受精卵原核显微注射

转基因动物方法简介动物转基因办法简介转基因动物就是基因组中含有外源基因的动物。

它是根据预先的设计，通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再以生殖工程技术，有可能育成转基因动物。

原核显微注射法（原核期细胞：受精卵的两个核未融合时期的细胞）目前最常用的转基因动物生产办法，又称DNA显微注射法，即通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵，利用外源基因整合到DNA中，发育成转基因动物。

其创始人是Jaenisch和Mintz 等。

Gordon等和Palmiter等先后通过此办法获得转基因动物。

此办法目前应用较普遍，现在的转基因动物讨论大都是在Palmiter等办法的基础上有所改进而举行的。

王敏华(1996)报道用显微注射法转移抗瘟病毒核酸酶基因，获得了转基因兔。

KrimPenfort运用体外培养胚胎再施用显微注射法获得了转基因牛这种办法的特点是外源基因的导入整合效率较高，不需要载体，直接转移目的基因。

它可以直接获得纯系（应当也不一定，如上述鱼的状况），所以试验周期短。

但需要贵重精密仪器，技术操作较难，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，引起相应的性状转变，重则致死外源基因整合到受体基因组的时机，将打算转基因动物是否发育成嵌合体，如整合发生在第一次卵裂前，即发生在DNA合成的S期，外源基因将随染色体的分别匀称的分布到每一个细胞，得到的转基因动物是纯合体，反之，得到的将是嵌合体。

显微注射转基因的实践证实，受精卵DNA合成的S期是显微注射的相宜时机。

但因为整合需要一段时光，等目的基因整合至染色体后，受精卵早已分裂多次，故很难得到纯合体。

如鱼类在原肠胚早期才开头整合，而此时细胞已多值几千，此时转植基因在每个细胞内的整合状况不行能全都，所以第一代转基因鱼总是嵌合体。

哺乳动物受精卵的单细胞期阶段较长，还有可能得到纯合体的转基因动物。

胞质内单精子注射制备转基因猪技术的优势与前景作者：胡骁睿朱志伟黄菁等来源：《安徽农业科学》2014年第08期摘要综述了20多年来转基因猪的研究概况，探讨了各种转基因技术的特点，分析了胞质内单精子注射制备转基因猪技术的特点和优势，并展望了单精子注射与人工染色体载体技术相结合制备大片段转基因猪的应用前景。

关键词转基因；单精注射；人工染色体；猪胚胎中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）08-02337-03The Advantages and Prospect of Producing Transgenic Porcine by Intracytoplasmic Sperm InjectionHU Xiaorui， PAN Jianzhi et al（Zhejiang Normal University， Jinhua， Zhejiang 321004； Institute of Animal Husbandry and Veterinary， Zhejiang Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou， Zhejiang 310021）Abstract The review was about the development of transgenic porcine in the last two decades. And the characteristics of different kinds of transgenic methods are discussed. This paper expounds the advantages of Intracytoplasmic Sperm Injection（ICSI） in producing transgenic porcine， and describes the application of producing large fragments of transgenic pigs by ICSI combined with artificial chromosome vectors technology.Key words Transfer genes； ICSI； Artificial chromosome vectors； Pig embryo猪的转基因技术研究具有重要的理论和商业价值[1]。

受精卵原核显微注射[实验目的]1 了解受精卵显微注射的基本原理及动物转基因制作过程2 掌握受精卵显微注射基本技术[实验原理]显微注射技术是利用显微操作系统和显微注射技术将外源目的基因直接注入到受精卵的原核中，使外源基因整合到受体细胞的基因组内，再通过胚胎移植技术将整合有外源基因的受精卵移植到受体动物的子宫内发育，从而获得转基因动物。

它是目前基因转移效率较好的一种基因转移方法，可直接用不含有原核载体DNA片段的外源基因进行转移；外源基因的长度不受限制,可达100kb；实验周期相对比较短。

由于显微注射技术直接对基因进行操作，整合率较高，因而是目前建立转基因动物极为重要的方法。

[仪器、材料和试剂]（一）仪器和耗材：1.PN-30拉针仪（Narishige）2. OLYMPUS SZX7实体镜3. EG-400磨针仪（Narishige）4. MF-900 锻针仪（Narishige）5. OLYMPUS IX71倒置显微镜6. Narishige显微操作系统7. JM-250电泳仪（大连捷迈）8 眼科手术器械及显微手术器械（ROBOZ）9. 毛细玻璃管G-100，GC-1（Narishige）10.细胞培养箱（Heraeus）、超净工作台、塑料平皿等。

（二）试剂1.目的基因制备相关试剂1.1 分子克隆相关试剂：TaqDNA聚合酶，DNA 连接酶，各种内切酶等1.2受精卵制备相关试剂：孕马血清（PMSG），人绒毛膜促性腺激素（HCG），透明质酸酶等1.3 转基因载体制备相关试剂1.3.1 细菌培养基（1）LB培养基（1L）： NaCl 10g，酵母提取物5g，蛋白胨10g ，pH7.0 （2）2×YT培养基(1L)：NaCl 5g，酵母提取物10g，蛋白胨16g1.3. 2 质粒提取溶液配制溶液Ⅰ：L-葡萄糖50mM，Tris-Cl(pH8.0) 25 mM，EDTA(pH8.0) 10mM，121.5℃高压灭菌20min。

不同时间注射PMSG和HCG对小鼠超排卵效果的影响陈喜英;郭永昌;刘田福【摘要】目的探讨不同时间注射孕马血清激素(PMSG)和人绒毛膜促性腺激素(HCG)对小鼠超排卵效果的影响. 方法选用40只6周龄F1昆明小鼠,随机分成4组,分别在同一天的11:00,13:00,15:00,17:00注射PMSG 5 IU,48 h后注射HCG5 IU,然后与公鼠合笼;次日晨检查阴栓,阳性者于当日10:00处死取卵,计数受精卵的数量. 结果 11:00,13:00,15:00和17:00组平均每只获取可用受精卵9.8枚、24.8枚、11.5枚、4.7枚. 结论在13:00注射PMSG,48 h后注射HCG对小鼠超排效果最好.【期刊名称】《山西医科大学学报》【年(卷),期】2014(045)001【总页数】3页(P23-25)【关键词】孕马血清;人绒毛膜促性腺激素;超排卵;注射时间【作者】陈喜英;郭永昌;刘田福【作者单位】山西医科大学实验动物中心,太原 030001;山西医科大学实验动物中心,太原 030001;山西医科大学实验动物中心,太原 030001【正文语种】中文【中图分类】R-33近年来，随着转基因技术的迅速发展和成熟，转基因动物在生物医药、生命科学研究领域得到越来越广泛的应用。

国际上报道了多种得到转基因动物的方法，目前真正成熟并可以稳定得到转基因动物的方法主要有三种，即原核显微注射法、精子介导的基因转移法和核移植。

其中，显微注射法是转基因最简单、最常用的的方法，其操作步骤包括受精卵的采集、显微注射和胚胎移植。

要取得原核显微注射的高成功率首先要得到质量好、数量多的原核期受精卵。

小鼠在生理状态下一次排卵10－15颗，远不能满足实验的需要。

为了增加可获得的卵子数量，用孕马血清(PMSG)模拟促卵泡激素，用人绒毛膜促性腺激素(HCG)模拟黄体生成素(LH)可以诱发交配雌鼠排卵多于正常排卵数即超排卵。

超排反应是一个由一系列极其复杂的生理过程累积而产生的结果，影响因素诸多［1］，包括动物遗传特性、体况、营养状态、年龄、发情周期的阶段、卵巢的功能状态、季节、温度以及激素剂量等。

动物基因是如何转移的？作者：冬雪来源：《百科知识》2014年第20期通过基因工程技术把外源性目标基因导入某种受体动物的生殖细胞、胚胎干细胞和早期胚胎，并在其染色体上稳定整合，之后经过各种发育途径把外源性基因传递到子代，这就是动物的转基因，或称转基因动物。

外源性基因导入受体动物有不同的方法，同时，由于有不同的受体动物，因此要根据实际情况采用不同的方法对动物进行转基因。

大致而言，动物转基因的方法有：逆转录病毒法、显微注射法、胚胎干细胞介导法、精子载体法和体细胞核移植法（体细胞克隆介导法）等。

通过逆转录病毒转移基因研究人员早就发现，逆转录病毒常常能侵入宿主细胞并整合于细胞中的DNA，因此逆转录病毒被用来当成载体以进行外源性基因的转移。

一般做法是，把外源性基因插入到逆转录病毒，再由逆转录病毒感染受体动物的胚胎。

此后将感染的桑椹期胚胎导入动物子宫，就可发育成携带外源性基因的子代动物。

具体的原理是，逆转录病毒的核酸在逆转录酶作用下会反转录为双链DNA，然后整合到受体细胞核基因组中。

由于逆转录病毒DNA的长末端重复序列（LTR）区域具有转录启动子活性，如果把外源基因连接到LTR下部进行重组后，包装成高滴度病毒颗粒，加入到动物早期胚胎的培养液中，或与胚胎共同培养，或注入囊胚腔中，携带外源性基因的逆转录病毒DNA就可以整合到宿主染色体上，达到外源性基因转移到受体动物胚胎的目的。

2001年，美国哥伦比亚大学的帕克等人利用逆转录病毒将绿色荧光蛋白（EGFP）基因转入猪的成纤维细胞和耳上皮细胞，然后用这些细胞的细胞核进行核移植，获得了能发出绿色荧光的转基因猪。

与此同时，其他研究人员利用这种方法培育出转基因猴。

但是，逆转录病毒作为载体具有潜在的致癌性，而且载体的构建较为复杂，容纳外源性基因的大小也有限，因此这项技术的应用受到一定限制。

显微注射法转移基因动物转基因的显微注射法又称受精卵原核显微注射法，是用直径约0.5～1微米的玻璃微管吸入外源性基因，直接插入到受体动物的受精卵的细胞内，将外源性基因注入细胞中，然后通过受体动物基因组序列可能发生的重组、缺失、复制或易位等，使外源性基因嵌入受体动物的染色体内，最后这样的胚胎移植到代孕母体子宫内并发育成子代个体。

[实验目的]1 了解细胞显微注射的基本原理2 掌握细胞显微注射基本技术[实验原理]显微注射技术是利用显微操作系统和显微注射技术将外源目的基因直接注入到受精卵的原核中，使外源基因整合到受体细胞的基因组内，再通过胚胎移植技术将整合有外源基因的受精卵移植到受体动物的子宫内发育，从而获得转基因动物。

它是目前基因转移效率较好的一种基因转移方法，可直接用不含有原核载体DNA片段的外源基因进行转移；外源基因的长度不受限制, 可达100kb ；实验周期相对比较短。

它的不足之处是：需要昂贵精密的设备；显微注射操作复杂，需专门技术人员；导入外源基因整合位点和拷贝数无法控制；常导致插入位点附近宿主DNA 片段缺失、重组等突变，可造成动物严重的生理缺陷。

尽管如此，由于显微注射技术直接对基因进行操作，整合率较高，因而仍是目前建立转基因动物极为重要的方法。

显微注射技术在植物、动物的细胞发育研究的应用，为研究体内生理和体外的生化过程架起桥梁，将特定的分子探针及衍生的细胞间质成分导入活体细胞，为研究控制细胞功能的调控机制提供了新的视野。

[仪器、材料和试剂]（一）仪器和用具：倒置显微镜（如Nikon TMS 和Diaphot 300/2；Zeiss Axiovert 100或135，或Axioskop FS）；Leitz重型基座（用于安放显微镜和微操作仪）；微操作仪：Leitz（手动系统，安在平台上）或Eppendorf 5171（自动轴向微注射系统，可固定在显微镜的载物台上）；微注射器：Eppendorf 5242，也可选用螺旋推柄的玻璃注射器。

拉针仪：水平拉针仪P87型（如Sutter Instrument Co.(Novato,USA)），或垂直拉针仪720型（如David Kopf Instruments(Tujunga,California,USA)。

玻璃注射针头：可购买厂商拉制好的商品，也可用拉针仪自行拉制（可参照[方法与步骤]中的1.1注射针头的拉制）。

简述胚胎工程技术的发展历程及应用摘要胚胎工程是我们高中生物的重要知识点，基于对课本知识的进一步理解和相关文献资料的收集整理，文章简述了胚胎工程技术的发展历程，对其在畜牧业上的应用进行了分析，从而让我们对胚胎工程有了更全面的认识和了解。

关键词胚胎工程；移植；分割；转基因1 胚胎工程的定义胚胎工程主要是对哺乳动物的胚胎进行某种工程技术操作，然后让其继续发育获得人们所需要的成体动物的一种技术。

对动物早期胚胎所进行的多种显微操作和处理技术。

包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术[1]。

2 胚胎工程技术的发展历程2.1 胚胎移植哺乳动物的胚胎移植始于1890年，当时英国剑桥大学Heape首次获得兔受精卵移植的成功。

Heape的成功，第一次证实了受精卵在寄主体内发育的可能性，从而奠定胚胎移植的生理学基础和原则。

19世纪30年代以后，胚胎移植成为生物科学研究的主要方向之一，几种家畜如绵羊（1934）、山羊（1949）、猪（1951）、牛（1951）和马（1973）都相继获得移植成功。

但这一时期，胚胎移植主要停留在实验室水平和鲜胚的移植上。

其原因是移植过程中，手术操作常常会对受体和供体造成不良影响，甚至影响供体以后的生殖能力，同时胚胎来源途径少，使移植失去了生产意义。

60年代以后，随着畜牧业的发展和繁殖基础理论研究的深入，人们开始采用激素对供体进行超数排卵处理，对受体进行同期发情处理。

尤其是Sugie（1972 年）设计成功非手术采卵方法，推动了胚胎移植技术的成熟和胚胎移植的商品化。

1971年，世界上出现了第一个胚胎移植的商业运作公司。

2.2 胚胎分割胚胎分割是继冻胚移植之后对胚胎处理的又一新技术。

胚胎分割始于六十年代，它是通过对胚胎进行显微手术，人工制造同卵双胎或同卵多胎是胚胎移植中增加胚胎来源的一个重要途径。

同时，还有利于良种扩群；可培养同卵孪生动物，为药学、医学、生物学试验提供试验动物，获得更准确研究结果，对科学实验和生产应用都有重要意义。

转基因动物技术是指借助基因工程技术将体外重组的结构基因导入受精卵或早期胚胎，培育出转基因动物（Transgenic Animal）的技术。

整合到动物基因组上的外源结构基因称为转基因。

转基因技术被公认为是遗传学研究中继本世纪初的连锁分析、60年代的体细胞遗传和70年代的基因克隆之后的第四代技术。

本文综述转基因动物近年来的研究进展，着重阐述了转基因动物的方法，并对转基因动物技术存在的问题进行了探讨。

1．显微注射法显微注射法是目前最常用的建立转基因动物的方法之一，其基本过程是利用显微操作系统和显微注射技术将外源基因直接注入实验动物的受精卵原核，使外源基因整合到动物基因组，再通过胚胎移植技术将整合有外源基因的受精卵移植到受体的子宫内继续发育，进而得到转基因动物。

1980年Gordon等用显微注射法获得了2只转基因小鼠；1982年Palmiter等人应用显微注射技术成功地将人的生长激素基因注射到小鼠受精卵的雄原核中，获得了整合并表达生长激素外源基因的小鼠。

其后转基因兔、转基因绵羊、转基因猪、转基因牛及转基因鸡、转基因鱼和转基因山羊亦陆续成功。

一般情况下，通过显微注射技术获得的转基因动物成功率很低，大约在1/1000。

20世纪80年代中后期，动物生物反应器又成为显微注射法建立转基因动物研究的新热点。

这项工作主要在大的家畜（尤其是奶牛和奶山羊）上。

Ebert、Wright等人在1991年得到目的基因高表达的转基因山羊。

Wall等在1991年得到目的基因在乳腺中表达的转基因牛。

Sharma等1994年研究工作则更为惊人，在所得的7 头原代转基因猪中，有一头血液里含有45％的人a－珠蛋白成分，且该头母猪产下的仔猪中，约有42.5%的个体表达有目的基因成分。

表明该基因可以遗传。

显微注射法虽然是目前最经典可靠、应用最广泛的方法,但它的整合率低,只有1%～5%,且成本高;基因只能加入,不能剔除或原位修饰;整合是随机的,由于插入位点的关系,转基因的表达不确定;随机整合可能破坏重要的内源性DNA序列或激活细胞的致癌基因;产生的转基因动物常常是嵌合体,即并非所有细胞都整合有外源基因;以及不能在胚胎早期确定性别等等。

探索动物转基因的奥秘试题一、判断题：1、目前，转基因动物的技术已发展成熟，制备转基因动物的效率均在50%以上。

（）2、严格说，转基因动物是指可生殖系遗传的转基因动物，不包括那些只有部分组织细胞的基因组中整合有外源基因的转基因动物。

（）3、1997年，英国的罗斯林实验室利用绵羊耳部细胞的细胞核移植到去细胞核的卵细胞中，成功得到了克隆羊“多利”。

（）4、显微注射法是制备转基因动物最简单、最常用的方法之一，该方法注射就是指将外源DNA注射到胚胎早期的雌原核中。

（）5、目前，转基因动物制备技术发展迅速，已经无任何技术问题存在。

（）6、目前，逆转录病毒介导法是制备转基因鸡最为成功的方法。

（）7、动物克隆是指通过无性繁殖由一个细胞产生一个和亲代遗传性状一致，形态非常相像的动物。

（）8、早期的动物克隆研究均是用两栖类和鱼类作材料，直道20世纪80年代，哺乳动物的研究才逐渐开展起来。

（）9、克隆人对那些不孕夫妇来说，可以无性生殖弥补有性生殖的缺陷和无奈，所以世界上大多说国家允许克隆人。

（）10、日本的Cibelli等人在1998年采用母牛输卵管和子宫内膜细胞为核供体获得了世界首例体细胞克隆牛。

（）11、转基因牛的生产是一项复杂的工程,原核显微注射和体细胞核移植是转基因牛的主要生产方法。

（）12、20 世纪90 年代初,美国Genzyme Transgene 公司才通过原核显微注射法获得了世界上第 1 头转基因牛。

（）13、利用转基因动物-乳腺生物反应器来生产基因药物是一种全新的生产模式，与以往的制药技术相比，具有不可比拟的优越性。

（）14、世界上第一批转基因猪是由Hammer等人在1985年利用原核注射技术成功的到的。

（）15、猪的受精卵与与其他哺乳动物的无差异，所以利用原核注射技术的方法生产转基因猪无需使用原核显示技术。

（）16、我国的首批荧光转基因克隆猪是由东北农业大学的刘忠华教授课题组在2006年成功研制的。

转基因技术的利与弊以及发展前途转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。

自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。

过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。

遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。

因此，可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。

但在基因转移的范围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别，第一，传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移，而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制；第二，传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行，操作对象是整个基因组，所转移的是大量的基因，不可能准确地对某个基因进行操作和选择，对后代的表现预见性较差。

而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。

因此，转基因技术是对传统技术的发展和补充。

将两者紧密结合，可相得益彰，大大地提高动植物品种改良的效率。

1转基因技术的介绍转基因技术是指用人工分离和修饰过的外源基因导入生物体的基因组中，从而使生物体的遗传性状发生改变的技术，可分为转基因动物与转基因植物两大分支。

人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。

1.1 转基因植物技术转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组中，并使其得以表达，从而获得的具有新的遗传性状的植物。

自1983年世界第一例转基因植物——烟草问世以来仅20多年的时间，转基因植物的研究和应用就已经得到了迅猛的发展，已有近1000例转基因植物被批准进入田间试验，涉及的植物物种有50余个，已有48个转基因植物品种被批准进行商业化生产。

常见的转基因植物技术有：（1）农杆菌介导转化法。

农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。

第6课时基因工程的基本工具和基本操作程序课标要求 1.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。

2.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定等步骤。

3.按照实验操作步骤，进行DNA的粗提取与鉴定实验。

4.利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。

考点一重组DNA技术的基本工具1．基因工程的概念别名________技术操作环境生物体外操作对象操作水平________水平结果创造出更符合人们需要的新的________________和________________2.基因工程的诞生和发展(1)肺炎链球菌转化实验不仅证明DNA是遗传物质，还证明了DNA可在同种生物不同个体之间________。

(2)DNA双螺旋结构的提出和______________的证明。

(3)中心法则的确立。

(4)________________的破译。

(5)基因转移载体和________________________________的发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。

(6)________体外重组的实现。

(7)重组DNA表达实验的成功。

(8)DNA测序和合成技术的发明。

(9)________技术的发明。

(10)________________技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换。

3．重组DNA技术的基本工具(1)限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)(2)DNA连接酶(3)载体(1)源于选择性必修3 P71“旁栏思考”：①原核生物中存在限制酶的意义是什么？_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ②限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ (2)源于选择性必修3 P72“旁栏思考”：DNA连接酶和DNA聚合酶________(填“是”或“不是”)一回事。

靶向基因修饰新技术——TALEN和CRISPR20世纪80年代初，科学家用显微注射的方法将外源DNA片段导入小鼠受精卵的原核中，构建出了世界上第一个转基因小鼠，然而该方法只能将外源DNA片段导入动物基因组中，无法对体内基因组的特定序列进行特定的修饰。

80年代后期，基于小鼠胚胎干细胞(ES细胞)及同源重组技术的发展而催生的基因打靶技术使得科学家可以对小鼠的任何基因序列进行随意的修饰。

基因打靶技术的发展使生命科学的研究发生了革命性的改变，但用此技术制备基因工程动物模型过程较长和花费较大，且由于基因的修饰是在ES细胞中进行，目前的基因打靶技术还只能用于制备基因改变的小鼠和大鼠动物模型。

前些年，科学家发现，两种人工改造过的核酸酶，锌指核酸酶(Zinc-finger Nucleases，ZFN)和转录激活因子样效应物核酸酶(Transcription Activator-Like Effector Nucleases，TALEN)能够识别并结合指定的基因序列位点，并高效精确地切断。

随后，细胞利用天然的DNA修复过程来实现DNA的插入、删除和修改，这样研究人员就能够随心所欲地进行基因组编辑。

ZFN和TALEN技术结合了原核注射的制备周期短和基因打靶技术的定点修饰的特点，可以应用到除小鼠和大鼠之外的其他生物。

但其脱靶效应(off target)，也就是把不该切的地方切了的问题仍是一个挑战。

近年来，一种新型基因组修饰的技术——规律成簇的间隔短回文重复序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR)受到人们的高度重视。

CRISPR是细菌用来抵御病毒侵袭/躲避哺乳动物免疫反应的基因系统。

科学家利用RNA引导Cas9核酸酶可在多种细胞(包括iPS)的特定的基因组位点上进行切割和修饰。

与ZFN/TALEN相比，CRISPR/Cas更易于操作、效率更高和更易得到纯合子突变体，且可在不同的位点同时引入多个突变。