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文铁桥 编

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• 基因工程
• 生物技术
• 分子生物学
• 遗传学
• 生物科学
• 生命科学
• 生物工程
• 基因组学
• DNA技术
• 生物医学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030415585

版次：1

商品编码：11534027

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2014-08-01

用纸：胶版纸

页数：176

正文语种：中文

内容简介

　　《基因工程原理》共8章，系统介绍了基因工程基本原理与操作技术，主要包括科学巨匠的贡献、常规分子技术、工具酶、表达系统、基因克隆、基因功能研究策略、动植物基因工程、基因信息分析技术等。注重基础知识与发展前沿的结合，紧扣基因工程发展脉络，体现了该领域的新技术、新成就与新动态。本书引用大量科学研究案例，简明扼要，深入浅出，注重科学性、先进性、实用性和启发性。
　　本书适用于高等院校生命科学领域本科生、研究生的教材，也可作为医学、环境科学等相关学科教学参考书，也可供相关研究人员参考。

目录

第1章 绪论
1.1 基因工程的发展历程
1.1.1 基因概念提出
1.1.2 基因结构与功能
1.1.3 基因操作关键技术突破
1.1.4 基因工程问世
1.2 基因工程大学科与大科学
1.2.1 海量基因信息
1.2.2 复杂基因网络
1.2.3 基因工程系统
1.3 基因工程研究的意义
1.3.1 揭示生命现象规律
1.3.2 基因工程与疾病治疗
1.3.3 基因工程产业
思考题
第2章 基因工程基本技术原理
2.1 核酸的提取与鉴定
2.1.1 基因组DNA的提取
2.1.2 RNA的提取
2.1.3 质粒DNA的提取
2.1.4 核酸的凝胶电泳
2.1.5 变性梯度凝胶电泳
2.1.6 核酸的定量与纯度的测定
2.2 PCR技术
2.2.1 PCR的原理
2.2.2 PCR的操作
2.2.3 PCR衍生技术
2.2.4 PCR定点诱变
2.3 核酸序列测定
2.3.1 Sanger双脱氧链终止法
2.3.2 Maxam—Gilbert化学修饰法
2.3.3 Roche 454测序
2.3.4 IUumina测序
2.3.5 ABI SOLiD测序
2.3.6 HeliScope测序
2.3.7 单分子测序
2.3.8 纳米孔测序技术
2.4 分子杂交技术
2.4.1 Southern杂交
2.4.2 Northern杂交
2.4.3 Western杂交
2.4.4 菌落原位杂交
2.4.5 荧光原位杂交
思考题
第3章 基因工程工具酶
3.1 限制性核酸内切酶
3.1.1 限制和修饰现象
3.1.2 限制性核酸内切酶的类型
3.1.3 Ⅱ型限制性核酸内切酶的命名
3.1.4 影响限制性核酸内切酶活性的因素
3.2 DNA聚合酶
3.2.1 大肠杆菌DNA聚合酶
3.2.2 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ的Klenow片段
3.2.3 T4 DNA聚合酶
3.2.4 T7 DNA聚合酶(修饰的T7 DNA聚合酶)
3.2.5 实验室常用的耐热DNA聚合酶
3.2.6 逆转录酶
3.3 DNA连接酶
3.3.1 DNA连接酶的类型
3.3.2 DNA连接酶的特点
3.3.3 连接反应的机制
3.3.4 影响连接反应的因素
3.4 核酸修饰酶
3.4.1 末端脱氧核苷酸转移酶
3.4.2 T4多核苷酸激酶
3.4.3 碱性磷酸酶
3.4.4 核酸外切酶
3.4.5 单链DNA内切酶
3.4.6 甲基化酶
思考题
第4章 基因工程载体与表达系统
4.1 载体概述
4.1.1 载体研究背景
4.1.2 载体共性特征
4.2 克隆载体类型
4.2.1 质粒载体
4.2.2 噬菌体载体
4.2.3 噬菌粒载体
4.2.4 病毒载体
4.2.5 人工染色体克隆载体
4.3 原核表达系统
4.3.1 原核表达载体高效表达的元件
4.3.2 大肠杆菌表达系统
4.4 真核生物表达系统
4.4.1 酿酒酵母表达系统
4.4.2 巴斯德毕赤氏酵母表达系统
4.4.3 酵母表达系统的应用
思考题
第5章 目的基因分离与鉴定
5.1 基因文库法获取目的基因
5.1.1 基因文库的构建
5.1.2 cDNA文库的构建
5.1.3 筛选基因文库获得目的基因
5.2.PCR技术分离目的基因
5.2.1 已知基因全长序列
5.2.2 已知基因部分序列
5.3 图位克隆获得目的基因
5.4 转座子标签法获得目的基因
5.5 电子克隆
5.6 目的基因的鉴定
5.6.1 表型检测法
5.6.2 核酸探针杂交法
5.6.3 PCR筛选和序列鉴定法
5.6.4 物理特性检测法
思考题
第6章 基因功能研究技术
6.1 常规分析技术
6.1.1 基因沉默
6.1.2 基因敲除
6.2 高通量分析技术
6.2.1 基因芯片
6.2.2 蛋白芯片
6.3 大分子相互作用分析技术
6.3.1 免疫共沉淀
6.3.2 染色质免疫沉淀技术
6.3.3 RNA免疫沉淀法
6.3.4 酵母双杂交
6.3.5 光遗传
思考题
第7章 动植物基因工程
7.1 转基因植物
7.1.1 植物基因工程的常用方法
7.1.2 转基因植物的筛选与鉴定
7.1.3 提高外源基因在植物中表达水平的策略
7.1.4 转基因植物的应用
7.2 转基因动物
7.2.1 动物基因工程的常用方法
7.2.2 转基因动物的筛选与鉴定
7.2.3 提高外源基因在动物中表达水平的策略
7.2.4 转基因动物的应用
思考题
第8章 基因信息分析技术
8.1 常用生物分子数据库
8.1.1 核酸数据库
8.1.2 蛋白质序列数据库
8.1.3 其他常用生物分子数据库
8.2 软件分析应用
8.2.1 用BLAST进行局部序列比对
8.2.2 用CLUSTAL进行多序列比对
8.2.3 用Primer Premier进行引物设计
8.2.4 限制性内切酶分析
8.2.5 用JASPAR查找转录因子结合位点
8.2.6 EMBOSS工具包
8.2.7 其他常用生物信息学软件
思考题
主要参考文献

前言/序言

《生命密码的重塑：现代生物技术的创新前沿》 在这本引人入胜的著作中，我们将一同踏上一段探索现代生物技术如何深刻改变我们理解和操控生命本质的旅程。本书并非简单罗列枯燥的科学概念，而是致力于以生动、深刻的笔触，揭示那些驱动着生命科学革命的核心原理，并展望其在现实世界中激荡出的澎湃涟漪。我们将聚焦那些最令人瞩目、最具颠覆性的技术突破，深入剖析其背后的科学逻辑，以及它们如何为人类应对挑战、创造更美好未来提供前所未有的可能。 第一章：解码生命的指令集——从DNA到蛋白质的宏伟图景 在本章，我们将从最基础的层面出发，重新审视生命的“源代码”——DNA。我们不仅会回顾DNA结构的发现历程，更会深入探讨基因组学的飞速发展如何为我们打开了窥探生命奥秘的宝库。通过对基因序列的解读，我们能前所未有地了解物种的演化、个体间的差异，以及疾病发生的根本原因。我们将介绍高通量测序技术的革命性进步，它极大地降低了基因组测序的成本和时间，使得大规模的基因组学研究成为可能。随后，我们会将目光投向DNA指令如何在细胞内转化为具有特定功能的蛋白质。转录、翻译等核心分子生物学过程将被以直观的方式呈现，帮助读者理解基因表达调控的复杂精妙。我们还将探讨蛋白质在生命活动中的多样化角色，从催化化学反应的酶，到构成细胞结构的支架，再到传递信号的信使。理解了这一“从DNA到蛋白质”的宏伟图景，便为后续更深层次的生物技术应用奠定了坚实的基础。 第二章：精准编辑生命的蓝图——基因编辑技术的革新浪潮 本章将聚焦于近年来最为振奋人心的技术之一——基因编辑。我们将详细介绍CRISPR-Cas9等颠覆性技术的原理，解释它们如何像“分子剪刀”一样，精准地定位、切割甚至修改DNA序列。本书将生动地描绘科学家们如何在实验室中，利用这些工具对特定基因进行“敲除”、“插入”或“替换”，从而实现对基因功能的调控。我们还将探讨基因编辑技术的应用前景，从治疗遗传性疾病，如囊性纤维 অর্থনৈতিক、镰状细胞贫血症，到增强农作物的抗病性、提高产量，再到开发新型的疾病诊断和治疗策略。然而，我们不会回避这项技术所伴随的伦理和社会挑战。本书将客观地呈现围绕基因编辑的争论，包括对脱靶效应的担忧、对“设计婴儿”的顾虑，以及如何在科学发展与社会责任之间找到平衡。 第三章：驯服微观世界的工程师——合成生物学的创造力 合成生物学，这项将工程学的思维和方法引入生物学领域的交叉学科，将是本章的焦点。我们将探索科学家们如何超越对现有生物系统的理解，转而“设计”和“构建”具有全新功能的生物部件、装置和系统。本书将介绍如何利用基因合成技术，创造出人工设计的基因线路，赋予微生物新的代谢能力，使其能够生产生物燃料、药物甚至新型材料。我们将深入探讨“基因线路”的设计理念，类比于电子工程中的电路，将生物部件按照预定的逻辑连接起来，实现复杂的生物功能。例如，设计能够检测特定污染物并发出信号的细菌，或者构建能够高效生产特定蛋白质的细胞工厂。本书将展示合成生物学在医药、农业、能源和环境等领域的广泛应用潜力，以及它如何为我们提供解决全球性问题的创新工具。 第四章：重塑生命的能量转换——生物制造的绿色革命 生物制造，作为一项利用生物系统进行高效、环保的物质生产的技术，将是本章的核心。我们将深入研究如何利用微生物、酶或其他生物体，将廉价的原料转化为高附加值的产品。本书将详细介绍生物发酵、酶催化等关键技术，并以案例形式展示其在各个行业的应用。例如，我们将会看到生物技术如何被用于生产抗生素、疫苗、胰岛素等药物，如何通过生物发酵生产乙醇、生物柴油等可再生能源，以及如何利用酶催化生产各种食品添加剂、香精香料和新型材料。本书将强调生物制造相较于传统化学合成的优势，包括其在降低能耗、减少污染、实现可持续发展方面的巨大潜力。我们将探讨生物制造如何推动“绿色化学”的发展，为构建循环经济和低碳社会贡献力量。 第五章：生命信息学：挖掘数据洪流中的智慧 随着基因测序、蛋白质组学、代谢组学等高通量实验技术的飞速发展，生命科学领域产生了海量的数据。本章将聚焦于生命信息学（Bioinformatics）在解读这些数据、从中提取有价值信息方面所扮演的关键角色。我们将介绍生物信息学如何利用计算机算法、数据库和统计学方法，对生物大数据进行分析和整合。本书将阐述基因组比对、序列比对、蛋白质结构预测、通路分析等核心生物信息学技术。我们将看到，正是这些技术，使得科学家能够识别基因功能、发现新的生物标志物、理解疾病的分子机制，并加速新药的研发进程。本书还将探讨人工智能和机器学习在生命信息学中的应用，以及它们如何进一步提升数据分析的效率和准确性。 第六章：免疫系统的重塑与赋能——精准免疫疗法的黎明 人体的免疫系统是抵御疾病的强大堡垒，而现代生物技术正在以前所未有的方式，重塑和赋能这一系统，以应对癌症、自身免疫性疾病等严峻挑战。本章将深入探讨肿瘤免疫疗法的飞速发展，特别是CAR-T细胞疗法等革命性技术的原理和临床应用。我们将解释如何通过基因工程技术，改造患者自身的免疫细胞，使其能够精准识别和攻击癌细胞。本书还将介绍疫苗技术的创新，包括mRNA疫苗的问世，以及其在应对传染病方面的巨大潜力。此外，我们还将探讨如何利用生物技术干预自身免疫性疾病，通过调节免疫反应，恢复机体的正常平衡。本章将呈现免疫学与分子生物学、基因工程学的深度融合，以及其在创造更有效、更个体化的治疗方案方面所带来的希望。 第七章：生物技术与人类健康：预防、诊断与治疗的未来图景 本章将宏观地审视生物技术如何全方位地提升人类健康水平。从疾病的早期预防，到精准的诊断，再到更有效的治疗，生物技术的身影无处不在。我们将探讨基因检测如何帮助个体了解自身患病风险，从而采取积极的预防措施。我们将介绍基于生物标志物的精准诊断技术，如何实现对疾病的早期、准确发现。在治疗方面，除了前面章节提及的基因编辑和免疫疗法，我们还将介绍靶向药物、生物制剂等如何为癌症、糖尿病、心血管疾病等常见病提供更个体化、副作用更小的治疗选择。本书还将展望生物技术在再生医学领域的进展，例如利用干细胞技术修复受损组织和器官。最后，我们将探讨生物技术如何帮助我们应对新发传染病，加速疫苗和药物的研发，为全球公共卫生体系提供强大的技术支撑。 第八章：挑战与未来：生物技术伦理、安全与可持续发展 任何强大的技术都伴随着责任和挑战。在本书的最后，我们将审视生物技术发展过程中不可回避的伦理、安全和社会议题。本书将客观呈现基因编辑的伦理困境，如生殖细胞系编辑的长期影响，以及“增强”人类能力的界限问题。我们将讨论合成生物学潜在的生物安全风险，以及如何建立严格的监管体系以防范意外释放或滥用。此外，本书还将探讨生物技术的普及与公平性问题，如何确保这项改变世界的科技能够惠及所有人群，而非加剧社会不平等。最后，我们将展望生物技术的未来发展趋势，以及它将如何在应对气候变化、资源短缺等全球性挑战中发挥更大作用，最终引导我们走向一个更加健康、可持续和繁荣的未来。 《生命密码的重塑：现代生物技术的创新前沿》旨在为广大读者提供一个全面、深刻且充满启发的视角，去理解和欣赏生命科学领域最前沿的探索。我们希望通过这本书，点燃您对生命科学的好奇心，激发您对未来科技的想象力，并最终促进我们共同思考，如何负责任地运用这些强大的工具，创造一个更美好的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本《基因工程原理》的插画风格真是出乎意料的精美！我之前以为这种技术类书籍大概率会是枯燥的图表和黑白线条，但这本书完全打破了我的刻板印象。封面上那幅描绘DNA双螺旋结构的抽象艺术图就足以吸引我，翻开内页，更是惊喜连连。书中用大量高质量的彩色插图来辅助讲解复杂的概念，比如在介绍基因克隆时，那些生动形象的图示，将细菌、质粒、重组DNA这些抽象的分子结构具象化，我甚至能感觉到它们在“工作”的场景。对于我这样一个生物学背景不算非常深厚但又对基因工程充满好奇的读者来说，这些视觉化的呈现方式大大降低了理解门槛。例如，在讲述基因编辑技术时，作者没有仅仅罗列CRISPR-Cas9的生化反应流程，而是配上了动态感十足的漫画式插图，将Cas9蛋白像一把“分子剪刀”精准切割DNA的过程描绘得一目了然，甚至还巧妙地融入了一些科幻元素，让学习过程充满了乐趣。我还特别喜欢书中对历史发展脉络的图示化处理，不同时期关键技术的突破被用时间轴和节点图的形式呈现，我仿佛看到基因工程是如何一步步发展到今天的。这种既有学术严谨性又不失艺术性的设计，让阅读过程本身成为一种享受，也让那些原本可能让人望而却步的枯燥知识变得鲜活起来。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在校的生物科学专业本科生，平时除了课堂上的学习，也非常喜欢通过阅读来拓展自己的知识面。《基因工程原理》这本书，在我学习过程中扮演了一个非常重要的角色。课堂上老师教授的知识点，很多时候比较零散，或者由于时间关系讲解得不够深入，而这本书恰恰填补了我的这部分空白。这本书的结构安排非常合理，从最基础的基因表达调控讲起，逐步深入到基因分离、重组、载体构建，再到基因编辑、基因治疗等更复杂的议题。书中对每一个概念的解释都力求清晰易懂，例如在讲解限制性内切酶的功能时，作者用了一个形象的比喻，将酶比作一把精确的“分子剪刀”，能够识别特定的DNA序列并进行切割，这种比喻极大地帮助了我理解酶的作用机制。书中还提供了大量的案例分析，例如在介绍基因枪技术时，作者详细讲解了如何利用物理方法将外源DNA导入植物细胞，并举例说明了转基因水稻、玉米等作物的育种过程。我尤其喜欢书中关于实验设计的讨论，作者会引导读者思考不同的实验方案如何实现相同的目标，以及不同技术路线的优缺点，这对于培养我的科学思维和解决问题的能力非常有帮助。通过阅读这本书，我对基因工程的理解从“知其然”上升到了“知其所以然”的层面，为我今后的深入学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《基因工程原理》这本书，就像一本打开新世界大门的钥匙，让我看到了生命科学的无限可能。我是一名对未来科技趋势非常关注的科技评论员，一直在寻找能够清晰、准确地解读基因工程这一颠覆性技术及其社会影响的优质读物。这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是技术层面的介绍，更重要的是，它深入探讨了基因工程技术所带来的伦理、法律和社会层面的影响。作者在书中对基因编辑技术（如CRISPR）的潜力进行了深入的分析，同时也毫不回避地指出了其可能带来的挑战，比如基因技术的滥用、对人类基因库的不可逆转的影响，以及由此引发的关于“设计婴儿”的争论。书中还对基因工程在环境保护、生物安全以及食品安全等方面的应用进行了详细的论述，并提出了许多发人深省的观点。例如，在讨论转基因食品时，作者不仅呈现了支持和反对的论据，还深入分析了科学证据、公众认知和政策监管之间的复杂关系。这种多角度、深层次的分析，让我对基因工程技术有了更加全面和辩证的认识。这本书的价值在于，它不仅仅提供知识，更激发思考，帮助我理解这项技术将如何重塑我们的未来，以及我们应该如何以负责任的态度去面对它。

评分☆☆☆☆☆

我是一名生物技术公司的初级研究员，最近正在负责一个与基因治疗相关的项目，所以《基因工程原理》这本书的出版对我来说简直是雪中送炭。虽然我日常工作中会接触到一些基因工程的技术，但总感觉对理论基础的理解还不够扎实，特别是对于一些前沿的技术原理，比如病毒载体的构建策略，或者是基因表达调控的机制，我常常感到似懂非懂。这本书的理论深度和广度完全超出了我的预期。它不仅仅是简单地介绍几种常用的基因工程技术，而是深入剖析了每一种技术的科学依据、核心步骤以及潜在的应用前景。例如，在讨论基因沉默技术时，作者详细阐述了RNA干扰（RNAi）的分子机制，从siRNA的产生到RISC复合体的形成，再到对目标mRNA的降解，每个环节的生物化学细节都解释得清清楚楚，并且引用了大量的最新研究文献来支撑观点，这对于我撰写研究报告和与同事进行学术讨论非常有帮助。书中对基因工程在医药、农业、工业等不同领域的应用案例分析也十分详实，特别是一些涉及伦理和社会影响的讨论，给了我很多思考。我尤其欣赏作者在解释某些复杂概念时，能够从多个角度切入，比如从分子生物学层面、细胞生物学层面，甚至从系统生物学层面来分析，这使得我对基因工程的理解不再是碎片化的，而是形成了一个更加系统和完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对生命科学充满好奇的爱好者，我一直想找一本能够系统性地梳理基因工程发展历程和核心概念的书。《基因工程原理》这本书，虽然名字听起来有点专业，但实际阅读起来，其叙事方式却非常吸引人，让人读起来欲罢不能。作者的写作风格非常生动，像是给我讲故事一样。他没有上来就堆砌晦涩的术语，而是从基因工程的起源讲起，例如孟德尔的豌豆实验如何奠定遗传学基础，再到DNA结构的发现如何开启分子生物学的大门，一步步引导我进入基因工程的宏伟世界。在介绍一些关键人物和他们的贡献时，作者会插入一些有趣的轶事，比如沃森和克里克在发现DNA双螺旋结构时的竞争与合作，或者科恩和博耶首次成功将外源DNA插入大肠杆菌的实验，这些故事让冰冷的科学史变得鲜活而有人情味。更让我惊喜的是，书中还穿插了对基因工程领域发展中一些重要里程碑事件的详细回顾，比如首次利用基因工程技术生产胰岛素，或者转基因作物的问世，这些事件是如何改变人类社会，又是如何引发争议，作者都做了深入浅出的剖析。这种叙事性的讲述方式，不仅让我理解了“是什么”，更让我理解了“为什么”和“怎么做”，让我对基因工程这个领域产生了更深层次的兴趣和敬畏。

评分☆☆☆☆☆

必备的参考书啊，技不压身,评价也好累人啊

评分☆☆☆☆☆

书内容不是太全，逻辑性还好。

评分☆☆☆☆☆

书很好

评分☆☆☆☆☆

！！！！！！！！

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

必备的参考书啊，技不压身,评价也好累人啊

评分☆☆☆☆☆

还没看，书质量没问题，快递也给力……

评分☆☆☆☆☆

感觉京东太敷衍了 包装的竟然如此不安全 首次购买印象就如此差