生物科学生物技术系列·普通高等教育规划教材·国家精品课程教材：基因工程 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

《基因工程》主要介绍了基因工程的基本概念、基本原理、常用基因工程操作技术以及基因工程与功能基因组学相结合的技术应用进展。主要内容包括三大块：一是基因工程的基本原理与基本技术，包括工具酶和克隆载体、表达载体及常用的基因表达系统，目的基因获取、制备、扩增、导入与鉴定的各种方法；二是基因工程在功能基因组学研究中的应用，包括基因表达谱的研究技术、全基因组化学诱变和转座子饱和诱变的技术、基因敲除与基因敲减的技术、GAL4/UAS过表达系统、酵母双杂交及免疫共沉淀等蛋白质相互作用研究的技术等；三是基因工程在工农业生产中的应用，包括转基因植物、转基因动物的制备与应用，基因治疗的原理与策略以及基因工程药物的研制与现状等。
本教材是专门针对国内生物及其相关专业本科生的就业和进一步考研、深造需要而编写的，适合普通高等院校及科研院所的本科生、研究生及专业课教师使用，也可作为相关领域科研人员的参考书。

目录

第1章 基因工程概述1
1.1 基因工程的概念与基本流程1
1.1.1 基因工程的概念1
1.1.2 基因工程的基本流程1
1.2 基因工程的发展简史3
1.2.1 基因工程诞生的背景3
1.2.2 基因工程的诞生4
1.2.3 基因工程的发展4
1.3 基因工程的研究意义和应用5
1.3.1 基因工程在功能基因组学研究中的应用5
1.3.2 基因工程在工业领域的应用6
1.3.3 基因工程在农业领域的应用7
1.3.4 基因工程在医药领域的应用9
1.4 趣味讨论：基因工程与克隆人的争论10
本章小结13
复习题13

第2章 基因工程的工具酶与载体14
2.1 工具酶14
2.1.1 限制性核酸内切酶14
2.1.2 DNA连接酶18
2.1.3 DNA聚合酶类21
2.1.4 碱性磷酸酶22
2.1.5 末端脱氧核苷酸转移酶23
2.1.6 其他工具酶23
2.2 克隆载体24
2.2.1 质粒载体24
2.2.2 噬菌体载体29
2.2.3 黏粒载体32
2.2.4 人工微小染色体33
2.3 表达载体34
2.3.1 原核表达载体34
2.3.2 真核表达载体43
2.4 实例分析：一个表达双色荧光的转基因斑马鱼载体的构建47
本章小结50
复习题50

第3章 目的基因的制备与鉴定52
3.1 从基因文库获取目的基因53
3.1.1 基因组文库的构建与筛选53
3.1.2 cDNA基因文库的构建与筛选56
3.2 从GENBANK基因组数据库获取目的基因65
3.2.1 基因组数据库66
3.2.2 计算机克隆目的基因67
3.3 PCR获取与扩增目的基因69
3.3.1 常规PCR70
3.3.2 反向PCR75
3.3.3 反转录PCR76
3.3.4 实时荧光定量PCR77
3.3.5 RACE�睵CR80
3.3.6 多重PCR81
3.3.7 原位PCR84
3.4 通过蛋白质工程改建目的基因85
3.4.1 蛋白质工程的概念85
3.4.2 蛋白质工程的定点突变技术86
3.4.3 蛋白质工程的定向进化技术88
3.5 目的基因的鉴定90
3.5.1 目的基因导入受体细胞的方法90
3.5.2 遗传表型检测法91
3.5.3 酶切电泳检测法96
3.5.4 核酸分子杂交98
3.5.5 PCR扩增鉴定筛选105
3.5.6 DNA序列测定105
3.6 实例分析：一个人类新基因hhole的克隆与分析109
3.6.1 人类新基因hhole的克隆109
3.6.2 人类新基因hhole的生物信息学分析113
本章小结117
复习题117

第4章 基因工程在基因功能研究中的应用118
4.1 基因的表达谱研究技术118
4.1.1 胚胎原位杂交技术119
4.1.2 胚胎抗体染色技术123
4.1.3 基因芯片技术127
4.1.4 蛋白质组学技术131
4.2 基因的突变研究技术134
4.2.1 化学诱变134
4.2.2 转座子全基因组诱变135
4.3 基因敲除与基因敲减技术138
4.3.1 基因敲除技术138
4.3.2 RNA干扰技术145
4.3.3 Morpholino干扰技术149
4.4 基因过表达与异位表达技术151
4.4.1 GAL4�睻AS系统的构建151
4.4.2 GAL4/UAS定时开启系统152
4.5 基因的相互作用研究技术153
4.5.1 凝胶迁移率阻滞技术154
4.5.2 染色质免疫沉淀技术155
4.5.3 酵母双杂交技术155
4.5.4 免疫共沉淀技术157
4.6 实例分析：HDAC1基因在小鼠心脏发育中的功能研究159
本章小结164
复习题165

第5章 转基因植物166
5.1 植物的转基因技术166
5.1.1 目的基因的克隆166
5.1.2 植物表达载体的选择167
5.1.3 植物转化受体系统167
5.1.4 外源基因导入植物的方法168
5.2 转基因植物的筛选与检测173
5.2.1 报告基因174
5.2.2 分子生物学检测方法176
5.3 转基因植物研究和生产现状177
5.3.1 抗除草剂转基因作物177
5.3.2 抗虫转基因作物178
5.3.3 提高作物产量和品质的转基因作物180
5.3.4 其他转基因作物181
5.3.5 植物生物反应器183
5.4 转基因植物的安全性185
5.4.1 转基因安全性的由来185
5.4.2 转基因安全性的争论186
本章小结190
复习题191

第6章 转基因动物192
6.1 动物的转基因技术193
6.1.1 显微注射法193
6.1.2 逆转录病毒法199
6.1.3 胚胎干细胞法201
6.1.4 体细胞核移植法203
6.2 转基因动物的筛选与检测207
6.2.1 报告基因207
6.2.2 分子生物学检测方法208
6.2.3 转基因动物整体表型的观察210
6.3 转基因动物的现状与应用210
6.3.1 转基因动物的现状210
6.3.2 转基因动物在基因功能研究中的应用210
6.3.3 转基因技术在动物育种中的应用211
6.3.4 转基因动物在医学研究中的应用212
6.3.5 动物生物反应器213
本章小结215
复习题215

第7章 基因治疗217
7.1 基因治疗的概念与策略217
7.1.1 基因治疗的途径与策略217
7.1.2 基因治疗的基本程序218
7.1.3 基因治疗的现状与问题220
7.2 基因治疗的载体222
7.2.1 逆转录病毒载体223
7.2.2 腺病毒载体225
7.2.3 腺伴随病毒载体227
7.2.4 单纯疱疹病毒载体228
7.2.5 非病毒载体229
7.3 重要疾病的基因治疗230
7.3.1 遗传病的基因治疗230
7.3.2 肿瘤的基因治疗235
7.3.3 艾滋病的基因治疗242
本章小结246
复习题246

第8章 基因工程药物247
8.1 基因工程药物的发展概况247
8.1.1 基因工程药物的发展简史与现状247
8.1.2 基因工程药物的特点254
8.1.3 基因工程药物的研发过程255
8.2 基因工程制药的下游技术256
8.2.1 基因工程菌的规模化培养256
8.2.2 基因工程菌细胞的破碎258
8.2.3 基因重组蛋白的分离与纯化259
8.3 几种重要基因工程药物的研发概况262
8.3.1 基因工程激素类药物262
8.3.2 基因工程细胞因子类药物265
8.3.3 基因工程抗体270
8.3.4 基因工程疫苗275
本章小结281
复习题281
参考文献282

精彩书摘

【本章导读】
基因工程是发展最快的一种生物技术，在生物技术中处于核心地位。本章介绍了基因工程的基本概念、基本流程以及基因工程诞生与发展的历史背景与简要过程。基因工程具有巨大的应用前景，在生命科学基础研究领域、工农业生产领域以及医药领域都取得了丰硕的应用成果。克隆技术也为人类繁殖方式及疾病治疗带来了一场革命。
21世纪是生命科学的世纪，而21世纪生命科学的核心则是生物技术。以生物技术和分子生物学为主体的现代生命科学已经成为带动和影响其他学科发展的领头学科。建立在分子生物学和遗传学基础之上的基因工程则是生物技术中发展速度最快、创新成果最多、应用前景最广的一门核心技术，它的显著特点是能够跨越生物种属之间不可逾越的鸿沟，打破常规育种难以突破的物种界限，开辟了在短时间内改造生物遗传特性的新领域。基因工程使得原核生物与真核生物之间、动物与植物之间、以至人和其他生物之间的遗传信息可以进行重组和转移，因而基因工程成为当今生命科学领域中最具生命力、最引人注目的学科之一。

前言/序言

基因工程技术自1973年诞生之后，以惊人的速度飞速发展，其应用成果已经渗透到人们生活和工农业生产的各个领域，成为生物技术中发展速度最快、创新成果最多、应用前景最广的一门核心技术。基因工程课程也已成为国内外高校生物技术和生物科学专业本科生的一门专业主干课程。
湖南师范大学生命科学学院自1997年开始为硕士研究生开设基因工程课程，是全院唯一一门硕士研究生的专业基础课程。2002年开始为生物技术专业和国家生命科学技术人才培养基地的本科生开设基因工程专业课，现在授课对象已经扩展到了生物科学专业和树达学院生物技术专业的本科生。2008年，湖南师范大学基因工程本科教学项目相继获得学校和湖南省教育厅的精品课程建设立项，2009年获得国家教育部的精品课程建设立项。为了配合《基因工程》国家精品课程的建设，及时跟踪学科发展前沿，我们于2009年底开始着手编写这一本新的《基因工程》教材。
如今，生命科学已经进入功能基因组时代。基因工程在现阶段的主要特色就是基因工程技术与功能基因组学的完美结合与相互促进，因此本教材的主要特点就是第一次详细介绍了基因工程在基因功能研究中的应用，而功能基因组研究的需求又促使基因工程技术不断向前沿发展。对于师范类高校和综合性大学的生命科学相关专业的本科生来说，目前的就业去向主要有两个，一是去国内外高校和科研院所继续深造、读研和攻博，二是面向大专院校、科研院所以及生物制剂和制药公司从事教学、科研、研发和销售工作。不管哪一种去向，大部分的工作内容都会或多或少与基因工程及功能基因组学的研究技术打交道，因此本教材将基因工程技术与功能基因组学的结合也适应了大学生就业市场的需求。
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