基因克隆理論與技術(shù)

前言

　　21世紀是生命科學飛速發(fā)展的時代。如果說20世紀后半葉是信息時代。那么21世紀上半葉，生命科學將成為主宰。隨著我國加入WTO后與世界科技日益接軌，技術(shù)的競爭已呈現(xiàn)出其核心地位和作用。正是在此背景下，為適應(yīng)我國21世紀生物技術(shù)發(fā)展和需求，科學出版社組織編寫了這套融基礎(chǔ)理論和實踐技術(shù)為一體、獨具特色、主要面向一線科技人員的學術(shù)著作——《21世紀生物技術(shù)叢書》。本套叢書共有八本，包括《組織細胞化學理論與技術(shù)》、《神經(jīng)細胞培養(yǎng)理論與技術(shù)》、《蛋白質(zhì)理論與技術(shù)》、《分子雜交理論與技術(shù)》、《PCR理論與技術(shù)》、《基因克隆理論與技術(shù)》、《抗體理論與技術(shù)》、《干細胞理論與技術(shù)》。自2005年3月本套叢書問世以來，即得到了廣大生物技術(shù)科技工作者的喜愛，2006年1月即進行了重印。本套叢書對滿足日益擴大的研究生實踐需求，以及我國21世紀生物技術(shù)的普及和發(fā)展起到了積極的促進作用?！　∮捎谏锛夹g(shù)發(fā)展迅速和需求日益擴大，本套叢書于2009年再版。第二版在第一版的基礎(chǔ)上，主要對實驗技術(shù)進行了全面增補和修訂，新增內(nèi)容20余章。補充了神經(jīng)形態(tài)示蹤、腫瘤干細胞培養(yǎng)、神經(jīng)干細胞移植、轉(zhuǎn)基因干細胞構(gòu)建、抗體封閉、細胞凋亡染色、免疫熒光染色、蛋白質(zhì)組和基因組等實用技術(shù)，并對各技術(shù)的相關(guān)實踐經(jīng)驗進行了更全面的總結(jié)。叢書從形態(tài)、細胞、分子生物學三個層面介紹了目前常用生物技術(shù)的基本理論、進展及其相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用。從培養(yǎng)科學思維能力和科研工作能力的目標出發(fā)，以實用性和可操作性為目的。面向我國日益增多的研究生和廣大的一線科研人員。在編寫方式和風格方面，力求強調(diào)基本概念和理論的闡述，注重基本技術(shù)的實踐，并提供了大量原版彩圖及實驗經(jīng)驗體會，使叢書更具實用價值?！　”咎讌矔晌覈窠?jīng)科學青年專家王廷華教授牽頭，邀請國內(nèi)外一批知名專家教授參加編寫和審閱。本套叢書是全體參編人員實踐經(jīng)驗的總結(jié)，對從事科研的研究生和一線研究人員有很好的參考價值。由于時間有限，加之科學技術(shù)發(fā)展迅速，錯誤和不足之處在所難免，懇請各位讀者批評指正。　　值本套叢書出版之際，感謝為我國生物技術(shù)及科學發(fā)展孜孜不倦、奉獻一生的老一輩科學家，是他們的指導、培養(yǎng)和杰出工作為我國中青年一代的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。感謝國內(nèi)外一批知名專家教授組成的編審委員會對叢書的認真審閱，感謝編者們所付出的辛勤勞動。感謝中國解剖學會對本套叢書的組織工作給予的支持。感謝各位同道給予的鼓勵和關(guān)心。

內(nèi)容概要

　　《基因克隆理論與技術(shù)》是分子生物學研究的重要工具。《基因克隆理論與技術(shù)（第2版）》于2005年出版，2006年進行第二次印刷。隨著當今生物技術(shù)的迅速發(fā)展和需求日益擴大，現(xiàn)予以再版。 全書分上、下篇，由第一版的16章增至19章，是國內(nèi)生物科學領(lǐng)域中較全、較新的一本全面闡述基因克隆的基本理論和實驗技術(shù)的學術(shù)著作。上篇介紹了基因的結(jié)構(gòu)與功能、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能、基因的調(diào)控等分子生物學的基本理論，并介紹了基因克隆的載體、基因克隆的工具酶等以及基因克隆技術(shù)在診斷、治療及生物制藥中的應(yīng)用與進展。下篇在第一版基礎(chǔ)上增加了基因構(gòu)建，干細胞轉(zhuǎn)染，以及較新的納米載體實驗技術(shù)。從而使《基因克隆理論與技術(shù)（第2版）》全面而更具操作性?！痘蚩寺±碚撆c技術(shù)（第2版）》可供生物醫(yī)學專業(yè)研究生、本科學生以及從事分子生物學研究的科研人員閱讀和實驗時參考。

書籍目錄

上篇　基因克隆理論第一章　概論第一節(jié)　基因研究歷史回顧第二節(jié)　遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第三節(jié)　基因和基因克隆的概念第四節(jié)　基因工程的研究內(nèi)容和安全性第二章　基因的結(jié)構(gòu)和功能第一節(jié)　核酸的結(jié)構(gòu)和功能第二節(jié)　遺傳物質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)第三節(jié)　基因組的結(jié)構(gòu)和功能第三章　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能第一節(jié)　蛋白質(zhì)的基本單位和分類第二節(jié)　蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)第三節(jié)　蛋白質(zhì)的生物學功能第四章　基因克隆中常用的工具酶第一節(jié)　限制性核酸內(nèi)切酶第二節(jié)　DNA聚合酶第三節(jié)　DNA連接酶第四節(jié)　修飾酶第五章　基因克隆的載體第一節(jié)　質(zhì)粒載體第二節(jié)　噬菌體載體第三節(jié)　病毒載體第四節(jié)　大容量載體第六章　基因的表達和調(diào)控第一節(jié)　原核生物基因的表達調(diào)控第二節(jié)　真核生物基因的表達調(diào)控第七章　基因克隆在治療和診斷中的應(yīng)用與進展第一節(jié)　基因治療研究進展第二節(jié)　基因診斷的研究進展第八章　基因克隆技術(shù)在生物制藥中的應(yīng)用第一節(jié)　概況第二節(jié)　基因工程藥物第三節(jié)　基因工程抗體第四節(jié)　基因工程疫苗第五節(jié)　核酸疫苗第六節(jié)　生物醫(yī)藥的發(fā)展方向下篇　基因克隆技術(shù)第九章　分子生物實驗中的常用儀器及試劑的配制第一節(jié)　分子生物實驗室的常規(guī)儀器及設(shè)備第二節(jié)　常用試劑的配制第十章　瓊脂糖電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳第一節(jié)　原理第二節(jié)　瓊脂糖電泳第三節(jié)　聚丙烯酰胺凝膠電泳第四節(jié)　電泳的影響因素第五節(jié)　電泳中常用的指示劑和染色劑第十一章　目的基因克隆第一節(jié)　化學合成法獲取目的基因第二節(jié)　PCR擴增法獲取目的基因第三節(jié)　R7－PCR法獲取目的基因第十二章　載體的準備第一節(jié)　感受態(tài)細胞的制備和質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化第二節(jié)　質(zhì)粒DNA的提取第十三章　目的基因與載體的連接第一節(jié)　目的基因和載體的酶切第二節(jié)　從凝膠中回收DNA第三節(jié)　目的基因和載體的連接第十四章　重組載體的檢測第一節(jié)　酶切和電泳檢測第二節(jié)　DNA序列測序鑒定第十五章　重組載體的轉(zhuǎn)染第一節(jié)　磷酸鈣共沉淀法第二節(jié)　脂質(zhì)體法第三節(jié)　反轉(zhuǎn)錄病毒感染法第四節(jié)　腺病毒載體轉(zhuǎn)染法第五節(jié)　結(jié)果和轉(zhuǎn)染方法的選擇第十六章　重組體插入基因、RNA和表達產(chǎn)物蛋白質(zhì)的檢測第一節(jié)　Southern blot第二節(jié)　Northern blot第三節(jié)　Western blot第十七章　大鼠BDNF基因的構(gòu)建及骨髓間充質(zhì)干細胞轉(zhuǎn)染第一節(jié)　實驗原理與實驗?zāi)康牡诙?jié)　實驗設(shè)備、試劑及配制第三節(jié)　實驗步驟第十八章　納米粒子介導人生存素基因修飾嗅鞘細胞實驗第一節(jié)　實驗原理第二節(jié)　實驗所需設(shè)備、試劑及其配制第三節(jié)　實驗步驟第四節(jié)　實驗結(jié)果第五節(jié)　結(jié)果分析第十九章　小鼠NT-4基因的體外構(gòu)建、骨髓間充質(zhì)干細胞轉(zhuǎn)染和腦內(nèi)移植第一節(jié)　實驗?zāi)康募皩嶒炘淼诙?jié)　小鼠NT-4基因的體外構(gòu)建及骨髓間充質(zhì)干細胞轉(zhuǎn)染第三節(jié)　NT-4-GFP轉(zhuǎn)基因骨髓間充質(zhì)干細胞腦內(nèi)移植第四節(jié)　結(jié)果分析與經(jīng)驗體會彩圖

章節(jié)摘錄

　　二、基因工程與生物公害　　基因工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有可能帶來生物公害，主要有以下幾個方面：　　第一，在DNA重組實驗時，可能意外地產(chǎn)生一些對人、畜有害的細菌或病毒。這些微生物常有異常旺盛的繁殖力，可能具有高度的傳染性、侵襲性、毒性和耐藥性。它們進入自然界會引起預想不到的危害。　　第二，感染致癌基因的重組體時，可能使人、畜患癌癥?！　〉谌行┲亟M體雖不直接給人、畜帶來危害，但是可能給其他生物（如植物、微生物、昆蟲）帶來影響，使地球生態(tài)平衡受到破壞?！　〉谒模蚬こ瘫挥糜谲娛履康?，用來制造生物武器，有可能危及大批生命或遺留嚴重后遺癥?！　‰m然，人們對生物技術(shù)給自然和人類帶來的危害還只能進行某種程度的預測，但為了對人類負責，一些國家制訂了DNA重組實驗安全規(guī)則。最初的規(guī)則提出了物理防護和生物防護兩大對策，對一些研究項目做出了比較嚴格的限制。經(jīng)過十余年的實踐，特別是通過專門進行的重組體安全實驗證明：重組體比自然界原有的生物表現(xiàn)出更大危險的可能性極低，到現(xiàn)在還沒有發(fā)現(xiàn)重組體意外地在自然界廣泛散布的事例，DNA重組實驗比操作病原體的危險性小得多，也安全得多。然而，近年來，基因工程和基因操作及使用非病原微生物可能引起生物公害正備受關(guān)注。對它的危險程度的判定，主要參考所使用的生物材料的性質(zhì)：①致病性；②毒性；③寄生定居性；④致癌性；⑤耐藥性；⑥生成影響代謝的蛋白活性物質(zhì)的能力；⑦造成生態(tài)平衡紊亂的機會、性質(zhì)和程度；⑧對外界的抵抗力?！　∥ｋU度是多因素構(gòu)成的綜合概念，它包括生物材料本身的危險性，操作方法，操作的量、次數(shù)，工作時間的長短等。　　危險度=（生物材料本身的危險性）×（操作方法帶來的危險性）×（量）×（操作時間）×（操作次數(shù)）?！　∪⑸锕Φ目刂啤　。ㄒ唬嶒炄藛T適應(yīng)性訓練　　要防止生物公害，首先要對從事基因操作的實驗人員進行生物操作的基本功訓練。特別是大量的物理學家、化學家、工程技術(shù)專家進入分子生物學和遺傳工程的研究領(lǐng)域后，由于他們當中大多數(shù)人缺少微生物學的知識，特別是有關(guān)病原微生物的知識，因此對這些人員進行基本功訓練就顯得更加重要。這些訓練可包括以下幾方面：①不同危險度微生物的操作技術(shù)；②生物防護的技術(shù)知識；③物理防護的技術(shù)知識；④將要開展的實驗的安全知識；⑤處理事故的知識。

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