基因工程

前言

　　基因工程是在分子生物學(xué)與分子遺傳學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上，在分子水平對基因或基因組進行改造，使物種獲得新的生物性狀的一種嶄新技術(shù)。經(jīng)歷40余年的發(fā)展后，基因工程已成為現(xiàn)代生物學(xué)研究的核心技術(shù)。迄今為止，基因工程技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)牧業(yè)、環(huán)境、能源等領(lǐng)域，極大地推動了生命科學(xué)的發(fā)展?！　”緯谝话娉霭嬷两褚延?年時間，在這期間基因工程的發(fā)展異常迅速，新技術(shù)和新成果不斷涌現(xiàn)，基因工程應(yīng)用領(lǐng)域和深度不斷擴展，為此第二版在第一版的基礎(chǔ)上進行了較大的修改和增補。本書第二版保持了第一版的結(jié)構(gòu)體系和寫作風(fēng)格，以基因工程操作流程為主線，按照核酸制備、核酸酶切、克隆載體、目的基因分離、基因重組與轉(zhuǎn)移、外源基因表達的層次對基因工程的基本原理和過程進行了詳細的描述。第二版內(nèi)容根據(jù)基因工程技術(shù)的最新發(fā)展，增加了第七章“基因組與改造”，刪除了基因工程操作中部分太過復(fù)雜、繁瑣的內(nèi)容。作為綜合性大學(xué)和農(nóng)林師范院?；蚬こ陶n程的教材，本書具有以下特點?！　』A(chǔ)性?；蚬こ滩皇且婚T純技術(shù)性的學(xué)科，它包括基因工程的原理、方法和操作技術(shù)。為了讓廣大讀者更全面地掌握基因工程的原理與方法，在本書的編寫過程中特別重視基因工程的基礎(chǔ)知識?！　∠到y(tǒng)性。基因工程與生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等課程有較大的關(guān)聯(lián)，但經(jīng)過幾十年的發(fā)展，基因工程已發(fā)展為一個完整的體系。在本書編寫過程中，作者盡量避免與其他教材內(nèi)容的重疊，同時力求將基因工程作為一個完整的知識體系介紹給讀者，使讀者對基因工程有整體的把握?！　】勺x性。本書按照教科書的形式對基因工程的內(nèi)容進行編寫，在結(jié)構(gòu)安排上盡量便于讀者理解和記憶，在文字上盡量做到簡明扼要、通俗易懂。　　前沿性。基因工程的技術(shù)和所取得的成果日新月異，在本書的編寫過程中，在注意基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性的同時，力求將基因工程發(fā)展的最新技術(shù)和最新成果編人書中。　　此外，在每個章節(jié)的后面附有“本章內(nèi)容提要”，便于讀者從總體上把握每一章的主要內(nèi)容。在每個章節(jié)后附有若干復(fù)習(xí)題，讓讀者全面掌握所學(xué)內(nèi)容并加深對所學(xué)知識的理解?！　』蚬こ陶幱诳焖侔l(fā)展階段，新的技術(shù)和新的方法層出不窮。本書引用了大量的文獻資料而沒有一一列出，在此向所有的文獻作者致以真誠的謝意。同時由于我們的知識和學(xué)術(shù)水平的局限性，書稿中存在一定的疏漏和錯誤，敬請同行和讀者批評與指正。

內(nèi)容概要

　　圖書內(nèi)容首先介紹了基因工程的發(fā)展歷程、研究內(nèi)容和發(fā)展前景，然后根據(jù)基因工程操作的技術(shù)路線，對核酸的制備、限制性內(nèi)切核酸酶、基因克隆載體、目的基因的制備、外源基因?qū)胧荏w細胞、外源基因的表達等進行了詳細的介紹。同時，根據(jù)基因工程的最新進展，對基因組與改造、蛋白質(zhì)工程、代謝工程及基因工程應(yīng)用進行了介紹?！　　痘蚬こ蹋ǖ?版）》可作為綜合性大學(xué)、農(nóng)林和師范院校基因工程課程的教材，同時也可作為相關(guān)專業(yè)研究生和科技工作者的參考書。

書籍目錄

第二版前言第一版前言緒論本章內(nèi)容提要參考資料第一章 核酸的制備第一節(jié) 天然DNA的制備第二節(jié) 天然RNA的制備第三節(jié) 人工合成核酸片段第四節(jié) 核酸樣品的分析與檢測本章內(nèi)容提要參考資料第二章 基因工程工具酶第一節(jié) 限制性內(nèi)切核酸酶第二節(jié) DNA連接酶第三節(jié) DNA聚合酶第四節(jié) RNA聚合酶第五節(jié) DNA修飾酶第六節(jié) 細胞裂解酶本章內(nèi)容提要參考資料第三章 基因克隆載體第一節(jié) 克隆載體的一般特性第二節(jié) 原核生物基因克隆載體第三節(jié) 酵母基因克隆載體第四節(jié) 植物基因克隆載體第五節(jié) 動物基因克隆載體第六節(jié) 人工染色體載體本章內(nèi)容提要參考資料第四章 目的基因的分離與修飾第一節(jié) 基因的基本結(jié)構(gòu)特征第二節(jié) 基因組文庫第三節(jié) 目的基因的分離與制備第四節(jié) 基因突變與修飾本章內(nèi)容提要參考資料第五章 重組基因?qū)胧荏w細胞第一節(jié) 受體細胞第二節(jié) 重組基因?qū)胧荏w細胞第三節(jié) 重組子篩選本章內(nèi)容提要參考資料第六章 外源目的基因表達與調(diào)控第一節(jié) 外源基因表達機制第二節(jié) 基因表達的調(diào)控元件第三節(jié) 外源基因表達與調(diào)控第四節(jié) 目的基因表達產(chǎn)物檢測與分離純化本章內(nèi)容提要參考資料第七章 基因組與改造第一節(jié) 基因組改造第二節(jié) 蛋白質(zhì)工程第三節(jié) 代謝工程本章內(nèi)容提要參考資料第八章 基因工程應(yīng)用第一節(jié) 基因工程在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用第二節(jié) 基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用第三節(jié) 基因工程在能源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用第四節(jié) 基因工程在國防領(lǐng)域的應(yīng)用第五節(jié) 轉(zhuǎn)基因安全及倫理本章內(nèi)容提要參考資料

章節(jié)摘錄

　　5.基因工程新技術(shù)研究　　自從基因工程問世以來，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，發(fā)展極為迅速。針對外源基因?qū)胧荏w細胞，發(fā)展了一系列用于不同類型受體細胞的DNA轉(zhuǎn)化方法和病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)方法。特別是近年來研制的基因槍和電激儀等克服了某些克隆載體應(yīng)用的物種局限性，提高了外源DNA轉(zhuǎn)化的效率。圍繞基因的檢測方法，在放射性同位素標記探針的基礎(chǔ)上，近年來又發(fā)展了非放射性標記DNA探針技術(shù)和熒光探針技術(shù)，如生物素標記DNA探針、Dig標記：DNA探針、熒光素標記DNA探針等。PCR技術(shù)的發(fā)展不僅大大提高了基因檢測的靈敏度，而且為分離基因提供了快速簡便的途徑。由于PCR技術(shù)對生命科學(xué)發(fā)展的重大貢獻，PCR技術(shù)研制者Mullis獲得了諾貝爾獎。在常規(guī)、標準PCR的基礎(chǔ)上，目前又發(fā)展了多種特殊的PCR技術(shù)，如長片段PCR技術(shù)、逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)、免疫PCR技術(shù)、套式引物PCR技術(shù)、反向PCR技術(shù)、不對稱PCR技術(shù)、定量PCR技術(shù)、錨定PCR技術(shù)、重組PCR技術(shù)等。脈沖電泳技術(shù)的問世，不僅能分開上千kb的DNA分子或片段，而且能分開完整的染色體。DNA測序技術(shù)的進步，促使包括人類基因組計劃在內(nèi)的基因組學(xué)研究的迅猛發(fā)展。RNA干擾（.RNA interference，RNAi）技術(shù)的建立，在基因治療、功能基因組學(xué)研究等方面具有重要的應(yīng)用價值?！　』蚬こ绦录夹g(shù)層出不窮，推動了基因工程的迅速發(fā)展。同時，隨著基因工程研究的不斷深入，也促進了新的技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。　?。ㄈ┗蚬こ痰膽?yīng)用研究　　基因工程技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)、農(nóng)、牧、漁等產(chǎn)業(yè)，與環(huán)境保護也有密切的關(guān)系。成果最為顯著的是基因工程藥物的研究、轉(zhuǎn)基因生物的研究等。1.基因工程藥物研究　　利用基因工程技術(shù)研發(fā)新型治療藥物是當今生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究及應(yīng)用中最為活躍、發(fā)展最快的領(lǐng)域。基因工程藥物是各國競相發(fā)展、金融界和大企業(yè)家積極投資的熱點?！　』蚬こ趟幬镏饕富蚬こ袒钚远嚯?、基因工程疫苗和DNA藥物。一些人體活性多肽（如激素、神經(jīng)多肽、淋巴因子、凝血因子等）在疾病診斷、預(yù)防和治療中具有重要的作用，但是傳統(tǒng)的技術(shù)只能從動物材料中提取。由于原料來源短缺，不同批次產(chǎn)品質(zhì)量不一，有的還有較大的毒副作用等，這些活性多肽在臨床應(yīng)用上受到很大限制。

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