基因工程原理与技术

第1章绪论11.1基因工程的基本定义11.2基因工程的诞生11.3基因工程的发展历程31.4基因工程的技术路线41.5基因工程的研究内容51.5.1克隆工具51.5.2基因克隆技术61.5.3目的基因61.5.4基因工程的应用研究61.5.5基因工程的安全性研究61.6学习和研究基因工程的意义7复习题8第2章基因工程的工具酶92.1限制性核酸内切酶92.1.1限制性内切酶的发现与分类92.1.2限制性核酸内切酶的命名112.1.3Ⅱ型限制性核酸内切酶的基本特性112.1.4影响限制性核酸内切酶酶解反应的因素132.1.5限制性核酸内切酶的应用142.2DNA连接酶142.2.1DNA连接酶的种类142.2.2DNA连接酶的机理152.2.3影响DNA连接酶的反应条件152.3DNA聚合酶152.3.1大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ162.3.2Klenow片段162.3.3T4噬菌体DNA聚合酶172.3.4T7噬菌体DNA聚合酶172.3.5测序酶172.3.6Taq DNA聚合酶172.3.7反转录酶182.4其他工具酶182.4.1末端脱氧核苷酸转移酶182.4.2T4多核苷酸激酶182.4.3碱性磷酸酶192.4.4单链核酸内切酶192.4.5核酸外切酶192.4.6甲基化酶20复习题20第3章基因工程载体213.1质粒223.1.1质粒的基本生物学特性223.1.2构建质粒克隆载体的策略233.1.3质粒载体的构建243.1.4质粒的种类和用途253.1.5经典的大肠杆菌质粒载体263.1.6质粒载体的稳定性问题293.2噬菌体载体303.2.1λ噬菌体载体303.2.2M13噬菌体载体323.3噬菌体质粒杂合载体333.3.1柯斯质粒载体333.3.2噬菌粒载体353.4人工染色体载体353.4.1酵母人工染色体载体363.4.2细菌人工染色体载体373.4.3P1人工染色体载体373.4.4哺乳动物人工染色体383.4.5人类人工染色体383.4.6植物人工染色体38复习题39第4章受体细胞404.1原核受体细胞404.1.1大肠杆菌414.1.2枯草芽孢杆菌414.1.3蓝细菌414.2真菌受体细胞424.2.1酵母菌424.2.2丝状真菌424.3真核受体细胞434.3.1植物细胞434.3.2动物细胞45复习题45第5章目的基因的制备465.1直接分离法475.1.1限制性内切酶酶切分离法475.1.2利用酶促反转录法直接从特定mRNA分离基因475.1.3机械方法475.1.4物理化学法475.2化学合成法485.2.1化学合成法的原理485.2.2化学合成法的步骤495.2.3化学合成法的应用495.3PCR扩增目的基因495.3.1PCR反应特点505.3.2PCR克隆目的基因515.3.3PCR技术改造已知基因545.4构建基因文库分离目的基因555.4.1基因文库的构建565.4.2基因文库构建的注意事项565.4.3基因组文库与cDNA文库的区别585.4.4克隆的鉴定方法595.5根据基因的差异表达分离目的基因605.5.1mRNA差别显示技术605.5.2抑制性消减杂交605.5.3酵母双杂交技术分离目的基因63复习题64第6章DNA重组的操作656.1重组子的构建656.1.1相同黏性末端连接656.1.2不同黏性末端的连接666.1.3平末端连接676.1.4修饰黏性末端连接676.1.5PCR产物的连接686.1.6影响外源DNA片段与载体DNA连接反应的因素706.2重组DNA分子的转化和扩增716.2.1Ca2 诱导转化716.2.2电穿孔转化方法726.2.3接合转化法726.2.4λ噬菌体转导法736.2.5转染736.2.6转化率及其影响因素736.3重组子的筛选与鉴定756.3.1表型筛选法756.3.2结构分析法786.3.3限制酶谱分析筛选786.3.4PCR扩增鉴定筛选796.3.5目的克隆的鉴定80复习题86第7章克隆基因在受体细胞中的表达调控877.1克隆基因在原核细胞中的表达调控877.1.1原核生物基因表达调控的特点887.1.2原核生物基因表达的表达系统887.1.3克隆基因在大肠杆菌中的表达调控897.2外源基因在真核细胞中的表达987.2.1真核生物基因表达与调控的特点987.2.2真核细胞表达系统99复习题109第8章转基因生物1108.1转基因植物1108.1.1转基因植物的技术路线1108.1.2目的基因的选择与克隆1118.1.3植物基因转化方法1118.1.4转基因植物的筛选和鉴定1188.1.5转基因植物中外源基因的沉默1198.1.6提高目的基因在转基因植物中的高效表达策略1208.1.7转基因植物的应用1228.2转基因动物1238.2.1转基因动物的基本操作过程1238.2.2转基因动物的制备技术1248.2.3外源基因导入动物细胞的方法1248.2.4转基因动物的鉴定1328.2.5转基因动物研究中出现的问题1338.2.6提高外源基因在动物中的表达效率的策略1348.2.7转基因动物的应用1358.3转基因微生物1378.3.1微生物基因工程的技术流程1378.3.2微生物基因工程的应用137复习题138第9章基因工程的安全性1399.1转基因生物的安全性1399.1.1生物安全的含义与基本内容1399.1.2转基因生物的环境安全性1409.1.3转基因生物的健康性1409.1.4与基因工程产品安全性有关的重要事件1419.2生物安全政策、法规1439.2.1国际社会对基因工程的态度与规则1439.2.2我国基因工程安全管理措施1449.3转基因生物的安全性评价1449.4转基因生物的经济、伦理问题1459.4.1转基因生物与国际贸易和社会经济问题1459.4.2转基因生物的社会伦理问题146复习题148附录149附录1基因工程相关网站149附录2科研案例分析149附录3中英文名词解释183参考文献193

本书分四个部分介绍基因工程原理与技术，即：（1）基因工程操作的四个基本条件——工具酶、载体、受体细胞和目的基因；（2）基因工程的主要操作技术路线——目的基因的分离制备、重组子的构建、重组子的转移、重组子的筛选和鉴定、克隆基因的表达；（3）转基因生物，包括植物、动物和微生物；（4）基因工程的安全性，包括实验操作的安全性和转基因生物的安全性。本书除重点介绍基因工程的基本理论外，还引用了最新的科研成果，力求新颖和易懂。本书可作为生物、农林、医学和制药专业本科生的参考教材，也可以作为该领域中研究人员的参考书使用。