原理：将外源同源性基因载体导入胚胎干细胞（ESC），外源DNA与ESC基因组之间可发生同源重组，使靶基因发生定向整合、修饰而失活或置换，称为基因打靶。通过同源重组失活或剔除某个基因称为基因敲除；通过同源重组使突变基因被置换称为基因敲入。

3.    简述细胞内吞与外排的过程及原理
答：细胞内吞：通过细胞膜内陷将外界物质包裹并输入细胞的过程。分为两类，批量内吞（Bulk-phase endocytosis）和受体介导的内吞(Receptor mediated endocytosis, RME)。
批量内吞是非特异性的摄入细胞外物质，如培养细胞摄入辣根过氧化物酶。细胞表面的内陷（caveolae）是发生非特异性内吞的部位。
受体介导的内吞作用：一种选择浓缩机制，既可保证细胞大量地摄入特定的大分子，又避免吸入细胞外大量的液体。被转运的大分子物质先与细胞表面受体结合，形成受体大分子复合物并扳动内化作用。在该处质膜部位，在网格蛋白参与下形成有被小窝，然后深陷的有被小窝脱离质膜形成有被小泡。
外排作用：将细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程。
组成型的外排途径（constitutive exocytosis pathway）：所有真核细胞都有从高尔基体TGN区分泌囊泡向质膜运输的过程，其作用在于更新膜蛋白和膜脂、形成质膜外周蛋白、细胞外基质、或作为营养成分和信号分子。
调节型外排途径（regulated exocytosis pathway）：分泌细胞产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）储存在分泌泡内，当细胞在受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去。调节型的外排途径存在于特化的分泌细胞。其蛋白分选信号存在于蛋白本身，由高尔基体TGN上特殊的受体选择性地包装为运输小泡。
组成型的外排途径通过default pathway完成蛋白质的转运过程。在粗面内质网中合成的蛋白质除了某些有特殊标志的蛋白驻留在ER或高尔基体中或选择性地进入溶酶体和调节性分泌泡外，其余的蛋白均沿着粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面这一途径完成其转运过程。

4.    简述细胞凋亡在个体发育中的作用
答：

5.    简述T细胞亚群的分类及其功能
答：T cell subset， T淋巴细胞是不均一群体，按其抗原识别受体，可分为两大类：TCRαβT细胞和TCRγδ T细胞。
TCRαβT细胞也是不均一群体，根据其表型即其细胞表面的特征分子不同，将成熟T细胞分为两个亚类：即CD4+T细胞核CD8+T细胞。
根据TCRαβ T细胞的功能可将其分为二类。一类为调节性T细胞，可包括辅助性T细胞（helper T lymphocte, TH）和抑制性T细胞（suppressor T lymphocyte, Ts）。另一类为效应性T细胞（effector T cell）,包括杀伤性T细胞（eytolytie T cell,CTL,或TC）和迟发型超敏性T细胞（delayed type hypersensitivity T lymphoctye, TDTH）。
（一）TCRαβT细胞
二类T细胞表型分子均呈CD2+、CD3+阳性，但γδ T细胞为CD4-、CD8-双阴性细胞（double negative cell,DN），而αβT细胞其表型为CD4+或CD8+单阳性细胞（single positive cell,SP）。
αβT细胞为主要参与免疫应答的T细胞，对γδ T细胞功能不十分了解，可能是具有原始受体的第一防线的防御细胞，与抗原感染有关。
（二）CD4+细胞
TCRαβCD4+ T细胞分子表型为CD2+、CD3+、CD4+、CD8-。其TCR识别抗原是MHCⅡ类分子限制性。CD4+T细胞也是不均一细胞群，按其功能分为二种，即辅助性T细胞（TH），和迟发型超敏性T细胞（Ti）。
CD4+TH细胞能促进B细胞、T细胞和其它免疫细胞的增殖与分化，协调免疫细胞间的相互作用。TH细胞在静止状态不产生细胞因子，活化后才能产生。
根据TH细胞产生的细胞因子种类，可将TH细胞分为二类，即TH1和TH2。TH1与细胞免疫及迟发型超敏性炎症形成有关，亦称为炎症性T细胞(Ti)。TH2可辅助B细胞分化为抗体分泌细胞，与体液免疫相关.
（三）CD8+T细胞
CD8+T细胞也是不均一细胞群，按其功能分为抑制性T细胞（TS）和杀伤性T细胞（TC），前者为调节性T细胞，后者为效应性T细胞。
1．TC细胞   杀伤T细胞（TC）其分子表型为CD2+、CD3+、CD4-、CD8+。其TCRαβ只能识别自己MHCⅠ类分子与抗原肽片段结合的复合分子，所以是MHCⅠ类分子限制性。TC细胞主要识别存在于靶细胞表面上的MHCⅠ类分子与抗原结合的复合物，如被病毒感染的靶细胞或癌细胞等。因此，TC效应细胞与抗原病毒免疫、抗肿瘤免疫以及对移植物的移植排斥反应有关。
2．Ts细胞   抑制性T细胞（Ts）是一类与TH细胞和Tc细胞性质不同的淋巴细胞。
人Ts细胞的分子表型与Tc相同，也是CD2+、CD3+、CD4-、CD8+。功能是抑制免疫应答的活化期。Ts细胞的抑制作用是通过它所分泌的抑制因子（TSF）介导的，其作用的靶细胞是抗原特异的TH和或B细胞。
Ts细胞可发挥两种重要作用，首先它对在胸腺内不能形成自身耐受的自身反应性T细胞克隆有抑制作用，同时它对非已抗原诱发的免疫应答也有抑制作用。Ts细胞功能变化是引起各种免疫功能异常的重要原因之一。
（四）CD45RA与CD45ROT细胞
应用单克隆抗体发现一组新的细胞膜表面分子，命名为CD45分子。它可广泛存在于造血系细胞膜表面，也称白细胞共同抗原（leukocyte common antigen,LCA）,约200KD糖蛋白分子。根据其胞外区表位不同已发现6种异构体分子，在人已鉴定出3种异构体分子，即CD45RA、CD45RB和CD45RO。应用这种异构体分子可将T细胞分为二个新亚群。凡未经抗原刺激的T细胞可称之为原始T细胞（naive t cell,Tn）为CD45RA+T细胞群，而经抗原刺激分化为记忆T细胞（memory T cell,Tm）为CD45RO+细胞群，二群T细胞功能特性不同。
T细胞可随血流及淋巴分布于体内各部位，在正常情况下，T细胞在周围组织中的数目是相对稳定的。CD4+和CD8+细胞的比例，在周围各组织中大致相同，即CD4+约占60%，CD8+约占30%。可应用抗各种表型抗原的单克隆抗体检测全T细胞的数量及其亚类（（TH/TS）的比值，常有助于疾病的诊断。
6.    简述干细胞基本概念及其可能的应用前景
答：  干细胞(stem cells, SC)是在动物胚胎和成体组织中一直能进行自我更新、保持未分化状态、具有分裂能力的多潜能细胞，具有多向分化潜能和自我复制能力， 在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell，ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）。
主要应用于干细胞治疗疾病：
①    自体干细胞免疫治疗呼吸道疾病。通过调控细胞因子，修复受损的组织细胞，然后通过细胞间相互作用及产生细胞因子抑制受损细胞的增殖及其免疫反应，从而发挥免疫重建的功能，从根本上消除哮喘病的发病基础。 
②    干细胞治疗肾病　因干细胞具有“无限”增殖，多向分化潜能，具有造血支持，免疫调控和自我复制等特点。可作为理想的“种子”细胞用于病变引起的组织器官损伤修复。　　
③    干细胞治疗糖尿病　通过对人体干细胞提取、培养、移植，可对糖尿病进行治疗。原理1）干细胞对胰岛β细胞的修复 干细胞通过对胰岛的修复，可使胰岛产生新的胰岛β细胞；通过对胰岛β细胞的直接修复，使其具有分泌胰岛素的功能；通过干细胞所产生的因子，刺激胰岛β细胞再生。 2）干细胞对其他胰岛素分泌细胞的修复；在人体内除了胰岛β细胞分泌胰岛素外，在身体其他器官和组织中还存在一些胰岛素分泌细胞，也有分泌胰岛素的作用。通过干细胞对这些细胞的修复及再生作用，可以提高体内胰岛素的分泌量，可起到降血糖的作用。 3）干细胞对胰岛素抵抗的作用；通过干细胞的移植，可以增加细胞内运糖蛋白的敏感性，促进胰岛受体与胰岛素的结合，降低胰岛素的抵抗作用。（主要针对2型糖尿病） 　　
④    干细胞治疗小儿脑瘫  根据细胞具有自我更新及分化为神经元，星形胶质细胞，少突胶质细胞潜能的神经前体细胞，细胞移植后分化的神经元补充缺损的神经元，并促进小儿脑组织中的神经细胞分化发挥功能，恢复脑神经的正常生长发育，改善大脑的认知功能障碍，为脑性瘫痪小儿进一步康复提供了更多的机会。
⑤    干细胞移植治疗自闭症　脐血干细胞和脐带间充质干细胞具有免疫调节和改善脑内微循环的功能。干细胞进入体内可调节机体免疫功能，并通过自身分化和分泌细胞因子和神经肽刺激新生血管形成，改善脑内缺血缺氧状态，激活和修复脑内受损的神经细胞。通过联合移植脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞有助于改善患儿的语言交流能力、社会交往能力等。
⑥    干细胞移植治疗肝硬化　自身免疫性肝病是由自身免疫反应引起的特殊慢性肝病。采用脐带间充质干细胞移植，脐带间充质干细胞具有免疫调控作用，对自身免疫性疾病能进行组织修复和免疫调节，从而达到治疗疾病的目的。
四、叙述题（15分/题，共30分）
1.    谈谈你对后基因组时代生命科学的认识
答：后基因组计划（post genome project），指基因组全序列测定完后，对基因组的结构、表达、修复、功能等进行研究的计划。后基因组时代（功能基因组学时代），以提示基因组的功能及调控机制为目标，核心问题包括：基因组多样性，基因组的表达调控与蛋白质产物的功能，模式生物基因组研究等。
它将为理解人类基因组遗传语言的逻辑构架，基因结构与功能的关系，个体生长、发育、衰老和死亡机理，细胞增殖、分化和凋亡机理，信息传递，疾病发生机理及各种生命科学问题提供科学基础。
（1）基因组的表达及其调控
1）基因转录表达谱及调控的研究  一个细胞的基因转录表达水平能够精确特异地反映其类型、发育阶段及反应状态，是功能基因组学的主要内容之一。为全面评价全部基因的表达，需要建立全新的工具系统，其定量敏感性水平应达到小于1个拷贝/细胞，定性敏感性应能区分剪接方式，还须达到检测单细胞的能力。研究基因转录表达不仅为了获得全基因组表达的数据，还要解析控制整个发育过程或反应通路的基因表达网络的机制。
大多数细胞中基因产物都是与其它基因产物互相作用的；在发育过程中大多数基因产物都是在多个时间和空间表达并发挥其功能，形成基因表达的多效性。每个基因的表达模式只有放到它所在的调控网络的大背景下，才会有真正的意义。进行这方面的研究，须建立高通量的小鼠胚胎原位杂交技术。 　　2）蛋白质组学研究  蛋白质组学研究是要从整体水平上研究蛋白质的水平和修饰状态。目前正在发展标准化和自动化的二维蛋白质凝胶电泳的工作体系。首先用一个自动系统来提取人类细胞的蛋白质，继而用色谱仪进行部分分离，将每区段中的蛋白质裂解，再用质谱仪分析，并在蛋白质数据库中通过特征分析来认识产生的多肽。 　
蛋白质组研究的另一个重要内容是建立蛋白质相互关系的目录。生物大分子之间的相互作用构成了生命活动的基础。如何在模式生物和人类基因组的研究中建立自动方法，认识不同的生化通路，是值得探讨的问题。 　
3）生物信息学的应用 　目前生物信息学已大量应用于基因的发现和预测。然而用生物信息学去发现基因的蛋白质产物的功能更重要。模式生物体中越来越多的蛋白质构建编码单位被识别，为基因和蛋白质同源关系的搜寻和家族分类提供了信息。生物信息学的算法程序在不断改善，使得不仅能从一级结构，也能从估计结构上发现同源关系。但利用计算机模拟获得的理论数据，还需要经过实验验证和修正。 　　
（2）基因组多样性的研究 　人类是一个具有多态性的群体。不同群体和个体在生物学性状以及在对疾病的易感性与抗性上的差别，反映了进化过程中基因组与内、外部环境相互作用的结果。开展人类基因组多样性的系统研究，对于了解人类的起源和进化和生物医学均会产生重大的影响。 　　
1）对人类DNA的再测序 　对各人种进行再测序和精细基因分型，并与人类学、语言学结合，将有可能建立一个全人类的数据库资源，从而更好地了解人类自身特征。另外，基因组多样性的研究将成为疾病基因组学的主要内容之一，而群体遗传学将日益成为生物医药研究中的主流工具。需要对各种常见多因素疾病的相关基因在基因组水平进行大规模的再测序，以识别其变异序列。 　　
2）对其它生物的测序  对进化过程各个阶段的生物进行系统的比较DNA测序，将揭开生命进化史。不仅能勾画出一张详尽的系统进化树，而且将显示进化过程中最主要的变化所发生的时间及特点。认识不同生物中基因序列的保守性，将能使我们有效地认识约束基因及其产物的功能性的因素。对序列差异性的研究则有助于认识产生大自然多样性的基础。在不同生物体之间建立序列变异与基因表达的时空差异之间的相关性，将有助于揭示基因的网络结构。 　　
（3）开展对模式生物体的研究 　　
1）比较基因组研究 　意义：1〕有助于发展和检验新的相关技术，如大规模测序、大规模表达谱检验、大规模功能筛选等；2〕通过比较和鉴定，能了解基因组的进化，从而加速对人类基因组结构和功能的了解；3〕模式生物体间的比较研究，为阐明基因表达机制提供了重要的线索。目前对于基因组总体结构组成方面的知识，主要来源于模式生物体的基因组序列分析。通过对不同物种间基因调控序列的计算机分析，已发现了一定比例的保守性核心调控序列。根据这些序列建立的表达模式数据库对破译基因调控网络提供了必要的条件。 
2）功能缺失突变的研究 　识别基因功能最有效的方法，是观察基因表达被阻断后在细胞和整体所产生的表型变化。基因剔除是一项特别有用的工具。一些突变株和技术体系建立后，不仅成为研究单基因功能的有效手段，而且为研究基因冗余性和基因间相互作用等问题奠定基础。

2.    结合你报考导师的研究方向，提出你感兴趣的博士课题及可能实施方案

中国科学院动物研究所细胞生物学2005年博士研究生入学试题
一、名词解释
1、细胞内吞（endocytosis）：大分子和颗粒性物质附着在细胞膜上，由于细胞膜内陷形成小囊，这些物质被包围在小囊内。然后，小囊从细胞膜上分离下来而形成小泡，并且进入细胞内部，这种现象叫做内吞作用。
2、去分化（dedifferentiation）：又称脱分化。是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。在动物中, 去分化细胞具有胚胎间质细胞的功能。在植物中, 去分化细胞成为薄壁细胞, 称为愈伤组织(callus)。去分化往往随之又发生再分化(redifferentiation)。
3、顶体反应（acrosomal reaction）：受精时，精子一接触到卵表面或卵周结构，精子顶体泡即与精子质膜融合，释放出酶和其他蛋白质的反应。有助于精子穿过卵的外围结构和精核入卵。
4、造血干细胞（HSC，hematopoietic stem cell）：骨髓中的干细胞，具有自我更新能力并能分化为各种血细胞前体细胞，最终生成各种血细胞成分，包括红细胞、白细胞和血小板。
5、细胞决定（cell determination）：指细胞在发生可识别的形态变化之前, 就已受到约束而向特定方向分化, 这时细胞内部已发生变化, 确定了未来的发育命运。细胞在这种决定状态下, 沿特定类型分化的能力已经稳定下来, 一般不会中途改变。
6、动力蛋白（motor proteins）： 是细胞质中的一种大的蛋白质复合体，由2条重链、4条轻链、3～4条中间链组成，具有ATP酶活性，与微管结合，其功能是分子马达，驱动内体、溶酶体、线粒体等沿着微管向中心体运动，结合真核生物外周的鞭毛和纤毛并驱动其运动，参与细胞分裂过程中染色体的分离。
7、小RNA（micro RNA）：MicroRNA (miRNA) 是一类由内源基因编码的长度约为22 个核苷酸的非编码单链RNA 分子,它们在动植物中参与转录后基因表达调控。大多数miRNA 基因以单拷贝、多拷贝或基因簇(cluster) 的形式存在于基因组中。
   MicroRNA（miRNA）是一类内生的、长度约20-24个核苷酸的小RNA，其在细胞内具有多种重要的调节作用。每个miRNA可以有多个靶基因，而几个miRNAs也可以调节同一个基因。这种复杂的调节网络既可以通过一个miRNA来调控多个基因的表达，也可以通过几个miRNAs的组合来精细调控某个基因的表达。
   MicroRNA存在多种形式，最原始的是pri-miRNA，长度大约为300~1000个碱基；pri-miRNA经过一次加工后，成为pre-miRNA即microRNA前体，长度大约为70~90个碱基；pre-miRNA再经过Dicer酶酶切后，成为长约20~24nt的成熟miRNA。
8、基因组（genome）
9、表观遗传（epigenetics）:指DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。
10、异染色质（heterochromatin）：指间期核中，染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色深的染色质。异染色质分为结构异染色质（组成型异染色质）和兼性异染色质。

二、问答题
1、图例说明转基因动物的原理，获得转基因动物过程和转基因动物的应用
答：原理：
转基因动物是指一类动物的基因组中整合有外源目的基因。通过转基因技术, 将改建后的目的基因或基因组片段导入实验动物的受精卵, 使其与受精卵DNA发生整合。然后将此受精卵转移到雌性受体的输卵管或子宫中, 使其顺利完成胚胎的发育。因此, 后代的体细胞和性细胞的基因组内携带有目的基因, 并能表达而呈现其生物效应。
外源基因可能只整合入动物的部分组织、细胞的基因组, 称嵌合体动物; 如果动物所有的细胞均整合有外源基因, 则具有将外源基因遗传给子代的能力, 称转基因动物。整合入动物基因组的外源基因称转基因。人们可以通过分析基因和动物表现型, 从而揭示外源基因的功能。

方法：
（1）    显微注射法： 最常用、成功率较高
1）    采集受精卵 
a)超数排卵：选取6~8周龄的雌性小鼠，先后腹腔注射5U孕马血清促性腺激素和2.5~5.0 U人绒毛膜促性腺激素，促进排卵，然后与鼠龄为12周~1年的雄性小鼠按1:1交配。
b)取受精卵：与雄性小鼠合拢的次日上午，将有阴道栓的雌性小鼠剖杀，取出输卵管，置培养液中，切开输卵管膨大的壶腹部，用透明质酸酶溶液稍用力冲洗，使受精卵与输卵管分离，并流到培养液中，在体视显微镜下选择原核清晰的受精卵，移入装有培养液的胚胎培养皿中，然后在培养皿滴加矿物油使之覆盖在培养液表面，在CO2孵箱（37℃，5%CO2，95%空气）中培养5h左右。
2） 向受精卵雄性原核注入DNA溶液
受精卵中，有来自卵子和精子的两个原核，通常来自精子的雄性原核较大，能容纳更多的外源DNA，因此一般向雄性原核注入DNA溶液。要导入的基因DNA须先测定其纯度（琼脂糖凝胶电泳）。将含有10～20个受精卵的培养液滴和DNA液滴共同滴放于载玻片上，然后固定在显微注射仪的载物台上，将视野中央调于DNA液滴上，右手持充满矿物油的玻璃吸管吸取DNA溶液，吸入量以DNA溶液和矿物油之间出现弯月形位置为准，然后再将视野中央移至受精卵液滴上，左手控制持卵吸管，利用负压将受精卵固定，并将右手的吸管尖端移至固定了的受精卵上，继而插入受精卵雄性原核，将DNA溶液注人雄性原核中，为确定是否已注入，须用肉眼确定雄性原核是否膨大。仅将未损坏的完成操作的卵收集起来，在37℃的CO2孵箱中培养过夜，第2天将发育成2细胞的卵挑选出来。
3）将2细胞的受精卵移植到假妊娠雌性小鼠的输卵管中
用结扎了输精管的雄性小鼠与发情期的雌性小鼠交配，虽然不能引起受精，但可刺激子宫颈管，使雌性小鼠体内的黄体活化，造成能继续妊娠的内分泌环境，这种小鼠称为假孕雌性小鼠。将经显微注射的2细胞受精卵移植至交配第3天的假孕母鼠输卵管中，仍可正常发育。
4）导入基因的鉴定
胚胎移植生育出的全部仔鼠中，约20%～30%有导入基因，要用Southern Blot或PCR法对导入的遗传基因分析，挑选出外源性基因导入成功的小鼠进行饲养和繁殖。
基因显微注射法特点：外源基因的导入整合效率较高，不需载体，直接转移目的基因，目的基因的长度可达lOOkb(10万个碱基对）。它可直接获得纯系，所以实验周期短。但需要贵重精密仪器，技术操作难度大，并且外源基因的整合位点和整合的拷贝数都无法控制，易造成宿主动物基因组的插入突变，引起相应的性状改变，重则致死。
反转录病毒感染法
反转录病毒具有侵入宿主细胞并整合于细胞染色体DNA的能力。将外源基因DNA插入反转录病毒载体，通过辅助细胞包装成高感染度的病毒颗粒，感染胚胎后，将感染的桑椹期胚胎细胞导入子宫，可发育成携带外源基因的子代动物。
该法整合率较高，目的基因不易破坏，多是单拷贝、单位点整合，适合于难以观察到原核的禽类受精卵。由于病毒衣壳大小的限制，目的基因不宜超过10kb，否则影响活性和稳定。此外，病毒DNA可能影响外源基因在宿主动物的表达。
胚胎干细胞法
胚胎干细胞(ES细胞）是指从囊胚期的内细胞团中分离出来的尚未分化的胚胎细胞，具有发育全能性，能进行体外培养、扩增、转化和制作遗传突变型等遗传操作。
本法以整合有外源基因的ES细胞作为供体细胞，大致过程如下：
(1）获取发育至一定时期的胚胎，经培养后，剥离和分散内细胞团，再培养，最后分离、扩散、鉴定ES细胞。
(2）通过基因打靶技术，将外源基因经逆转录病毒感染、电脉冲法等方法导入ES细胞，体外培养和筛选有外源基因表达者。
(3）获取囊胚期胚胎，作为ES细胞的移植受体。
(4）通过显微操作将ES细胞注入到囊胚期胚胎的腔内，使之与内细胞团紧靠在一起，成为嵌合体。
(5）将注射过的胚胎，经培养后筛选无发育缺损的囊胚，移植到交配第3天的假孕受体动物子宫内，培育出转基因动物。
本法外源基因整合率高，植入囊胚前筛选合适的转化的ES细胞，克服了以前只能在子代选择的缺点，并能充分利用分子生物学发展起来的各种先进方法，是很有前途的技术。缺点是不易建立ES细胞系。并且由于通过嵌合体途径，所以实验周期长。
电脉冲法
电脉冲法（electroporation）又称电穿孔法，是将供体DNA与受体细胞充分混匀，在外界的高电压短脉冲下改变细胞膜结构，使细胞膜产生瞬间可逆性电穿孔，从而使一定大小的DNA可以通过细胞膜进入细胞，运送到细胞核。目前在动物中电脉冲法主要用来转化胚胎干细胞。
精子导入法
利用精子作为外源基因载体，借助受精作用把外源綦因导入受精卵，整合到受精卵的基因组中，称为精子载体导入法，是构建转基因动物的一种新尝试。
应用：（1）生命现象的基础理论研究
1）    发育生物学研究  转基因动物可用于观察目的基因在胚胎不同发育阶段的特异性表达、关闭及调控机制，了解调控顺序（如增强子、启动子）在组织特异性表达中的作用。还可用于识别动物发育过程中的基因（包括内源基因）及其活动，也可测出与动物发育相关的未知基因的表达特性。
2）    遗传学研究  利用自然突变或人为修饰的基因作为外源基因，构建转基因动物，研究导入的异常基因的表型效应，可了解基因结构和功能的关系，还可用于基因组印迹分析、遗传缺陷的矫正等。
       （2）医学研究
            心血管疾病、肿瘤学、遗传病和免疫学研究。
        （3）改良和培养动物新品种
              经典的遗传育种要在同种或亲缘关系很近的种间才能进行，并且受变异或突变的限制，而使用重组DNA技术在短时间内就可使亲缘关系很远的种间遗传信息进行交换和重组。由于转基因动物可以稳定地整合外源基因，并在合适的组织表达，还能将这种性质遗传给后代，这样可生产出生长快、产肉、产毛、产奶而耗料少的转基因家畜，为家畜改良提供一条重要途径。