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基因工程(第2版)

“十五”国家规划教材

作者:
孙明
定价:
46.00元
ISBN:
978-7-04-038217-4
版面字数:
0.000千字
开本:
16开
全书页数:
407页
装帧形式:
平装
重点项目:
“十五”国家规划教材
出版时间:
2013-09-09
读者对象:
高等教育
一级分类:
生物技术/生物工程

《基因工程》是国家精品课程“基因操作原理”配套教材,第1版为“普通高等教育十五国家级规划教材”。本书全面、系统介绍了基因工程的原理、策略和技术方法,具有较好的先进性、前瞻性和实践性,得到使用院校的广泛好评。在保持第1版风格和特色基础上,第2版结合学科发展,对基因操作技术和基因工程技术进展做诸多补充、修订,主要包括:将原第六章“基因操作中大分子的分离和分析”拓展为2章;原第七章“基因芯片技术”有关操作技术和原理合并到第六章中,作为分子杂交技术的内容;原第九章“DNA序列分析”增加高通量测序技术、单分子测序技术;原第十二章“基因组研究技术”补充了基因组研究、相互作用研究的新技术,以及最新发展的基因组编辑技术;重新撰写第十九章;在第二篇“基因工程应用”对各种基因工程实践做了更新和完善。

第2版主要分为基因操作原理、基因工程应用2篇,全书合计19章,分别是:基因工程概述、分子克隆工具酶、分子克隆载体、人工染色体载体、表达载体、基因操作中大分子的分离和检测、基因操作中的核酸分析技术、PCR技术及其应用、DNA序列分析、DNA诱变、DNA文库的构建和目的基因的筛选、基因组研究技术、植物基因工程、动物基因工程、酵母基因工程、细菌基因工程、病毒基因工程、医药基因工程、基因工程产品的安全评价及其管理。

本书可为高等院校生物技术、生物工程、生物制药相关专业教学使用,也可供相关的科研、技术和管理人员参考。

  • 前辅文
  • 第一章 基因工程概述
    • 第一节 基因操作与基因工程
      • 一、 基因操作与基因工程的关系
      • 二、 基因工程的诞生与发展
    • 第二节 基因工程是生物科学发展的必然产物
      • 一、 基因是基因重组的物质基础
      • 二、 DNA的结构和功能
      • 三、 基因操作技术的发展促进基因工程的诞生和发展
      • 四、 基因工程的内容
    • 第三节 基因的结构——基因操作的理论基础
      • 一、 基因的结构组成对基因操作的影响
      • 二、 基因克隆的通用策略
    • 思考题
    • 主要参考文献
  • 第一篇 基因操作原理
    • 第二章 分子克隆工具酶
      • 第一节 限制性内切酶
        • 一、 限制与修饰
        • 二、 限制酶识别的序列
        • 三、 限制酶产生的末端
        • 四、 DNA末端长度对限制酶切割的影响
        • 五、 位点偏爱
        • 六、 酶切反应条件
        • 七、 星星活性
        • 八、 单链DNA的切割
        • 九、 酶切位点的引入
        • 十、 影响酶活性的因素
        • 十一、 酶切位点在基因组中分布的不均一性
      • 第二节 甲基化酶
        • 一、 甲基化酶的种类
        • 二、 依赖于甲基化的限制系统
        • 三、 甲基化对限制酶切的影响
      • 第三节 DNA聚合酶
        • 一、 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ
        • 二、 Klenow DNA聚合酶
        • 三、 T4噬菌体DNA聚合酶
        • 四、 T7噬菌体DNA聚合酶
        • 五、 耐热DNA聚合酶
        • 六、 反转录酶
        • 七、 末端转移酶
      • 第四节 其他分子克隆工具酶
        • 一、 依赖于DNA的RNA聚合酶
        • 二、 连接酶
        • 三、 T4多核苷酸激酶
        • 四、 碱性磷酸酶
        • 五、 核酸酶
        • 六、 核酸酶抑制剂
        • 七、 琼脂糖酶
        • 八、 DNA结合蛋白
        • 九、 其他酶
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第三章 分子克隆载体
      • 第一节 质粒载体
        • 一、 质粒的基本特性
        • 二、 标记基因
        • 三、 质粒载体的种类
      • 第二节 λ噬菌体载体
        • 一、 λ噬菌体的分子生物学
        • 二、 λ噬菌体载体的选择标记
        • 三、 代表性λ噬菌体载体
        • 四、 λ噬菌体载体的克隆原理及步骤
        • 五、 λ噬菌体位点特异性重组系统在基因克隆中的应用
      • 第三节 单链丝状噬菌体载体
        • 一、 M13噬菌体的生物学
        • 二、 M13噬菌体载体
        • 三、 M13噬菌体载体的宿主菌
        • 四、 丝状噬菌体载体克隆中经常遇到的问题
        • 五、 噬菌粒
        • 六、 M13KO7辅助噬菌体
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第四章 人工染色体载体
      • 第一节 黏粒载体
        • 一、 黏粒的结构特征和用途
        • 二、 黏粒载体的工作原理
        • 三、 黏粒克隆载体
        • 四、 黏粒文库的扩增和贮存
        • 五、 构建黏粒文库应注意的问题
      • 第二节 酵母人工染色体载体
        • 一、 YAC载体的复制元件和标记基因
        • 二、 YAC载体的工作原理
      • 第三节 细菌人工染色体载体
        • 一、 BAC载体及其结构组成
        • 二、 BAC载体工作原理
        • 三、 控制拷贝数的BAC载体和Fosmid载体
      • 第四节 P1噬菌体载体和P1人工染色体载体
        • 一、 P1噬菌体的分子遗传特征
        • 二、 P1噬菌体载体
        • 三、 P1人工染色体载体
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第五章 表达载体
      • 第一节 大肠杆菌表达载体
        • 一、 大肠杆菌表达载体的结构
        • 二、 利用T7噬菌体启动子的表达载体
        • 三、 利用大肠杆菌固有基因启动子的表达载体
        • 四、 表达融合蛋白的表达载体
        • 五、 无细胞体系蛋白质表达系统
        • 六、 表达产物的纯化
        • 七、 蛋白表达中可能存在的问题
      • 第二节 穿梭载体
        • 一、 大肠杆菌/革兰氏阳性细菌穿梭载体
        • 二、 大肠杆菌/酵母菌穿梭载体
        • 三、 其他穿梭载体
      • 第三节 整合载体
        • 一、 基因插入/基因敲除
        • 二、 随机插入突变载体
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第六章 基因操作中大分子的分离和检测
      • 第一节 DNA的分离、检测和纯化
        • 一、 大肠杆菌质粒DNA的分离和纯化
        • 二、 基因组DNA的分离
        • 三、 DNA的琼脂糖凝胶电泳
        • 四、 聚丙烯酰胺凝胶电泳
        • 五、 脉冲场凝胶电泳
        • 六、 紫外吸收法检测DNA的浓度和纯度
        • 七、 DNA片段的纯化
      • 第二节 RNA的分离、检测和纯化
        • 一、 控制潜在RNA酶的活性
        • 二、 RNA的抽提和纯化
        • 三、 mRNA的纯化
        • 四、 RNA的电泳检测
      • 第三节 分子杂交
        • 一、 Southern杂交
        • 二、 Northern杂交
        • 三、 Western杂交
        • 四、 其他分子杂交
        • 五、 DNA微阵列分析
        • 六、 探针的标记
      • 第四节 重组DNA分子导入大肠杆菌
        • 一、 CaCl 2转化法
        • 二、 电转化法
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第七章 基因操作中的核酸分析技术
      • 第一节 DNA和蛋白质相互作用分析
        • 一、 凝胶阻滞实验
        • 二、 DNase Ⅰ足迹实验
        • 三、 体内足迹实验
        • 四、 酵母单杂交技术
        • 五、 染色质免疫沉淀法
        • 六、 DNA蛋白质相互作用研究技术的新进展
      • 第二节 RNA作图和端点分析
        • 一、 RNA的S1核酸酶作图
        • 二、 S1核酸酶作图分析mRNA的端点
        • 三、 引物延伸法分析mRNA的端点
      • 第三节 RNA干扰技术
        • 一、 RNAi现象的发现
        • 二、 RNAi的作用机制
        • 三、 RNAi技术中的关键问题
        • 四、 RNAi技术的应用
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第八章 PCR技术及其应用
      • 第一节 PCR技术原理和工作方式
        • 一、 PCR的基本原理
        • 二、 PCR反应体系
        • 三、 PCR反应程序
      • 第二节 PCR产物的克隆
        • 一、 在PCR产物两端添加限制性酶切位点
        • 二、 A/T克隆法
        • 三、 平末端DNA片段的克隆
        • 四、 长片段DNA的PCR扩增
      • 第三节 PCR扩增未知DNA片段
        • 一、 反向PCR
        • 二、 利用接头的PCR
        • 三、 热不对称交错PCR
      • 第四节 与反转录相关的PCR
        • 一、 cDNA末端的快速扩增
        • 二、 差异显示PCR
      • 第五节 PCR产生DNA指纹
        • 一、 多重PCR
        • 二、 随机扩增多态性DNA
        • 三、 扩增片段长度多态性
      • 第六节 实时定量PCR
        • 一、 实时荧光定量PCR的定量方式
        • 二、 荧光标记方式
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第九章 DNA序列分析
      • 第一节 第一代DNA测序技术
        • 一、 Maxam Gilbert化学降解法测序技术
        • 二、 Sanger双脱氧链终止法
      • 第二节 第二代测序技术
        • 一、 454测序技术
        • 二、 Solexa测序技术
        • 三、 SOLiD测序技术
        • 四、 离子肼测序技术
      • 第三节 单分子测序技术
        • 一、 Heliscope单分子测序技术
        • 二、 SMRT单分子测序技术
        • 三、 纳米孔单分子测序技术
        • 四、 现代测序技术的发展趋势和展望
      • 第四节 DNA片段序列测定的策略
        • 一、 通用引物指导未知序列的测定
        • 二、 引物步移
        • 三、 随机克隆测序
        • 四、 缺失克隆测序
      • 第五节 转录组测序
        • 一、 RNA seq技术简介
        • 二、 mRNA Seq技术流程
        • 三、 mRNA的富集
        • 四、 mRNA的测序
      • 第六节 核苷酸序列的生物信息分析
        • 一、 序列分析和生物信息学的应用
        • 二、 基因数据库和分析工具
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十章 DNA诱变
      • 第一节 随机诱变
        • 一、 错误掺入诱变
        • 二、 盒式诱变
        • 三、 增变菌株的诱变作用
        • 四、 化学诱变
      • 第二节 DNA体外重组
        • 一、 DNA洗牌法
        • 二、 交错延伸重组
        • 三、 随机引发重组
      • 第三节 寡核苷酸介导的定点诱变
        • 一、 寡核苷酸介导定点诱变的基本流程
        • 二、 诱变寡核苷酸的设计
        • 三、 不依赖于PCR的DNA定点诱变
        • 四、 PCR介导的定点诱变
      • 第四节 嵌套缺失
        • 一、 嵌套缺失的制备
        • 二、 嵌套缺失的应用
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十一章 DNA文库的构建和目的基因的筛选
      • 第一节 基因组DNA文库的构建
        • 一、 基因组DNA文库的类型和发展
        • 二、 文库的代表性和随机性
        • 三、 基因组DNA文库的构建流程
      • 第二节 cDNA文库的构建
        • 一、 cDNA文库的特征和发展
        • 二、 cDNA文库的构建
        • 三、 cDNA文库均一化处理
        • 四、 扣除杂交cDNA文库
        • 五、 全长cDNA文库
        • 六、 其他cDNA文库
      • 第三节 基因克隆的筛选策略
        • 一、 表型筛选法
        • 二、 杂交筛选和PCR筛选
        • 三、 免疫筛选
        • 四、 酵母双杂交系统
        • 五、 克隆基因的验证和分析
      • 第四节 DNA文库的保存
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十二章 基因组研究技术
      • 第一节 传统基因组研究技术
        • 一、 基因组遗传图谱的构建
        • 二、 基因组物理图谱的构建
        • 三、 基因组测序
      • 第二节 现代基因组研究技术
        • 一、 基因组序列的解读
        • 二、 基因功能的预测和验证
        • 三、 功能基因组学研究技术
      • 第三节 基因组工程
        • 一、 基因工程与基因组工程
        • 二、 基因组工程研究中的遗传同源重组系统
      • 思考题
      • 主要参考文献
  • 第二篇 基因工程应用
    • 第十三章 植物基因工程
      • 第一节 植物基因工程的发展现状
      • 第二节 植物基因工程方法
        • 一、 原生质体介导法
        • 二、 基因枪法
        • 三、 根癌农杆菌介导法
        • 四、 基因枪法与根癌农杆菌介导法的比较
        • 五、 植物基因工程新技术
      • 第三节 转化子细胞的筛选
        • 一、 植物基因工程中的选择基因
        • 二、 报告基因
      • 第四节 转化体的鉴定与证实
        • 一、 PCR检测外源基因的整合
        • 二、 Southern杂交检测外源基因的整合
        • 三、 RTPCR检测外源基因的表达
        • 四、 Northern杂交检测外源基因的表达
        • 五、 Realtime PCR实时荧光定量PCR检测外源基因的表达
        • 六、 Western杂交检测外源基因表达的产物
      • 第五节 植物基因工程研究的应用和展望
        • 一、 抗性基因工程
        • 二、 植物品质改良基因工程
        • 三、 植物杂种优势的利用
        • 四、 植物代谢工程
        • 五、 生物反应器
        • 六、 复合性状
        • 七、 筛选标记基因的去除
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十四章 动物基因工程
      • 第一节 动物基因工程的发展现状与趋势
        • 一、 精细与安全的动物遗传修饰新技术
        • 二、 转基因动物将成为有限自然资源高效利用的主力军
      • 第二节 动物转基因技术
        • 一、 动物基因工程载体
        • 二、 载体相关调控元件
        • 三、 基因转移技术
      • 第三节 转基因动物制备
        • 一、 转基因动物的制备方法
        • 第四节 转基因动物鉴定与安全评价
        • 一、 外源基因的基因组水平鉴定
        • 二、 转基因动物中外源基因表达水平检测
        • 三、 转基因动物中目标基因的蛋白水平测定
        • 四、 转基因动物传代与检测
        • 五、 转基因动物及其产品的安全性评价
      • 第五节 转基因动物的应用与展望
        • 一、 转基因动物的应用
        • 二、 转基因动物的展望
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十五章 酵母基因工程
      • 第一节 酵母基因工程的发展现状和发展趋势
        • 一、 酵母基因工程的优点
        • 二、 酵母基因工程的发展现状
        • 三、 酵母基因工程的发展趋势
      • 第二节 酵母表达系统
        • 一、 酵母表达系统概述
        • 二、 常用酵母表达系统
      • 第三节 酵母基因工程的应用
        • 一、 酵母基因工程的应用情况
        • 二、 酵母基因工程的应用举例
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十六章 细菌基因工程
      • 第一节 细菌基因工程的发展现状和发展趋势
        • 一、 细菌基因工程的发展简史
        • 二、 细菌基因工程的发展现状
        • 三、 细菌基因工程的发展趋势及前景展望
      • 第二节 细菌基因工程的表达系统
        • 一、 细菌基因工程的表达系统
        • 二、 表达载体构建原则
        • 三、 外源基因表达的方式
        • 四、 常见细菌表达系统
      • 第三节 细菌基因工程的应用
        • 一、 农业领域的基因工程细菌
        • 二、 食品和工业基因工程菌
        • 三、 重组DNA技术生产医用抗生素
        • 四、 环境微生物基因工程菌的应用
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十七章 病毒基因工程
      • 第一节 病毒载体
        • 一、 动物病毒载体
        • 二、 植物病毒载体
        • 三、 噬菌体载体
      • 第二节 病毒与基因工程
        • 一、 基因工程病毒疫苗
        • 二、 病毒与基因治疗
        • 三、 溶瘤病毒与癌症治疗
        • 四、 病毒与生物防治
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十八章 医药基因工程
      • 第一节 基因工程药物的开发现状与发展趋势
        • 一、 基因工程药物的种类
        • 二、 基因工程药物的产业化状况
        • 三、 基因工程药物的发展趋势
      • 第二节 基因工程蛋白和多肽药物
        • 一、 基因工程胰岛素
        • 二、 基因工程人红细胞生成素
        • 三、 基因工程干扰素
        • 四、 基因工程疫苗
        • 五、 基因工程抗体
      • 第三节 基因工程抗体
        • 一、 抗体的结构
        • 二、 天然抗体的局限性
        • 三、 基因工程抗体的种类
      • 第四节 基因工程核酸类药物
        • 一、 反义核酸药物
        • 二、 核酸疫苗
        • 三、 RNA干扰
        • 四、 基因治疗
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 第十九章 基因工程产品的安全评价及其管理
      • 第一节 基因工程产品的安全评价
        • 一、 DNA重组生物安全准则
        • 二、 转基因生物产品的安全评价原则
      • 第二节 基因工程产品的安全性管理类型
      • 第三节 基因工程技术安全性探讨及其产品的发展前景
      • 附录 转基因农作物产品的安全性争论事件
        • 一、 食用安全争议事件
        • 二、 生态安全事例
      • 思考题
      • 主要参考文献
    • 索引

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