轉基因動物是指用實驗導入的方法將外源基因在染色體基因內穩定整合并能穩定表達的一類動物。1974年，jaenisch應用顯微注射法，在世界上首次成功地獲得了sv40dna轉基因小鼠。其后，costantini將兔-珠蛋白基因注入小鼠的受精卵，使受精卵發育成小鼠，表達出了兔卜珠蛋白；palmiter等把大鼠的生長激素基因導人小鼠受精卵內，獲得“超級”小鼠；church獲得了首例轉基因牛。到目前為止，人們已經成功地獲得了轉基因鼠、雞、山羊、豬、綿羊、牛、蛙以及多種轉基因魚。
又稱dna顯微注射法，即通過顯微操作儀將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，發育成轉基因動物。其創始人是jaenisch和mintz等。gordon等和palmiter等先后通過此方法獲得轉基因動物。此方法目前應用較普遍，現在的轉基因動物研究大都是在palmiter等方法的基礎上有所改進而進行的。王敏華(1996）報道用顯微注射法轉移抗瘟病毒核酸酶基因，獲得了轉基因兔。krimpenfort運用體外培養胚胎再施用顯微注射法獲得了轉基因牛。
這種方法的特點是外源基因的導入整合效率較高，不需要載體，直接轉移目的基因，目的基因的長度可達100kb。它可以直接獲得純系，所以實驗周期短。但需要貴重精密儀器，技術操作較難，并且外源基因的整合位點和整合的拷貝數都無法控制，易造成宿主動物基因組的插入突變，引起相應的性狀改變，重則致死。
將目的基因重組到逆轉錄病毒載體上，制成高濃度的病毒顆粒，人為感染著床前或著床后的胚胎，也可以直接將胚胎與能釋放逆轉錄病毒的單層培養細胞共孵育以達到感染的目的，通過病毒將外源目的基因插入整合到宿主基因組dna中去。通過此方法，slater等得到了轉基因雞，haskell得到了轉基因牛。
dna技術修飾后作為基因載體在應用中優于微注射法之處為：無需要重排，可在整合點整合轉移基因的單個拷貝；將胚胎置于高濃度病毒容器中，或者與被感染的細胞體外共同培養，或微注射雞胚盤里，整合有逆轉錄病毒的dna的胚胎率高。缺點是：需要生產帶有轉基因的逆轉錄病毒；插入逆轉錄病毒的基因有一定的大小限度；所得轉基因家畜的嵌合性很高，而需要廣泛的雜交，以建立轉基因系；轉基因的表達問題尚未解決。
胚胎干細胞（embryonicstemcell，簡稱es細胞）是將基因導入胚胎于細胞；然后將轉基因的胚胎于細胞注射于動物囊胚后可參與宿主的胚胎構成，形成嵌合體，直至達到種系嵌合。因此，可以將其作為一種載體，導入外源基因，獲得轉基因動物。即從早期胚胎的內細胞團經過體外培養建立起來的多潛能細胞系。
其優點是：在將胚胎干細胞植入胚胎前，可以在體外選擇一個特殊的基因型：用外源dna轉染以后，胚胎于細胞可以被克隆，繼而可以篩選含有整合外源dna的細胞用于細胞融合，由此可以得到很多遺傳上相同的轉基因動物。缺點就是許多嵌合體轉基因動物生殖細胞內不含有轉基因。
目前，胚胎于細胞介導法在小鼠上應用比較成熟，在大動物上應用較晚。evans等（1981）用不同培養系統從小鼠囊胚的內細胞團分離并建立了多潛能干細胞克隆系；stice和strelchenko等（1996）獲得了牛的胚胎干細胞。
近年來利用精子作為外源基因的載體來建立轉基因動物極為令人注目。其方法就是將成熟的精子與外源dna進行預培養之后，使精子有能力攜帶外源dna進入卵中，使之受精，并使外源dna整合于染色體中。精子攜帶dna主要是通過三種途徑來完成，即將外源dna與精子共孵育、電穿孔導入法和脂質體傳染法。
該方法簡單、方便，依靠生理受精過程，免去了原核的損傷。1989年lavitrano等首次利用小鼠附星精子與dna溫育產生轉基因小鼠。轉基因效率高達30％，外源基因穩定整合到生殖細胞中，由此獲得了轉基因株系。所以這些引起了廣大科研工作者的極大興趣，以徑自作為載體的，針對不同動物品種的研究工作相繼展開。
在基礎理論方面的應用由于外源動物基因可在轉基因動物細胞中整合、表達，并制約于受體基因背景的調控，因此，可把轉基因本身當作一個理想的功能標記，進而在理論實踐方面得到應用：
可以對基因的結構和功能進行研究，jacob和kollaid等用兩種不同的基因的局部片段組合成融合基因，做轉基因工作，觀察了這些異常的外源基因在宿主動物中的表達情況，并進行了有意義的探討。
可以進行組織表達特異性研究，fukamizu等用含有轉錄起點上游3kb，下游1.2kb的人腎素基因構建轉基因小鼠。
還可以研究發育過程的特異性表達。將不同的外源基因轉入宿主動物受精卵或早期胚胎干細胞，可觀察研究目的基因在胚胎不同發育階段的特異性表達、閉關及調控機理。kollais等把含有不同片段的珠蛋白基因導人小鼠，對他們在小鼠發育中的特異表達進行了研究。
應用于動物抗病育種轉基因技術可以用于動物抗病育種，通過克隆特定基因組中的某些編碼片段，對之加以一定形式的修飾以后轉人畜禽基因組，如果轉基因在宿主基因組能得以表達，那么畜禽對該種病毒的感染應具有一定的抵抗能力，或者應能夠減輕該種病毒侵染時對機體帶來的危害。其用于遺傳育種，不僅可以加速改良的進程，使選擇的效率提高，改良的機會增多，并且不會受到有性繁殖的限制。例如berm將抗流感基因mx轉入豬；clements等將visna病毒（綿羊髓鞘脫落病毒）的表殼蛋白基因（eve）轉入綿羊，獲得的轉基因動物抗病力明顯提高；丘才良把一種寒帶比目魚抗凍基因（afp）成功地轉移到大西洋鮭中，為提高某些魚類的抗寒能力做了積極的嘗試。
通過轉基因技術，可以促進動物生長、提高畜產品產量、改善品質。繼palmiter將大鼠gh基因導入小鼠基因組得到巨型小鼠之后，牛、綿羊以及人的gh基因也先后導入小鼠基因組，得到的轉基因小鼠在快速生長期（5－11周）生長速度達到對照組小鼠的4倍。外源gh調節生長的機理被認為是可以刺激宿主動物胰島素樣生長因子的合成與分泌。
1996年，新西蘭科學家關于轉基因綿羊羊毛產量增加的報道吸引了不少同行的目光。damak等將小鼠超高硫角蛋白啟動子與綿羊的igf－icdna融合基因顯微注射到綿羊原核期胚胎，移植后生出5只羔羊，其中兩只（一公一母）為轉基因陽性。用轉基因羊與43只
85只羔羊，其中43只（50.6％）為轉基因陽性。羔羊在14月齡剪毛時，轉基因羊凈毛平均產量比其半同胞非轉基因羊提高了6.2％，公羔羊產毛量提高的幅度（9.2％）高于母羊3.4％）。在毛纖維直徑、髓質以及周歲體重方面無明顯差別。
建立診斷和治療人類疾病的動物模型在動物轉基因技術問世以前，發現自然突變體幾乎是遺傳學家獲得遺傳疾病模型的唯一途徑。目前，遺傳學家可以通過精確地失活某些基因或增強某些基因的表達來制作各種各樣的研究人類疾病的動物模型，也可以為研究諸如aids這樣的疾病提供合適的動物模型。
yu等將突變的人甲狀腺受體基因與β-肌動蛋白基因啟動干融合后轉入小鼠的基因組，以研究這種突變可能的結果。其研究結果表明，陽性小鼠體型普遍小，生長遲緩，眼睛睜開的時間晚，部分陽性小鼠眼睛瞇縫，眼球小。其中一只陽性小鼠在6月齡時眼睛瞎了，此外，轉基因陽性小鼠與對照組小鼠相比壽命都短，多于11一12月齡時死亡。這一系列的結果為診斷乃至治療人類類似的疾病積累了寶貴的資料。
用轉基因動物的乳腺生產重組蛋白（乳腺生物反應器）可能是轉基因動物的最大應用，這也是世界范圍內轉基因研究的熱點之一。swamdom（1992）用β-球蛋白的4個核酸酶i的高敏位點與人的兩個基因相連，融合基因產生的轉基因豬與鼠的原型相似。sham（1994）用同源性豬-球蛋白的基因做啟動子連接入β-球蛋白基因編碼區，在轉基因豬中高效表達出人的血紅蛋白。
目前，把轉基因動物當作生物反應器來生產藥用蛋白已經受到國際社會的極大關注，不僅各國政府投資，一些私人集團也不惜投入大量資金加以研究和開發。
生產可用于人體器官移植的動物器官異源器官移植可能是解決世界范圍內普遍存在的器官短缺的有效途徑，目前對器官供體動物研究較多的是豬。豬作為人類器官移植的供體動物有以下一些優勢：妊娠期短，產仔數多，后代生長快，而且不存在倫理方面的問題。更重要的是豬的不同發育時期的器官，諸如心臟、腎等與不同年齡的人的器官在大小上比較接近，極有可能代替病人的某些器官。
滿國彤等（1998）對轉入cd59基因抑制豬供人移植har體外研究，利用脂質體轉染成功地將lxsn—cd59轉入豬血管內皮細胞，獲得表達cd59蛋白克隆細胞，發現其表達的cd59蛋白對人體補體有調節作用。white博士等人的研究結果和最近kroshus，miyagawa等人的研究表明，攜帶人類免疫系統基因的轉基因豬作為人類異種器官移植供體的前景美好，方法可行。
3轉基因的應用存在的問題及展望
轉基因表達水平低，許多轉基因的表達強烈地位受著其宿主染色體上整合位點的影響，往往出現異位表達和個體發育不適宜階段表達，影響轉基因表達能力或基因表達的組織特異性，從而使大部分轉基因表達水平極低，極少部分基因表達水平過高。
難以控制轉基因在宿主基因組中的行為，轉基因隨機整合于動物的基因組中，可能會引起宿生細胞染色體的插入突變，還會造成插入位點的基因片段丟失，插入位點周圍序列的倍增及基因的轉移，也可能激活正常狀態下處于關閉狀態的基因。
3.3不了解哪些基因控制多數生理過程，不了解基因表達的發育控制和組織特異性控制的機制。
3.4制作轉基因動物的效率低，這是目前幾乎所有從事轉基因動物研究的實驗室都面臨的問題，也是制約著這項技術廣泛應用的關鍵。
3.5對傳統倫理是一種挑戰，對人類的生存有一定的負面作用等。
當然，我們不能因為這些缺點的存在就否定轉基因技術的研究價值。因為它作為一種新興的生物技術，配合其他相關的生物技術將具有廣闊的應用前景。隨著這一技術日趨成熟，許多問題有望逐步得到解決。
