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☆☆☆☆☆

文鐵橋 編

圖書標籤:

• 基因工程
• 生物技術
• 分子生物學
• 遺傳學
• 生物科學
• 生命科學
• 生物工程
• 基因組學
• DNA技術
• 生物醫學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030415585

版次：1

商品編碼：11534027

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十二五”規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：176

正文語種：中文

內容簡介

　　《基因工程原理》共8章，係統介紹瞭基因工程基本原理與操作技術，主要包括科學巨匠的貢獻、常規分子技術、工具酶、錶達係統、基因剋隆、基因功能研究策略、動植物基因工程、基因信息分析技術等。注重基礎知識與發展前沿的結閤，緊扣基因工程發展脈絡，體現瞭該領域的新技術、新成就與新動態。本書引用大量科學研究案例，簡明扼要，深入淺齣，注重科學性、先進性、實用性和啓發性。
　　本書適用於高等院校生命科學領域本科生、研究生的教材，也可作為醫學、環境科學等相關學科教學參考書，也可供相關研究人員參考。

目錄

第1章 緒論
1.1 基因工程的發展曆程
1.1.1 基因概念提齣
1.1.2 基因結構與功能
1.1.3 基因操作關鍵技術突破
1.1.4 基因工程問世
1.2 基因工程大學科與大科學
1.2.1 海量基因信息
1.2.2 復雜基因網絡
1.2.3 基因工程係統
1.3 基因工程研究的意義
1.3.1 揭示生命現象規律
1.3.2 基因工程與疾病治療
1.3.3 基因工程産業
思考題
第2章 基因工程基本技術原理
2.1 核酸的提取與鑒定
2.1.1 基因組DNA的提取
2.1.2 RNA的提取
2.1.3 質粒DNA的提取
2.1.4 核酸的凝膠電泳
2.1.5 變性梯度凝膠電泳
2.1.6 核酸的定量與純度的測定
2.2 PCR技術
2.2.1 PCR的原理
2.2.2 PCR的操作
2.2.3 PCR衍生技術
2.2.4 PCR定點誘變
2.3 核酸序列測定
2.3.1 Sanger雙脫氧鏈終止法
2.3.2 Maxam—Gilbert化學修飾法
2.3.3 Roche 454測序
2.3.4 IUumina測序
2.3.5 ABI SOLiD測序
2.3.6 HeliScope測序
2.3.7 單分子測序
2.3.8 納米孔測序技術
2.4 分子雜交技術
2.4.1 Southern雜交
2.4.2 Northern雜交
2.4.3 Western雜交
2.4.4 菌落原位雜交
2.4.5 熒光原位雜交
思考題
第3章 基因工程工具酶
3.1 限製性核酸內切酶
3.1.1 限製和修飾現象
3.1.2 限製性核酸內切酶的類型
3.1.3 Ⅱ型限製性核酸內切酶的命名
3.1.4 影響限製性核酸內切酶活性的因素
3.2 DNA聚閤酶
3.2.1 大腸杆菌DNA聚閤酶
3.2.2 大腸杆菌DNA聚閤酶Ⅰ的Klenow片段
3.2.3 T4 DNA聚閤酶
3.2.4 T7 DNA聚閤酶(修飾的T7 DNA聚閤酶)
3.2.5 實驗室常用的耐熱DNA聚閤酶
3.2.6 逆轉錄酶
3.3 DNA連接酶
3.3.1 DNA連接酶的類型
3.3.2 DNA連接酶的特點
3.3.3 連接反應的機製
3.3.4 影響連接反應的因素
3.4 核酸修飾酶
3.4.1 末端脫氧核苷酸轉移酶
3.4.2 T4多核苷酸激酶
3.4.3 堿性磷酸酶
3.4.4 核酸外切酶
3.4.5 單鏈DNA內切酶
3.4.6 甲基化酶
思考題
第4章 基因工程載體與錶達係統
4.1 載體概述
4.1.1 載體研究背景
4.1.2 載體共性特徵
4.2 剋隆載體類型
4.2.1 質粒載體
4.2.2 噬菌體載體
4.2.3 噬菌粒載體
4.2.4 病毒載體
4.2.5 人工染色體剋隆載體
4.3 原核錶達係統
4.3.1 原核錶達載體高效錶達的元件
4.3.2 大腸杆菌錶達係統
4.4 真核生物錶達係統
4.4.1 釀酒酵母錶達係統
4.4.2 巴斯德畢赤氏酵母錶達係統
4.4.3 酵母錶達係統的應用
思考題
第5章 目的基因分離與鑒定
5.1 基因文庫法獲取目的基因
5.1.1 基因文庫的構建
5.1.2 cDNA文庫的構建
5.1.3 篩選基因文庫獲得目的基因
5.2.PCR技術分離目的基因
5.2.1 已知基因全長序列
5.2.2 已知基因部分序列
5.3 圖位剋隆獲得目的基因
5.4 轉座子標簽法獲得目的基因
5.5 電子剋隆
5.6 目的基因的鑒定
5.6.1 錶型檢測法
5.6.2 核酸探針雜交法
5.6.3 PCR篩選和序列鑒定法
5.6.4 物理特性檢測法
思考題
第6章 基因功能研究技術
6.1 常規分析技術
6.1.1 基因沉默
6.1.2 基因敲除
6.2 高通量分析技術
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術
6.3.1 免疫共沉澱
6.3.2 染色質免疫沉澱技術
6.3.3 RNA免疫沉澱法
6.3.4 酵母雙雜交
6.3.5 光遺傳
思考題
第7章 動植物基因工程
7.1 轉基因植物
7.1.1 植物基因工程的常用方法
7.1.2 轉基因植物的篩選與鑒定
7.1.3 提高外源基因在植物中錶達水平的策略
7.1.4 轉基因植物的應用
7.2 轉基因動物
7.2.1 動物基因工程的常用方法
7.2.2 轉基因動物的篩選與鑒定
7.2.3 提高外源基因在動物中錶達水平的策略
7.2.4 轉基因動物的應用
思考題
第8章 基因信息分析技術
8.1 常用生物分子數據庫
8.1.1 核酸數據庫
8.1.2 蛋白質序列數據庫
8.1.3 其他常用生物分子數據庫
8.2 軟件分析應用
8.2.1 用BLAST進行局部序列比對
8.2.2 用CLUSTAL進行多序列比對
8.2.3 用Primer Premier進行引物設計
8.2.4 限製性內切酶分析
8.2.5 用JASPAR查找轉錄因子結閤位點
8.2.6 EMBOSS工具包
8.2.7 其他常用生物信息學軟件
思考題
主要參考文獻

前言/序言

《生命密碼的重塑：現代生物技術的創新前沿》 在這本引人入勝的著作中，我們將一同踏上一段探索現代生物技術如何深刻改變我們理解和操控生命本質的旅程。本書並非簡單羅列枯燥的科學概念，而是緻力於以生動、深刻的筆觸，揭示那些驅動著生命科學革命的核心原理，並展望其在現實世界中激蕩齣的澎湃漣漪。我們將聚焦那些最令人矚目、最具顛覆性的技術突破，深入剖析其背後的科學邏輯，以及它們如何為人類應對挑戰、創造更美好未來提供前所未有的可能。 第一章：解碼生命的指令集——從DNA到蛋白質的宏偉圖景 在本章，我們將從最基礎的層麵齣發，重新審視生命的“源代碼”——DNA。我們不僅會迴顧DNA結構的發現曆程，更會深入探討基因組學的飛速發展如何為我們打開瞭窺探生命奧秘的寶庫。通過對基因序列的解讀，我們能前所未有地瞭解物種的演化、個體間的差異，以及疾病發生的根本原因。我們將介紹高通量測序技術的革命性進步，它極大地降低瞭基因組測序的成本和時間，使得大規模的基因組學研究成為可能。隨後，我們會將目光投嚮DNA指令如何在細胞內轉化為具有特定功能的蛋白質。轉錄、翻譯等核心分子生物學過程將被以直觀的方式呈現，幫助讀者理解基因錶達調控的復雜精妙。我們還將探討蛋白質在生命活動中的多樣化角色，從催化化學反應的酶，到構成細胞結構的支架，再到傳遞信號的信使。理解瞭這一“從DNA到蛋白質”的宏偉圖景，便為後續更深層次的生物技術應用奠定瞭堅實的基礎。 第二章：精準編輯生命的藍圖——基因編輯技術的革新浪潮 本章將聚焦於近年來最為振奮人心的技術之一——基因編輯。我們將詳細介紹CRISPR-Cas9等顛覆性技術的原理，解釋它們如何像“分子剪刀”一樣，精準地定位、切割甚至修改DNA序列。本書將生動地描繪科學傢們如何在實驗室中，利用這些工具對特定基因進行“敲除”、“插入”或“替換”，從而實現對基因功能的調控。我們還將探討基因編輯技術的應用前景，從治療遺傳性疾病，如囊性縴維 অর্থনৈতিক、鐮狀細胞貧血癥，到增強農作物的抗病性、提高産量，再到開發新型的疾病診斷和治療策略。然而，我們不會迴避這項技術所伴隨的倫理和社會挑戰。本書將客觀地呈現圍繞基因編輯的爭論，包括對脫靶效應的擔憂、對“設計嬰兒”的顧慮，以及如何在科學發展與社會責任之間找到平衡。 第三章：馴服微觀世界的工程師——閤成生物學的創造力 閤成生物學，這項將工程學的思維和方法引入生物學領域的交叉學科，將是本章的焦點。我們將探索科學傢們如何超越對現有生物係統的理解，轉而“設計”和“構建”具有全新功能的生物部件、裝置和係統。本書將介紹如何利用基因閤成技術，創造齣人工設計的基因綫路，賦予微生物新的代謝能力，使其能夠生産生物燃料、藥物甚至新型材料。我們將深入探討“基因綫路”的設計理念，類比於電子工程中的電路，將生物部件按照預定的邏輯連接起來，實現復雜的生物功能。例如，設計能夠檢測特定汙染物並發齣信號的細菌，或者構建能夠高效生産特定蛋白質的細胞工廠。本書將展示閤成生物學在醫藥、農業、能源和環境等領域的廣泛應用潛力，以及它如何為我們提供解決全球性問題的創新工具。 第四章：重塑生命的能量轉換——生物製造的綠色革命 生物製造，作為一項利用生物係統進行高效、環保的物質生産的技術，將是本章的核心。我們將深入研究如何利用微生物、酶或其他生物體，將廉價的原料轉化為高附加值的産品。本書將詳細介紹生物發酵、酶催化等關鍵技術，並以案例形式展示其在各個行業的應用。例如，我們將會看到生物技術如何被用於生産抗生素、疫苗、胰島素等藥物，如何通過生物發酵生産乙醇、生物柴油等可再生能源，以及如何利用酶催化生産各種食品添加劑、香精香料和新型材料。本書將強調生物製造相較於傳統化學閤成的優勢，包括其在降低能耗、減少汙染、實現可持續發展方麵的巨大潛力。我們將探討生物製造如何推動“綠色化學”的發展，為構建循環經濟和低碳社會貢獻力量。 第五章：生命信息學：挖掘數據洪流中的智慧 隨著基因測序、蛋白質組學、代謝組學等高通量實驗技術的飛速發展，生命科學領域産生瞭海量的數據。本章將聚焦於生命信息學（Bioinformatics）在解讀這些數據、從中提取有價值信息方麵所扮演的關鍵角色。我們將介紹生物信息學如何利用計算機算法、數據庫和統計學方法，對生物大數據進行分析和整閤。本書將闡述基因組比對、序列比對、蛋白質結構預測、通路分析等核心生物信息學技術。我們將看到，正是這些技術，使得科學傢能夠識彆基因功能、發現新的生物標誌物、理解疾病的分子機製，並加速新藥的研發進程。本書還將探討人工智能和機器學習在生命信息學中的應用，以及它們如何進一步提升數據分析的效率和準確性。 第六章：免疫係統的重塑與賦能——精準免疫療法的黎明 人體的免疫係統是抵禦疾病的強大堡壘，而現代生物技術正在以前所未有的方式，重塑和賦能這一係統，以應對癌癥、自身免疫性疾病等嚴峻挑戰。本章將深入探討腫瘤免疫療法的飛速發展，特彆是CAR-T細胞療法等革命性技術的原理和臨床應用。我們將解釋如何通過基因工程技術，改造患者自身的免疫細胞，使其能夠精準識彆和攻擊癌細胞。本書還將介紹疫苗技術的創新，包括mRNA疫苗的問世，以及其在應對傳染病方麵的巨大潛力。此外，我們還將探討如何利用生物技術乾預自身免疫性疾病，通過調節免疫反應，恢復機體的正常平衡。本章將呈現免疫學與分子生物學、基因工程學的深度融閤，以及其在創造更有效、更個體化的治療方案方麵所帶來的希望。 第七章：生物技術與人類健康：預防、診斷與治療的未來圖景 本章將宏觀地審視生物技術如何全方位地提升人類健康水平。從疾病的早期預防，到精準的診斷，再到更有效的治療，生物技術的身影無處不在。我們將探討基因檢測如何幫助個體瞭解自身患病風險，從而采取積極的預防措施。我們將介紹基於生物標誌物的精準診斷技術，如何實現對疾病的早期、準確發現。在治療方麵，除瞭前麵章節提及的基因編輯和免疫療法，我們還將介紹靶嚮藥物、生物製劑等如何為癌癥、糖尿病、心血管疾病等常見病提供更個體化、副作用更小的治療選擇。本書還將展望生物技術在再生醫學領域的進展，例如利用乾細胞技術修復受損組織和器官。最後，我們將探討生物技術如何幫助我們應對新發傳染病，加速疫苗和藥物的研發，為全球公共衛生體係提供強大的技術支撐。 第八章：挑戰與未來：生物技術倫理、安全與可持續發展 任何強大的技術都伴隨著責任和挑戰。在本書的最後，我們將審視生物技術發展過程中不可迴避的倫理、安全和社會議題。本書將客觀呈現基因編輯的倫理睏境，如生殖細胞係編輯的長期影響，以及“增強”人類能力的界限問題。我們將討論閤成生物學潛在的生物安全風險，以及如何建立嚴格的監管體係以防範意外釋放或濫用。此外，本書還將探討生物技術的普及與公平性問題，如何確保這項改變世界的科技能夠惠及所有人群，而非加劇社會不平等。最後，我們將展望生物技術的未來發展趨勢，以及它將如何在應對氣候變化、資源短缺等全球性挑戰中發揮更大作用，最終引導我們走嚮一個更加健康、可持續和繁榮的未來。 《生命密碼的重塑：現代生物技術的創新前沿》旨在為廣大讀者提供一個全麵、深刻且充滿啓發的視角，去理解和欣賞生命科學領域最前沿的探索。我們希望通過這本書，點燃您對生命科學的好奇心，激發您對未來科技的想象力，並最終促進我們共同思考，如何負責任地運用這些強大的工具，創造一個更美好的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本《基因工程原理》的插畫風格真是齣乎意料的精美！我之前以為這種技術類書籍大概率會是枯燥的圖錶和黑白綫條，但這本書完全打破瞭我的刻闆印象。封麵上那幅描繪DNA雙螺鏇結構的抽象藝術圖就足以吸引我，翻開內頁，更是驚喜連連。書中用大量高質量的彩色插圖來輔助講解復雜的概念，比如在介紹基因剋隆時，那些生動形象的圖示，將細菌、質粒、重組DNA這些抽象的分子結構具象化，我甚至能感覺到它們在“工作”的場景。對於我這樣一個生物學背景不算非常深厚但又對基因工程充滿好奇的讀者來說，這些視覺化的呈現方式大大降低瞭理解門檻。例如，在講述基因編輯技術時，作者沒有僅僅羅列CRISPR-Cas9的生化反應流程，而是配上瞭動態感十足的漫畫式插圖，將Cas9蛋白像一把“分子剪刀”精準切割DNA的過程描繪得一目瞭然，甚至還巧妙地融入瞭一些科幻元素，讓學習過程充滿瞭樂趣。我還特彆喜歡書中對曆史發展脈絡的圖示化處理，不同時期關鍵技術的突破被用時間軸和節點圖的形式呈現，我仿佛看到基因工程是如何一步步發展到今天的。這種既有學術嚴謹性又不失藝術性的設計，讓閱讀過程本身成為一種享受，也讓那些原本可能讓人望而卻步的枯燥知識變得鮮活起來。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對生命科學充滿好奇的愛好者，我一直想找一本能夠係統性地梳理基因工程發展曆程和核心概念的書。《基因工程原理》這本書，雖然名字聽起來有點專業，但實際閱讀起來，其敘事方式卻非常吸引人，讓人讀起來欲罷不能。作者的寫作風格非常生動，像是給我講故事一樣。他沒有上來就堆砌晦澀的術語，而是從基因工程的起源講起，例如孟德爾的豌豆實驗如何奠定遺傳學基礎，再到DNA結構的發現如何開啓分子生物學的大門，一步步引導我進入基因工程的宏偉世界。在介紹一些關鍵人物和他們的貢獻時，作者會插入一些有趣的軼事，比如沃森和剋裏剋在發現DNA雙螺鏇結構時的競爭與閤作，或者科恩和博耶首次成功將外源DNA插入大腸杆菌的實驗，這些故事讓冰冷的科學史變得鮮活而有人情味。更讓我驚喜的是，書中還穿插瞭對基因工程領域發展中一些重要裏程碑事件的詳細迴顧，比如首次利用基因工程技術生産胰島素，或者轉基因作物的問世，這些事件是如何改變人類社會，又是如何引發爭議，作者都做瞭深入淺齣的剖析。這種敘事性的講述方式，不僅讓我理解瞭“是什麼”，更讓我理解瞭“為什麼”和“怎麼做”，讓我對基因工程這個領域産生瞭更深層次的興趣和敬畏。

評分☆☆☆☆☆

我是一位在校的生物科學專業本科生，平時除瞭課堂上的學習，也非常喜歡通過閱讀來拓展自己的知識麵。《基因工程原理》這本書，在我學習過程中扮演瞭一個非常重要的角色。課堂上老師教授的知識點，很多時候比較零散，或者由於時間關係講解得不夠深入，而這本書恰恰填補瞭我的這部分空白。這本書的結構安排非常閤理，從最基礎的基因錶達調控講起，逐步深入到基因分離、重組、載體構建，再到基因編輯、基因治療等更復雜的議題。書中對每一個概念的解釋都力求清晰易懂，例如在講解限製性內切酶的功能時，作者用瞭一個形象的比喻，將酶比作一把精確的“分子剪刀”，能夠識彆特定的DNA序列並進行切割，這種比喻極大地幫助瞭我理解酶的作用機製。書中還提供瞭大量的案例分析，例如在介紹基因槍技術時，作者詳細講解瞭如何利用物理方法將外源DNA導入植物細胞，並舉例說明瞭轉基因水稻、玉米等作物的育種過程。我尤其喜歡書中關於實驗設計的討論，作者會引導讀者思考不同的實驗方案如何實現相同的目標，以及不同技術路綫的優缺點，這對於培養我的科學思維和解決問題的能力非常有幫助。通過閱讀這本書，我對基因工程的理解從“知其然”上升到瞭“知其所以然”的層麵，為我今後的深入學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名生物技術公司的初級研究員，最近正在負責一個與基因治療相關的項目，所以《基因工程原理》這本書的齣版對我來說簡直是雪中送炭。雖然我日常工作中會接觸到一些基因工程的技術，但總感覺對理論基礎的理解還不夠紮實，特彆是對於一些前沿的技術原理，比如病毒載體的構建策略，或者是基因錶達調控的機製，我常常感到似懂非懂。這本書的理論深度和廣度完全超齣瞭我的預期。它不僅僅是簡單地介紹幾種常用的基因工程技術，而是深入剖析瞭每一種技術的科學依據、核心步驟以及潛在的應用前景。例如，在討論基因沉默技術時，作者詳細闡述瞭RNA乾擾（RNAi）的分子機製，從siRNA的産生到RISC復閤體的形成，再到對目標mRNA的降解，每個環節的生物化學細節都解釋得清清楚楚，並且引用瞭大量的最新研究文獻來支撐觀點，這對於我撰寫研究報告和與同事進行學術討論非常有幫助。書中對基因工程在醫藥、農業、工業等不同領域的應用案例分析也十分詳實，特彆是一些涉及倫理和社會影響的討論，給瞭我很多思考。我尤其欣賞作者在解釋某些復雜概念時，能夠從多個角度切入，比如從分子生物學層麵、細胞生物學層麵，甚至從係統生物學層麵來分析，這使得我對基因工程的理解不再是碎片化的，而是形成瞭一個更加係統和完整的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

《基因工程原理》這本書，就像一本打開新世界大門的鑰匙，讓我看到瞭生命科學的無限可能。我是一名對未來科技趨勢非常關注的科技評論員，一直在尋找能夠清晰、準確地解讀基因工程這一顛覆性技術及其社會影響的優質讀物。這本書在這方麵做得非常齣色。它不僅僅是技術層麵的介紹，更重要的是，它深入探討瞭基因工程技術所帶來的倫理、法律和社會層麵的影響。作者在書中對基因編輯技術（如CRISPR）的潛力進行瞭深入的分析，同時也毫不迴避地指齣瞭其可能帶來的挑戰，比如基因技術的濫用、對人類基因庫的不可逆轉的影響，以及由此引發的關於“設計嬰兒”的爭論。書中還對基因工程在環境保護、生物安全以及食品安全等方麵的應用進行瞭詳細的論述，並提齣瞭許多發人深省的觀點。例如，在討論轉基因食品時，作者不僅呈現瞭支持和反對的論據，還深入分析瞭科學證據、公眾認知和政策監管之間的復雜關係。這種多角度、深層次的分析，讓我對基因工程技術有瞭更加全麵和辯證的認識。這本書的價值在於，它不僅僅提供知識，更激發思考，幫助我理解這項技術將如何重塑我們的未來，以及我們應該如何以負責任的態度去麵對它。

評分☆☆☆☆☆

感覺京東太敷衍瞭 包裝的竟然如此不安全 首次購買印象就如此差

評分☆☆☆☆☆

必備的參考書啊，技不壓身,評價也好纍人啊

評分☆☆☆☆☆

書內容不是太全，邏輯性還好。

評分☆☆☆☆☆

還沒看，書質量沒問題，快遞也給力……

評分☆☆☆☆☆

還沒看，書質量沒問題，快遞也給力……

評分☆☆☆☆☆

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感覺京東太敷衍瞭 包裝的竟然如此不安全 首次購買印象就如此差

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

書很好