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第1章 引言1

1.1 基因工程的概念1

1.2 基因工程的研究内容2

1.2.1 基因克隆工具的研究2

1.2.2 基因克隆技术的研究3

1.2.3 克隆对象——目的基因的研究3

1.2.4 基因工程产品的研究4

1.3 基因工程的研究意义4

1.3.1 创造出新的生物类型4

1.3.2 按意愿进行设计和控制5

1.3.3 推动着生物学与医学研究的发展5

1.3.4 蕴藏着巨大的潜在生产力5

1.4 基因工程的安全性研究6

第2章 基因工程的工具酶与克隆载体7

2.1 基因工程的工具酶7

2.1.1 基因工程常用的工具酶7

2.1.2 限制性内切核酸酶8

2.1.3 DNA连接酶15

2.1.4 DNA聚合酶21

2.1.5 末端转移酶25

2.1.6 T4多聚核苷酸激酶27

2.1.7 碱性磷酸酶27

2.1.8 S1核酸酶28

2.1.9 Bal 31核酸酶29

2.1.10 外切核酸酶30

2.2 基因工程的克隆载体32

2.2.1 质粒载体32

2.2.2 噬菌体载体41

2.2.3 噬菌粒载体45

2.2.4 柯斯质粒载体47

2.2.5 人工染色体载体52

2.2.6 病毒表达载体59

2.2.7 反转录病毒载体65

第3章 基因工程中的典型技术研究69

3.1 核酸的提取与纯化69

3.1.1 DNA的提取与纯化69

3.1.2 RNA的提取与纯化73

3.2 凝胶电泳技术75

3.2.1 DNA凝胶电泳75

3.2.2 脉冲场凝胶电泳77

3.2.3 蛋白质双向凝胶电泳78

3.2.4 变性梯度凝胶电泳79

3.3 分子杂交技术80

3.3.1 核酸探针81

3.3.2 Southern印迹杂交86

3.3.3 Northern印迹杂交87

3.3.4 菌落（或噬菌斑）印迹杂交88

3.3.5 斑点印迹杂交和狭线印迹杂交88

3.4 PCR技术89

3.4.1 PCR技术的基本原理89

3.4.2 PCR反应体系90

3.4.3 PCR反应条件93

3.4.4 PCR反应的应用模式94

3.5 DNA序列分析98

3.5.1 Maxam-Gilbert化学降解法99

3.5.2 Sanger双脱氧链终止法101

3.5.3 DNA的自动化测序103

3.5.4 新一代测序技术104

3.6 研究蛋白质与DNA相互作用的方法107

3.6.1 酵母双杂交系统107

3.6.2 酵母单杂交系统110

3.6.3 凝胶阻滞试验111

3.6.4 DNase Ⅰ足迹试验113

3.6.5 甲基化干扰试验114

第4章 目的基因的获取途径分析116

4.1 化学合成法获得目的基因116

4.1.1 寡核苷酸化学合成116

4.1.2 基因的半合成（酶促合成）118

4.1.3 短片段直接连接法组装DNA119

4.2 筛选基因文库获取目的基因119

4.2.1 基因组文库的构建与筛选120

4.2.2 cDNA文库的构建与筛选123

4.3 图位-克隆获得目的基因131

4.3.1 染色体步移法筛选目的基因131

4.3.2 染色体登陆法筛选目的基因132

4.4 转座子标签法获得目的基因132

4.5 根据基因差异表达获得目的基因135

4.5.1 mRNA差异显示技术135

4.5.2 抑制性差减杂交技术138

第5章 外源基因的表达141

5.1 外源基因在原核细胞中的表达141

5.1.1 原核生物基因表达载体141

5.1.2 原核表达的受体系统143

5.2 外源基因在真核细胞中的表达147

5.2.1 酵母表达系统147

5.2.2 昆虫细胞表达系统153

5.2.3 哺乳动物细胞表达系统156

第6章 转基因动植物161

6.1 转基因动物161

6.1.1 转基因动物的概念161

6.1.2 外源基因导入动物细胞的方法162

6.1.3 转基因动物的检测170

6.1.4 转基因动物的应用174

6.2 转基因植物177

6.2.1 外源基因导入植物细胞的方法177

6.2.2 转基因植物的筛选与检测183

6.2.3 转基因植物的应用188

第7章 基因治疗192

7.1 基因治疗概述192

7.1.1 基因治疗的定义192

7.1.2 基因治疗的基本程序192

7.2 基因的转移载体194

7.2.1 病毒载体194

7.2.2 非病毒载体201

7.3 基因治疗的应用203

7.3.1 遗传病的基因治疗203

7.3.2 肿瘤的基因治疗206

7.3.3 艾滋病的基因治疗207

参考文献213