多能干细胞和转基因动物模型是研究发育生物学中关键问题的重要工具。通过对多能干细胞和疾病动物模型的研究可以为人类相关的疾病提供新的治疗策略，为新药筛选评价提供适当的动物模型。诱导多能性干细胞(Induced pluripotentstemcells，iPSCs)和胚胎干细胞（Embryonic stem cells，ESCs）高度类似，具有体外无限增殖能力和体内、体外向三胚层分化能力，是细胞替代治疗和再生医学中一类重要的种子细胞，同时也是研究转基因动物模型的重要工具细胞。通过对iPSCs的定向修饰获得转基因动物，并使修饰后的遗传信息在生物活体内遗传，同时表现出特定的表型，可以用于研究发育相关以及重大疾病相关的基因功能。本研究主要围绕iPSCs的获得、转基因动物模型的获得进行相关的基础研究。　　和小鼠相比，大鼠体型更大、更加聪明、在生理调节和药理反应方面更接近于人类，是研究人类疾病的重要模型动物。尽管大鼠的iPSCs已经建立，但是，迄今为止，还没有关于大鼠iPSCs来源的转基因报道。因此第一部分研究主要围绕高效获得大鼠iPSCs、基因修饰的大鼠获得两个方面来进行。为了高效获得大鼠iPSCs细胞系，并最终获得基因修饰大鼠，选择DA品系的大鼠为研究对象，在传统的大鼠iPSCs诱导体系中添加了血清替代物(Knock-out serum，KOSR)和维生素C（Vitamin C，Vc）两种可以提高诱导效率的物质，获得了一个诱导效率可以提高6倍的诱导体系。在改良的诱导体系的基础之上，高效的获得了大鼠的iPSCs，通过二倍体嵌合实验，获得高比例嵌合、能够种系遗传的大鼠。利用PiggyBac转座子对大鼠iPSCs进行了荧光标记，经过二倍体嵌合实验，发现这些细胞能够嵌合到大部分的组织和器官中，包括雌性生殖脊和雄性生殖脊。通过这一高效的诱导体系最终获得了基于大鼠iPSCs细胞的转基因大鼠。　　在大鼠iPSCs的研究基础之上，想进一步在更高等级的物种中进行基因修饰的尝试。树鼩是一种接近灵长类的小型哺乳动物，在肝炎的研究中有着独特的优势，但是目前还没有用关于树鼩iPSCs的报道，因此，利用树鼩胚胎成纤维细胞为实验材料开展了相关的研究。利用iPSCs诱导技术，我们获得了树鼩iPSCs，经多能检测这些细胞碱性磷酸酶染色阳性，表达OCT4，SOX2，NANOG多能性标志物，体外可以向三胚层分化，但是这些多能性的维持必需依赖于外源基因的表达。这些结果说明我们获得的树鼩iPSCs具有有限的多能性，通过iPSCs技术获得基因修饰的树鼩模型目前是行不通的。　　非人灵长类动物进化程度高，是研究人类发育和疾病的重要动物模型。然而，由于非人灵长类动物繁殖率低，性成熟时间较长，通过传统的繁殖方法获得纯和的双等位基因突变的个体是非常具有挑战性的。CRISPR-Cas系统是可以实现精确定点编辑基因组DNA的一项新技术，具有操作简单、无物种限制、高度特异性等优点。p53基因是一个肿瘤发生过程中极易突变的基因。因此，我们通过CRISPR-Cas系统进行高效获得非人灵长类基因修饰动物模型的探索。首先建立了食蟹猴的胚胎操作平台，经过成熟的超排流程我们能够获得优等的MⅡ卵母细胞，对这些卵母细胞进行单精子胞浆注射囊胚率能够达到43.8％，注射sgRNA的囊胚率能达到29.4％。针对食蟹猴胚胎发育特点我们优化了CRISPR/Cas系统，筛选出了最佳Cas9 mRNA/sgRNA注射浓度100∶10，最终利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，在一个生殖周期内高效的建立癌症相关基因p53敲除的食蟹猴模型，对于研究p53基因在人类癌症发生中的作用，以及p53在灵长类基础研究中基因的功能提供了重要的动物模型。　　综上所述，通过优化的大鼠诱导体系获得了首例基于大鼠iPSCs的基因修饰大鼠;在此基础之上，我们进行了树鼩iPSCs的尝试，获得了具有一定多能性的iPSCs，证明通过iPSCs技术获得基因修饰的树鼩模型目前是行不通的;绕开iPSCs技术对于非人灵长类转基因动物的限制，通过CRISPR-Cas系统获得p53双等位基因敲除的食蟹猴模型，为人们研究肿瘤疾病的发病机理和相关药物的治疗提供了重要的动物模型。