基因工程原理与技术PDF电子书下载

第一部分基因工程原理 1

第一章 绪论 1

1.1基因工程的发展史 1

1.1.1理论上三个重要的发现 1

1.1.2技术上三个重要的成果 2

1.2基因工程的研究内容 3

1.2.1基因工程 3

1.2.2基因工程的研究内容 4

1.3基因工程的应用 5

1.3.1在医药业的应用 5

1.3.2在农业方面的应用 8

1.3.3在畜牧业方面的应用 9

思考题 10

第二章 基因工程的基本操作程序 11

2.1带有目的基因的DNA片段的制备 11

2.1.1从已有的生物基因组中分离 11

2.1.2人工合成法 13

2.2 DNA片段与载体DNA体外重组 15

2.2.1 DNA分子的剪切 15

2.2.2 DNA分子的连接 15

2.2.3碱性磷酸酶的作用 19

2.3 DNA重组体转入受体细胞 20

2.3.1受体细胞 20

2.3.2 DNA重组体转入受体细胞 23

2.4.2菌落或噬菌斑原位杂交 24

2.4.1表型直接筛选法 24

2.4重组体克隆的筛选与鉴定 24

2.5外源基因的表达 25

2.5.1启动子 25

2.5.2核糖体结合位点 27

2.5.3真核基因在大肠杆菌体系中的表达 28

思考题 29

第三章 基因工程的工具酶 30

3.1引言 30

3.2剪切酶 31

3.2.1限制性核酸内切酶 31

3.2.2核酸外切酶 37

3.2.3 DNA酶 38

3.3.2甲基化酶 39

3.3修饰酶 39

3.3.1磷酸酶 39

3.3.3聚合酶 40

3.4连接酶 43

3.4.1连接反应 43

3.4.2连接酶 43

思考题 44

第四章 基因工程的载体 45

4.1质粒 46

4.1.1一般生物学性状 46

4.1.2作为载体的特性 47

4.1.3两种常用的质粒 49

4.1.4利用质粒进行克隆 54

4.2噬菌体λ 56

4.2.1一般生物学特性 56

4.2.2利用噬菌体λ进行克隆 59

4.2.3 λZAP 64

4.3单链噬菌体（M13系列） 65

4.3.1一般生物学特性 65

4.3.2丝状噬菌体载体及M13载体 67

4.3.3噬菌体展示系统 70

4.4粘粒 72

思考题 73

第五章 基因文库的构建 74

5.1.1原理 75

5.1基因组文库 75

5.1.2构建的程序 77

5.2 cDNA文库 82

5.2.1原理 82

5.2.2构建的程序 82

5.3特殊序列文库 85

5.4酵母人工染色体 87

思考题 89

第六章 聚合酶链反应 90

6.1基本原理 90

6.1.1反应过程 91

6.1.2反应物主要成分 93

6.1.3基本操作 95

6.2.1反向PCR 96

6.2PCR的种类 96

6.2.2跳跃PCR 97

6.2.3锚式PCR 98

6.3应用PCR时的注意事项 99

6.3.1引物的设计 99

6.3.2实验操作 101

6.3.3避免序列的错误扩增 101

6.3.4污染问题 102

6.4 PCR的应用 102

6.4.1在医学方面的应用 102

6.4.2在基础研究方面的应用 104

思考题 105

7.1.1人类基因组计划的由来 106

第七章 人类基因组计划 106

7.1人类基因组计划的概述 106

7.1.2人类基因组计划的目标 107

7.1.3人类基因组研究的应用 108

7.2人类基因组研究的主要内容 113

7.2.1建立遗传图谱 113

7.2.2建立物理图谱 114

7.2.3DNA序列测定 115

7.2.4基因的确定和分析 115

7.3人类基因组研究的策略 116

7.3.1人类基因组研究的基本思路 116

7.3.2确定特定的基因 118

7.3.3利用染色体特征研究人类基因组 120

7.4.1伦理和社会学方面 122

7.4人类基因组研究引发的社会和伦理问题 122

7.4.2商业与法律方面 124

7.5人类基因组计划的研究现状与展望 125

7.5.1研究现状 125

7.5.2展望 127

思考题 133

第八章 基因工程的安全防护 134

8.1生物公害 134

8.2生物公害的控制 135

8.2.1实验人员适应性训练 135

8.2.2生物防护 136

8.2.4重组体的保管 137

8.2.3物理防护 137

8.3植物基因工程的潜在危害和防护 138

8.4中国的《基因工程安全管理办法》 138

8.4.1适用范围 139

8.4.2管理体系 139

思考题 140

第二部分基因工程常用技术 143

第九章 质粒DNA的提取与纯化 143

9.1概论 143

9.1.1细菌培养物的培养 143

9.1.2细菌的收获和裂解 144

9.1.3质粒DNA的提取和纯化 145

9.2.1细菌的收获 146

9.2质粒DNA的小量制备 146

9.2.2细菌的裂解 147

9.3质粒DNA的大量制备 150

9.3.1在丰富培养基中扩增质粒 150

9.3.2细菌的收获 151

9.3.3细菌的裂解 151

9.4质粒DNA的纯化 155

9.4.1聚乙二醇沉淀法 155

9.4.2氯化铯－溴化乙锭梯度平衡离心法 157

9.4.3纯化后的处理 159

第十章 DNA凝胶电泳技术 165

10.1琼脂糖凝胶电泳 166

10.1.1概论 166

10.1.2琼脂糖凝胶的制备及检测 171

10.1.3 DNA的回收与纯化 177

10.2聚丙烯酰胺凝胶电泳 185

10.2.1概论 185

10.2.2非变性聚丙烯酰胺凝胶 187

10.3其他类型的凝胶电泳 195

10.3.1链分离凝胶电泳 195

10.3.2变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳 196

10.3.3脉冲电场凝胶电泳 196

第十一章 RNA分析的主要方法 198

11.1 RNA分析概述 198

11.2 Northern杂交简介 199

11.3.1经乙二醛和二甲基亚砜变性处理后进行的RNA电泳 201

11.3 RNA电泳 201

11.3.2在含有甲醛的凝胶上进行的RNA电泳 203

11.4转膜 205

11.4.1变性RNA转移至硝酸纤维素滤膜 205

11.4.2变性RNA转移至尼龙膜 209

11.5转膜前后的RNA染色 210

11.5.1方法Ⅰ 210

11.5.2方法Ⅱ 210

11.6杂交和放射自显影 211

第十二章 Southern杂交 213

12.1概述 213

12.2基因组DNA的分离 214

12.3.1转移的方法 215

12.3将DNA从凝胶转至固相支持体上 215

12.3.2 DNA转移至硝酸纤维素滤膜 218

12.3.3 DNA从凝胶转移至尼龙膜 221

12.4探针与固定化的核酸杂交 223

12.4.1探针与固定于膜上的DNA杂交 224

12.4.2放射性标记的寡核苷酸与基因组DNA杂交 229

12.4.3从杂交膜上除去放射性标记的探针 231

第十三章 Western印迹法 233

13.1概述 233

13.2蛋白样品的制备和电泳 235

13.2.1裂解哺乳动物细胞和组织 235

13.2.2电泳 237

13.3将蛋白质从凝胶转移至固相支持体 238

13.4对固定化的蛋白质进行染色 241

13.5封闭杂交膜上的免疫球蛋白结合位点 243

13.6抗体和靶蛋白的结合 244

13.6.1第一抗体与硝酸纤维素滤膜共温育的方法 244

13.6.2二级免疫试剂与硝酸纤维素滤膜共温育的方法 245

13.6.3酶联抗体生色底物的使用 247

第十四章 DNA序列测定 250

14.1概述 250

14.1.1Sanger双脱氧链终止法 251

14.1.2 Maxam-Gilbert DNA化学降解法 255

14.2随机测序 256

14.2.1靶DNA的纯化和连接 258

14.2.2靶DNA的断裂 260

14.2.3 DNA的修补及大小选择 262

14.2.4载体DNA的制备 263

14.2.5靶DNA片段与载体DNA连接 264

14.3定向测序 265

14.3.1生成若干套嵌套的缺失突变体 265

14.3.2利用外切核酸酶Ⅲ生成嵌套的缺失突变体 268

14.4 Sanger双脱氧链终止法测序 271

14.4.1准备 271

14.4.2配制凝胶 274

14.4.3加样及电泳 277

14.4.4测序凝胶的放射自显影 278

14.4.5从凝胶上读取DNA序列 279

参考文献 281