《基因工程》是由夏啟中主編，高等教育出版社2017年出版的“十三五”職業教育國家規劃立項教材，適合作為高等學校生物科學、生物技術和生物工程及相關專業基因工程課程教材，也可供醫藥、化工、農林、環境及能源等領域的研究生及科研人員參考。
該教材共13章，包括原理部分與各論套用部分，兩者互為補充。
基本介紹
- 書名：基因工程
- 作者：夏啟中
- ISBN：978-7-04-047579-1
- 類別：“十三五”職業教育國家規劃立項教材
- 頁數：160頁
- 出版社：高等教育出版社
- 出版時間：2017年8月7日
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 版面字數：500千字
- CIP核字號：2017124461
成書過程,修訂情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
修訂情況
《基因工程》在編寫過程中，得到了高等教育出版社王莉副編審和高新景編輯的幫助和指導，並得到參編學校老師們的多方支持，方波老師在圖表繪製方面做了相關的工作，同時該教材引用和參考了相關論著的內容和學者們的研究成果。
出版工作
2017年8月7日，《基因工程》由高等教育出版社出版。
策劃編輯 | 高新景 | 封面設計 | 趙陽 |
責任編輯 | 高新景 | 責任校對 | 劉莉 |
責任印製 | 尤靜 | - | - |
內容簡介
《基因工程》共13章，包括原理部分與各論套用部分，兩者互為補充。原理部分以基因操作流程為主線，系統介紹基因工程的基本原理與技術基礎，包括基因工程的酶學基礎和載體、目的基因的獲取、基因的體外重組和轉移、重組子的篩選和鑑定、克隆基因的表達、外源基因表達產物的分離純化等，並儘可能反映基因工程領域的最新成果和技術。各論套用部分突出基因工程的套用性，通過選取大腸桿菌、酵母、高等動植物等經典實例，系統介紹了基因工程菌的構建，基因轉移、表達、調控及蛋白質產品的檢測與分離純化等內容。
教材目錄
前輔文第一章 緒論 第一節 基因工程的誕生 一、 基因及基因工程的含義 二、 基因工程誕生的理論基礎 三、 基因工程誕生的技術突破 四、 基因工程的誕生與發展 五、 基因工程的主要操作內容和基本技術路線 第二節 基因工程的安全性及其管理 一、 基因工程對人類健康安全性的影響 二、 基因工程對環境安全性的影響 三、 基因工程引發的倫理道德問題 四、 基因工程安全性評價與管理 第三節 基因工程的套用 一、 基因工程在農業中的套用 二、 基因工程在工業中的套用 三、 基因工程在醫藥中的套用 四、 基因工程在環境保護中的套用 第二章 基因工程的主要技術原理 第一節 DNA 的提取與純化 一、 質粒DNA 的提取 二、 基因組DNA 的提取 三、 DNA 的定量和純度測定 四、 DNA 相對分子質量的估計 第二節 DNA 的凝膠電泳 一、 電泳的基本原理 二、 瓊脂糖凝膠電泳 三、 聚丙烯醯胺凝膠電泳 第三節 核酸和蛋白質的分子雜交 一、 Southern 雜交 二、 Northern 雜交 三、 Western 雜交 四、 原位雜交 五、 菌落雜交 第四節 PCR 技術及套用 一、 PCR 及其發明 二、 PCR 技術的原理 三、 PCR 的溫度循環過程 四、 PCR 的特點 五、 影響PCR 擴增的因素 六、 PCR 技術的擴展 七、 PCR 技術的套用 第五節 DNA 序列分析 一、 雙脫氧鏈終止法 二、 Maxam-Gilbert 化學降解法 三、 DNA 雜交測序 四、 DNA 自動化測序 五、 第二代測序技術 六、 第三代測序技術 第六節 DNA 與蛋白質相互作用分析 一、 凝膠阻滯試驗 二、 DNase 足跡試驗 三、 染色體免疫沉澱技術 四、 酵母雙雜交系統 五、 酵母單雜交系統 第七節 RNA 干擾技術 一、 RNAi 作用機制 二、 RNAi 機制相關基因和酶 三、 RNAi 技術的套用 四、 RNAi 技術要點 第三章 基因工程的酶學基礎 第一節 限制性內切核酸酶 一、 限制性內切核酸酶的基本概念和生物學功能 二、 限制性內切核酸酶的命名 三、 限制性內切核酸酶的分類 四、 限制性內切核酸酶產生的末端 五、 影響限制性內切核酸酶酶切反應的因素 第二節 DNA 連線酶 一、 DNA 連線酶的基本性質和特點 二、 DNA 連線酶的類型 三、 DNA 連線酶的連線反應機制 四、 DNA 連線酶的連線反應條件 五、 影響DNA 連線酶連線反應的因素 第三節 DNA 聚合酶 一、 大腸桿菌DNA 聚合酶Ⅰ 二、 Klenow 片段 三、 T4 DNA 聚合酶 四、 T7 DNA 聚合酶 五、 修飾後的T7 DNA 聚合酶 六、 反轉錄酶 第四節 DNA 修飾酶 一、 末端脫氧核苷酸轉移酶 二、 T4 多核苷酸激酶 三、 鹼性磷酸酶 第五節 外切核酸酶 一、 單鏈DNA 外切酶 二、 雙鏈DNA 外切酶 第六節 單鏈DNA 內切酶 一、 S1 單鏈核酸酶 二、 Bal 31 核酸酶 第四章 基因工程載體 第一節 質粒載體 一、 質粒 二、 質粒載體 三、 經典的大腸桿菌質粒載體 四、 其他質粒載體 五、 質粒載體的穩定性 第二節 噬菌體載體 一、 噬菌體的一般特性 二、 噬菌體的生活周期 三、 單鏈噬菌體載體 四、 雙鏈噬菌體載體——λ 載體 第三節 大分子DNA 克隆載體 一、 酵母人工染色體 二、 細菌人工染色體 三、 人類人工染色體 四、 植物人工染色體 第四節 病毒載體 一、 CaMV 載體 二、 SV40 病毒載體 三、 腺病毒載體 四、 反轉錄病毒載體 第五節 RNAi 載體 一、 VIGS 載體 二、 hpRNA 表達載體 第五章 目的基因的獲取 第一節 化學合成法 第二節 直接分離法 第三節 體外擴增法 第四節 文庫構建法 一、 基因文庫的構建 二、 cDNA 文庫的構建 第五節 基於差異表達分離目的基因 一、 mRNA 差異顯示PCR 二、 消減雜交 三、 cDNA 代表性差異分析技術 四、 抑制性消減雜交技術 第六章 基因的體外重組和轉移 第一節 目的基因的體外重組 一、 目的基因和載體的酶切 | 二、 酶切DNA 的電泳檢測與回收 三、 酶切DNA 片段的體外連線 四、 重組質粒的驗證 第二節 重組載體導入原核生物 一、 基因工程常用的原核生物 二、 重組載體導入大腸桿菌 第三節 重組載體導入真核生物 一、 重組載體導入酵母細胞 二、 重組載體導入植物細胞 三、 重組載體導入動物細胞 第七章 重組子克隆的篩選和鑑定 第一節 載體表型選擇法 一、 抗藥性標記及其插入失活選擇法 二、 β- 半乳糖苷酶α 肽互補顯色選擇法 三、 利用報導基因篩選植物轉化細胞 四、 利用遺傳選擇標記篩選哺乳動物轉化細胞 第二節 插入基因表型選擇法 一、 彌補缺陷表型選擇法 二、 增加新性狀表型選擇法 第三節 DNA 電泳檢測法 一、 直接電泳篩選法 二、 限制酶酶切電泳篩選法 三、 PCR 擴增電泳檢測法 第四節 核酸分子雜交檢測法 第五節 免疫化學檢測法 一、 放射性抗體檢測法 二、 免疫沉澱檢測法 三、 酶聯免疫吸附測定 四、 Western 雜交檢測 第六節 轉譯篩選法 一、 轉譯篩選 二、 雜交抑制轉譯法 三、 雜交釋放轉譯法 第八章 克隆基因的表達 第一節 外源基因在原核細胞中的表達 一、 原核生物基因表達的特點 二、 原核生物基因表達調控序列 三、 幾種類型的原核表達系統 四、 外源基因在原核細胞中高效表達的策略 第二節 外源基因在真核細胞中的表達 一、 真核生物基因表達調控的特點 二、 真核生物基因表達調控序列 三、 真核表達系統 第九章 外源基因表達產物的分離純化 第一節 重組蛋白分離純化的原則要求 一、 針對不同形式表達的產物採取不同的處理措施 二、 針對重組蛋白的性質選擇不同的分離技術和流程 三、 綜合運用多種分離純化技術 四、 選擇適合的分離純化介質 五、 分離純化過程的規模化 第二節 重組蛋白分離純化的技術原理 一、 層析 二、 高效液相色譜法 三、 氣相色譜法 四、 膜分離 第三節 重組蛋白分離純化的基本流程 一、 發酵液的預處理 二、 菌體收集與細胞破碎 三、 重組蛋白的粗分離 四、 重組蛋白的精細純化 第十章 大腸桿菌基因工程 第一節 大腸桿菌受體菌株及相關表達載體 一、 大腸桿菌受體菌株 二、 大腸桿菌表達載體 第二節 大腸桿菌中目的基因的高效表達策略 一、 包涵體型蛋白表達策略 二、 融合型蛋白表達策略 三、 分泌型蛋白表達策略 四、 寡聚型蛋白表達策略 五、 整合型蛋白表達策略 第三節 利用重組大腸桿菌生產人胰島素 一、 胰島素的結構 二、 重組人胰島素大腸桿菌工程菌的構建 第四節 基因工程菌的大規模培養與遺傳不穩定性 一、 基因工程菌的大規模培養 二、 影響基因工程菌遺傳不穩定性的因素 三、 改進基因工程菌遺傳不穩定性的對策 第十一章 酵母基因工程 第一節 酵母宿主菌及改造 一、 酵母宿主菌 二、 酵母宿主菌的改造 第二節 酵母載體系統 一、 酵母載體的一般構件 二、 酵母載體的基本類型 三、 釀酒酵母細胞表面展示表達載體 第三節 重組子在酵母中的轉化、篩選與表達 一、 重組子在酵母中的轉化與篩選 二、 重組異源蛋白在酵母中的表達與加工修飾 第四節 利用重組酵母生產B肝疫苗 一、 B肝病毒及其結構 二、 產B肝表面抗原的重組釀酒酵母的構建 三、 產B肝表面抗原的重組巴斯德畢赤酵母的構建 第十二章 高等植物基因工程 第一節 高等植物的遺傳學特徵 第二節 高等植物基因工程受體系統 一、 愈傷組織受體系統 二、 原生質體受體系統 三、 種質受體系統 四、 胚狀體受體系統 五、 直接分化芽受體系統 第三節 農桿菌Ti 質粒介導的高等植物轉基因技術 一、 Ti 質粒的結構與改造 二、 農桿菌載體的構建 三、 Ti 質粒介導的整合轉化的分子機制 第四節 高等植物的基因表達系統 一、 外源基因的四環素誘導系統 二、 外源基因的乙醇誘導系統 三、 外源基因的類固醇誘導系統 第五節 植物轉基因技術的套用 一、 利用轉基因植物生產藥用蛋白 二、 抗蟲害的轉基因植物 三、 轉基因黃金大米 四、 抗除草劑轉基因植物育種 第十三章 哺乳動物基因工程 第一節 哺乳動物基因工程概述 第二節 哺乳動物的受體系統 一、 哺乳動物細胞的生物學特徵 二、 高效表達外源基因的哺乳動物受體細胞應具備的條件 三、 常用的哺乳動物受體細胞 四、 哺乳動物受體細胞的遺傳標記 第三節 哺乳動物載體系統 一、 質粒型載體 二、 病毒型載體 三、 定向打靶載體 第四節 哺乳動物細胞的基因導入方法 第五節 利用哺乳動物工程細胞生產重組蛋白 一、 哺乳動物細胞高效表達外源蛋白的基本方法 二、 利用哺乳動物工程細胞生產重組蛋白的實例 主要參考文獻 索引 |
教學資源
《基因工程》配套建設有“基因工程”數字課程。該數字課程涵蓋了各章小結、教學課件、知識拓展和自測題等多種資源。
| 數字課程名稱 | 出版社 | 出版時間 | 內容提供者 |
|---|---|---|---|
“基因工程”數字課程 | 高等教育出版社、高等教育電子音像出版社 | 2017年6月 | 夏啟中等 |
教材特色
編者編寫該教材時，遵循了以下原則：
①以基因操作流程為主線，分章系統介紹基因工程的基本原理，便於學習者從整體上掌握。
②儘可能反映基因工程領域的最新成果和技術。在各章節中除了介紹基本技術方法以外，還對較成熟的新技術、新方法做了介紹，如第二代SOLD測序、第三代 He loscope單分子測序、 qPCR、RNAi、基因打靶技術（含鋅指核酸酶技術、 TALENS和 CRISPR/Cas9）等。
③突出套用性。各論部分將技術開發套用中最成功的案例引入相應章節，如大腸桿菌基因工程著重介紹重組工程菌生產人胰島素，酵母基因工程著重介紹利用重組巴斯德畢赤酵母生產B肝表面抗原等。
④適應現代教育教學改革如翻轉課堂和MOC等的需要，編者同步建設了配套數字課程。
作者簡介
夏啟中，黃岡師範學院化工學院黨委書記、教授。
