基因工程:原理、方法与应用:principles, methods and applications

目录
第1章 导论
1.1 基因的本质是DNA
1.2 基因工程的诞生和发展
1.2.1 基因工程的诞生
1.2.2 基因工程的发展
1.3 基因工程的应用
上篇 基因的信息流
第2章 基因信息的复制
2.1 复制的基本概念
2.1.1 半保留复制机制
2.1.2 复制子和复制起始区
2.1.3 半不连续复制
2.2 细菌染色体DNA的复制
2.2.1 复制起始
2.2.2 延伸
2.2.3 终止和分离
2.3 细胞周期及其调控机制
2.3.1 细胞周期
2.3.2 关卡及其调节
2.3.3 细胞周期蛋白和细胞周期蛋白依赖激酶
2.3.4 细胞周期的活化和癌症
2.4 真核生物DNA的复制
2.4.1 起始区和复制的起始
2.4.2 复制叉
2.4.3 端粒的复制
2.5 DNA的突变、修复与重组
2.5.1 DNA的突变与损伤
2.5.2 DNA修复
2.5.3 DNA重组
第3章 基因信息的转录
3.1 原核生物的基因转录
3.1.1 大肠杆菌的RNA聚合酶
3.1.2 大肠杆菌的σ??启动子
3.1.3 转录的起始、延伸和终止
3.2 原核基因转录的调控
3.2.1 乳糖操纵子
3.2.2 色氨酸操纵子与衰减子
3.2.3 更替σ因子调控转录
3.2.4 菌群传感
3.2.5 小RNA分子对基因表达的调控作用
3.3 真核生物基因的转录
3.3.1 3种RNA聚合酶的特点和功能
3.3.2 RNA聚合酶Ⅰ基因
3.3.3 RNA聚合酶Ⅲ基因
3.3.4 RNA聚合酶Ⅱ基因的启动子和增强子
3.3.5 RNA聚合酶Ⅱ的转录起始和基本转录因子
3.4 真核生物基因转录的调控
3.4.1 转录因子的特点
3.4.2 转录因子与DNA结合的结构域
3.4.3 转录因子中的转录活化结构域
3.4.4 转录因子的抑制作用
3.4.5 调节转录的靶位
3.5 真核生物基因转录调控的实例
3.5.1 构成性转录因子SP1
3.5.2 甾醇类激素及其受体的调节作用
3.5.3 信号转递和转录活化(STAT)蛋白的磷酸化调节
3.5.4 人类免疫缺损病毒Tat蛋白活化转录延伸
3.6 RNA转录本的加工和RNPs
3.6.1 rRNA的加工和核糖体
3.6.2 tRNA的加工、RNase P和酶活性RNA
3.6.3 mRNA的加工、hnRNPs和snRNPs
3.6.4 mRNA加工方式的改变
3.6.5 RNA的编辑
3.6.6 miRNA及其加工
第4章 基因信息的翻译
4.1 遗传密码
4.2 tRNA的结构和功能
4.3 原核生物中蛋白质的合成
4.3.1 密码子与反密码子的相互作用
4.3.2 蛋白质合成的过程
4.4 真核生物中的蛋白质合成
4.5 翻译的调控机制和翻译后的加工
中篇 基因的克隆及其功能分析
第5章 DNA的克隆
5.1 DNA克隆的载体
5.1.1 质粒
5.1.2 噬菌体
5.2 DNA的制备
5.2.1 制备细菌细胞总DNA
5.2.2 制备质粒DNA
5.2.3 制备噬菌体DNA
5.2.4 DNA的定性和定量分析
5.3 DNA操作的工具酶
5.3.1 限制性核酸内切酶
5.3.2 DNA连接酶和连接反应
5.3.3 核酸酶
5.3.4 DNA聚合酶
5.3.5 磷酸酶
5.3.6 其他工具酶
第6章 DNA的导入技术及其载体
6.1 DNA导入法
6.1.1 大肠杆菌中的常规转化
6.1.2 大肠杆菌的电转化
6.1.3 啤酒酵母细胞的转化
6.1.4 机械导入法
6.2 重组子的识别
6.2.1 抗性基因的插入失活
6.2.2 基于半乳糖苷酶基因lacZ的a?互补筛选
6.2.3 聚果糖蔗糖转移酶基因的筛选
6.3 噬菌体DAN导入细菌细胞
6.3.1 转染
6.3.2 噬菌体的转导
6.3.3 重组噬菌体的识别
6.4 大肠杆菌中的质粒载体
6.4.1 质粒pBR322的优良性质
6.4.2 其他典型的大肠杆菌质粒载体
6.5 基于M13噬菌体的克隆载体
6.5.1 M13mp2克隆载体的构建
6.5.2 具有多克隆位点的M13mp7
6.5.3 复杂的M13克隆载体
6.5.4 质粒与M13杂合的克隆载体
6.6 以细菌噬菌体λ为基础的克隆载体
6.6.1 λ基因组中的非必需区
6.6.2 筛选限制性位点缺失的λ噬菌体
6.6.3 插入载体和取代载体
6.6.4 利用λ插入载体和取代载体的克隆试验
6.6.5 柯斯质粒
6.6.6 大容量载体：BACs和PACs
6.7 真核生物的克隆载体
6.7.1 利用酵母中的载体
6.7.2 高等植物的克隆载体
6.7.3 动物的克隆载体
第7章 目标基因的获得
7.1 筛选克隆基因的两种基本手段
7.1.1 直接筛选
7.1.2 构建基因组文库
7.2 从文库中筛选目标基因
7.2.1 DNA分子探针和杂交
7.2.2 制备杂交探针
7.2.3 免疫学筛选
7.3 目标基因的化学合成
7.4 聚合酶链式反应(PCR)
7.4.1 PCR的发展历史
7.4.2 PCR的过程
7.4.3 PCR的温度循环
7.4.4 PCR反应的优化
7.4.5 各种不同的PCR
7.4.6 PCR的后续工作
7.4.7 PCR的应用
第8章 基因的结构和功能分析
8.1 基因的定位
8.1.1 Southern转移
8.1.2 正交交变电场凝胶电泳
8.1.3 原位杂交
8.2 基因所属连锁群或染色体的测定
8.2.1 系谱分析法
8.2.2 非整倍体测交法
8.2.3 四分体分析法
8.2.4 连锁群法
8.2.5 利用染色体易位的基因定位
8.3 基因在染色体上的位置测定
8.3.1 根据重组频率的基因定位
8.3.2 根据所测基因在某一已知染色体区段中是否存在的基因定位
8.3.3 根据并发事件的基因定位
8.3.4 根据基因行为的定位
8.3.5 测定绝对位置的基因定位
8.4 基因精细结构分析
8.4.1 根据重组频率的基因定位
8.4.2 缺失定位法
8.4.3 共转导定位法
8.4.4 体细胞重组定位法
8.4.5 基因转变的梯度定位法
8.5 DNA测序
8.5.1 链末端终止法
8.5.2 化学裂解法
8.5.3 PCR产物的直接测序
8.5.4 自动化测序
8.5.5 长序列拼接
8.6 基因表达的分析
8.6.1 电子显微镜下的核酸分子
8.6.2 利用核酸酶分析DNA-RNA杂合体
8.6.3 引物延伸法分析转录物
8.6.4 研究RNA转录物的其他技术
8.7 基因表达的调节研究
8.7.1 DNA蛋白质复合物的凝胶阻滞
8.7.2 足迹法与DNaseⅠ
8.7.3 修饰干扰分析
8.7.4 缺失分析
8.7.5 报道基因
8.8 识别目标基因的产物和功能
8.8.1 杂交体释放翻译法和杂交体捕获翻译法
8.8.2 体外突变分析蛋白质功能
8.9 研究目标基因产物的相互关系
8.9.1 噬菌体展示
8.9.2 酵母双杂交系统
第9章 基因组学
9.1 基因组序列的测定
9.1.1 鸟枪法
9.1.2 重叠群克隆法
9.1.3 遗传图谱法协助序列装配
9.2 后基因组时代——理解基因组序列
9.2.1 识别基因组序列中的基因
9.2.2 未知基因的功能测定
9.3 各种组学的研究
9.3.1 转录组学的研究
9.3.2 蛋白质组学的研究
9.3.3 代谢物组学的研究
9.4 系统生物学
9.4.1 系统生物学的目标
9.4.2 整合是系统生物学的灵魂
9.4.3 信息是系统生物学的基础
9.4.4 干涉是系统生物学的钥匙
下篇 基因工程的应用
第10章 利用基因工程生产重组蛋白
10.1 大肠杆菌中表达外源基因的专一性载体
10.1.1 表达载体中的启动子
10.1.2 基因盒和基因融合
10.1.3 大肠杆菌生产重组蛋白的困难
10.2 利用真核细胞生产重组蛋白
10.2.1 在酵母和丝状真菌中生产重组蛋白
10.2.2 在动物细胞和昆虫细胞中生产重组蛋白
10.2.3 利用动植物体生产重组蛋白
第11章 基因工程在医学上的应用
11.1 生产重组药物
11.1.1 重组胰岛素
11.1.2 在大肠杆菌中合成人体的生长激素
11.1.3 重组凝血因子Ⅷ的合成
11.1.4 合成其他重组人体蛋白
11.2 基因工程疫苗
11.2.1 疫苗与基因工程疫苗
11.2.2 基因工程亚单位疫苗
11.2.3 基因工程减毒疫苗
11.2.4 活重组疫苗
11.2.5 DNA疫苗
11.2.6 转基因植物口服疫苗
11.3 基因诊断
11.3.1 基因诊断的概念
11.3.2 基因诊断的原理
11.3.3 基因诊断的对象
11.3.4 基因诊断的特点
11.3.5 基因诊断的基本技术
11.3.6 识别人类遗传疾病相关的基因
11.4 基因治疗
11.4.1 基因治疗遗传疾病
11.4.2 基因治疗和癌症
11.4.3 基因治疗的伦理学
第12章 基因工程在农业上的应用
12.1 增添基因与植物遗传工程
12.1.1 植物体自身生产杀虫剂
12.1.2 其他添加基因的课题
12.2 删除基因
12.2.1 反义技术的原理
12.2.2 反义RNA和番茄果实成熟的基因工程
12.2.3 反义RNA在植物基因工程中的其他应用
12.3 各种植物基因工程
12.3.1 转基因植物作为生物反应器生产药物
12.3.2 不断完善转基因植物稳定高效表达技术
12.3.3 转基因培育高产作物
12.3.4 转基因培育优质作物
12.3.5 转基因培育抗真菌病害的作物
12.3.6 转基因培育抗除草剂作物
12.3.7 转基因培育耐环境胁迫的作物
12.4 转基因植物的安全性
12.4.1 筛选标记的安全性
12.4.2 对环境产生不良后果的可能性
第13章 代谢工程
13.1 代谢工程中的一些基本概念
13.1.1 代谢途径与网络
13.1.2 代谢通量及控制分析
13.1.3 初级代谢与次级代谢
13.2 代谢工程的基本过程与原理
13.2.1 代谢工程的基本过程
13.2.2 代谢工程的基本原理
13.3 代谢工程的基本技术
13.3.1 检测技术
13.3.2 分析技术
13.3.3 操作技术
13.4 代谢工程的应用
13.4.1 提高目标产物的产量或产率
13.4.2 表达外源蛋白
13.4.3 扩大底物利用范围
13.4.4 构建新产品生物合成途径
13.4.5 构建新的外源毒性化学物质降解途径
13.4.6 改良细胞其他生理特性
13.5 代谢工程与其他技术的关系
13.5.1 代谢工程与“组学”技术
13.5.2 代谢工程与计算系统生物学
13.5.3 代谢工程与蛋白质工程
13.5.4 代谢工程与组合生物学
13.5.5 全局转录机器工程技术
13.5.6 文库筛选技术
13.6 组合生物合成
13.6.1 聚酮合酶及聚酮类生物合成机理
13.6.2 聚酮类的组合生物合成
第14章 基因克隆和法医学
14.1 DNA分析和罪犯嫌疑人的识别
14.1.1 利用分子杂交探针分析遗传指纹
14.1.2 PCR短串联重复序列和DNA图谱
14.2 利用DNA图谱研究亲属关系
14.2.1 具有亲缘关系的个人具有相似的DNA图谱
14.2.2 DNA图谱和罗曼诺夫的遗骸
14.3 性别的识别研究和DNA分析
参考文献