目錄
緒論 1
0.1 基因工程的誕生及其發(fā)展史 2
0.1.1 基因工程產(chǎn)生的基礎 2
0.1.2 基因工程的誕生 3
0.1.3 基因工程的快速發(fā)展 4
0.2 基因工程的研究內(nèi)容及其應用 5
0.2.1 基因工程的研究內(nèi)容 5
0.2.2 基因工程的應用 6
0.3 基因工程的安全性 10
0.3.1 基因工程早期的安全性爭論 10
0.3.2 基因工程的安全性問題 11
0.3.3 基因工程技術應用的安全管 理 12
思考題 13
推薦參考書 13
附 基因工程安全管理辦法 14
第1章 基因工程的基礎知識與基本技術 17
1.1 基因工程的基礎知識 17
1.1.1 基因的結(jié)構(gòu)特點 17
1.1.2 從DNA到蛋白質(zhì) 21
1.1.3 基因研究進展 27
1.2 基因工程的基本技術 29
1.2.1 電泳技術 29
1.2.2 PCR 技術 31
1.2.3 分子雜交 33
1.2.4 DNA序列分析 36
1.2.5 基因突變技術 37
思考題 40
推薦參考書 40
第2章 基因操作的工具酶 41
2.1 限制性核酸內(nèi)切酶 41
2.1.1 寄主控制的限制與修飾作用 42
2.1.2 限制性核酸內(nèi)切酶的分類與命名 43
2.1.3 Ⅱ型限制酶的特性與DNA的切割 45
2.1.4 影響限制性核酸內(nèi)切酶活性的因素 49
2.2 DNA連接酶類 50
2.2.1 DNA 連接酶 50
2.2.2 連接酶對DNA分子的連接作用 50
2.2.3 影響連接反應的因素 52
2.3 DNA聚合酶類 52
2.3.1 大腸埃細菌DNA聚合酶I 52
2.3.2 Klenow 聚合酶 53
2.3.3 T4DNA 聚合酶 54
2.3.4 T7DNA 聚合酶 54
2.3.5 Taq DNA 聚合酶 54
2.3.6 逆轉(zhuǎn)錄酶 55
2.4 修飾酶類 55
2.4.1 S1 核酸酶 56
2.4.2 堿性磷酸酶 56
2.4.3 T4多核苷酸激酶 57
2.4.4 末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶 57
思考題 58
推薦參考書 58
第3章 基因克隆的載體 59
3.1 質(zhì)粒載體 60
3.1.1 質(zhì)粒的生物學特性 60
3.1.2 理想質(zhì)粒載體構(gòu)建的基本原理和方法 63
3.1.3 大腸埃細菌的幾種克隆載體的構(gòu)建 69
3.2 噬菌體載體 77
3.2.1 噬菌體的生物學特性 .77
3.2.2 λ噬菌體載體的構(gòu)建 78
3.2.3 λ噬菌體載體的類型 82
3.3 柯斯質(zhì)粒載體 85
3.3.1 柯斯質(zhì)粒載體的組成 85
3.3.2 柯斯質(zhì)粒載體的特性 85
3.3.3 使用柯斯質(zhì)粒克隆載體的基本程序 86
3.4 單鏈DNA噬菌體(M13噬菌體)克隆載體 87
3.4.1 M13噬菌體的生物學特性 87
3.4.2 構(gòu)建M13噬菌體克隆載體的策略和途徑 88
3.4.3 M13克隆載體的應用 89
3.5 噬菌粒載體 90
3.5.1 噬菌粒載體的概念 90
3.5.2 pUC118 和 pUC119 噬菌粒載體 90
3.6 人工染色體克隆載體 94
3.6.1 人工染色體克隆載體的含義和特點 94
3.6.2 酵母人工染色體克隆載體的構(gòu)建 94
3.6.3 細菌人工染色體的構(gòu)建 95
3.6.4 哺乳動物人工染色體 96
3.6.5 人工染色體克隆載體的應用 97
思考題 98
推薦參考書 98
第4章 DNA分子克隆 99
4.1 基因克隆方案 99
4.1.1 含目的基因的DNA片段獲得 99
4.1.2 載體與目的DNA片段的體外重組 .100
4.1.3 重組DNA分子導入宿主細胞 100
4.1.4 重組子的篩選 100
4.2 重組體的構(gòu)建 102
4.2.1 黏末端連接 102
4.2.2 平末端連接 103
4.2.3 修飾黍占末端連接 104
4.2.4連接條件的優(yōu)化 108
4.2.5 重組體構(gòu)建的修飾 108
4.3 重組體導入宿主細胞 109
4.3.1 重組DNA分子的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染 109
4.3.2 重組體的體外包裝及λ噬菌體的轉(zhuǎn)導 110
4.3.3 直接轉(zhuǎn)化技術 111
4.4 重組體克隆的篩選與鑒定 112
4.4.1 表型特征篩選(遺傳檢測法） 113
4.4.2 菌落(噬菌斑)原位雜交篩選 120
4.4.3 免疫學方法篩選 124
4.4.4 結(jié)構(gòu)分析篩選 127
4.4.5 轉(zhuǎn)譯篩選 129
思考題 131
推薦參考書 131
第5章 目的基因的獲取 132
5.1 化學合成法獲得目的基因 132
5.1.1 亞磷酸三酯法 132
5.1.2 基因的組裝 133
5.2 PCR技術獲取目的基因 134
5.2.1 反轉(zhuǎn)錄 PCR 134
5.2.2 依據(jù)基因部分序列信息獲得基因全長序列 136
5.3 篩選基因文庫獲取目的基因 139
5.3.1 基因文庫的構(gòu)建 139
5.3.2 cDNA文庫的構(gòu)建 141
5.3.3 篩選基因文庫獲取目的基因 143
5.4 轉(zhuǎn)座子標簽法獲得目的基因 144
5.4.1 轉(zhuǎn)座子標簽法的基本原理 144
5.4.2 轉(zhuǎn)座子標簽法的應用 144
5.5 圖位克隆獲得目的基因 145
5.5.1 染色體步移 146
5.5.2 染色體登陸 146
5.6 mRNA差別顯示技術獲得差異表達的基因 147
5.6.1 mRNA差別顯示技術原理 147 vjj
5.6.2 mRNA差別顯示技術的應用分析 147
5.7 酵母雙雜交系統(tǒng)分離目的基因 147
5.7.1 酵母雙雜交技術的基本原理 147
5.7.2 酵母雙雜交系統(tǒng)的組成成分 149
5.7.3 酵母雙雜交技術的實驗程序 150
5.8 生物信息技術分離和鑒定目的基因 150
5.8.1 利用EST數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)新基因 150
5.8.2 通過蛋白家族的保守性分離目的基因 150
5.9 獲取目的基因方法的選擇策略 151
思考題 152
推薦參考書 152
第6章 克隆基因的表達 153
6.1 克隆基因表達的基本規(guī)律 154
6.1.1 克隆基因表達的過程 154
6.1.2 克隆基因表達的調(diào)控元件 156
6.2 克隆基因的表達系統(tǒng) 161
6.2.1 大腸埃細菌表達系統(tǒng) 161
6.2.2 酵母表達系統(tǒng) 165
6.3 克隆基因高效表達的策略 169
6.3.1 影響克隆基因表達的因素 169
6.3.2 大腸埃細菌高效表達外源基因的策略 171
6.3.3 克隆基因表達產(chǎn)物的利用 174
思考題 176
推薦參考書 177
第7章 基因工程相關技術 178
7.1 基因信息分析技術 178
7.1.1 核酸序列的檢索 178
7.1.2 核酸序列的基本分析 180
7.1.3 基因的電子表達譜分析 183
7.1.4 核酸序列的電子基因定位分析 185
7.1.5 基于核酸序列比對分析的功能預測 186
7.1.6 cDNA序列的開放讀碼框分析 188
7.1.7 引物設計 188
7.2 基因芯片技術 190
7.2.1 基因芯片的技術原理 191
7.2.2 基因芯片的制備 191
7.2.3 靶序列的標記和雜交 195
7.2.4 基因芯片的應用 196
思考題 198
推薦參考書 198
第8章 轉(zhuǎn)基因生物技術簡介 199
8.1 轉(zhuǎn)基因植物技術 200
8.1.1 植物基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng) 200
8.1.2 轉(zhuǎn)基因植物的篩選與檢測 204
8.1.3 植物基因工程表達載體的改進和優(yōu)化 205
8.1.4 植物基因工程應用 206
8.2 轉(zhuǎn)基因動物技術 210
8.2.1 培育轉(zhuǎn)基因動物的基本操作過程 210
8.2.2 外源基因?qū)雱游锛毎姆椒?."211
8.2.3 轉(zhuǎn)基因動物的研究成果及應用 217
8.3 桿狀病毒與昆蟲細胞表達系統(tǒng) 224
8.3.1 桿狀病毒的分子生物學特性 224
8.3.2 桿狀病毒表達系統(tǒng)的優(yōu)點 226
8.3.3 桿狀病毒載體 226
8.3.4 昆蟲培養(yǎng)細胞表達系統(tǒng)在外源蛋白生產(chǎn)上的應用 229
8.3.5 利用蟲體生產(chǎn)重組蛋白 229
8.4 藍藻基因工程 230
8.4.1 藍藻基因工程的概況 230
8.4.2 藍藻基因工程的載體構(gòu)建 231
8.4.3 藍藻遺傳轉(zhuǎn)化 233
8.4.4 用作外源基因表達的宿主藍藻 233
8.4.5 基因篩選與檢測 234
8.4.6 藍藻基因工程的應用 234
思考題 235
推薦參考書 235
參考文獻 236
英文專業(yè)名詞索引 237