《基因工程(第3版)/普通高等教育农业农村部“十三五”规划教材》较为全面、系统地阐述了基因工程的基本理论和基本概念,力求反映该学科的新进展。
《基因工程(第3版)/普通高等教育农业农村部“十三五”规划教材》涉及的内容主要有基因工程工具酶、基因工程载体、核酸分子基本操作技术、PCR技术、基因文库的构建、目的基因的获取、DNA体外重组与基因转移、基因组编辑技术、重组子的筛选与鉴定、基因工程受体与外源基因的表达、微生物基因工程、植物基因工程、动物基因工程、分子标记技术和其他技术及应用、核酸测序技术、生物信息学,以及基因工程规则、专利和安全性问题等。
《基因工程(第3版)/普通高等教育农业农村部“十三五”规划教材》可作为高等院校生物技术、生物工程、动物科学、动物医学、农学、园艺、植物保护、食品科学等各有关专业本科生和研究生教材,同时也可作为从事基因工程的教学、科研人员的参考书。
基因工程是以生物化学、分子生物学、分子遗传学、细胞生物学、生物信息学、计算机学等学科为基础而发展起来的一门新兴生物工程技术学科。进入21世纪以来,该学科发展迅速,其成果广泛应用在医学、农业、工业、食品、环保、制药等行业。因此,培养能够掌握和了解基因工程的基本原理与最新相关技术和方法的人才对于充实该学科的研究队伍和促进现代生物技术发展是非常重要的。
随着现代生物科学与技术迅速发展,一系列新技术、新方法不断涌现,生物学家在揭示生命奥秘和改造生物方面不断取得丰硕成果,同时也开拓了不少新的研究领域,生物科学的发展也日新月异。因此,为了保持教材的科学性和先进性,对《基因工程》(第二版)进行修订也显得越来越迫切。
本教材共十七章,涉及的内容包括基因工程的基本原理和操作步骤,动植物、微生物基因工程,各种分子操作技术,生物信息学和基因工程的安全性问题等。本次修订在第二版的基础上增加了基因组编辑技术和核酸测序技术;由于与其他课程的内容重复,删去了分子生物学基础的内容,并对其他章节进行了内容更新和补充。本次修订的分工如下:绪论、第九章和第十三章由陈宏修订,第一章由李莉云修订,第二章由林良斌修订,第三章由闵令江修订,第四章由蓝贤勇修订,第五章由孙怀昌修订,第六章由李碧春修订,第七章由陈宏和王昕修订,第八章由王昕编写,第十章由付建红修订,第十一章由张金文修订,第十二章由陈智勇修订,第十四章由李碧春和王昕修订,第十五章由孙怀昌编写,第十六章、第十七章由蓝贤勇和潘传英修订。全书由陈宏统稿和定稿。考虑到本课程的系统性,本教材按80学时编写,根据专业需要,课堂讲授时可有所取舍。
张智英教授审阅了全书,为本次修订提出了不少宝贵的意见,西北农林科技大学教务处和中国农业出版社在本教材修订和出版过程中给予了热情的指导、帮助与支持,在此一并表示衷心的感谢。
由于基因工程的发展非常迅速,加之编写人员水平有限,不足之处在所难免,敬请读者批评指正,以便将来进一步完善。
第三版前言
第一版前言
第二版前言
绪论
第一节 基因工程的概念
第二节 基因工程的诞生与发展
一、基因工程诞生的理论基础
二、基因工程的诞生
三、基因工程的发展
第三节 基因工程的研究内容及基本操作
一、基因工程研究的主要内容
二、基因工程的基本操作程序
三、基因工程的基本操作内容
第四节 基因工程的意义与发展前景
一、基因工程的意义
二、基因工程的发展前景
本章小结
思考题
第一章 基因工程工具酶
第一节 限制性核酸内切酶
一、寄主细胞的限制与修饰现象
二、限制性核酸内切酶的类型
三、限制性核酸内切酶的命名
四、Ⅱ型限制性核酸内切酶的基本特性
五、Ⅱ型限制性核酸内切酶的反应条件
六、影响限制性核酸内切酶活性的因素
七、限制性核酸内切酶的应用
第二节 DNA连接酶
一、DNA连接酶的概念与作用机理
二、DNA连接酶的种类
三、DNA连接酶的反应体系
四、影响连接反应的因素
五、DNA连接酶的应用
第三节 DNA聚合酶
一、大肠杆菌DNA聚合酶I
二、Klenow片段
三、T4噬菌体DNA聚合酶
四、T7噬菌体DNA聚合酶与测序酶
五、TaqDNA聚合酶
六、逆转录酶
七、高保真DNA聚合酶
八、DNA聚合酶的应用
第四节 末端脱氧核苷酸转移酶
第五节 核酸酶
一、核糖核酸酶
二、脱氧核糖核酸酶I
三、S1核酸酶
第六节 核酸外切酶
一、大肠杆菌核酸外切酶Ⅶ
二、大肠杆菌核酸外切酶Ⅲ
三、Ba131核酸酶
第七节 T4噬菌体多核苷酸激酶
一、T4噬菌体多核苷酸激酶的性质
二、多核苷酸激酶的应用
第八节 碱性磷酸酶
一、碱性磷酸酶的性质
二、碱性磷酸酶的应用
本章小结
思考题
第二章 基因工程载体
第一节 概述
第二节 质粒载体
一、质粒的一般生物学特性
二、理想质粒载体的必备条件
三、质粒载体的构建
四、常用的质粒载体类型
第三节 入噬菌体载体
一、λ噬菌体的生物学特性
二、λ噬菌体载体的构建
三、常用的λ噬菌体载体
第四节 单链DNA噬菌体载体
一、M13噬菌体的生物学特性
二、M13噬菌体载体的构建
三、M13噬菌体载体的应用
四、噬菌粒载体
第五节 黏粒载体
一、黏粒载体的基本特点
二、黏粒载体的构建
三、黏粒载体在基因克隆中的应用
四、常用的黏粒载体及其应用
第六节 动物基因工程载体
一、概述
二、SV40病毒载体
三、腺病毒载体
四、逆转录病毒载体
五、慢病毒载体
六、杆状病毒载体
七、痘苗病毒载体
八、乳头状瘤病毒载体
九、单纯疱疹病毒载体
第七节 植物基因工程载体
一、概述
二、DNA病毒转化载体
三、单链DNA病毒转化载体
四、RNA病毒转化载体
第八节 表达载体
一、表达载体构建的一般原则
二、过表达载体
三、抑制表达载体
四、定位整合表达载体
五、标签载体
第九节 人工染色体
一、酵母人工染色体
二、细菌人工染色体
三、P1派生人工染色体
四、哺乳动物人工染色体
第十节 构建植物遗传转化表达载体的元件
一、启动子
二、选择标记和报告基因
本章小结
思考题
……
第三章 核酸分子基本操作技术
第四章 聚合酶链式反应(PCR)
第五章 基因文库的构建
第六章 目的基因的获取
第七章 DNA体外重组与基因转移
第八章 基因组编辑技术
第九章 重组子的筛选与鉴定
第十章 基因工程受体与外源基因的表达
第十一章 微生物基因工程
第十二章 植物基因工程
第十三章 动物基因工程
第十四章 分子标记技术和其他技术及应用
第十五章 核酸测序技术
第十六章 生物信息学
第十七章 基因工程规则、专利及安全性
主要参考文献