基因工程原理与技术

第一部分基因工程原理
第一章 绪论
1.1基因工程的发展史
1.1.1理论上三个重要的发现
1.1.2技术上三个重要的成果
1.2基因工程的研究内容
1.2.1基因工程
1.2.2基因工程的研究内容
1.3基因工程的应用
1.3.1在医药业的应用
1.3.2在农业方面的应用
1.3.3在畜牧业方面的应用
思考题
第二章 基因工程的基本操作程序
2.1带有目的基因的DNA片段的制备
2.1.1从已有的生物基因组中分离
2.1.2人工合成法
2.2 DNA片段与载体DNA体外重组
2.2.1 DNA分子的剪切
2.2.2 DNA分子的连接
2.2.3碱性磷酸酶的作用
2.3 DNA重组体转入受体细胞
2.3.1受体细胞
2.3.2 DNA重组体转入受体细胞
2.4重组体克隆的筛选与鉴定
2.4.1表型直接筛选法
2.4.2菌落或噬菌斑原位杂交
2.5外源基因的表达
2.5.1启动子
2.5.2核糖体结合位点
2.5.3真核基因在大肠杆菌体系中的表达
第三章 基因工程的工具酶
3.1引言
3.2剪切酶
3.2.1限制性核酸内切酶
3.2.2核酸外切酶
3.2.3 DNA酶
3.3修饰酶
3.3.1磷酸酶
3.3.2甲基化酶
3.3.3聚合酶
3.4连接酶
3.4.1连接反应
3.4.2连接酶
第四章 基因工程的载体
4.1质粒
4.1.1一般生物学性状
4.1.2作为载体的特性
4.1.3两种常用的质粒
4.1.4利用质粒进行克隆
4.2噬菌体λ
4.2.1一般生物学特性
4.2.2利用噬菌体λ进行克隆
4.2.3 λZAP
4.3单链噬菌体（M13系列）
4.3.1一般生物学特性
4.3.2丝状噬菌体载体及M13载体
4.3.3噬菌体展示系统
4.4粘粒
第五章 基因文库的构建
5.1基因组文库
5.1.1原理
5.1.2构建的程序
5.2 cDNA文库
5.2.1原理
5.2.2构建的程序
5.3特殊序列文库
5.4酵母人工染色体
第六章 聚合酶链反应
6.1基本原理
6.1.1反应过程
6.1.2反应物主要成分
6.1.3基本操作
6.2PCR的种类
6.2.1反向PCR
6.2.2跳跃PCR
6.2.3锚式PCR
6.3应用PCR时的注意事项
6.3.1引物的设计
6.3.2实验操作
6.3.3避免序列的错误扩增
6.3.4污染问题
6.4 PCR的应用
6.4.1在医学方面的应用
6.4.2在基础研究方面的应用
第七章 人类基因组计划
7.1人类基因组计划的概述
7.1.1人类基因组计划的由来
7.1.2人类基因组计划的目标
7.1.3人类基因组研究的应用
7.2人类基因组研究的主要内容
7.2.1建立遗传图谱
7.2.2建立物理图谱
7.2.3DNA序列测定
7.2.4基因的确定和分析
7.3人类基因组研究的策略
7.3.1人类基因组研究的基本思路
7.3.2确定特定的基因
7.3.3利用染色体特征研究人类基因组
7.4人类基因组研究引发的社会和伦理问题
7.4.1伦理和社会学方面
7.4.2商业与法律方面
7.5人类基因组计划的研究现状与展望
7.5.1研究现状
7.5.2展望
第八章 基因工程的安全防护
8.1生物公害
8.2生物公害的控制
8.2.1实验人员适应性训练
8.2.2生物防护
8.2.3物理防护
8.2.4重组体的保管
8.3植物基因工程的潜在危害和防护
8.4中国的《基因工程安全管理办法》
8.4.1适用范围
8.4.2管理体系
第二部分基因工程常用技术
第九章 质粒DNA的提取与纯化
9.1概论
9.1.1细菌培养物的培养
9.1.2细菌的收获和裂解
9.1.3质粒DNA的提取和纯化
9.2质粒DNA的小量制备
9.2.1细菌的收获
9.2.2细菌的裂解
9.3质粒DNA的大量制备
9.3.1在丰富培养基中扩增质粒
9.3.2细菌的收获
9.3.3细菌的裂解
9.4质粒DNA的纯化
9.4.1聚乙二醇沉淀法
9.4.2氯化铯－溴化乙锭梯度平衡离心法
9.4.3纯化后的处理
第十章 DNA凝胶电泳技术
10.1琼脂糖凝胶电泳
10.1.1概论
10.1.2琼脂糖凝胶的制备及检测
10.1.3 DNA的回收与纯化
10.2聚丙烯酰胺凝胶电泳
10.2.1概论
10.2.2非变性聚丙烯酰胺凝胶
10.3其他类型的凝胶电泳
10.3.1链分离凝胶电泳
10.3.2变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳
10.3.3脉冲电场凝胶电泳
第十一章 RNA分析的主要方法
11.1 RNA分析概述
11.2 Northern杂交简介
11.3 RNA电泳
11.3.1经乙二醛和二甲基亚砜变性处理后进行的RNA电泳
11.3.2在含有甲醛的凝胶上进行的RNA电泳
11.4转膜
11.4.1变性RNA转移至硝酸纤维素滤膜
11.4.2变性RNA转移至尼龙膜
11.5转膜前后的RNA染色
11.5.1方法Ⅰ
11.5.2方法Ⅱ
11.6杂交和放射自显影
第十二章 Southern杂交
12.1概述
12.2基因组DNA的分离
12.3将DNA从凝胶转至固相支持体上
12.3.1转移的方法
12.3.2 DNA转移至硝酸纤维素滤膜
12.3.3 DNA从凝胶转移至尼龙膜
12.4探针与固定化的核酸杂交
12.4.1探针与固定于膜上的DNA杂交
12.4.2放射性标记的寡核苷酸与基因组DNA杂交
12.4.3从杂交膜上除去放射性标记的探针
第十三章 Western印迹法
13.1概述
13.2蛋白样品的制备和电泳
13.2.1裂解哺乳动物细胞和组织
13.2.2电泳
13.3将蛋白质从凝胶转移至固相支持体
13.4对固定化的蛋白质进行染色
13.5封闭杂交膜上的免疫球蛋白结合位点
13.6抗体和靶蛋白的结合
13.6.1第一抗体与硝酸纤维素滤膜共温育的方法
13.6.2二级免疫试剂与硝酸纤维素滤膜共温育的方法
13.6.3酶联抗体生色底物的使用
第十四章 DNA序列测定
14.1概述
14.1.1Sanger双脱氧链终止法
14.1.2 Maxam-Gilbert DNA化学降解法
14.2随机测序
14.2.1靶DNA的纯化和连接
14.2.2靶DNA的断裂
14.2.3 DNA的修补及大小选择
14.2.4载体DNA的制备
14.2.5靶DNA片段与载体DNA连接
14.3定向测序
14.3.1生成若干套嵌套的缺失突变体
14.3.2利用外切核酸酶Ⅲ生成嵌套的缺失突变体
14.4 Sanger双脱氧链终止法测序
14.4.1准备
14.4.2配制凝胶
14.4.3加样及电泳
14.4.4测序凝胶的放射自显影
14.4.5从凝胶上读取DNA序列
参考文献
第一部分基因工程原理
第一章 绪论
1.1基因工程的发展史
1.1.1理论上三个重要的发现
1.1.2技术上三个重要的成果
1.2基因工程的研究内容
1.2.1基因工程
1.2.2基因工程的研究内容
1.3基因工程的应用
1.3.1在医药业的应用
1.3.2在农业方面的应用
1.3.3在畜牧业方面的应用
思考题
第二章 基因工程的基本操作程序
2.1带有目的基因的DNA片段的制备
2.1.1从已有的生物基因组中分离
2.1.2人工合成法
2.2 DNA片段与载体DNA体外重组
2.2.1 DNA分子的剪切
2.2.2 DNA分子的连接
2.2.3碱性磷酸酶的作用
2.3 DNA重组体转入受体细胞
2.3.1受体细胞
2.3.2 DNA重组体转入受体细胞
2.4重组体克隆的筛选与鉴定
2.4.1表型直接筛选法
2.4.2菌落或噬菌斑原位杂交
2.5外源基因的表达
2.5.1启动子
2.5.2核糖体结合位点
2.5.3真核基因在大肠杆菌体系中的表达
第三章 基因工程的工具酶
3.1引言
3.2剪切酶
3.2.1限制性核酸内切酶
3.2.2核酸外切酶
3.2.3 DNA酶
3.3修饰酶
3.3.1磷酸酶
3.3.2甲基化酶
3.3.3聚合酶
3.4连接酶
3.4.1连接反应
3.4.2连接酶
第四章 基因工程的载体
4.1质粒
4.1.1一般生物学性状
4.1.2作为载体的特性
4.1.3两种常用的质粒
4.1.4利用质粒进行克隆
4.2噬菌体λ
4.2.1一般生物学特性
4.2.2利用噬菌体λ进行克隆
4.2.3 λZAP
4.3单链噬菌体（M13系列）
4.3.1一般生物学特性
4.3.2丝状噬菌体载体及M13载体
4.3.3噬菌体展示系统
4.4粘粒
第五章 基因文库的构建
5.1基因组文库
5.1.1原理
5.1.2构建的程序
5.2 cDNA文库
5.2.1原理
5.2.2构建的程序
5.3特殊序列文库
5.4酵母人工染色体
第六章 聚合酶链反应
6.1基本原理
6.1.1反应过程
6.1.2反应物主要成分
6.1.3基本操作
6.2PCR的种类
6.2.1反向PCR
6.2.2跳跃PCR
6.2.3锚式PCR
6.3应用PCR时的注意事项
6.3.1引物的设计
6.3.2实验操作
6.3.3避免序列的错误扩增
6.3.4污染问题
6.4 PCR的应用
6.4.1在医学方面的应用
6.4.2在基础研究方面的应用
第七章 人类基因组计划
7.1人类基因组计划的概述
7.1.1人类基因组计划的由来
7.1.2人类基因组计划的目标
7.1.3人类基因组研究的应用
7.2人类基因组研究的主要内容
7.2.1建立遗传图谱
7.2.2建立物理图谱
7.2.3DNA序列测定
7.2.4基因的确定和分析
7.3人类基因组研究的策略
7.3.1人类基因组研究的基本思路
7.3.2确定特定的基因
7.3.3利用染色体特征研究人类基因组
7.4人类基因组研究引发的社会和伦理问题
7.4.1伦理和社会学方面
7.4.2商业与法律方面
7.5人类基因组计划的研究现状与展望
7.5.1研究现状
7.5.2展望
第八章 基因工程的安全防护
8.1生物公害
8.2生物公害的控制
8.2.1实验人员适应性训练
8.2.2生物防护
8.2.3物理防护
8.2.4重组体的保管
8.3植物基因工程的潜在危害和防护
8.4中国的《基因工程安全管理办法》
8.4.1适用范围
8.4.2管理体系
第二部分基因工程常用技术
第九章 质粒DNA的提取与纯化
9.1概论
9.1.1细菌培养物的培养
9.1.2细菌的收获和裂解
9.1.3质粒DNA的提取和纯化
9.2质粒DNA的小量制备
9.2.1细菌的收获
9.2.2细菌的裂解
9.3质粒DNA的大量制备
9.3.1在丰富培养基中扩增质粒
9.3.2细菌的收获
9.3.3细菌的裂解
9.4质粒DNA的纯化
9.4.1聚乙二醇沉淀法
9.4.2氯化铯－溴化乙锭梯度平衡离心法
9.4.3纯化后的处理
第十章 DNA凝胶电泳技术
10.1琼脂糖凝胶电泳
10.1.1概论
10.1.2琼脂糖凝胶的制备及检测
10.1.3 DNA的回收与纯化
10.2聚丙烯酰胺凝胶电泳
10.2.1概论
10.2.2非变性聚丙烯酰胺凝胶
10.3其他类型的凝胶电泳
10.3.1链分离凝胶电泳
10.3.2变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳
10.3.3脉冲电场凝胶电泳
第十一章 RNA分析的主要方法
11.1 RNA分析概述
11.2 Northern杂交简介
11.3 RNA电泳
11.3.1经乙二醛和二甲基亚砜变性处理后进行的RNA电泳
11.3.2在含有甲醛的凝胶上进行的RNA电泳
11.4转膜
11.4.1变性RNA转移至硝酸纤维素滤膜
11.4.2变性RNA转移至尼龙膜
11.5转膜前后的RNA染色
11.5.1方法Ⅰ
11.5.2方法Ⅱ
11.6杂交和放射自显影
第十二章 Southern杂交
12.1概述
12.2基因组DNA的分离
12.3将DNA从凝胶转至固相支持体上
12.3.1转移的方法
12.3.2 DNA转移至硝酸纤维素滤膜
12.3.3 DNA从凝胶转移至尼龙膜
12.4探针与固定化的核酸杂交
12.4.1探针与固定于膜上的DNA杂交
12.4.2放射性标记的寡核苷酸与基因组DNA杂交
12.4.3从杂交膜上除去放射性标记的探针
第十三章 Western印迹法
13.1概述
13.2蛋白样品的制备和电泳
13.2.1裂解哺乳动物细胞和组织
13.2.2电泳
13.3将蛋白质从凝胶转移至固相支持体
13.4对固定化的蛋白质进行染色
13.5封闭杂交膜上的免疫球蛋白结合位点
13.6抗体和靶蛋白的结合
13.6.1第一抗体与硝酸纤维素滤膜共温育的方法
13.6.2二级免疫试剂与硝酸纤维素滤膜共温育的方法
13.6.3酶联抗体生色底物的使用
第十四章 DNA序列测定
14.1概述
14.1.1Sanger双脱氧链终止法
14.1.2 Maxam-Gilbert DNA化学降解法
14.2随机测序
14.2.1靶DNA的纯化和连接
14.2.2靶DNA的断裂
14.2.3 DNA的修补及大小选择
14.2.4载体DNA的制备
14.2.5靶DNA片段与载体DNA连接
14.3定向测序
14.3.1生成若干套嵌套的缺失突变体
14.3.2利用外切核酸酶Ⅲ生成嵌套的缺失突变体
14.4 Sanger双脱氧链终止法测序
14.4.1准备
14.4.2配制凝胶
14.4.3加样及电泳
14.4.4测序凝胶的放射自显影
14.4.5从凝胶上读取DNA序列
参考文献