基因工程原理与技术(范桂枝)

本书分四个部分介绍基因工程原理与技术，即：（1）基因工程操作的四个基本条件——工具酶、载体、受体细胞和目的基因；（2）基因工程的主要操作技术路线——目的基因的分离制备、重组子的构建、重组子的转移、重组子的筛选和鉴定、克隆基因的表达；（3）转基因生物，包括植物、动物和微生物；（4）基因工程的安全性，包括实验操作的安全性和转基因生物的安全性。本书除重点介绍基因工程的基本理论外，还引用了最新的科研成果，力求新颖和易懂。 本书可作为生物、农林、医学和制药专业本科生的参考教材，也可以作为该领域中研究人员的参考书使用。

范桂枝，东北林业大学生命科学院，副教授，主要教学、科学研究、实践经历（项目名称、项目来源、鉴定结论、获奖情况等） （一）教学： 基因工程原理与技术为校级精品课程（范桂枝排第二）； 主持院级教改项目1项，参加省级、校级和院级教改项目3项（排名第二）； 课题如下：①利用多媒体课件与信息技术平台进行基因工程教学改革, 院级教改课题，2005~2007（范桂枝主持）；②“基因工程双语多媒体教学的开发与应用”，黑龙江省高等教育学会115C-783，2007~2009（结题）③“通过《基因工程》教学强化学生科研思维和创新能力的探索”，东北林业大学校级课题，2008~2010；④ 第一作者发表“基因工程”教改论文2篇； ① 范桂枝, 李晓灿, 詹亚光. “基因工程”教学改革的思考. 中国农业教育, 2006, 6:55-56 ② 范桂枝, 詹亚光. 基因工程双语电子教材建设的初步探索. 现代农业科技, 2009，3：273~274 获奖情况： “基因工程双语电子教材建设的初步探索” 二等奖，黑龙江省高等教学学会，2010 （二）科研简介：     主要研究方向：植物细胞工程、逆境生理。主持国家自然科学基金、黑龙江省博士后科研启动项目、黑龙江省教育厅、中央高效基本科研业务专项资金项目等项目，参加国家自然科学基金和黑龙江省自然基金2项；以第一作者发表论文近30篇，其中，SCI 6篇，EI 1篇；主编教材1部，参编教材2部；获得市级学术奖励2项；获授权专利5项（其中1项第一，一项第二）。      在研科研课题： （1）主持国家自然科学基金“PAs在真菌诱导白桦酯醇合成中的作用机理研究”（31100445，2012~2014）。 （2）主持黑龙江博士后科研启动项目项目“PAs、NO 和H2O2在真菌促进白桦三萜合成中的cross-talk研究”（DL09BA05，2012~2014）； （3）主持中央高效基本科研业务专项资金项目“H2S和NO促进白桦酯醇合成中内源NO/H2S互作的初步研究”（2013~2015） 获得的专利： 范桂枝, 李晓灿, 迟德富, 詹亚光, 孙美玲, 李春雪. 硫化氢提高桑黄白桦酯醇和筋骨草蜕皮激素含量的新用途. 申请号 201210242981.1（已授权） 詹亚光, 范桂枝, 尹静，由香玲，齐凤慧，一种利用白桦悬浮培养生产齐墩果酸的方法， 2011.06, 中国（已授权） 曾经编写过哪些教材（教材名称、出版时间、字数、出版社、获奖情况等）

第1章绪论1 11基因工程的基本定义1 12基因工程的诞生1 13基因工程的发展历程3 14基因工程的技术路线4 15基因工程的研究内容5 151克隆工具5 152基因克隆技术6 153目的基因6 154基因工程的应用研究6 155基因工程的安全性研究6 16学习和研究基因工程的意义7 复习题8 第2章基因工程的工具酶9 21限制性核酸内切酶9 211限制性内切酶的发现与分类9 212限制性核酸内切酶的命名11 213Ⅱ型限制性核酸内切酶的基本特性11 214影响限制性核酸内切酶酶解反应的因素13 215限制性核酸内切酶的应用14 22DNA连接酶14 221DNA连接酶的种类14 222DNA连接酶的机理15 223影响DNA连接酶的反应条件15 23DNA聚合酶15 231大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ16 232Klenow片段16 233T4噬菌体DNA聚合酶17 234T7噬菌体DNA聚合酶17 235测序酶17 236Taq DNA聚合酶17 237反转录酶18 24其他工具酶18 241末端脱氧核苷酸转移酶18 242T4多核苷酸激酶18 243碱性磷酸酶19 244单链核酸内切酶19 245核酸外切酶19 246甲基化酶20 复习题20 第3章基因工程载体21 31质粒22 311质粒的基本生物学特性22 312构建质粒克隆载体的策略23 313质粒载体的构建24 314质粒的种类和用途25 315经典的大肠杆菌质粒载体26 316质粒载体的稳定性问题29 32噬菌体载体30 321λ噬菌体载体30 322M13噬菌体载体32 33噬菌体质粒杂合载体33 331柯斯质粒载体33 332噬菌粒载体35 34人工染色体载体35 341酵母人工染色体载体36 342细菌人工染色体载体37 343P1人工染色体载体37 344哺乳动物人工染色体38 345人类人工染色体38 346植物人工染色体38 复习题39 第4章受体细胞40 41原核受体细胞40 411大肠杆菌41 412枯草芽孢杆菌41 413蓝细菌41 42真菌受体细胞42 421酵母菌42 422丝状真菌42 43真核受体细胞43 431植物细胞43 432动物细胞45 复习题45 第5章目的基因的制备46 51直接分离法47 511限制性内切酶酶切分离法47 512利用酶促反转录法直接从特定mRNA分离基因47 513机械方法47 514物理化学法47 52化学合成法48 521化学合成法的原理48 522化学合成法的步骤49 523化学合成法的应用49 53PCR扩增目的基因49 531PCR反应特点50 532PCR克隆目的基因51 533PCR技术改造已知基因54 54构建基因文库分离目的基因55 541基因文库的构建56 542基因文库构建的注意事项56 543基因组文库与cDNA文库的区别58 544克隆的鉴定方法59 55根据基因的差异表达分离目的基因60 551mRNA差别显示技术60 552抑制性消减杂交60 553酵母双杂交技术分离目的基因63 复习题64 第6章DNA重组的操作65 61重组子的构建65 611相同黏性末端连接65 612不同黏性末端的连接66 613平末端连接67 614修饰黏性末端连接67 615PCR产物的连接68 616影响外源DNA片段与载体DNA连接反应的因素70 62重组DNA分子的转化和扩增71 621Ca2+诱导转化71 622电穿孔转化方法72 623接合转化法72 624λ噬菌体转导法73 625转染73 626转化率及其影响因素73 63重组子的筛选与鉴定75 631表型筛选法75 632结构分析法78 633限制酶谱分析筛选78 634PCR扩增鉴定筛选79 635目的克隆的鉴定80 复习题86 第7章克隆基因在受体细胞中的表达调控87 71克隆基因在原核细胞中的表达调控87 711原核生物基因表达调控的特点88 712原核生物基因表达的表达系统88 713克隆基因在大肠杆菌中的表达调控89 72外源基因在真核细胞中的表达98 721真核生物基因表达与调控的特点98 722真核细胞表达系统99 复习题109 第8章转基因生物110 81转基因植物110 811转基因植物的技术路线110 812目的基因的选择与克隆111 813植物基因转化方法111 814转基因植物的筛选和鉴定118 815转基因植物中外源基因的沉默119 816提高目的基因在转基因植物中的高效表达策略120 817转基因植物的应用122 82转基因动物123 821转基因动物的基本操作过程123 822转基因动物的制备技术124 823外源基因导入动物细胞的方法124 824转基因动物的鉴定132 825转基因动物研究中出现的问题133 826提高外源基因在动物中的表达效率的策略134 827转基因动物的应用135 83转基因微生物137 831微生物基因工程的技术流程137 832微生物基因工程的应用137 复习题138 第9章基因工程的安全性139 91转基因生物的安全性139 911生物安全的含义与基本内容139 912转基因生物的环境安全性140 913转基因生物的健康性140 914与基因工程产品安全性有关的重要事件141 92生物安全政策、法规143 921国际社会对基因工程的态度与规则143 922我国基因工程安全管理措施144 93转基因生物的安全性评价144 94转基因生物的经济、伦理问题145 941转基因生物与国际贸易和社会经济问题145 942转基因生物的社会伦理问题146 复习题148 附录149 附录1基因工程相关网站149 附录2科研案例分析149 附录3中英文名词解释183 参考文献193