绪论 1
第一节 基因工程的诞生 2
一、基因工程诞生的理论基础 2
二、基因工程诞生的技术突破 12
三、基因工程诞生的标志 14
四、基因工程的主要操作内容 17
第二节 基因工程的应用 19
一、基因工程在农业中的应用 19
二、基因工程在工业中的应用 23
三、基因工程在医药领域的应用 23
第三节 基因工程的安全性 27
一、基因工程操作的安全性 28
二、基因工程产品的安全性 28
第一章 基因工程的基本技术与原理 30
第一节 DNA的提取与纯化 31
一、质粒DNA的提取 31
二、基因组或其他DNA的提取 35
三、DNA的浓度和纯度测定 35
四、DNA相对分子质量的估计 36
第二节 凝胶电泳 36
一、自由溶液电泳 37
二、固相支持物电泳 37
第三节 基因扩增技术 44
一、PCR扩增 44
二、PCR技术的扩展 49
第四节 核酸序列分析 61
一、RNA序列分析 61
二、DNA序列分析 61
三、DNA序列分析的自动化 68
第五节 核酸的分子杂交 72
一、核酸杂交探针及其检测方法 73
二、核酸分子杂交 78
三、核酸杂交技术的拓展 81
第二章 基因工程的酶学基础 85
第一节 限制性内切核酸酶 86
一、限制修饰的发现 86
二、限制性内切酶的发现 88
三、限制酶的分类与命名 90
四、限制酶的酶活性 95
第二节 内切单链DNA酶 96
一、稻谷曲霉S1核酸酶 96
二、Bal-31核酸酶 97
第三节 外切核酸酶 97
一、外切单链DNA酶 98
二、外切双链DNA酶 98
第四节 DNA连接酶 100
一、细菌DNA连接酶 101
二、T4 DNA连接酶 104
三、真核生物的DNA连接酶 105
四、影响DNA连接反应的主要因素 106
第五节 DNA聚合酶 106
一、大肠杆菌DNA聚合酶 106
二、T4 DNA聚合酶 110
三、T7 DNA聚合酶 110
四、逆转录酶 111
第六节 DNA末端修饰酶 113
一、末端脱氧核苷酸转移酶 113
二、T4多核苷酸激酶 114
三、碱性磷酸酶 116
第三章 目的基因的获取 118
第一节 基因组DNA片段化 119
第二节 目的基因的分离 119
一、构建基因组文库 120
二、构建cDNA文库 123
三、富集靶DNA序列 131
第三节 PCR扩增获得目的基因 137
第四节 化学合成目的基因 143
第四章 基因工程载体 148
第一节 自然界中细菌之间的DNA交换 149
一、转化 149
二、接合 149
三、转导 150
第二节 质粒及其分配机制 151
一、质粒的发现 151
二、质粒的一般性质 152
三、天然质粒的分配机制 153
第三节 质粒载体 162
一、天然质粒载体 162
二、人工构建的质粒载体 166
第四节 噬菌体载体 182
一、单链噬菌体载体 182
二、噬菌粒载体 192
三、双链噬菌体载体 195
四、黏粒载体 210
第五节 大片段DNA克隆载体 212
一、酵母人工染色体 213
二、P1来源的克隆载体及P1人工染色体 224
三、细菌人工染色体 234
第五章 基因的体外重组和转移 239
第一节 DNA片段的体外重组 240
一、黏性末端的重组连接 240
二、齐平末端的重组连接 243
第二节 把重组DNA导入宿主细胞 244
一、导入大肠杆菌 244
二、导入酵母细胞 247
三、导入动物细胞 250
四、导入植物细胞 253
第六章 重组克隆的筛选与鉴定 261
第一节 基于载体基因的筛选与鉴定 262
一、抗生素抗性筛选 262
二、互补选择法 266
三、载体DNA电泳检测法 271
第二节 基于目的基因的筛选与鉴定 272
一、载体插入片段的长度鉴定 272
二、载体插入片段的序列鉴定 272
三、目的基因的转录产物鉴定 273
四、目的基因的翻译产物鉴定 274
第三节 用报告基因鉴定 284
一、氯霉素乙酰转移酶基因 285
二、萤火虫萤光素酶基因 286
三、β-葡糖醛酸糖苷酶基因 286
四、荧光蛋白基因 287
第七章 克隆基因的表达 295
第一节 外源基因在原核细胞中表达 296
一、原核表达载体的基本调控元件 297
二、外源基因在大肠杆菌中的表达方式 315
第二节 外源基因在酵母细胞中表达 322
一、酵母表达载体的基本元件 322
二、酵母表达载体的类型 329
三、异源蛋白质在酵母中的分泌表达 333
第三节 外源基因在植物细胞中表达 335
一、植物表达载体的基本元件 336
二、植物表达载体 348
第四节 外源基因在动物细胞中表达 358
一、哺乳动物病毒载体 358
二、昆虫杆状病毒载体 364
三、质粒载体 367
后记 373