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基因工程

2020-06-21 00:00:00

基因工程内容简介本书共十章，重点阐述基因工程概论、基因工程条件、基因工程的主要技术、目的基因的获得、重组子构建及其转化，外源基因表达的分子机制及提高其表达的技术策略、外源基因表达产物的分离和纯化、植物、动物和微生物基因工程的技术流程与应用和基因工程的安全性评价与管理等内容。本书坚持基础性、通用性和教学实用性相结合，在重点阐述基本理论、原理和方法的同时，尽可能反映基因工程领域的一些新进展。本书的基础性和实用性强，突出了农林院校生物学专业偏向应用的特点，适合用作全国农林院校生物学及生物工程等相关专业本科教材。基因工程目录前言章绪论节基因工程的内容与应用一、基因工程的概念二、基因工程的技术流程三、基因工程的基本条件四、基因工程的技术策略五、基因工程的作用与影响第二节基因工程的发展历程和理论基础一、基因工程的发展历程二、基因工程理论基础和技术支撑第三节学习基因工程课程的意义和方法一、学习和研究基因工程的意义二、学习基因工程的方法思考题第二章基因工程的酶学基础节限制性内切核酸酶一、限制-修饰系统二、限制性内切核酸酶的类型三、限制性内切核酸酶的命名四、Ⅱ型限制内切核酸酶的基本特性五、影响限制性内切核酸酶活性的因素六、限制性内切核酸酶对DNA的消化作用第二节 DNA连接酶一、DNA连接酶的发现二、DNA连接酶的特点三、DNA连接酶的作用机理四、影响连接反应的因素第三节 DNA聚合酶和反转录酶一、DNA聚合酶二、反转录酶第四节 DNA修饰酶一、末端脱氧核苷酸转移酶二、T4多核苷酸激酶三、碱性磷酸酶第五节外切核酸酶一、大肠杆菌外切核酸酶Ⅶ 二、双链外切核酸酶第六节单链内切核酸酶一、S1核酸酶二、Bal 31核酸酶三、脱氧核糖核酸酶工第七节 RNA酶一、核糖核酸酶A 二、核糖核酸酶H 三、核糖核酸酶T1 思考题第三章载体节克隆载体一、质粒载体二、噬菌体载体三、噬菌体-质粒杂合载体四、人工染色体及其应用第二节表达载体一、质粒表达载体二、病毒表达载体三、大片段表达载体第三节特殊用途的载体一、插入或定点整合突变载体二、启动子探针型表达载体三、RNAi载体思考题第四章基因工程的主要技术及其原理节 DNA和RNA的提取和纯化一、DNA提取的基本原理与方法二、RNA提取的基本原理与方法三、DNA或RNA浓度、纯度和相对分子质量的测定第二节凝胶电泳一、琼脂糖凝胶电泳二、琼脂糖变性胶电泳三、聚丙烯酰胺凝胶电泳四、脉冲电场凝胶电泳五、凝胶电泳中DNA的检测第三节核酸和蛋白质的分子杂交一、探针的标记二、Southern杂交三、Northem杂交四、菌落(或噬菌斑)杂交五、斑点印迹杂交和狭线印迹杂交六、Western杂交七、液相杂交第四节聚合酶链式反应技术一、PCR技术原理二、PCR反应体系三、PCR技术的应用第五节 DNA序列分析一、Maxam-Gilbert化学降解法二、Sanger双脱氧链终止法三、DNA的自动测序四、DNA的测序策略五、核苷酸序列的生物信息学分析第六节基因定点诱变一、盒式诱变二、寡核苷酸引物诱变三、PCR诱变第七节 DNA与蛋白质互作分析一、酵母单杂交系统二、凝胶阻滞试验三、DNase Ⅰ工足迹试验四、DNA与蛋白质互作的免疫沉淀分析思考题第五章目的基因的获得节 PCR扩增获得目的基因或cDNA 一、已知序列基因的PCR扩增二、常规PCR衍生的几种基因克隆技术第二节基因组文库的构建与基因分离一、基因组文库的类型二、构建基因组文库应满足的条件三、基因组文库的构建四、其他载体基因组文库的构建五、基因组文库的扩增筛选第三节 cDNA文库的构建与筛选一、cDNA文库的特征及发展二、构建cDNA文库应满足的条件三、cDNA文库的构建四、cDNA文库的筛选第四节根据基因差异表达获得目的基因一、差异显示PCR 二、cDNA代表性差异分析三、抑制性削减杂交四、RNA任意引物PCR 第五节基因的化学合成一、寡聚核苷酸单链的化学合成二、探针的化学合成三、连接子和接头的合成四、基因的半合成(酶促合成) 五、全长基因化学合成思考题第六章 DNA重组的操作节 DNA的体外重组一、黏性末端的连接二、平末端的连接三、PCR产物的连接四、Gateway载体构建系统第二节重组体导入受体细胞的原理与技术一、重组DNA导入大肠杆菌的方法二、重组DNA导入真核细胞的方法三、转化率及其影响因素第三节重组子的筛选与鉴定一、载体表型选择法二、根据插入基因的表型选择法三、DNA电泳检测法四、PCR检测法五、核酸杂交检测法六、免疫化学检测法七、DNA序列分析思考题第七章外源基因的表达及其优化策略节影响外源基因表达的因素一、阅读框架对转化基因表达的影响二、顺式作用元件对基因表达的影响三、翻译过程对表达的影响四、表达系统对表达产物的影响第二节外源基因在原核细胞中的表达一、原核生物基因表达与调控的特点二、原核生物基因表达载体的组成特征三、原核生物基因表达的受体系统四、优化外源基因在原核细胞中表达的策略第三节外源基因在真核细胞中的表达一、真核生物基因表达与调控的特点二、真核生物基因表达载体的组成特征三、真核表达的受体系统四、优化外源基因在真核细胞中表达的策略思考题第八章外源基因表达产物的分离纯化节重组蛋白分离纯化方法选择的基本原则一、纯化策略的制定二、层析类型的选择三、多种分离纯化技术的联合应用四、合适分离纯化介质的选择五、分离纯化过程的规模第二节不同表达形式的蛋白质分离纯化一、分离纯化的一般步骤二、大肠杆菌表达的重组蛋白质的分离纯化三、哺乳动物细胞表达的重组蛋白质的分离纯化第三节重组蛋白质的质量检测一、重组蛋白质的质量控制指标二、重组蛋白的质量检测项目与方法三、重组蛋白质的保存思考题第九章基因工程的应用节植物基因工程的应用一、植物基因工程技术流程二、植物基因工程的应用三、基因工程与常规育种相结合进行作物遗传改良第二节动物基因工程的应用一、动物基因工程的技术流程二、动物基因工程的应用第三节微生物基因工程的应用一、微生物基因工程的技术流程二、微生物基因工程的应用思考题第十章基因工程及其产品安全性管理节基因工程的安全性问题一、基因工程产品对人类健康的安全性二、基因工程对生态系统的安全性三、转基因生物与农业生产的安全性四、基因工程与伦理道德五、基因工程与动物权益保护第二节基因工程的安全性评价一、基因工程生态安全性评价二、基因工程食品安全性评价第三节基因工程安全管理一、生物安全管理二、中国转基因生物的安全管理思考题主要参考文献基因工程节选章绪论基因工程是20世纪70年代在分子遗传学、细胞生物学基础上发展起来的，是一种可以按照人们的意愿设计、改造和组建生物品种的新技术。虽然问世不久，但已充分显示出无限的生命力，它将对自然界和人类社会生活产生广泛而深远的影响。 **节基因工程的内容与应用一、基因工程的概念基因工程是通过基因操作，将目的基因或DNA片段与合适的载体连接转入目标生物细胞，通过复制、转录、翻译外源目的基因以及蛋白质的活性表达，使转基因生物获得新的遗传性状的操作。基因工程的目标是实现转基因生物性状的定向改良，技术上包括基因或DNA的体外重组、转基因、重组子筛选与扩大繁殖等多个环节，目的性和技术性都很强，需要严密的实验设计。基因工程具有以下几个重要特征：①打破物种的界限，实现跨物种的基因转移；②通过已知功能基因的遗传转化，可进行物种的定向改良；③可以创造出自然界中原本没有的生物。在不严格的情况下，有时又把基因工程称为基因操作、遗传工程或基因克隆，但严格来说它们的意义是有差别的。基因操作泛指对基因进行酶切、连接、转化等分子生物学操作，是基因工程的技术基础；基因克隆是指对基因进行分离和扩大繁殖等操作过程，其目的在于获得大量的基因拷贝，它在技术上主要包括载体构建、大肠杆菌遗传转化、重组子筛选和扩大繁殖等环节，很多时候并不涉及动物、植物等的转化及性状的遗传改良，显然与基因工程不完全一致；广义的遗传工程是指所有能改变生物体遗传性状的技术，包括常规的有性杂交育种、染色体工程、细胞工程以及基因工程等。 ……

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