动物基因编辑技术
小鼠具有繁育较方便、妊娠周期短、饲养成本相对较低且与人在进化上有较高相似度等优点，是最广泛应用的基因研究模型。1980年生物学家第一次通过显微注射打靶获得转基因的小鼠。动物基因编辑主要包括胚胎干细胞基因打靶和人工核酸酶基因编辑技术，传统的基因打靶利用的是同源重组技术，但效率非常低，只有百万分之一。转基因小鼠的制备主要通过显微注射胚胎干细胞囊胚或受精卵，但其设计和构建方法复杂，只适合ES细胞培养体系稳定的物种，同时ES细胞的质量也决定生殖系的转移能力。此外，ES细胞培养费用高，多基因敲除耗时长，这些因素都限制了基因打靶的应用。
目前基因编辑小鼠的制备方式越来越多元化，逆转录病毒感染、精子载体、体细胞移植、转座子介导的基因转座、受体介导的基因转移、Cre／LoxP系统、类转录激活因子效应物核酸酶（transcriptional activator effector nucleases，TALENs）和锌指核酸内切酶（zinc finger endonucleases，ZFNs）、CRISPR／Cas9等技术都可对小鼠的基因进行编辑，从而深入研究基因的功能。
外源基因整合进基因组，以及整合的拷贝数对其在小鼠体内的表达有很大的影响。外源基因在基因组的整合还具有随机性，导致外源基因表达的不可控。基因敲除的时间（小鼠发育的阶段）和位置（组织），可能会造成小鼠在胚胎期死亡，无法研究基因的功能。Cre／LoxP系统可以实现对基因表达的时空性调控，解决这些问题，但其主要依靠传统的基因打靶技术，存在很多限制性。
相比与传统的基因打靶方法，人工核酸酶编辑具有更好的时效性和经济性。这些基因编辑系统是通过核酸酶使目标DNA 双键断裂，再通过基因修复实现基因的敲除或过表达。ZFN最早用于基因编辑，TALEN是第二代核酸内切酶基因编辑系统。ZFN 和TALEN依靠DNA结合蛋白来靶向特异的DNA 序列，从而催化DNA 的断裂。与ZFN 相比，TALEN 可对复杂基因进行编辑，操作更加简单，特异性更强。第三代核酸酶系统是CRISPR／Cas9，它是由细菌的获得性免疫转化系统得到的。与TALEN 相比，CRISPR／Cas9的制作更加简单，降低了对靶细胞的要求，可作用于大部分的体外培养的细胞和动物。本章主要介绍Cre／LoxP，TALEN和CRISPR／Cas9系统。