第1章 引言 1
1.1 基因工程的概念 1
1.2 基因工程的研究内容 2
1.2.1 基因克隆工具的研究 2
1.2.2 基因克隆技术的研究 3
1.2.3 克隆对象——目的基因的研究 3
1.2.4 基因工程产品的研究 4
1.3 基因工程的研究意义 4
1.3.1 创造出新的生物类型 4
1.3.2 按意愿进行设计和控制 5
1.3.3 推动着生物学与医学研究的发展 5
1.3.4 蕴藏着巨大的潜在生产力 5
1.4 基因工程的安全性研究 6
第2章 基因工程的工具酶与克隆载体 7
2.1 基因工程的工具酶 7
2.1.1 基因工程常用的工具酶 7
2.1.2 限制性内切核酸酶 8
2.1.3 DNA连接酶 15
2.1.4 DNA聚合酶 21
2.1.5 末端转移酶 25
2.1.6 T4多聚核苷酸激酶 27
2.1.7 碱性磷酸酶 27
2.1.8 S1核酸酶 28
2.1.9 Bal 31核酸酶 29
2.1.10 外切核酸酶 30
2.2 基因工程的克隆载体 32
2.2.1 质粒载体 32
2.2.2 噬菌体载体 41
2.2.3 噬菌粒载体 45
2.2.4 柯斯质粒载体 47
2.2.5 人工染色体载体 52
2.2.6 病毒表达载体 59
2.2.7 反转录病毒载体 65
第3章 基因工程中的典型技术研究 69
3.1 核酸的提取与纯化 69
3.1.1 DNA的提取与纯化 69
3.1.2 RNA的提取与纯化 73
3.2 凝胶电泳技术 75
3.2.1 DNA凝胶电泳 75
3.2.2 脉冲场凝胶电泳 77
3.2.3 蛋白质双向凝胶电泳 78
3.2.4 变性梯度凝胶电泳 79
3.3 分子杂交技术 80
3.3.1 核酸探针 81
3.3.2 Southern印迹杂交 86
3.3.3 Northern印迹杂交 87
3.3.4 菌落（或噬菌斑）印迹杂交 88
3.3.5 斑点印迹杂交和狭线印迹杂交 88
3.4 PCR技术 89
3.4.1 PCR技术的基本原理 89
3.4.2 PCR反应体系 90
3.4.3 PCR反应条件 93
3.4.4 PCR反应的应用模式 94
3.5 DNA序列分析 98
3.5.1 Maxam-Gilbert化学降解法 99
3.5.2 Sanger双脱氧链终止法 101
3.5.3 DNA的自动化测序 103
3.5.4 新一代测序技术 104
3.6 研究蛋白质与DNA相互作用的方法 107
3.6.1 酵母双杂交系统 107
3.6.2 酵母单杂交系统 110
3.6.3 凝胶阻滞试验 111
3.6.4 DNase Ⅰ足迹试验 113
3.6.5 甲基化干扰试验 114
第4章 目的基因的获取途径分析 116
4.1 化学合成法获得目的基因 116
4.1.1 寡核苷酸化学合成 116
4.1.2 基因的半合成（酶促合成） 118
4.1.3 短片段直接连接法组装DNA 119
4.2 筛选基因文库获取目的基因 119
4.2.1 基因组文库的构建与筛选 120
4.2.2 cDNA文库的构建与筛选 123
4.3 图位-克隆获得目的基因 131
4.3.1 染色体步移法筛选目的基因 131
4.3.2 染色体登陆法筛选目的基因 132
4.4 转座子标签法获得目的基因 132
4.5 根据基因差异表达获得目的基因 135
4.5.1 mRNA差异显示技术 135
4.5.2 抑制性差减杂交技术 138
第5章 外源基因的表达 141
5.1 外源基因在原核细胞中的表达 141
5.1.1 原核生物基因表达载体 141
5.1.2 原核表达的受体系统 143
5.2 外源基因在真核细胞中的表达 147
5.2.1 酵母表达系统 147
5.2.2 昆虫细胞表达系统 153
5.2.3 哺乳动物细胞表达系统 156
第6章 转基因动植物 161
6.1 转基因动物 161
6.1.1 转基因动物的概念 161
6.1.2 外源基因导入动物细胞的方法 162
6.1.3 转基因动物的检测 170
6.1.4 转基因动物的应用 174
6.2 转基因植物 177
6.2.1 外源基因导入植物细胞的方法 177
6.2.2 转基因植物的筛选与检测 183
6.2.3 转基因植物的应用 188
第7章 基因治疗 192
7.1 基因治疗概述 192
7.1.1 基因治疗的定义 192
7.1.2 基因治疗的基本程序 192
7.2 基因的转移载体 194
7.2.1 病毒载体 194
7.2.2 非病毒载体 201
7.3 基因治疗的应用 203
7.3.1 遗传病的基因治疗 203
7.3.2 肿瘤的基因治疗 206
7.3.3 艾滋病的基因治疗 207
参考文献 213