù)89

第一節(jié)動物性別控制的研究簡史89

第二節(jié)動物性別決定的機理90

一、性別的兩級決定及性別決定基因90

二、性別決定的發(fā)育學(xué)機制92

三、性別決定的遺傳學(xué)機制93

四、性別決定的時空特征94

第三節(jié)SRY基因結(jié)構(gòu)與表達特性95

一、哺乳動物的SRY基因95

二、SRY蛋白的DNA結(jié)合活性96

三、SRY的靶基因97

第四節(jié)動物早期胚胎性別鑒定的方法97

一、細胞遺傳學(xué)方法98

二、生物化學(xué)微量分析法99

三、免疫學(xué)方法99

四、分子生物學(xué)方法101

第五節(jié)X精子、Y精子的分離方法106

一、X精子與Y精子的區(qū)別106

二、X精子、Y精子的分離技術(shù)108

第六節(jié)性別控制的其他方法111

第七節(jié)家禽的性別決定、分化、鑒定及控制112

一、家禽的性別決定112

二、家禽的性別分化112

三、家禽的性別鑒定113

四、家禽的性別控制114

第八節(jié)現(xiàn)代動物性別控制技術(shù)的發(fā)展前景116

參考文獻118

第四章動物胚胎移植技術(shù)120

第一節(jié)胚胎移植的研究概況120

一、胚胎移植的發(fā)展簡史120

二、胚胎移植技術(shù)在動物生產(chǎn)中的意義121

第二節(jié)胚胎移植的基本原則及技術(shù)123

一、胚胎移植的基本原則123

二、胚胎移植技術(shù)124

參考文獻153

第五章動物發(fā)情鑒定與早期妊娠診斷技術(shù)155

第一節(jié)動物發(fā)情鑒定技術(shù)155

一、動物發(fā)情鑒定的發(fā)展概況155

二、發(fā)情鑒定方法156

第二節(jié)動物早期妊娠診斷技術(shù)166

一、動物早期妊娠診斷的發(fā)展簡史167

二、母畜早期妊娠診斷的方法167

參考文獻183

第六章動物細胞體外培養(yǎng)技術(shù)185

第一節(jié)細胞體外培養(yǎng)的設(shè)備器具185

一、細胞體外培養(yǎng)的主要設(shè)備儀器185

二、細胞體外培養(yǎng)的主要培養(yǎng)器具187

第二節(jié)細胞體外培養(yǎng)用液191

一、緩沖液191

二、平衡鹽溶液192

三、培養(yǎng)基193

四、消化液203

五、抗生素液204

第三節(jié)細胞培養(yǎng)的基本方法與過程204

一、原代培養(yǎng)204

二、傳代培養(yǎng)213

三、體外培養(yǎng)的基本技術(shù)215

第四節(jié)不同動物細胞培養(yǎng)223

一、上皮類細胞培養(yǎng)223

二、結(jié)締組織類細胞培養(yǎng)231

三、肌肉組織類細胞的培養(yǎng)233

四、神經(jīng)組織類細胞培養(yǎng)235

第五節(jié)影響細胞體外生長的因素237

一、營養(yǎng)成分與生長基質(zhì)成分237

二、溫度條件對細胞生長的影響237

三、氣相環(huán)境對細胞生長的影響238

四、培養(yǎng)液的pH對細胞生長的影響239

五、輻射對細胞生長的影響239

六、超聲波對細胞生長的影響240

七、影響細胞生長的其他因素241

第六節(jié)細胞體外培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用241

一、在細胞生物學(xué)上的應(yīng)用241

二、在腫瘤學(xué)方面的應(yīng)用242

三、在微生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用243

四、在免疫學(xué)方面的應(yīng)用244

五、在藥理學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用244

六、大規(guī)模細胞培養(yǎng)在生產(chǎn)實踐上的應(yīng)用245

七、在現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用245

參考文獻246

第七章動物克隆技術(shù)249

第一節(jié)動物克隆的研究簡史249

一、胚胎分割249

二、胚胎細胞核移植250

三、胚胎干細胞核移植251

四、體細胞核移植251

五、異種動物的細胞核移植（異種克隆）252

第二節(jié)動物克隆的原理及技術(shù)路線252

一、動物克隆的原理252

二、動物克隆的技術(shù)路線254

第三節(jié)動物克隆的方法255

一、核移植所需儀器設(shè)備255

二、動物克隆的方法255

第四節(jié)動物克隆的影響因素270

一、影響胚胎分割效果的主要因素270

二、影響哺乳動物胚核移植和體細胞核移植效果的因素272

第五節(jié)動物克隆技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景276

一、胚胎分割技術(shù)存在問題及在動物生產(chǎn)中的意義276

二、胚細胞核移植和體細胞核移植目前存在的主要問題277

三、胚細胞核移植和體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景279

參考文獻282

第八章動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)285

第一節(jié)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的概述285

一、轉(zhuǎn)基因的分離與重組285

二、轉(zhuǎn)基因?qū)肼鸦蚺咛?87

三、轉(zhuǎn)基因的整合和表達287

四、基因?qū)肱咛サ呐囵B(yǎng)和移植289

五、轉(zhuǎn)基因動物外源DNA檢測289

第二節(jié)轉(zhuǎn)基因的導(dǎo)入方法291

一、顯微注射法291

二、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法292

三、體細胞克隆法293

四、胚胎干細胞介導(dǎo)法294

五、精子載體法295

六、基因打靶296

七、原始生殖細胞技術(shù)299

八、磷酸鈣沉淀法300

九、電轉(zhuǎn)移法300

十、脂質(zhì)體載體法300

十一、嵌合體302

第三節(jié)家禽轉(zhuǎn)基因303

一、家禽的胚胎移植303

二、家禽轉(zhuǎn)基因的方法303

三、家禽轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在的問題307

四、轉(zhuǎn)基因技術(shù)在家禽遺傳育種中的應(yīng)用307

第四節(jié)轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)的發(fā)展309

一、傳統(tǒng)方法研究轉(zhuǎn)基因動物的局限性309

二、基因打靶與核移植309

三、克隆技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)結(jié)合的必要性和必然性311

第五節(jié)轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)的應(yīng)用313

一、在基礎(chǔ)理論方面的研究應(yīng)用313

二、在畜牧獸醫(yī)生產(chǎn)中的應(yīng)用313

三、在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用315

第六節(jié)動物生物反應(yīng)器318

一、乳腺生物反應(yīng)器318

二、雞輸卵管生物反應(yīng)器322

第七節(jié)轉(zhuǎn)基因動物研究中存在的問題及發(fā)展對策324

一、轉(zhuǎn)基因動物存在的問題324

二、動物轉(zhuǎn)基因問題的對策326

參考文獻328

第九章動物干細胞技術(shù)331

第一節(jié)胚胎干細胞的特性331

第二節(jié)胚胎干細胞分離克隆的方法332

一、分化抑制物的選擇和培養(yǎng)基的設(shè)計332

二、早期胚胎的選擇334

三、早期胚胎的操作及培養(yǎng)334

四、早期胚胎培養(yǎng)ES細胞的分離336

五、ES細胞的鑒定337

六、ES細胞的冷凍保存338

第三節(jié)胚胎干細胞系的建立339

一、ES細胞分離材料的獲取及處理方法339

二、ES細胞的分化抑制培養(yǎng)340

三、ES細胞系的建立及保存345

第四節(jié)動物胚胎干細胞分離與克隆350

一、小鼠胚胎干細胞的分離與克隆350

二、牛胚胎干細胞的分離克隆352

三、豬胚胎干細胞的分離與克隆354

四、獼猴胚胎干細胞的分離與克隆355

第五節(jié)PGCs建立胚胎干細胞系的方法356

一、飼養(yǎng)層的制作356

二、PGCs的分離357

三、PGCs的培養(yǎng)條件357

四、PGCs分離克隆EG細胞識別與建系358

五、PGCs分離克隆ES細胞的影響因素359

六、PGCs分離克隆ES細胞存在問題及發(fā)展前景360

第六節(jié)胚胎干細胞分離克隆的影響因素362

一、飼養(yǎng)層362

二、胚齡363

三、培養(yǎng)液364

四、生長、抑制因子364

五、遺傳背景365

六、培養(yǎng)方式366

七、其他因素366

第七節(jié)動物胚胎干細胞的應(yīng)用前景366

一、生產(chǎn)克隆動物366

二、生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物367

三、生產(chǎn)用于人類器官移植的動物器官，建立人類遺傳病研究動物模型368

四、家畜性別控制369

五、作為胚胎發(fā)育的模型，研究胚胎發(fā)育的基因調(diào)控370

六、研究真核細胞基因表達與調(diào)控371

七、研究外源基因在動物發(fā)育中的作用371

八、研究同源重組序列長度與外源基因整合效率的關(guān)系371

九、研究細胞分化的機制371

十、在腦修復(fù)中的作用372

第八節(jié)神經(jīng)干細胞372

一、神經(jīng)干細胞的特征373

二、神經(jīng)干細胞的分布373

三、神經(jīng)干細胞的分化誘導(dǎo)373

四、神經(jīng)干細胞的體外培養(yǎng)373

五、神經(jīng)干細胞在神經(jīng)損傷修復(fù)中的應(yīng)用前景376

第九節(jié)造血干細胞377

一、造血干細胞的基本特性377

二、造血干細胞的鑒別378

三、造血干細胞的細胞表型及其功能測定378

四、造血干細胞細胞周期的調(diào)控379

五、造血干細胞的分離純化380

六、造血干細胞體外擴增與定向誘導(dǎo)分化381

七、造血干細胞相關(guān)的細胞治療與基因治療381

八、造血干細胞移植的新資源382

九、造血干細胞的應(yīng)用前景383

參考文獻383

第十章動物胚胎與卵母細胞冷凍保存技術(shù)387

第一節(jié)胚胎冷凍技術(shù)387

一、胚胎的冷凍原理387

二、胚胎的冷凍方法390

三、幾種哺乳動物胚胎超低溫冷凍保存方法400

四、半胚冷凍402

五、胚胎的解凍方法403

六、胚胎冷凍效果的鑒定405

第二節(jié)卵母細胞的冷凍技術(shù)406

一、卵母細胞冷凍的發(fā)展簡史406

二、卵母細胞冷凍保存的原理411

三、冷凍對卵母細胞結(jié)構(gòu)的影響413

四、卵母細胞的獲取、分級與冷凍415

五、卵母細胞的解凍417

六、卵母細胞冷凍效果的鑒定418

七、影響卵母細胞冷凍效果的因素418

第三節(jié)胚胎及卵母細胞冷凍保存的挑戰(zhàn)與展望419

一、胚胎冷凍存在的問題419

二、卵母細胞冷凍存在的問題420

三、應(yīng)用前景展望421

參考文獻421

附錄培養(yǎng)基424