動(dòng)物基因工程

前言

　　生物技術(shù)是指對(duì)于有機(jī)體的操作技術(shù)。自從我們的祖先有意識(shí)地把第一粒種子埋在地下，便宣告了這一技術(shù)的誕生。1953年，Watson和Crick闡明了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而開(kāi)辟了分子生物學(xué)的新紀(jì)元，也為古老的生物技術(shù)發(fā)展成為高新技術(shù)奠定了一方基石?；蚬こ瘫徽J(rèn)為是20世紀(jì)生物技術(shù)一項(xiàng)偉大的成就，也是當(dāng)今新技術(shù)革命的重要組成部分。目前，這項(xiàng)技術(shù)已滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。鑒于此，我們?cè)陂L(zhǎng)期教學(xué)和科研積累的基礎(chǔ)上，精心編寫(xiě)了《動(dòng)物基因工程》一書(shū)，希望能為促進(jìn)我國(guó)生物技術(shù)教育的普及和深入研究盡微薄之力。　　生物技術(shù)被世界各國(guó)視為一種高新技術(shù)，在整個(gè)科學(xué)技術(shù)中占據(jù)了特殊的地位。大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家和許多較發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視生物技術(shù)的發(fā)展，包括從理論研究到生產(chǎn)出產(chǎn)品的長(zhǎng)期轉(zhuǎn)化階段，都給予了足夠的財(cái)政資助。許多國(guó)。家專(zhuān)門(mén)設(shè)立了有關(guān)委員會(huì)研究生物技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?，并在大學(xué)學(xué)科中普遍開(kāi)設(shè)了生物技術(shù)課程，使這項(xiàng)既有古老的根基，又有巨大發(fā)展?jié)摿Φ母呖萍寄軌蚱毡?、持續(xù)、更深入地發(fā)展?！　』蚬こ淌窃谥T多學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)應(yīng)用學(xué)科，理論研究方位廣，應(yīng)用領(lǐng)域面寬。本書(shū)以動(dòng)物基因的分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，深入淺出地闡明了動(dòng)物基因工程的基本原理和操作技術(shù)，并著重介紹了轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、動(dòng)物細(xì)胞工程、基因治療和基因免疫的基本原理及應(yīng)用；各工程技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)藥、動(dòng)物遺傳育種等生產(chǎn)實(shí)踐；基因工程用于生物學(xué)與醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥等基礎(chǔ)理論研究諸方面的現(xiàn)狀，并對(duì)未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行了初步的探討?！　‖F(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)手段日新月異。本書(shū)只能從基因工程的原理和技術(shù)方面加以闡述，不能涵蓋這項(xiàng)技術(shù)的全部，加之作者的水平有限，書(shū)中錯(cuò)誤和疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)同仁、專(zhuān)家及讀者指正。

內(nèi)容概要

　　《動(dòng)物基因工程》全面系統(tǒng)地論述了動(dòng)物基因工程的基本原理和應(yīng)用。主要內(nèi)容包括基因的分子生物學(xué)基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、酶學(xué)基礎(chǔ)和操作程序；介紹了動(dòng)物細(xì)胞工程、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、基因治療和基因免疫的基本原理及其在生命科學(xué)研究、醫(yī)藥、動(dòng)物遺傳育種、疾病診斷和治療等方面的應(yīng)用?！　』蚬こ虒佼?dāng)代科技的前沿技術(shù)，理論性和技術(shù)性強(qiáng)。動(dòng)物基因工程則立足于在基因水平進(jìn)行設(shè)計(jì)重組，在細(xì)胞、組織和動(dòng)物個(gè)體水平表達(dá)。《動(dòng)物基因工程》僅在動(dòng)物基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)調(diào)控的原理與應(yīng)用方面給以簡(jiǎn)明扼要的論述，既可作為高等院校生物技術(shù)、畜牧獸醫(yī)、動(dòng)物檢疫、食品工程及醫(yī)學(xué)等學(xué)科的教科書(shū)，又可供從事生物技術(shù)研究方面的科研人員參考。

書(shū)籍目錄

前言概述一、基因工程二、基因工程的發(fā)展歷程三、基因工程研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)上篇 動(dòng)物基因工程的分子生物學(xué)基礎(chǔ)第一章 動(dòng)物基因的結(jié)構(gòu)與組合第一節(jié) 動(dòng)物基因的分子結(jié)構(gòu)一、DNA的堿基組成二、DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)三、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)四、染色體第二節(jié) 動(dòng)物基因的重復(fù)序列一、動(dòng)物基因的重復(fù)序列二、動(dòng)物DNA重復(fù)序列的組織形式第三節(jié) 動(dòng)物基因的組織形式一、動(dòng)物基因的不連續(xù)性二、基因家族和基因簇三、串聯(lián)重復(fù)基因四、側(cè)翼序列第四節(jié) 基因及基因組的大小一、動(dòng)物基因的大小二、動(dòng)物基因組的大小第五節(jié) 線(xiàn)粒體基因組第二章 DNA復(fù)制第一節(jié) DNA復(fù)制機(jī)制一、半保留復(fù)制二、方式和滾環(huán)方式第二節(jié) DNA的復(fù)制過(guò)程一、復(fù)制的起始和方向二、DNA雙螺旋的解開(kāi)三、RNA引物的合成四、半不連續(xù)復(fù)制五、引發(fā)和引發(fā)體六、鏈的延伸七、鏈的終止八、復(fù)制的忠實(shí)性第三節(jié) 動(dòng)物染色體DNA復(fù)制一、動(dòng)物DNA復(fù)制起始點(diǎn)與起始二、延伸三、復(fù)制終止四、端粒的復(fù)制第三章 動(dòng)物基因的轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控第一節(jié) 轉(zhuǎn)錄的機(jī)制一、轉(zhuǎn)錄起始二、轉(zhuǎn)錄的延伸三、轉(zhuǎn)錄終止第二節(jié) 基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的后加工一、rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工二、tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工三、mRNA的轉(zhuǎn)錄與后加工第三節(jié) 真核基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控一、基因結(jié)構(gòu)的活化二、轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控三、轉(zhuǎn)錄過(guò)程的調(diào)控第四章 蛋白質(zhì)的生物合成及翻譯水平的調(diào)控第一節(jié) 遺傳密碼第二節(jié) tRNA及其功能第三節(jié) 核糖體的結(jié)構(gòu)和裝配第四節(jié) 真核生物蛋白質(zhì)的合成一、原核生物蛋白質(zhì)生物合成機(jī)制二、真核生物蛋白質(zhì)的生物合成第五節(jié) 蛋白質(zhì)翻譯初始產(chǎn)物的修飾：第六節(jié) 翻譯水平的調(diào)控一、翻譯因子磷酸化調(diào)控二、轉(zhuǎn)鐵蛋白mRNA翻譯的調(diào)控模式下篇 動(dòng)物基因工程操作第五章 基因工程中的常用技術(shù)第一節(jié) 凝膠電泳技術(shù)一、凝膠電泳的基本原理二、瓊脂糖凝膠電泳三、聚丙烯酰胺凝膠電泳第二節(jié) 核酸分子雜交技術(shù)一、放射性同位素標(biāo)記的DNA探針的制備二、待測(cè)核酸的處理三、雜交及雜交后漂洗四、自顯影第三節(jié) 細(xì)菌轉(zhuǎn)化第四節(jié) DNA核苷酸序列分析技術(shù)一、sanger雙脫氧鏈終止法二、Maxam-GilbenDNA化學(xué)降解法第五節(jié) PCR擴(kuò)增技術(shù)一、基本原理二、PCR的設(shè)計(jì)和參數(shù)三、PCR技術(shù)的應(yīng)用第六章 基因工程常用的酶類(lèi)第一節(jié) 限制性核酸內(nèi)切酶和DNA分子的體外切割一、Ⅱ類(lèi)限制性?xún)?nèi)切酶的基本特點(diǎn)二、限制性?xún)?nèi)切酶的來(lái)源及命名三、影響限制性?xún)?nèi)切酶活性的因素四、限制性?xún)?nèi)切酶酶切圖譜分析第二節(jié) DNA連接酶與DNA分子的體外連接一、DNA連接酶二、DNA的連接方法第三節(jié) DNA聚合酶及其在基因工程中的應(yīng)用一、大腸桿菌DNA聚合酶I(全酶)二、大腸桿菌DNA聚合酶I大片段(Klenow片段)三、T4噬菌體DNA聚合酶四、T7噬菌體DNA聚合酶五、經(jīng)修飾的T7噬菌體DNA聚合酶(測(cè)序酶)六、TaqDNA聚合酶及AmpliTaqTMDNA聚合酶七、反轉(zhuǎn)錄酶(依賴(lài)于RNA的DNA聚合酶)八、末端轉(zhuǎn)移酶(末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶)第四節(jié) 核酸外切酶及核酸內(nèi)切酶一、核酸外切酶二、核酸內(nèi)切酶第五節(jié) 其他DNA和RNA的修飾酶及其應(yīng)用第七章 基因工程的載體和宿主表達(dá)系統(tǒng)第一節(jié) 細(xì)菌質(zhì)粒載體一、質(zhì)粒的基本特性二、不同用途的細(xì)菌質(zhì)粒載體第二節(jié) 噬菌體載體一、入噬菌體二、M13噬菌體第三節(jié) 酵母系統(tǒng)載體一、酵母整合質(zhì)粒二、酵母復(fù)制子質(zhì)粒三、酵母游離基因載體第四節(jié) 動(dòng)物病毒載體一、病毒顆粒載體二、病毒DNA混合型載體第五節(jié) 原核細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)一、影響真核基因在大腸桿菌中表達(dá)的主要因素二、外源基因在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)重組蛋白三、重組蛋白分泌到周質(zhì)四、重組蛋白分泌到胞外培養(yǎng)基中第六節(jié) 真核細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)一、酵母表達(dá)系統(tǒng)二、哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)第七節(jié) 個(gè)體表達(dá)系統(tǒng)第八章 基因工程的基本操作程序第一節(jié) 基因工程的基本程序第二節(jié) DNA體外重組和擴(kuò)增一、目的基因的制備和載體基因的選擇與改造二、目的DNA片段與載體DNA體外重組三、重組子的擴(kuò)增第三節(jié) 重組DNA分子的選擇與鑒定一、抗性選擇二、從轉(zhuǎn)化菌落快速提取質(zhì)粒鑒定大小選擇重組質(zhì)粒三、快速提取質(zhì)粒進(jìn)行酶切鑒定……第九章 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物第十章 動(dòng)物細(xì)胞工程第十一章 動(dòng)物基因治療與基因免疫英文縮寫(xiě)主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。?）選擇適宜的載體利用載體。DNA在受體細(xì)胞中獨(dú)立于染色體DNA而自主復(fù)制的特性，將外源基因與載體分子重組，通過(guò)載體分子的擴(kuò)增提高外源基因在受體細(xì)胞中的拷貝數(shù)，借此提高其宏觀表達(dá)水平。這里涉及DNA分子高拷貝復(fù)制以及穩(wěn)定遺傳的分子遺傳學(xué)原理?！　。?）完善、優(yōu)化轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件通過(guò)篩選、修飾和重組啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、操作子和終止子等基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件，并將這些元件與外源基因精細(xì)拼接，以強(qiáng)化外源基因的轉(zhuǎn)錄，提高其表達(dá)水平?！　。?）修飾和重組翻譯調(diào)控元件通過(guò)選擇、修飾和重組核糖體結(jié)合位點(diǎn)及密碼子等mRNA的翻譯調(diào)控元件，強(qiáng)化受體細(xì)胞中蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程?！　。?）選擇與載體相匹配的宿主細(xì)胞，優(yōu)化培養(yǎng)工藝基因工程菌（細(xì)胞）是現(xiàn)代生物工程中常用的宿主，在強(qiáng)化并維持其最佳生產(chǎn)效能的基礎(chǔ)上，從工程菌（細(xì)胞）大規(guī)模培養(yǎng)的工程和工藝角度切入，合理控制微型生物反應(yīng)器的增殖速度和最終數(shù)量，也是提高外源基因表達(dá)產(chǎn)物產(chǎn)量的主要環(huán)節(jié)。這里涉及的是生物化學(xué)工程學(xué)的基本理論體系?！　。?）在動(dòng)物體內(nèi)實(shí)現(xiàn)合理的整合和定位表達(dá)外源基因除在細(xì)菌及體外培養(yǎng)的細(xì)胞中表達(dá)之外，還可在高等動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)。理想的整合和合理的定位表達(dá)，是獲得具有優(yōu)良性狀的遺傳個(gè)體及獲得高水平表達(dá)產(chǎn)物的主要途徑?！　≡诨蚬こ淘O(shè)計(jì)過(guò)程中涉及許多學(xué)科，其中生物化學(xué)、分子遺傳學(xué)、分子生物學(xué)以及生化工程學(xué)是基因工程的基礎(chǔ)。生命科學(xué)中的其他學(xué)科也為基因工程的發(fā)展提供了強(qiáng)大的理論支持。也可以說(shuō)，基因工程是在諸多學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高新生物技術(shù)。　　4.動(dòng)物基因工程DNA重組技術(shù)的出現(xiàn)，人們不再滿(mǎn)足于僅僅在微生物宿主中表達(dá)基因，而是要把基因轉(zhuǎn)移到高等動(dòng)物中。現(xiàn)在已經(jīng)找到了向動(dòng)物轉(zhuǎn)移外源基因的方法，并證明了遺傳物質(zhì)的統(tǒng)一性，即無(wú)論是微生物來(lái)源的基因還是動(dòng)植物來(lái)源的基因，它們?cè)趧?dòng)物基因組中都可以有效地表達(dá)?！　∧壳埃瑢?duì)于動(dòng)物基因工程尚沒(méi)有一個(gè)簡(jiǎn)單而明確的定義。多數(shù)情況下理解為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。所強(qiáng)調(diào)的是外源DNA導(dǎo)人動(dòng)物的基因組而產(chǎn)生了可以遺傳的改變，這些可以遺傳的改變包括：外源DNA片段至少整合到一條染色體的一個(gè)位點(diǎn)上；外源DNA的插入使基因組中某一個(gè)基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；外源DNA的插入使染色體發(fā)生重排；導(dǎo)人可以持久存在的人工染色體或者可以自我復(fù)制并傳遞給子細(xì)胞的非染色體DNA元件。　　誠(chéng)然，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是動(dòng)物基因工程的主題。因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞不等同于自由生活的細(xì)菌和酵母菌，它是復(fù)雜的動(dòng)物體的基本單元。當(dāng)動(dòng)物細(xì)胞離體培養(yǎng)時(shí)，它們的許多特性迅速消失。原因在于在動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞以有序的三維結(jié)構(gòu)組成各種動(dòng)物組織，由動(dòng)脈輸送血液來(lái)維持它們需要的營(yíng)養(yǎng)、氧和二氧化碳濃度以及激素環(huán)境；同時(shí)它們還和周?chē)渌?lèi)型細(xì)胞接觸，接受旁分泌的刺激。在離體狀況下，要維持細(xì)胞在體內(nèi)相同甚至相近的環(huán)境條件是不可能的。肝細(xì)胞只要在體外培養(yǎng)24h，絕大多數(shù)組織特異性表達(dá)的基因都會(huì)停止活動(dòng)。有些基因轉(zhuǎn)入動(dòng)物細(xì)胞系中后，與把它們轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中的行為有很大差別。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞系中時(shí)，有內(nèi)含子的基因和去掉內(nèi)含子的同一基因表達(dá)水平相近。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    動(dòng)物基因工程 PDF格式下載

---