内容简介
     《基因工程原理(下册 第二版)》是在第一版的基础上,吸收了本学科的新进展,增加了大量的新内容,重新审订、编写而成。
  全书共十二章,分上下两册,书末附有基因工程名词术语解释及索引。《基因工程原理(下册 第二版)》由三个有机联系的部分组成。第一部分论述基因工程赖以创立的理论及技术基础,重点介绍基因研究的发展及基因的现代概念;基因研究与基因工程的相互依赖关系;基因操作主要技术的基本原理;与基因克隆有关的一系列核酸酶的生化特性和在DNA重组中的应用等。第二部分由第四章至第八章组成,系本书的核心。它详细地叙述了基因工程学所涉及的主要内容,包括各类分子克隆载体的构建、特点与应用;基因文库的构建、目的基因的分离与鉴定;克隆基因的表达与调控以及真核基因在大肠杆菌中表达的原理、方法及实例等。第三部分即本书的后四章,主要论述基因工程实际应用方面的内容。它着重叙述高等植物及哺乳动物基因工程的研究目标、现状与进展,以及重组DNA技术在临床医学、农业生产、食品工业、化学制剂等若干重要领域的实际应用情况。
  《基因工程原理(下册 第二版)》是一部有自己特色、体系新颖、基础理论与实际应用并重的基因工程学术专著。在内容的安排上注重科学性、先进性、系统性和条理性。它不仅对我国基因工程的教学与研究,而且对其它生物技术以及分子生物学、分子遗传学等学科的教学与研究都有很好的参考价值。《基因工程原理(下册 第二版)》可作为生物、农林、医学等专业的本科生、研究生及教师的教学用书,也可作为有关科研人员的参考书。     
内页插图
          目录
   第七章 基因的表达与调节
第一节 概述
第二节 原核基因的表达与调节
1.大肠杆菌基因组结构概述
(1)基因组结构
(2)操纵子
(3)基因表达信号
2.大肠杆菌基因的转录
(1)RNA合成的化学特性
(2)RNA合成的不同阶段
(3)转录终止的类型
(4)RNA分子的类型
3.大肠杆菌基因的转译
(1)转译的概述
(2)转译的三个步骤
(3)转译的调节
(4)mRNA稳定性的转译效应
4.大肠杆菌基因表达的调节
(1)转录调节的特点
(2)大肠杆菌基因表达的诱导与阻遏
(3)大肠杆菌基因表达的正调节与负调节
(4)大肠杆菌基因表达的操纵子模型
(5)弱化作用调节
第三节 真核基因组及基因的结构
1.染色质与染色体
(1)染色质的组分
(2)核小体
(3)核小体结构的修饰
(4)活性染色质与转录
(5)染色体
2.真核基因组的结构
(1)蛋白质编码基因
(2)遗传元件
(3)转位子与内源性反转录病毒
(4)卫星DNA
(5)DNA重排
(6)DNA扩增
(4)转录因子DNA结合域的突变研究及其基序的鉴定
(5)转录因子激活域的鉴定——结构域交换试验
5.转录因子的功能作用
(1)转录因子的激活效应
(2)转录因子的抑制效应
第八章 真核基因在大肠杆菌中的表达
第一节 真核基因的大肠杆菌表达体系
1.大肠杆菌表达体系
2.克隆基因正确表达的基本条件
3.克隆基因表达活性的检测
第二节 大肠杆菌的表达载体
1.大肠杆菌表达载体的基本成分
(1)启动子
(2)转录终止子
(3)转译起始序列
(4)转译增强子
(5)转译终止子
2.功能启动子的分离
(1)分离功能启动子的一般程序
(2)使用tet‘作报告基因分离功能启动子
(3)使用gaIK作报告基因分离功能启动子
3.常用的大肠杆菌表达载体
(1)lac启动子的表达载体
(2)trp启动子的表达载体
(3)PL启动子的表达载体
第三节 克隆的真核基因在大肠杆菌细胞中的表达
1.外源蛋白质在大肠杆菌细胞中的表达部位
(1)细胞质中表达
(2)周质中表达
(3)胞外表达
2.融合蛋白质的表达
(1)融合蛋白质配偶体
(2)表达融合蛋白质的策略
(3)表达融合蛋白质策略的优点
(4)融合蛋白质的纯化
(5)融合蛋白质的切割
3.外源蛋白质在大肠杆菌细胞中的稳定性
(1)蛋白质的酶解作用
(2)结构决定因子与蛋白质的稳定性
(3)表达部位与蛋白质的稳定性
(4)表达天然的蛋白质
(5)分子伴侣的稳定作用
……
第九章 植物基因工程
第十章 哺乳动物基因工程
第十一章 重组DNA与现代生物技术
第十二章 重组DNA与医学研究      
前言/序言
     《基因工程原理》(第二版)上册自1998年初夏出版以来,受到广大读者的欢迎与厚爱,年年重印,总数已达16700余册。读者朋友不时来信或来电,关切地询问下册的撰写情况及出版日期。本人亦亟盼能将下册早日呈献给读者,也为此作出了最大的努力,然而由于主客观条件的种种限制,未能如愿,借此机会向广大读者表示真诚的歉意。
  与第一版相比,第二版的内容有了很大的扩充,总字数从60万字增至140万字,大量的章节都是重新撰写的,包括许多图表的设计与改绘。有时为了弄清一个疑点或辨别矛盾资料的正误,往往需要花费很长的时间查阅多种有关的文献;书中有不少内容是作者不甚熟悉或未曾涉及的领域,更为写作平添了许多困难,这种情况在下册尤为突出。因此,编写此书无异是一次重新学习与更新知识的艰难跋涉。作者抱着认真负责的态度编写这本专著,每一章节都是数易其稿,增删多次,排版后还要认真校对2至3遍。苦干连年几乎没有休过一次完整的节假日,每天的工作时间都在11个小时左右。尽管如此,仍会有错误或疏忽,衷心企盼有关专家、学者以及年轻的科技工作者不吝赐教,批评指正,以便减少谬误,使本书日臻完善。
  在本书的撰写过程中,得到了许多前辈师长、同行好友的关心与支持,正是他们的无私帮助,才使我顺利地克服了写作中遇到的一些困难;曾经在我们实验室学习和工作过的许多青年朋友,热心地提供了一些有用的文献资料,严华军、陈兵元、程玉兰等同学不远万里从异国他乡专门寄来了最新的参考用书;刁丰秋、何承坤、康健、谢先芝、米志勇、张方、张雷、方晓华、杨志攀、王树生、齐眉、许云哲、林慧馨、刘一鸣、罗敏、叶建荣、梁卫红、迟伟、、张会永、顾溯海等同学,以及冯斌和唐朝荣两位博士后都曾校阅了本书的有关章节,及时地填补了疏漏,更正了错误,他们是本书的第一批读者,更是质量检查员;米志勇博士在准备前往美国NIH作博士后研究的紧张时刻,还为第十二章检索了所需要的参考文献,并与谢先芝博士以及林慧馨、刘一鸣同学一道为该章部分节段提供了写作素材。值此本书再版之际,谨对他们的支持与帮助表示由衷的感谢。
  热切期望本书的出版能为祖国宏伟的科技大厦添砖加瓦,并能对学习基因工程的青年学生们有所裨益。    
				
 
				
				
					基因工程原理(下册 第二版)  内容简介  《基因工程原理(下册 第二版)》是一部系统、深入地阐述现代基因工程技术及其广泛应用的大型学术专著。本书在前一版的基础上,进行了全面的修订和更新,汇集了基因工程领域最新的研究进展和技术突破,旨在为读者提供一个全面、前沿的知识体系。全书共分为若干篇章,涵盖了基因工程的核心理论、关键技术、经典案例以及前瞻性发展方向,尤其侧重于对复杂生物系统进行精细调控的策略和方法。  第一篇:基因组编辑与定向修饰  本篇详细介绍了当前最为热门和极具革命性的基因组编辑技术,包括CRISPR-Cas9系统及其各种变体。我们将深入剖析CRISPR-Cas9系统的作用机制,包括guide RNA的设计原则、Cas9酶的切割原理、以及DNA修复途径(如NHEJ和HDR)在基因编辑过程中的作用。同时,本书还将重点介绍CRISPR-Cas9系统的应用,例如:     基因敲除与敲入: 如何精确地在目标基因位点引入突变,实现基因的失活或插入新的功能序列。    碱基编辑与引导编辑: 介绍无需切割DNA双链即可实现特定碱基转换的技术,以及具有更高编辑效率和更低脱靶效应的引导编辑技术。    表观遗传修饰的调控: 探讨如何利用CRISPR-Cas9技术,结合具有编辑功能的核酸酶缺失的Cas9蛋白(dCas9)与表观遗传调控因子,实现对基因表达的精准调控,如DNA甲基化、组蛋白修饰等。    活体基因组编辑: 讨论将基因组编辑工具递送到体内,实现体内基因修复或改造的技术挑战与策略。    脱靶效应的评估与优化: 详细阐述基因组编辑过程中潜在的脱靶位点,以及多种预测和减少脱靶效应的方法,确保编辑的特异性和安全性。  此外,本篇还将介绍其他的基因组编辑工具,如TALENs和ZFNs,并对不同基因组编辑技术的优劣势进行比较分析,为读者在实际研究中选择最合适的技术提供指导。  第二篇:基因功能分析与调控网络解析  本篇聚焦于如何利用基因工程技术深入理解基因的功能以及解析复杂的基因调控网络。我们将详细探讨以下内容:     大规模基因功能筛选技术: 介绍利用RNA干扰(RNAi)文库、CRISPRi/a文库等进行大规模基因功能筛选的方法,以鉴定在特定生物学过程中起关键作用的基因。    基因表达调控机制的解析: 深入讲解如何通过构建报告基因系统、荧光蛋白标记技术、ChIP-seq(染色质免疫沉淀测序)等技术,研究转录因子、增强子、沉默子等调控元件的功能,以及它们如何协同作用形成复杂的基因调控网络。    通路构建与系统生物学: 讨论如何通过组合不同的基因工程技术,在细胞或生物体中构建特定的信号转导通路或代谢通路,并结合系统生物学方法,从整体层面理解基因网络的功能。    表观遗传调控网络: 详细阐述DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA(如miRNA, lncRNA)等表观遗传因素在基因表达调控中的作用,以及如何利用基因工程手段来研究和操纵这些调控网络。  第三篇:合成生物学与基因线路设计  合成生物学作为一门新兴的交叉学科,致力于通过工程化的设计与构建,创造具有新颖功能的生物系统。本篇将深入探讨合成生物学的核心理念和关键技术:     基因线路的设计与构建: 介绍如何设计和构建具有逻辑功能的基因线路,例如“与门”、“或门”、“非门”等,以及如何将这些基本单元组合成更复杂的系统,实现对细胞行为的精确控制。    标准生物部件(BioBricks)与基因组工程: 讨论合成生物学中广泛使用的标准化基因元件,以及如何通过大规模基因组工程技术,实现对微生物基因组的重写和改造,赋予其新的代谢能力或生产功能。    蛋白质工程与酶设计: 介绍如何通过定向进化、理性设计等方法,改造或设计具有特定功能的新型蛋白质和酶,以满足工业生产或生物治疗的需求。    细胞工厂的构建: 详细阐述如何利用基因工程技术,将微生物改造为高效的“细胞工厂”,用于生产有价值的化合物,如药物、燃料、材料等。    全细胞模拟与设计: 探讨利用计算模型来模拟细胞的整体行为,并指导合成生物学系统的设计,实现更高效和可预测的生物系统构建。  第四篇:基因工程在生物医药领域的应用  本篇将重点介绍基因工程技术在解决人类健康问题和推动生物医药发展方面的重大贡献和最新进展:     基因治疗: 深入探讨基因治疗的原理、载体设计(病毒载体、非病毒载体)、临床应用现状以及面临的挑战,包括治疗遗传性疾病、癌症、感染性疾病等。    重组蛋白药物的生产: 详细介绍如何利用基因工程技术,在细菌、酵母、哺乳动物细胞等系统中表达和生产治疗性重组蛋白,如胰岛素、生长激素、单克隆抗体等。    疫苗开发: 阐述基因工程疫苗(如DNA疫苗、亚单位疫苗)的设计原理和生产工艺,以及其在预防传染病方面的优势。    疾病诊断与生物标志物发现: 介绍如何利用基因工程技术,开发高效的基因检测方法,用于疾病的早期诊断、预后评估和治疗监测,以及如何发现和验证新的生物标志物。    个性化医疗与精准治疗: 探讨基因组学与基因工程技术如何结合,实现针对个体基因组差异的个性化治疗方案,提高治疗效果,降低副作用。    基因编辑在疾病治疗中的应用: 重点介绍基因组编辑技术在纠正致病基因突变、增强免疫细胞抗癌能力等方面的最新临床试验进展。  第五篇:基因工程在农业与环境领域的应用  本篇将关注基因工程技术在改善农业生产、保障粮食安全以及解决环境问题方面的关键作用:     转基因作物(GMOs)的创制与应用: 详细介绍如何通过基因工程技术,培育具有抗虫、抗除草剂、抗病、耐旱、提高营养价值等优良性状的转基因作物,以及相关的安全评估和监管问题。    基因编辑技术在育种中的应用: 介绍如何利用基因组编辑技术,实现对作物基因组的精确改造,加速新品种的选育过程,例如定向改良作物产量、品质和抗逆性。    基因工程在畜牧业中的应用: 探讨如何利用基因工程技术,提高家畜的生长速度、抗病能力、产奶量或产肉量,以及生产转基因动物用于生物反应器。    生物修复与环境治理: 介绍如何利用基因工程技术,改造微生物,使其能够降解污染物、修复受污染的土壤和水源,以及应用于生物能源的生产。    保护生物多样性: 讨论基因工程技术在濒危物种保护、入侵物种控制以及生态系统恢复中的潜在应用。  第六篇:基因工程技术的发展趋势与伦理挑战  本篇将展望基因工程技术的未来发展方向,并探讨其所带来的伦理、法律和社会问题:     新兴基因编辑技术: 介绍正在涌现的新一代基因编辑技术,如prime editing、base editing的进一步发展,以及它们在提高编辑效率、精度和应用范围方面的潜力。    人工智能与基因工程的融合: 探讨人工智能在基因组学数据分析、基因线路设计、药物研发等方面的应用,以及其如何加速基因工程的研究进程。    单细胞基因组学与功能分析: 介绍如何利用单细胞技术结合基因工程手段,实现对细胞异质性的深入理解和功能分析。    生物安全与风险评估: 详细讨论基因工程技术在实际应用中可能带来的生物安全风险,以及完善的风险评估和监管体系的重要性。    伦理、法律与社会影响(ELSI): 深入探讨基因编辑的生殖细胞系修改、基因驱动技术、基因隐私等引发的广泛伦理争议,以及需要建立的相应法律法规和社会共识。    基因工程的未来展望: 对基因工程技术在未来生命科学、医学、农业、工业等领域可能产生的颠覆性影响进行预测和讨论。  《基因工程原理(下册 第二版)》凭借其内容的广博性、先进性以及理论与实践的紧密结合,将成为生命科学、生物技术、医学、农学等相关领域的研究人员、研究生以及对基因工程感兴趣的读者不可或缺的参考书。本书旨在激发读者对基因工程前沿科学的求知欲,并为其在该领域的研究和创新提供坚实的理论基础和实践指导。