基因克隆理論與技術(shù)

前言

　　21世紀(jì)是生命科學(xué)飛速發(fā)展的時(shí)代。如果說(shuō)20世紀(jì)后半葉是信息時(shí)代。那么21世紀(jì)上半葉，生命科學(xué)將成為主宰。隨著我國(guó)加入WTO后與世界科技日益接軌，技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)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(guó)21世紀(jì)生物技術(shù)發(fā)展和需求，科學(xué)出版社組織編寫(xiě)了這套融基礎(chǔ)理論和實(shí)踐技術(shù)為一體、獨(dú)具特色、主要面向一線科技人員的學(xué)術(shù)著作——《21世紀(jì)生物技術(shù)叢書(shū)》。本套叢書(shū)共有八本，包括《組織細(xì)胞化學(xué)理論與技術(shù)》、《神經(jīng)細(xì)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(xì)胞理論與技術(shù)》。自2005年3月本套叢書(shū)問(wèn)世以來(lái)，即得到了廣大生物技術(shù)科技工作者的喜愛(ài)，2006年1月即進(jìn)行了重印。本套叢書(shū)對(duì)滿足日益擴(kuò)大的研究生實(shí)踐需求，以及我國(guó)21世紀(jì)生物技術(shù)的普及和發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用?！　∮捎谏锛夹g(shù)發(fā)展迅速和需求日益擴(kuò)大，本套叢書(shū)于2009年再版。第二版在第一版的基礎(chǔ)上，主要對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了全面增補(bǔ)和修訂，新增內(nèi)容20余章。補(bǔ)充了神經(jīng)形態(tài)示蹤、腫瘤干細(xì)胞培養(yǎng)、神經(jīng)干細(xì)胞移植、轉(zhuǎn)基因干細(xì)胞構(gòu)建、抗體封閉、細(xì)胞凋亡染色、免疫熒光染色、蛋白質(zhì)組和基因組等實(shí)用技術(shù)，并對(duì)各技術(shù)的相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了更全面的總結(jié)。叢書(shū)從形態(tài)、細(xì)胞、分子生物學(xué)三個(gè)層面介紹了目前常用生物技術(shù)的基本理論、進(jìn)展及其相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用。從培養(yǎng)科學(xué)思維能力和科研工作能力的目標(biāo)出發(fā)，以實(shí)用性和可操作性為目的。面向我國(guó)日益增多的研究生和廣大的一線科研人員。在編寫(xiě)方式和風(fēng)格方面，力求強(qiáng)調(diào)基本概念和理論的闡述，注重基本技術(shù)的實(shí)踐，并提供了大量原版彩圖及實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，使叢書(shū)更具實(shí)用價(jià)值?！　”咎讌矔?shū)由我國(guó)神經(jīng)科學(xué)青年專家王廷華教授牽頭，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外一批知名專家教授參加編寫(xiě)和審閱。本套叢書(shū)是全體參編人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，對(duì)從事科研的研究生和一線研究人員有很好的參考價(jià)值。由于時(shí)間有限，加之科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，錯(cuò)誤和不足之處在所難免，懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正?！　≈当咎讌矔?shū)出版之際，感謝為我國(guó)生物技術(shù)及科學(xué)發(fā)展孜孜不倦、奉獻(xiàn)一生的老一輩科學(xué)家，是他們的指導(dǎo)、培養(yǎng)和杰出工作為我國(guó)中青年一代的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。感謝國(guó)內(nèi)外一批知名專家教授組成的編審委員會(huì)對(duì)叢書(shū)的認(rèn)真審閱，感謝編者們所付出的辛勤勞動(dòng)。感謝中國(guó)解剖學(xué)會(huì)對(duì)本套叢書(shū)的組織工作給予的支持。感謝各位同道給予的鼓勵(lì)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(xué)研究的重要工具?！痘蚩寺±碚撆c技術(shù)（第2版）》于2005年出版，2006年進(jìn)行第二次印刷。隨著當(dāng)今生物技術(shù)的迅速發(fā)展和需求日益擴(kuò)大，現(xiàn)予以再版。 全書(shū)分上、下篇，由第一版的16章增至19章，是國(guó)內(nèi)生物科學(xué)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(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)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(xué)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(jìn)展。下篇在第一版基礎(chǔ)上增加了基因構(gòu)建，干細(xì)胞轉(zhuǎn)染，以及較新的納米載體實(shí)驗(yàn)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。《基因克隆理論與技術(shù)（第2版）》可供生物醫(yī)學(xué)專業(yè)研究生、本科學(xué)生以及從事分子生物學(xué)研究的科研人員閱讀和實(shí)驗(yàn)時(shí)參考。

書(shū)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?jī)?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(xué)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(dá)和調(diào)控第一節(jié)　原核生物基因的表達(dá)調(diào)控第二節(jié)　真核生物基因的表達(dá)調(diào)控第七章　基因克隆在治療和診斷中的應(yīng)用與進(jìn)展第一節(jié)　基因治療研究進(jìn)展第二節(jié)　基因診斷的研究進(jìn)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(shí)驗(yàn)中的常用儀器及試劑的配制第一節(jié)　分子生物實(shí)驗(yàn)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(xué)合成法獲取目的基因第二節(jié)　PCR擴(kuò)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(zhǔn)備第一節(jié)　感受態(tài)細(xì)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(cè)第一節(jié)　酶切和電泳檢測(cè)第二節(jié)　DNA序列測(cè)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(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)的檢測(cè)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(xì)胞轉(zhuǎn)染第一節(jié)　實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡诙?jié)　實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試劑及配制第三節(jié)　實(shí)驗(yàn)步驟第十八章　納米粒子介導(dǎo)人生存素基因修飾嗅鞘細(xì)胞實(shí)驗(yàn)第一節(jié)　實(shí)驗(yàn)原理第二節(jié)　實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備、試劑及其配制第三節(jié)　實(shí)驗(yàn)步驟第四節(jié)　實(shí)驗(yàn)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(xì)胞轉(zhuǎn)染和腦內(nèi)移植第一節(jié)　實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理第二節(jié)　小鼠NT-4基因的體外構(gòu)建及骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞轉(zhuǎn)染第三節(jié)　NT-4-GFP轉(zhuǎn)基因骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞腦內(nèi)移植第四節(jié)　結(jié)果分析與經(jīng)驗(yàn)體會(huì)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(lái)生物公害，主要有以下幾個(gè)方面：　　第一，在DNA重組實(shí)驗(yàn)時(shí)，可能意外地產(chǎn)生一些對(duì)人、畜有害的細(xì)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(jìn)入自然界會(huì)引起預(yù)想不到的危害?！　〉诙?，感染致癌基因的重組體時(shí)，可能使人、畜患癌癥?！　〉谌?，有些重組體雖不直接給人、畜帶來(lái)危害，但是可能給其他生物（如植物、微生物、昆蟲(chóng)）帶來(lái)影響，使地球生態(tài)平衡受到破壞?！　〉谒?，基因工程被用于軍事目的，用來(lái)制造生物武器，有可能危及大批生命或遺留嚴(yán)重后遺癥?！　‰m然，人們對(duì)生物技術(shù)給自然和人類帶來(lái)的危害還只能進(jìn)行某種程度的預(yù)測(cè)，但為了對(duì)人類負(fù)責(zé)，一些國(guó)家制訂了DNA重組實(shí)驗(yàn)安全規(guī)則。最初的規(guī)則提出了物理防護(hù)和生物防護(hù)兩大對(duì)策，對(duì)一些研究項(xiàng)目做出了比較嚴(yán)格的限制。經(jīng)過(guò)十余年的實(shí)踐，特別是通過(guò)專門(mén)進(jìn)行的重組體安全實(shí)驗(yàn)證明：重組體比自然界原有的生物表現(xiàn)出更大危險(xiǎn)的可能性極低，到現(xiàn)在還沒(méi)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(shí)驗(yàn)比操作病原體的危險(xiǎn)性小得多，也安全得多。然而，近年來(lái)，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(duì)它的危險(xiǎn)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(jī)會(huì)、性質(zhì)和程度；⑧對(duì)外界的抵抗力。　　危險(xiǎn)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(xiǎn)性，操作方法，操作的量、次數(shù)，工作時(shí)間的長(zhǎng)短等?！　∥ｋU(xiǎn)度=（生物材料本身的危險(xiǎn)性）×（操作方法帶來(lái)的危險(xiǎn)性）×（量）×（操作時(shí)間）×（操作次數(shù)）。　　三、生物公害的控制　　（一）實(shí)驗(yàn)人員適應(yīng)性訓(xùn)練　　要防止生物公害，首先要對(duì)從事基因操作的實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行生物操作的基本功訓(xùn)練。特別是大量的物理學(xué)家、化學(xué)家、工程技術(shù)專家進(jìn)入分子生物學(xué)和遺傳工程的研究領(lǐng)域后，由于他們當(dāng)中大多數(shù)人缺少微生物學(xué)的知識(shí)，特別是有關(guān)病原微生物的知識(shí)，因此對(duì)這些人員進(jìn)行基本功訓(xùn)練就顯得更加重要。這些訓(xùn)練可包括以下幾方面：①不同危險(xiǎn)度微生物的操作技術(shù)；②生物防護(hù)的技術(shù)知識(shí)；③物理防護(hù)的技術(shù)知識(shí)；④將要開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)的安全知識(shí)；⑤處理事故的知識(shí)。

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