人类疾病 动物模型
特有性状的 经济动物
转基因动物 Transgenic animal
动物生 物反应器
异种器 官移植
动物模型(转基因鼠)
由于小鼠与人类基因具有很高的同源性，且遗传背景清 晰，因此含有人类致病基因的转基因小鼠所表现的症状，与 人类相应疾病具有很高程度的可比性和真实性。
同时，转基因小鼠通过对外源基因的操作，能从分子、 蛋白、细胞、生理、遗传等不同水平，直接研究外源基因在 个体内的动态表现，能精确地检测到一个遗传改变所发生的 效应,四维的研究体系。
转基因小鼠已大量应用于基础研究的 各个领域，而转基因大动物（家畜） 则在应用研究中显示出良好的应用前 景。
制备转基因动物的基本过程
（上游） 目的(外源)基因的克隆及重组
（中游） 重组(外源)基因向载体细胞的转移
( 依据外源基因的性质、受体动物和载体细胞 的类 型，常采用反转录病毒转染、干细胞转移、电击法、 精子携带、显微注射等不同的技术途径。)
已获得整合有生长激素（GH）、生长激素释放因子（GRF）、 肌肉生长刺激因子（cSK1）及能提高羊毛质量、牛奶产量等外源 基因的转基因家畜。其中含有GH的转基因猪己稳定地的遗传了五 个世代，其血液中GH均保持较高浓度，虽个体不比同胞更大，但 体重增长较快，料肉转化率提高17%，背膘厚度从18.5±1.8毫米 下降到7.0±1.8毫米；
精子载体法转基因
子 以精子作为基因的裁体制作转基因动物以其简单、高效、 广泛适用的特点引起众多的科学家的广泛兴趣，大量实验证实， 精子能够吸附外源DNA，而且大多数被吸附的外源DNA位于 精子头部的赤道段和顶体后区，精子这种吸附DNA的能力不 是简单的物理过程而是由精子头部蛋白所介导的。
子 极少数DNA能够穿入精子核区，这部分DNA在核区内有的 被降解；有的以附加体形式存在于基因组之外，只有极少数能 够整合到基因组上，而且这种整合不是随机发生的。 子 虽然精子吸附外源基因，通过体外受精或人工授精的途径 制作转基因动物的阳性结果和阴性结果的报道时有发表，但是 这些实验之间转基因效率差异极大，而且未能获得足够的数据 对这一差异提供解释， 子 没有从理论上阐明精子携带外源基因入卵的机制，也没有建 立一套可重复性的稳定的制作转基因动物技术路线。
优点:单拷贝基因导入且转导效率高，可达100%；整合常发生在病毒基因片段 上，宿主基因不会被破坏；整合受病毒基因插入机制控制，不易发生大的突变； 单一位点整合，易分析插入位点；
缺点:经嵌合体途径，实验周期长；转导基因不能超过10kb；不安全。在外源 基因整合的同时，病毒基因也被整合到宿主染色体上，造成野生型病毒污染，有 突变成新病毒及激活致癌原基因的可能。
己培育了许多种(如白血病、高血压、肿瘤、老年病等) 转基因小鼠，使人类对致病基因的发病机理、遗传规律及 基因表达与结构、环境因素的关系有了一个深入的了解， 从而能进行科学的诊治。
转基因经济动物
受“超级小鼠”的启发，人们希望通过转移和表达适当的基因， 进行转基因育种，就可以培育出生长快、节省饲料和抗病的经济动 物，使畜牧业和水产养殖业的效益成倍提高。
转基因动物的研究
首例整合有不同外源基因的转基因动物 转基因兔 (Brem 1985) 转基因绵羊 (Hammer 1985) 转基因猪 (Hammer 1985) 转基因牛(Roschlau1989) 转基因山羊 (Ebert 1991) 转基因鱼 (朱作言1986) 转基因鸡 (Sang 1994)
出于安全性考虑，反转录病毒转染法主要是作 为实验手段应用于转基因动物的研究。
胚胎干细胞转移基因转移 法
胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell，简称ES细胞)是从哺乳动物早 期胚胎的内细胞团中分离的一种二倍体细胞，可在体外培养并保持 全能分化的潜能，如给予适当环境即可形成胚系集落。
因此，胚胎干细胞经转染并鉴定后，移植到哺乳动物正常发育的囊 胚腔内，再将囊胚植入假孕动物子宫中，可产生嵌合体动物。转化 的细胞在嵌合体中能分化发育成为全能的生殖细胞，经简单的杂交 繁育即可得到携带外源基因的纯合转基因动物。
应用胚胎干细胞进行基因转导，不仅整合率较高，并能在细胞水平 对外源基因的表达载体进研究筛选，结合相关技术手段，能实现定 点操作，比如基因剔除(gene knockout)、基因置换(gene knockin)。
但获得哺乳动物胚胎干细胞的克隆株系具有相当的难度。目前，该 方法仅在转基因小鼠的研究中应用较为成熟。
但由于动物的经济性状(如生长速度、瘦肉率、产蛋量等)一般是由 多个基因协调控制的，仅转移单个基因较难达到理想的效果。如整 合有生长激素基因的猪和羊，其血液中的生长激素水平显著提高， 在表现出生长快、饲料省、瘦肉率高的同时，也存在体质普遍下降 及有繁殖障碍等不良性状，难以推广应用。转基因鱼是个例外。
应用显微18-24小时， 输卵管回收
手术法回收受精卵
受体母猪
原核期受精卵
同步发情
离心是显示 原核有效的
方法
雄性原核
假孕母猪 产仔
胚胎移植
移植至同步化处理 的受体输卵管内
超数排卵
每微升约含1000 个拷贝基因
外源基因
显微注射
外径1-2微米玻璃 微针，向原核注
入1-2微升
（下游） 转基因的检测及转基因动物的培育
反转录病毒基因转染 法
反转录病毒(retrovirus,RV)是RNA病毒，含两条RNA，进入细胞后，反转录 成双链DNA，通过DNA进行复制。己有几种哺乳类和禽类的反转录病毒，作为 转基因载体 (复制缺陷型和复制互补型)。
将外源基因与反转录病毒的原病毒重组，与细胞或胚胎共培养，通过感染将外 源基因转导到载体细胞的常染色体或性染色体上。这一过程都是由病毒编码的酶 所介导的 。
外源基因显微注射法具有外源基因的长度 不受限制，可直接转导不含载体的DNA片段， 实验周期短，且较安全，是目前培育转基因动 物最有效、成功率较高的技术途径；
影响因素：DNA浓度、缓冲液成份、基因 构型、注射部位等
阳性率(以移植产下的原代活仔畜计)： 小鼠(17.3%)、家兔(12.8%)、大鼠 (17.6%)、 牛(3.6%)、猪(9.2%)、绵羊 (8.3%)。