基因工程原理与实验指导PDF电子书下载

第一部分 基因工程原理 1

第一章 绪论 1

第一节 引言 1

一、基因工程定义 1

二、基因工程发展史 2

第二节 基因工程的研究内容 3

一、技术路线 3

二、研究内容 5

第三节 基因工程的应用 7

一、基因工程药物 7

二、转基因动物 7

三、转基因植物 8

四、其他方面的应用 9

第四节 基因工程的安全性问题 10

本章问题 11

第二章 DNA重组工具酶 12

第一节 限制性内切酶 12

一、限制性酶的类型和命名 12

二、限制性酶的特性 13

三、酶切末端的类型 14

四、限制性酶的切割方式 15

五、影响限制性酶活力的因素 16

六、限制性酶的酶切反应体系 19

七、限制性酶的特殊类型 19

第二节 基因工程操作其他工具酶 21

一、连接酶 21

二、末端转移酶 22

三、碱性磷酸酶 22

四、多聚核苷酸激酶T4 PNK 23

五、T7 DNA聚合酶 23

六、逆转录酶 23

本章问题 25

第三章 基因工程的载体 26

第一节 质粒的一般特性 26

一、质粒的生物学特性 26

二、质粒DNA的构型 27

三、质粒DNA的提取 28

第二节 常用的质粒克隆载体 29

一、pBR322质粒 29

二、pUC18/19质粒 31

三、TA克隆载体 32

第三节 常用的质粒表达载体 34

一、原核表达载体的表达元件 34

二、常用的原核表达载体 36

三、真核表达载体 38

第四节 噬菌体载体和柯斯质粒载体 42

一、噬菌体载体 42

二、柯斯质粒载体 44

本章问题 45

第四章 聚合酶链式反应 46

第一节 PCR原理 47

一、常规PCR 47

二、定量PCR 48

第二节 PCR操作及引物设计 49

一、PCR的反应体系 49

二、PCR扩增程序 51

第三节 引物设计原则及引物合成 52

一、引物设计原则 52

二、引物合成反应 53

第四节 电泳分离及纯化 55

本章问题 58

第五章 基因制备 59

第一节 直接分离基因 59

一、限制性内切酶分离法 59

二、双抗免疫分离法 59

三、根据蛋白质克隆基因法 60

四、同源克隆法 61

五、T－DNA插入失活法 61

第二节 PCR法扩增基因 61

一、套式PCR 62

二、锚定PCR 62

三、长程PCR 62

四、反向PCR 63

五、逆转录PCR 64

六、易错PCR 65

七、融合PCR 65

第三节 构建基因组文库法 66

一、基因组文库及cDNA文库概念 66

二、构建基因组文库的步骤 66

三、基因组文库的质量评价 68

第四节 噬菌体表面展示技术 69

一、噬菌体表面展示的概念 69

二、表面展示载体的原理 69

三、表面展示技术的不足 70

四、其他展示方法 71

第五节 酵母双杂交技术 71

一、酵母双杂交的概念 71

二、酵母双杂交的原理 72

三、酵母双杂交系统的组成 72

四、双杂交的步骤 73

第六节 化学合成法 74

一、基因的化学合成 74

二、化学合成方法 75

本章问题 76

第六章 DNA重组及导入受体细胞 77

第一节 DNA重组 77

一、DNA的连接反应 78

二、连接反应的注意事项 78

三、平末端的连接 79

第二节 重组DNA导入原核生物 80

一、感受态细胞的制备及转化 81

二、转化子的检测 82

第三节 重组DNA导入植物细胞 85

一、植物受体细胞类型及其特性 85

二、植物细胞的基因转化方法 86

三、转基因植物的筛选和鉴定 90

第四节 重组DNA导入动物细胞 92

一、动物细胞的特性 92

二、动物细胞的基因转化方法 92

本章问题 94

第七章 外源基因的表达 96

第一节 外源基因在大肠杆菌中的表达 96

一、常见的大肠杆菌表达系统 97

二、外源基因在大肠杆菌中表达的形式 99

三、外源基因在大肠杆菌中高效表达的策略 106

第二节 外源基因在酵母中的表达 112

一、酵母表达载体的基本结构 113

二、酵母表达系统的宿主 114

三、影响外源基因在酵母中表达的因素 116

本章问题 119

第八章 基因工程应用及其安全性 120

第一节 基因工程药物 120

一、基因工程激素类药物 121

二、基因工程细胞因子类药物 123

三、基因工程抗体 124

四、基因工程疫苗 125

第二节 转基因植物 125

一、抗虫害转基因植物 126

二、抗病毒转基因植物 126

三、抗逆转基因植物 126

四、提高植物的品质 127

第三节 转基因动物 127

一、建立人类疾病的动物模型 128

二、作为生物反应器 128

三、作为器官移植的动物供体 129

四、培育性状优良的家畜家禽 129

五、基因功能与调控的基础研究 130

第四节 基因治疗 130

一、基因治疗的策略 131

二、基因治疗的程序 131

三、遗传病的基因治疗 132

四、肿瘤的基因治疗 133

第五节 基因芯片 134

一、基因芯片的定义及分类 134

二、基因芯片实验基本流程 135

三、基因芯片的应用 136

第六节 基因工程在分子改造中的应用 138

一、在途径工程中的应用 138

二、在酶工程中的应用 139

第七节 基因工程安全性 140

一、基因工程安全性问题的提出 140

二、基因工程不完善之处 141

三、基因工程安全性方面的政策法规 142

四、鼓励研究的内容 143

本章问题 144

附录 基因工程复习一览图 145

第二部分 基因工程实验指导 147

第一章 实验相关知识 147

第一节 前言 147

第二节 实验操作技术路线 148

第三节 实验报告的书写 148

第二章 基因工程实验原则 150

第三章 实验内容及操作方案 153

第一节 质粒DNA的提取（实验1） 153

第二节 PCR扩增木聚糖酶xyn基因（实验2） 155

第三节 琼脂糖凝胶电泳检测质粒、分离目的基因（实验3） 158

第四节 目的基因的回收及与T－载体的连接（实验4） 162

第五节 感受态细胞的制备（实验5） 163

第六节 重组DNA转化受体细胞DH5α/JM109（实验6） 165

第七节 转化子的筛选（实验7） 166

第八节 基因的限制性内切酶切割及与pET表达载体的连接（实验8） 168

第九节 转化BL21（DE3）受体细胞（实验9） 170

第十节 外源蛋白的诱导表达（实验10） 171

第十一节 SDS－PAGE检测外源蛋白（实验11） 171

第四章 基因工程操作中容易出现的错误及对策 175

第一节 基因工程中所用材料来源的问题 175

第二节 PCR扩增基因中的问题 176

第三节 质粒提取中的问题 177

第四节 酶切过程中的问题 177

第五节 割胶回收基因中的问题 178

第六节 基因同载体连接中的问题 178

第七节 感受态细胞制备及转化中出现的问题 178

第八节 阳性转化子检测中的问题 179

第九节 SDS－PAGE检测外源蛋白中的问题 180

附录 181

一、密码子偏好性 181

二、密码子图表 182

三、核酸、蛋白质数据换算 182

参考文献 184