医用基因工程

第一章核酸的结构与功能，基因及基因工程的概念

第一节核酸的结构与功能

一、核酸的化学组成

二、DNA的结构与功能

三、RNA的空间结构与功能

第二节基因和基因工程的概念

一、基因的概念

二、基因组

三、基因工程的定义和研究内容

四、基因工程的发展史

五、基因工程的诞生

复习思考题

第二章基因工程中常用的工具酶

第一节限制性核酸内切酶与DNA分子的体外切割

一、限制性核酸内切酶的制备方法

二、限制性核酸内切酶分类和命名

三、Ⅱ型限制性核酸内切酶的基本特性

四、影响限制性核酸内切酶活性的因素

第二节DNA连接酶和DNA分子的体外连接

一、DNA连接酶

二、DNA分子的体外连接

第三节其他工具酶

一、大肠杆菌DNA聚合酶I(E.ColiDNAPolI)

二、DNA聚合酶I大片段(KZgn0叫酶)

三、T4DNA聚合酶

四、逆转录酶

五、末端脱氧核苷酰转移酶

六、核酸酶S1

七、核酸酶BAL31

八、外切核酸酶Ⅲ

九、T4多聚核苷酸激酶

十、碱性磷酸酶

十一、甲基化酶

复习思考题

第三章基因克隆载体

第一节质粒载体

一、质粒的基本特性

二、质粒的分离纯化方法

三、质粒载体的选择

四、大肠杆菌质粒载体

五、多种功能的衍生质粒的组建

第二节噬菌体载体

一、噬菌体的一般生物学特性

二、入噬菌体载体

三、黏性质粒

四、单链DNA噬菌体载体

第三节真核细胞的克隆载体

一、在酵母细胞中克隆基因常用的载体

二、植物基因克隆的载体Ti质粒

三、动物细胞基因克隆的载体

复习思考题

第四章目的基因的分离和克隆

第一节目的基因的获得

一、基因的合成

二、建立基因组DNA文库

三、构建cDNA文库筛选目的基因

四、其他方法

第二节获得目的基因方法的选择

一、根据获得目的基因的研究目的选择方法

二、根据目的基因本身特点选择方法

三、根据实验室设备条件选择方法

第三节目的基因重组体的构建

一、质粒DNA的分离纯化

二、目的基因与载体的连接

复习思考题

第五章重组DNA导入宿主细胞与转化子的筛选

第一节重组DNA向宿主细胞的导入

一、转化(transformation)

二、通过接合作用传递质粒DNA

三、通过转染／转导作用传递遗传物质

第二节转化子的筛选与鉴定

一、利用遗传标志的表型特征筛选

二、根据重组子的结构特征筛选

三、目的基因表达的鉴定

第三节目的基因序列测定

一、目的基因序列测定的意义

二、目的基因测序方法

复习思考题

科研实例

一、人IL-24基因克隆、重组表达

二、人白细胞介素-17F基因克隆及在大肠杆菌中的表达

第六章外源基因在大肠杆菌中的表达调控

第一节基因表达的概述和基本条件

一、基因表达的基本概念

二、基因表达的基本条件

三、真核基因在原核细胞中表达及调控

第二节在大肠杆菌中影响外源基因表达的因素

一、启动子结构对表达效率的影响

二、表达载体的选择

三、外源基因(cDNA)中密码子的选用

四、mRNA的一级结构与基因表达

五、mRNA的二级结构对翻译起始的影响

六、mRNA稳定性的影响

七、转录终止区对外源基因表达效率的影响

八、转录后的若干因素与基因表达的关系

九、宿主选择对表达的影响

十、培养条件的控制对表达效率的影响

复习思考题

科研实例

一、人IL-24基因与pET21(+)表达质粒的重组和在E.Cozi中表达及其抗肿瘤作用

二、人白细胞介素-17F基因克隆及在大肠杆菌中的表达及其生物学活性

第七章外源基因在真核细胞中表达及调控

第一节真核生物基因表达的调控

一、真核生物基因表达的特点及优势

二、真核细胞表达及调控元件

第二节哺乳动物细胞表达系统的选择标记基因

一、胸苷激酶基因选择标记

二、二氢叶酸还原酶基因选择标记

三、新霉素抗性基因选择标记

四、氯霉素乙酰转移酶基因选择标记

五、黄嘌呤-乌嘌呤转移酶(XGPRT)基因

第三节真核细胞表达系统的载体种类

一、载体的类型

二、几种常用的真核表达载体

复习思考题

科研实例

人IL-24基因与pcDNA3.0真核表达质粒的构建和表达及其抑瘤效应

第八章基因突变

第一节基因突变的基本概念

第二节基因突变的分类

一、点突变(pointmutation)

二、碱基插入突变

三、碱基缺失突变

第三节随机突变

一、限制性内切酶法

二、接头插入法

三、系列缺失法

四、核苷酸随机取代法

第四节DNA的定位诱变及点突变技术

一、区域随机诱变

二、基因的点突变技术

三、点突变技术的应用

复习思考题

科研实例

一、腺病毒介导的(m-h)ING4对A549肺癌细胞体内外生长的抑制作用及机制

二、腺病毒介导的(m-h)ING一4对A549肺癌细胞体外生长的抑制作用及机制

三、polyA-promoter中的PncI酶切位点突变

第九章家蚕核多角体杆状病毒基因转移载体及其在家蚕细胞中对外源性基因的表达

一、引言

二、家蚕核多角体病毒(BmNPV)的特性

三、用家蚕建立的细胞系

四、家蚕核多角体病毒转移载体

五、重组的家蚕核多角体病毒的构建

复习思考题

第十章基因工程技术与国民经济的关系及其应用

第一节基因工程对农牧业发展的巨大影响

一、基因工程技术在农业上的应用

二、基因工程技术在畜牧渔业中的应用

第二节基因工程技术在开发能源和解决污染中的应用

第三节基因工程技术潜在的工业经济意义

第四节基因工程药物的研究开发及其产业化

一、基因制药的研究开发现状

二、基因工程药物研究开发的程序

复习思考题

第十一章基因工程疫苗的研究与开发

一、基因重组表达的抗原疫苗

二、核酸疫苗

三、基因重组疫苗的研究进展

复习思考题

第十二章基因工程抗体与导向药物

一、抗体的基因结构和重排

二、基因工程抗体的构建和类型

三、基因工程抗体的表达

四、导向药物

五、基因工程抗体的导向生物治疗

复习思考题

第十三章基因治疗

一、基因治疗的概念及遵循原则

二、基因治疗的程序

三、基因治疗的策略

四、基因治疗的临床应用

五、基因治疗的问题与前景

六、裂解型(HSV-I)载体用于脑肿瘤的基因治疗

复习思考题

科研实例

一、hIL-24基因与腺病毒载体的构建与鉴定

二、Ad-hII，-24对肝癌的细胞及其移植瘤的体内外的抑瘤效应及机制

三、腺病毒介导的PTEN对A549肺癌细胞体内外生长的影响

第十四章转基因动物和动物克隆

一、转基因动物

二、转基因的“动物药厂”

三、抗感染动物

四、转基因动物技术路线中的转基因胚胎干细胞

五、基因敲除的小鼠模型

六、克隆羊和动物克隆

复习思考题

“医用基因工程”(专业课)总复习练习题

附录

附录1氨基酸与遗传密码子

附录2核酸、蛋白质换算数据

附录3大肠杆菌常用基因类型

附录4常用限制性核酸内切酶及酶切位点

参考文献

　　基因工程是生物工程五大技术中主干工程技术，现已成为生物科学、医学、生物技术和生物制药专业的必修课。为了适应社会发展的需求，本书作者在多年从事医用基因工程教学和科研的基础上，参考国内外有关文献资料，不断总结，经多次补充修改，编写成这本适合医学生物技术和生物制药专业的本科生专业教材。鉴于该教材内容全面系统，既有新理论，又有新技术、新方法和新进展，实用性强的特点，因此，本书既可作为医药研究生的专业基础课教材，又可作为从事相关技术的科技人员的参考书，具有较大的参考应用价值。　　本书是作者在多年从事基因工程的教学和科研的基础上，通过不断总结、充实、修改后编写而成的。本书在全面论述基因和基因工程基本概念的基础上，系统地阐述了有关基因克隆分离、鉴定；基因重组的常用工具酶、载体以及重组技术。详细地介绍了重组子的筛选、分离及鉴定方法。着重论述了在原核和真核表达系统中的基因表达及调控，专题介绍了基因工程在基因制药、基因工程疫苗及抗体和基因治疗中的应用，并结合科研实际增加了应用实例，充分体现了理论与实践的结合。