《基因工程——原理、方法與套用》是2008年清華大學出版社出版的圖書，作者是許煜泉、白林泉、黃顯清、楊立桃。
基本介紹
- 中文名：基因工程——原理、方法與套用
- 作者：許煜泉、白林泉、黃顯清、楊立桃
- 出版時間：2008年
- 出版社：清華大學出版社
- ISBN：9787302185970
- 定價：39 元
- 裝幀：平裝
圖書簡介,目錄,
圖書簡介
基因工程是建立在基因分子生物學的理論基礎上發展起來的一門年輕學科。本教材首先以基因的信息流為線束，對基因的複製、轉錄、翻譯以及基因表達調控的分子生物學理論作了系統介紹。在此基礎上，詳細討論基因克隆的工具、基因操縱和重組技術、重組基因導入各種生物體的方法以及轉基因生物中目的基因的監測及分析技術；同時，全面地介紹了基因工程對分子生物學的理論研究，在重組蛋白的合成以及醫學、農業和法醫學等各領域的套用中所取得的最新發展和成就。最後，討論了轉基因產品和生物技術對人體健康、環境安全以及倫理學上可能產生的危害及爭論。
本書作為工程碩士專業基因工程的核心教材，也可供各相關專業和學科的教師、學生和科研工作者參考。
目錄
第1章導論/1
1.1基因的本質是DNA1
1.2基因工程的誕生和發展1
1.2.1基因工程的誕生1
1.2.2基因工程的發展3
1.3基因工程的套用4
上篇基因的信息流
第2章基因信息的複製/8
2.1複製的基本概念8
2.1.1半保留複製機制8
2.1.2複製子和複製起始區9
2.1.3半不連續複製9
2.2細菌染色體DNA的複製12
2.2.1複製起始12
2.2.2延伸13
2.2.3終止和分離14
2.3細胞周期及其調控機制14
2.3.1細胞周期14
2.3.2關卡及其調節15
2.3.3細胞周期蛋白和細胞周期蛋白依賴激酶15
2.3.4細胞周期的活化和癌症16
2.4真核生物DNA的複製17
2.4.1起始區和複製的起始17
2.4.2複製叉17
2.4.3端粒的複製18
2.5DNA的突變、修復與重組19
2.5.1DNA的突變與損傷19
2.5.2DNA修復22
2.5.3DNA重組25
第3章基因信息的轉錄/29
3.1原核生物的基因轉錄30
3.1.1大腸桿菌的RNA聚合酶30
3.1.2大腸桿菌的σ70啟動子31
3.1.3轉錄的起始、延伸和終止32
3.2原核基因轉錄的調控35
3.2.1乳糖操縱子36
3.2.2色氨酸操縱子與衰減子38
3.2.3更替σ因子調控轉錄41
3.2.4菌群感測43
3.2.5小RNA分子對基因表達的調控作用43
3.3真核生物基因的轉錄45
3.3.13種RNA聚合酶的特點和功能45
3.3.2RNA聚合酶I基因47
3.3.3RNA聚合酶III基因48
3.3.4RNA聚合酶II基因的啟動子和增強子51
3.3.5RNA聚合酶II的轉錄起始和基本轉錄因子52
3.4真核生物基因轉錄的調控54
3.4.1轉錄因子的特點58
3.4.2轉錄因子與DNA結合的結構域59
3.4.3轉錄因子中的轉錄活化結構域62
3.4.4轉錄因子的抑制作用62
3.4.5調節轉錄的靶位62
3.5真核生物基因轉錄調控的實例63
3.5.1構成性轉錄因子SP163
3.5.2甾醇類激素及其受體的調節作用63
3.5.3信號轉遞和轉錄活化（STAT）蛋白的磷酸化調節64
3.5.4人類免疫缺損病毒Tat蛋白活化轉錄延伸64
3.6RNA轉錄本的加工和RNPs66
3.6.1rRNA的加工和核糖體66
3.6.2tRNA的加工、RNaseP和酶活性RNA67
3.6.3mRNA的加工、hnRNPs和snRNPs68
3.6.4mRNA加工方式的改變71
3.6.5RNA的編輯71
3.6.6miRNA及其加工72
第4章基因信息的翻譯/74
4.1遺傳密碼74
4.2tRNA的結構和功能77
4.3原核生物中蛋白質的合成79
4.3.1密碼子與反密碼子的相互作用79
4.3.2蛋白質合成的過程81
4.4真核生物中的蛋白質合成84
4.5翻譯的調控機制和翻譯後的加工87
中篇基因的克隆及其功能分析
第5章DNA的克隆/92
5.1DNA克隆的載體93
5.1.1質粒93
5.1.2噬菌體95
5.2DNA的製備98
5.2.1製備細菌細胞總DNA98
5.2.2製備質粒DNA101
5.2.3製備噬菌體DNA105
5.2.4DNA的定性和定量分析106
5.3DNA操作的工具酶107
5.3.1限制性核酸內切酶107
5.3.2DNA連線酶和連線反應112
5.3.3核酸酶116
5.3.4DNA聚合酶117
5.3.5磷酸酶117
5.3.6其他工具酶117
第6章DNA的導入技術及其載體/118
6.1DNA導入法119
6.1.1大腸桿菌中的常規轉化119
6.1.2大腸桿菌的電轉化120
6.1.3啤酒酵母細胞的轉化121
6.1.4機械導入法121
6.2重組子的識別122
6.2.1抗性基因的插入失活122
6.2.2基於半乳糖苷酶基因lacZ的α-互補篩選122
6.2.3聚果糖蔗糖轉移酶基因的篩選123
6.3噬菌體DAN導入細菌細胞124
6.3.1轉染124
6.3.2噬菌體的轉導124
6.3.3重組噬菌體的識別125
6.4大腸桿菌中的質粒載體125
6.4.1質粒pBR322的優良性質126
6.4.2其他典型的大腸桿菌質粒載體126
6.5.1M13mp2克隆載體的構建129
6.5.2具有多克隆位點的M13mp7129
6.5.3複雜的M13克隆載體130
6.5.4質粒與M13雜合的克隆載體131
6.6以細菌噬菌體λ為基礎的克隆載體132
6.6.1λ基因組中的非必需區132
6.6.2篩選限制性位點缺失的λ噬菌體133
6.6.3插入載體和取代載體133
6.6.4利用λ插入載體和取代載體的克隆試驗134
6.6.5柯斯質粒135
6.6.6大容量載體：BACs和PACs136
6.7真核生物的克隆載體137
6.7.1利用酵母中的載體137
6.7.2高等植物的克隆載體140
6.7.3動物的克隆載體142
第7章目標基因的獲得/145
7.1篩選克隆基因的兩種基本手段145
7.1.1直接篩選145
7.1.2構建基因組文庫146
7.2從文庫中篩選目標基因148
7.2.1DNA分子探針和雜交148
7.2.2製備雜交探針149
7.2.3免疫學篩選151
7.3目標基因的化學合成152
7.4聚合酶鏈式反應（PCR）154
7.4.1PCR的發展歷史154
7.4.2PCR的過程154
7.4.3PCR的溫度循環155
7.4.4PCR反應的最佳化155
7.4.5各種不同的PCR158
7.4.6PCR的後續工作159
7.4.7PCR的套用160
第8章基因的結構和功能分析/164
8.1基因的定位164
8.1.1Southern轉移164
8.1.2正交交變電場凝膠電泳166
8.1.3原位雜交167
8.2基因所屬連鎖群或染色體的測定168
8.2.1系譜分析法168
8.2.2非整倍體測交法169
8.2.3四分體分析法170
8.2.4連鎖群法170
8.2.5利用染色體易位的基因定位172
8.3基因在染色體上的位置測定173
8.3.1根據重組頻率的基因定位173
8.3.2根據所測基因在某一已知染色體區段中是否存在的基因定位175
8.3.3根據並發事件的基因定位176
8.3.4根據基因行為的定位176
8.3.5測定絕對位置的基因定位177
8.4基因精細結構分析179
8.4.1根據重組頻率的基因定位179
8.4.2缺失定位法179
8.4.3共轉導定位法179
8.4.4體細胞重組定位法180
8.4.5基因轉變的梯度定位法180
8.5DNA測序181
8.5.1鏈末端終止法181
8.5.2化學裂解法183
8.5.3PCR產物的直接測序184
8.5.4自動化測序184
8.5.5長序列拼接185
8.6基因表達的分析186
8.6.1電子顯微鏡下的核酸分子187
8.6.2利用核酸酶分析DNA-RNA雜合體187
8.6.3引物延伸法分析轉錄物188
8.6.4研究RNA轉錄物的其他技術188
8.7基因表達的調節研究190
8.7.1DNA蛋白質複合物的凝膠阻滯191
8.7.2足跡法與DNaseI192
8.7.3修飾干擾分析192
8.7.4缺失分析193
8.7.5報導基因195
8.8識別目標基因的產物和功能196
8.8.1雜交體釋放翻譯法和雜交體捕獲翻譯法196
8.8.2體外突變分析蛋白質功能197
8.9研究目標基因產物的相互關係200
8.9.1噬菌體展示200
8.9.2酵母雙雜交系統200
第9章基因組學/203
9.1基因組序列的測定204
9.1.1鳥槍法204
9.1.2重疊群克隆法206
9.1.3遺傳圖譜法協助序列裝配207
9.2後基因組時代--理解基因組序列208
9.2.1識別基因組序列中的基因209
9.2.2未知基因的功能測定210
9.3各種組學的研究211
9.3.1轉錄組學的研究211
9.3.2蛋白質組學的研究212
9.3.3代謝物組學的研究213
9.4系統生物學213
9.4.1系統生物學的目標213
9.4.2整合是系統生物學的靈魂214
9.4.3信息是系統生物學的基礎215
9.4.4干涉是系統生物學的鑰匙216
下篇基因工程的套用
第10章利用基因工程生產重組蛋白/220
10.1大腸桿菌中表達外源基因的專一性載體220
10.1.1表達載體中的啟動子220
10.1.2基因盒和基因融合223
10.1.3大腸桿菌生產重組蛋白的困難225
10.2利用真核細胞生產重組蛋白226
10.2.1在酵母和絲狀真菌中生產重組蛋白226
10.2.3利用動植物體生產重組蛋白229
第11章基因工程在醫學上的套用/231
11.1生產重組藥物231
11.1.1重組胰島素231
11.1.2在大腸桿菌中合成人體的生長激素233
11.1.3重組凝血因子VIII的合成234
11.1.4合成其他重組人體蛋白235
11.2基因工程疫苗236
11.2.1疫苗與基因工程疫苗236
11.2.2基因工程亞單位疫苗238
11.2.3基因工程減毒疫苗239
11.2.4活重組疫苗240
11.2.5DNA疫苗242
11.2.6轉基因植物口服疫苗243
11.3基因診斷243
11.3.1基因診斷的概念243
11.3.2基因診斷的原理244
11.3.3基因診斷的對象245
11.3.4基因診斷的特點246
11.3.5基因診斷的基本技術247
11.3.6識別人類遺傳疾病相關的基因253
11.4基因治療255
11.4.1基因治療遺傳疾病255
11.4.2基因治療和癌症256
11.4.3基因治療的倫理學257
第12章基因工程在農業上的套用/258
12.1增添基因與植物遺傳工程260
12.1.1植物體自身生產殺蟲劑262
12.1.2其他添加基因的課題262
12.2刪除基因264
12.2.1反義技術的原理264
12.2.2反義RNA和番茄果實成熟的基因工程265
12.2.3反義RNA在植物基因工程中的其他套用266
12.3各種植物基因工程266
12.3.1轉基因植物作為生物反應器生產藥物266
12.3.2不斷完善轉基因植物穩定高效表達技術267
12.3.3轉基因培育高產作物269
12.3.4轉基因培育優質作物270
12.3.5轉基因培育抗真菌病害的作物271
12.3.6轉基因培育抗除草劑作物273
12.3.7轉基因培育耐環境脅迫的作物273
12.4轉基因植物的安全性275
12.4.1篩選標記的安全性275
12.4.2對環境產生不良後果的可能性276
第13章代謝工程/277
13.1代謝工程中的一些基本概念278
13.1.1代謝途徑與網路278
13.1.2代謝通量及控制分析279
13.1.3初級代謝與次級代謝280
13.2代謝工程的基本過程與原理282
13.2.1代謝工程的基本過程282
13.2.2代謝工程的基本原理283
13.3代謝工程的基本技術283
13.3.1檢測技術284
13.3.2分析技術284
13.3.3操作技術284
13.4代謝工程的套用284
13.4.1提高目標產物的產量或產率285
13.4.2表達外源蛋白288
13.4.3擴大底物利用範圍289
13.4.4構建新產品生物合成途徑290
13.4.5構建新的外源毒性化學物質降解途徑290
13.4.6改良細胞其他生理特性291
13.5代謝工程與其他技術的關係291
13.5.1代謝工程與“組學”技術292
13.5.2代謝工程與計算系統生物學293
13.5.3代謝工程與蛋白質工程294
13.5.4代謝工程與組合生物學294
13.5.5全局轉錄機器工程技術295
13.5.6文庫篩選技術295
13.6組合生物合成296
13.6.1聚酮合酶及聚酮類生物合成機理296
13.6.2聚酮類的組合生物合成298
第14章基因克隆和法醫學/301
14.1DNA分析和罪犯嫌疑人的識別301
14.1.1利用分子雜交探針分析遺傳指紋301
14.1.2PCR短串聯重複序列和DNA圖譜302
14.2利用DNA圖譜研究親屬關係303
14.2.1具有親緣關係的個人具有相似的DNA圖譜303
14.2.2DNA圖譜和羅曼諾夫的遺骸304
14.3性別的識別研究和DNA分析305
參考文獻/308
