遺傳工程概論

內(nèi)容概要

　　由于遺傳工程技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的飛速發(fā)展，1992年出版的《遺傳工程概論》（第1版）已顯得內(nèi)容匱乏，部分內(nèi)容顯得陳舊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)和讀者的需要，這就迫使編者下決心克服困難，完成《遺傳工程概論（第2版）》的第2版。新版仍沿用《遺傳工程概論》的名稱，但在第1版的基礎(chǔ)上增加了3章，即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、克隆化DNA的定點(diǎn)誘變和圖位克隆法，并對(duì)其他16章作了大量修改，增添了許多新內(nèi)容，力求使《遺傳工程概論（第2版）》能比較全面而系統(tǒng)地介紹遺傳工程的原理和技術(shù)。為了便于讀者的理解，新版對(duì)全書的圖表作了增刪，在闡述方式上也力求通俗易懂，特別是對(duì)書中的要點(diǎn)和難點(diǎn)盡力講深講透。為了提供更多的信息，每章之后都附有相關(guān)的參考文獻(xiàn)。

書籍目錄

第一章 引言一、遺傳工程的概念二、遺傳工程的發(fā)展概況三、遺傳工程所需的微生物學(xué)原理（一）大腸桿菌的一般特性（二）抗生素抗性（三）細(xì)菌細(xì)胞的生長(zhǎng)第二章 遺傳工程的載體一、質(zhì)粒載體（一）質(zhì)粒的復(fù)制1.質(zhì)粒的復(fù)制起始和控制2.質(zhì)粒的不相容性（二）質(zhì)粒的改造（三）目前常用的質(zhì)粒載體1.帶有多克隆位點(diǎn)的質(zhì)粒2.帶有噬菌體啟動(dòng)子的質(zhì)粒3.表達(dá)質(zhì)粒二、單鏈?zhǔn)删w克隆載體（一）M13噬菌體（二）α互補(bǔ)（三）M13及其寄主的改造（四）噬菌粒三、雙鏈?zhǔn)删w克隆載體（一）入噬菌體的基因組結(jié)構(gòu)與侵染1.λ噬菌體的生活周期2.λ噬菌體的基因組結(jié)構(gòu)3.λ噬菌體的侵染（二）λ噬菌體載體的構(gòu)建1.生物學(xué)制約2.載體的通用性3.體外包裝四、粘粒載體第三章 DNA的提取一、原核生物染色體DNA的提取二、原核生物染色體外DNA的分離三、質(zhì)粒DNA的快速提取四、真核生物染色體DNA的提取五、DNA濃度和純度的光學(xué)分析第四章 遺傳工程的酶學(xué)基礎(chǔ)一、限制性內(nèi)切酶（一）寄主的限制和修飾（二）限制性內(nèi)切酶的類別1.第一類限制性內(nèi)切酶2.第二類限制性內(nèi)切酶3.第三類限制性內(nèi)切酶（三）限制性內(nèi)切酶的純化（四）限制性內(nèi)切酶反應(yīng)的終止二、DNA聚合酶（一）E.coliDNA聚合酶I（二）E.coliDNA聚合酶I的Klenow片段（三）T4DNA聚合酶（四）天然的T7DNA聚合酶（五）修飾的T7DNA聚合酶（六）TaqDNA聚合酶和反轉(zhuǎn)錄酶三、依賴于DNA的RNA聚合酶四、DNA及RNA的修飾酶（一）末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（——）T4多核苷酸激酶（三）堿性磷酸酶五、核酸酶（一）DNA酶I（二）Bal31核酸酶（三）S1核酸酶（四）外切核酸酶III（五）核糖核酸酶H第五章 凝膠電泳和雜交分析一、凝膠電泳（一）基本原理（二）DNA的可見性（三）電泳圖譜（四）凝膠系統(tǒng)（五）實(shí)驗(yàn)條件對(duì)凝膠電泳的影響（六）指示染料和加樣緩沖液（七）DNA分子大小的確定（八）DNA的回收二、雜交分析（一）Southern吸印和雜交分析（二）Northern吸印和雜交分析（三）Western印跡檢測(cè)技術(shù)（四）DNA的斑點(diǎn)雜交（五）探針的制備1．缺口平移法2．隨機(jī)引物法3．液體閃爍計(jì)數(shù)4．非放射性探針（六）DNA芯片技術(shù)第六章 DNA的連接一、大腸桿菌DNA連接酶和T4DNA連接酶二、DNA片段在體外的連接（一）粘性末端的連接（二）平齊末端的連接（三）非互補(bǔ)末端的連接（四）接頭的使用1．1inker2．a(chǎn)daptor三、影響連接反應(yīng)的因素四、提高連接反應(yīng)效率的兩項(xiàng)措施第七章 細(xì)菌轉(zhuǎn)化一、細(xì)菌轉(zhuǎn)化的原理二、細(xì)菌轉(zhuǎn)化的方法（一）簡(jiǎn)便、快速的感受態(tài)制備和轉(zhuǎn)化方法（二）標(biāo)準(zhǔn)的高效轉(zhuǎn)化法（三）“超級(jí)感受態(tài)”細(xì)胞的制備和轉(zhuǎn)化（四）菌落轉(zhuǎn)化法（五）X1776的轉(zhuǎn)化方法（六）電擊轉(zhuǎn)化三、轉(zhuǎn)化的評(píng)估指標(biāo)（一）轉(zhuǎn)化效率（轉(zhuǎn)化頻率）（二）感受態(tài)細(xì)胞的比例第八章 理想克隆的鑒定一、表現(xiàn)型的鑒定（一）利用抗生素進(jìn)行篩選（二）利用顯色進(jìn)行篩選二、限制性作圖分析（一）限制性作圖（二）限制性分析與Southern雜交相結(jié)合三、菌落和噬菌斑的原位雜交（一）菌落原位雜交（二）噬菌斑原位雜交（三）原位雜交的優(yōu)越性和進(jìn)一步的鑒定四、用PCR擴(kuò)增目的片段五、免疫檢測(cè)法（一）用免疫檢測(cè)法篩選表達(dá)文庫(kù)的過程1．篩選噬菌斑構(gòu)成的表達(dá)文庫(kù)2．篩選菌落構(gòu)成的表達(dá)文庫(kù)（二）關(guān)于免疫檢測(cè)法的幾個(gè)問題1．多克隆抗體和單克隆抗體2．多克隆抗體的來源3．第一抗體的檢測(cè)4．第二抗體的來源5．對(duì)酶促發(fā)色法和放射化學(xué)法進(jìn)行比較6．對(duì)堿性磷酸酶與抗體的偶聯(lián)物和辣根過氧化物酶與抗體的偶聯(lián)物進(jìn)行比較7．誘導(dǎo)外源蛋白表達(dá)的時(shí)間六、酵母人工染色體文庫(kù)的篩選（一）YAC基因組文庫(kù)的保存（二）YAC基因組文庫(kù)的篩選方法（三）構(gòu)建、貯存和篩選的分工（四）篩選YAC文庫(kù)的流程第九章 克隆基因在大腸桿菌細(xì)胞中的表達(dá)一、外源基因在大腸桿菌細(xì)胞中表達(dá)的原理和技術(shù)（一）表達(dá)系統(tǒng)的選擇1．蛋白質(zhì)的大小2．蛋白質(zhì)的活性3．蛋白質(zhì)的需要量（二）啟動(dòng)子的選擇1．乳糖操縱子的啟動(dòng)子（1acUV5啟動(dòng)子）2．色氨酸啟動(dòng)子（trp啟動(dòng)子）3．乳糖操縱子和色氨酸操縱子的復(fù)合啟動(dòng)子（tac或trc啟動(dòng)子）4．噬菌體T7啟動(dòng)子（三）融合蛋白質(zhì)的表達(dá)1．融合蛋白質(zhì)表達(dá)的特點(diǎn)和載體……第十章 cDNA文庫(kù)技術(shù)第十一章 基因組文庫(kù)的構(gòu)建第十二章 DNA的序列分析第十三章 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)第十四章 克隆化DNA的定點(diǎn)誘變第十五章 圖位克隆法第十六章 釀酒酵母的遺傳工程第十七章 植物基因工程第十八章 哺乳動(dòng)物的基因工程第十九章 用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)藥物

章節(jié)摘錄

　　人類基因組的破譯是生命科學(xué)的突破獲性進(jìn)展，它奠定了21世紀(jì)生命科學(xué)發(fā)展和現(xiàn)代醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，而且還將極大地影響農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境及軍事等諸多領(lǐng)域。人類基因組的破譯和“生命書”的進(jìn)一步被解讀及其所帶來的醫(yī)學(xué)上的相關(guān)成就，將使人類進(jìn)入操縱生命的時(shí)代，這些輝煌成就是以遺傳工程為主導(dǎo)的生物技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶?！　囊陨纤膫€(gè)方面可以看出遺傳工程的高速發(fā)展，下述幾項(xiàng)有關(guān)生物技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更能說明這個(gè)事實(shí)。美國(guó)是遺傳工程的創(chuàng)始國(guó)，在20世紀(jì)80年代，這方面的公司已超過200家，投資達(dá)50多億美元，形成了一門完整的技術(shù)和新興的工業(yè)。目前，美國(guó)這方面的公司超過1500家，已有60多種生物工程產(chǎn)品上市。1998年基因工程產(chǎn)品銷售額達(dá)到130億美元以上。據(jù)估計(jì)，在今后10年里，美國(guó)的生物工程產(chǎn)業(yè)的銷售額將以年平均10％以上的速度增長(zhǎng)。與歐洲相比，美國(guó)生物技術(shù)的規(guī)模大于歐洲8倍，但是預(yù)測(cè)歐洲生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模到2005年將超過1000億美元。就世界范圍生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的情況來看，1998年統(tǒng)計(jì)顯示，已有生物技術(shù)公司3600多家，其中年產(chǎn)值超過10億美元的約為20家；在1980年以來的20年中，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)總值增加了50多倍，漲幅最快是在近10年；1999年生物技術(shù)產(chǎn)品的總銷售額約為500億美元，產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)3000億美元以上，全世界約有一半以上的人已直接享用過生物技術(shù)產(chǎn)品。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)字進(jìn)一步顯示了生物技術(shù)產(chǎn)品作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，發(fā)展速度之快是驚人的，這和遺傳工程這門技術(shù)的高速發(fā)展緊密相關(guān)?！　∫赃z傳工程為主導(dǎo)的生物技術(shù)能獲得如此高速發(fā)展，一方面是由于它對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要作用，另一方面則是因?yàn)檫@個(gè)領(lǐng)域潛藏著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這里著重對(duì)后者作一剖析。首先必須看到，生物技術(shù)能有今天如此輝煌的成就和一些國(guó)家、企業(yè)和投資家的巨額投資是分不開的。例如，就人類基因組計(jì)劃而言，1988年美國(guó)國(guó)會(huì)為這個(gè)計(jì)劃正式撥款2790萬美元，當(dāng)時(shí)該計(jì)劃是由美國(guó)國(guó)內(nèi)一些大學(xué)和研究所聯(lián)合執(zhí)行的，后來這個(gè)計(jì)劃發(fā)展成國(guó)際項(xiàng)目，先后有美國(guó)、英國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)及中國(guó)等6國(guó)參加，有16個(gè)實(shí)驗(yàn)室及1100名生物科學(xué)家、計(jì)算機(jī)專家和技術(shù)人員參與。迄今為止，研究經(jīng)費(fèi)主要來自美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院和英國(guó)倫敦韋爾康姆信托基金，十多年來已投入約2．5億美元。此外，由于這個(gè)項(xiàng)目的誘人前景，美國(guó)的私營(yíng)企業(yè)塞萊拉公司也投入數(shù)億美元，獨(dú)立開展了人類基因組的研究。英國(guó)政府也很重視人類基因組的研究，它增加了2000-2002年英國(guó)研究委員會(huì)用于人類基因研究的預(yù)算，增額達(dá)1．42億英鎊；英國(guó)的小公司也可獲得政府的資助，用以研究人類基因組的排序；英國(guó)政府和英國(guó)商界還各出資1500萬英鎊，用于支持大學(xué)和公司開展有關(guān)基因組技術(shù)應(yīng)用的項(xiàng)目。日本政府和企業(yè)正在積極利用人類基因組計(jì)劃取得的成果，開展新的醫(yī)療技術(shù)和藥物研究，并加緊開發(fā)新產(chǎn)品，最近日本政府啟動(dòng)了“新紀(jì)元工程”，其中最大的項(xiàng)目就是“新世紀(jì)染色體計(jì)劃”，為此列出的2000年度預(yù)算高達(dá)640億日元。

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