基因工程技术是以生物化学、细胞生物学、分子遗传学和分子生物学等为基础的，随着这些学科的发展，基因工程技术将更加完善。基因工程技术本身也正在高速发展中，新的工具酶不断被发现、新的载体不断被构建、受体细胞不断被改造以及新的转化技术、重组体筛选和鉴定技术等，均使得基因工程不断迅速发展，也使其应用的范围更加扩大。同时随着该技术的发展，极大促进了相关学科研究的深入，使其理论更加丰富。

本书从基本理论和应用两个角度入手，较为系统地介绍了基因工程的基础理论、原理和重要的应用领域。

全书共分上、下两篇，共15章，上篇第l章一第10章，包括绪论、基因工程的分子生物学基础、基因工程工具酶、基因操作的主要技术、基因工程载体、目的基因的分离与克隆、基因的体外重组与转化、重组体的筛选和鉴定、克隆基因的表达及其产物的检测和基因工程安全与规范：下篇第一章--第15章，包括转基因动物技术、转基因植物、基因工程药物、基因芯片和人类基因组计划等内容。

作为一部教材，本书兼顾理论和应用，内容丰富，深入浅出，图文并茂，可作为高等学校生物工程、生物科学及生物技术类专业的教材，同时也可作为从事该领域工作的有关人员阅读的参考书。

上篇理论部分

1 绪论

 1．1 基因工程发展简史

 1．1．1 基因工程的理论基础

 1．1．2 基因工程的技术源泉

 1．2 基因工程的研究内容

 1．2．1 基因工程的概念

 1．2．2 基因工程的研究内容

 1．2．3 基因工程的基本流程

 1．3 基因工程的应用

 1．3．1 基因工程在工业领域的应用

 1．3．2 基因工程与农业

 1．3．3 基因工程在医药领域中的应用

2 基因工程的分子生物学基础

 2．1 核酸的结构与功能

 2．1．1 遗传物质与DNA

 2．1．2 DNA的结构与功能

 2．1．3 RNA的结构与功能

 2．1．4 核酸的理化性质及其应用

 2．2 基因与基因组

 2．2．1 基因及其结构

 2．2．2 基因组

 2．3 中心法则与基因表达调控

 2．3．1 中心法则与生物信息的传递

 2．3．2 基因的表达与调控

 2．4 自然界的基因转移和重组

 2．4．1 接合作用

 2．4．2 转化及转导

 2．4．3 转座

 2．4．4 基因重组

3 基因工程工具酶

 3．1 限制性核酸内切酶

 3．1．1 细菌的限制一修饰系统

 3．1．2 限制性内切酶的命名

 3．1．3 限制性内切酶的分类

 3．1．4 限制性内切酶的识别序列的特征

 3．1．5 限制性内切酶的切割方式

 3．1．6 同裂酶和同尾酶

 3．1．7 限制性内切酶识别序列出现的几率及酶切片段的估算

 3．1．8 影响限制性内切酶活性的因素

 3．2 DNA连接酶

 3．2．1 作用机制及特点

 3．2．2 DNA连接酶的分类

 3．3．DNA聚合酶

 3．3．1 DNA聚合酶Ⅰ

 3．3．2 Klenow片段

 3．3．3 T4 DNA聚合酶

 3．3．4 T7 DNA聚合酶

 3．3．5 反转录酶

 3．3．6 Taq DNA聚合酶

 3．4 其他DNA修饰酶

 3．4．1 碱性磷酸酶

 3．4．2 核酸酶(核酸外切酶)

 3．4．3 SI核酸酶

 3．4．4 DNA酶(DNase)

 3．4．5 RNA酶(RNase)

 3．4．6 T4多聚核苷酸激酶

 3．4．7 末端脱氧核苷酸转移酶

 3．5 核酸探针的标记

 3．5．1 探针

 3．5．2 核酸探针标记物的选择

 3．5．3 探针的标记策略

4 基因操作的主要技术

 4．1 核酸的提取与纯化

 4．1．1 碱裂解法抽提质粒DNA

 4．1．2 密度梯度离心法提取质粒DNA

 4．1．3 MRNA的分离与纯化

 4．2 DNA的凝胶电泳

 4．2．1 电泳的基本原理

 4．2．2 琼脂糖凝胶电泳

 4．2．3 脉冲场电泳

 4．3 分子杂交技术

 4．3．1 Southern印迹杂交

 4．3．2 Noihern印迹杂交

 4．3．3 Western印迹杂交

 4．4 基因扩增技术

 4．4．1 聚合酶链式反应(PCR)

 4．4．2 NASBA技术

 4．5 DNA测序技术

 4．5．1 Sanger双脱氧链终止法

 4．5．2 Maxam-Gilbert化学修饰法

 4．5．3 DNA序列分析自动化

 4．5．4 DNA杂交测序法

 4．6 基因文库构建

 4．6．1 基因文库技术

 4．6．2 基因文库构建

 4．7 DNA与蛋白质相互作用研究策略

 4．7．1 凝胶阻滞试验

 4．7．2 DNase I足迹法

 4．8 蛋白质与蛋白质相互作用研究策略

 4．8．1 酵母双杂交技术

 4．8．2 噬菌体表面呈现技术

 4．8．3 分离的泛素系统

 4．8．4 久分子对接计算机模拟法

5 基因工程载体

 5．1 质粒载体

 5．1．1 与构建克隆载体相关的质粒的性质

 5．1．2 构建质粒克隆载体的基本策略

 5．1．3 质粒克隆载体的构建

 5．2 入噬菌体载体

 5．2．1 入噬菌体克隆载体

 5．2．2 cosmid克隆载体

 5．2．3 M13噬菌体克隆载体

 5．3 大分子DNA克隆载体

 5．3．1 细菌人工染色体

 5．3．2 酵母人工染色体

 5．4 病毒载体

 5．4．1 CaMV克隆载体

 5．4．2 烟草花叶(TMV)克隆载体

 5．4．3 SV40克隆载体

 5．4．4 反转录病毒克隆载体

 5．4．5 痘苗病毒克隆载体

 5．5 基因打靶载体

6 目的基因的分离与克隆

 6．1 目的基因的化学合成

 6．2 通过PCR相关技术获取目的基因

 6．2．1 目的基因的直接克隆

 6．2．2 目的基因的间接克隆

 6．3 通过建立基因文库分离目的基因

 6．4 基因的图位克隆

 6．4．1 染色体步移法

 6．4．2 染色体登陆

 6．5 转座子标签法克隆目的基因

 6．6 mRNA差异显示表达分析法克隆特异性表达基因

 6．7 基于EST序列的电子克隆

 6．8 从靶蛋白入手分离编码该蛋白的基因

7 基因的体外重组和转化

 7．1 DNA片段的体外连接

 7．1．1 黏性末端的连接

 7．1．2 平齐末端的连接

 7．1．3 PCR产物的连接

 7．1．4 DNA体外连接应注意的事项

 7．2 重组体导入细胞

 7．2．1 感受态细胞的制备

 7．2．2 重组DNA分子的转化与农杆菌介导转化法

 7．3 重组入噬菌体DNA的体外包装与转导

 7．4 重组克隆载体导入哺乳动物细胞的转染

8 重组体的筛选和鉴定

 8．1 遗传学检测法

 8．1．1 利用载体提供的表型特征筛选重组体

 8．1．2 利用插入序列提供的表型特征筛选

 8．2 DNA电泳检测法

 8．2．1 酶切检测

 8．2．2 PCR检测

 8．3 核酸分子杂交检测

 8．4 免疫化学类检测法

 8．4．1 放射免疫测定法

 8．4．2 免疫沉淀检测法

 8．5 转译筛选法

 8．5．1 杂交抑制的转译

 8．5．2 杂交释放的转移

9 克隆基因的表达及其产物的检测

 9．1 克隆基因在原核细胞中的表达

 9．1．1 克隆基因在原核细胞中的表达过程

 9．1．2 克隆基因在原核细胞中的表达调控

 9．1．3 克隆基因的原核表达系统

 9．2 克隆基因在真核细胞中的表达

 9．2．1 克隆基因在真核细胞中的表达过程

 9．2．2 克隆基因在真核细胞中的表达调控

 9．2．3 克隆基因的真核表达系统

 9．3 克隆基因表达产物的检测

 9．3．1 外源基因转录产物的检测

 9．3．2 外源基因翻译产物的检测

10 基因工程安全与规范

 10．1 转基因技术的成就与风险

 10．1．1 普兹塔依(Pusztai)事件(又称转基因马铃薯事件)

 10．1．2 星联玉米事件

 10．1．3 内布拉斯加州大豆事件

 lO．1．4 巴西坚果事件

 10．2 转基因生物与食品安全

 10．3 转基因生物与环境安全

 10．4 转基因生物技术存在争议的若干问题

 10．4．1 食品安全争议

 10．4．2 营养富集争议

 10．4．3 药食关系争议

 lO．4．4 生态影响争议

 10．4．5 基因污染争议

 10．4．6 全球监管争议

 10．4．7 机遇泡沫争议

 10．5 基因工程的安全管理

 10．5．1 基因工程研究实验室的安全管理准则

 10．5．2 基因工程产品的法规

下篇 应用部分

11 转基因动物技术

 11．1 转基因动物技术的发展

 11．2 转基因动物技术的研究现况

 11．2．1 显微注射法

 11．2．2 逆转录病毒载体法

 11．2．3 胚胎干细胞(Es)法

 11．2．4 精于载体法(SMGT)

 11．2．5 利用体细胞核移植制备转基因动物

 11．2．6 体细胞的基因打靶与NT制备转基因动物技术

 11．2．7 YAC和BAC的转基因技术

 11．3 转基因动物技术的主要用途

 11．3．1 利用转基因动物建立人类疾病和药物筛选模型

 11．3．2 研究基因的功能和作用

 11．3．3 转基因动物在病毒研究方面的应用

 11．3．4 利用转基因技术改良动物品种和生产性能

 11．3．5 利用转基因动物生产人用器官移植的异体供体

 11．3．6 利用转基因动物生产人药用蛋白和营养保健蛋白

 11．3．7 利用转基因动物技术生产人抗体

 11．4 存在问题和发展前景

 11．4．1 转基因技术与其他生物新技术结合

 11．4．2 新的转基因技术展望

 11．4．3 转基因动物生物反应器的展望

 11．4．4 转基因家畜的前景

 11．5 结语

12 转基因植物

 12．1 概述

 12．1．1 植物基因工程的研究内容

 12．1．2 植物基因工程的发展现状和前景

 ]2．1．3 转基因植物的安全问题

 12．2 植物目的基因的转化

 12．2．l 植物基因工程的载体和受体

 12．2．2 根癌农杆菌T1质粒载体介导的转化系统

 12．2．3 植物病毒载体介导的转染系统

 12．2．4 基因枪转化系统

 12．2．5 植物遗传转化的其他方法

 12．3 转基因植物的检测与鉴定

 12．3．1 概述

 12．3．2 植物基因工程中常用的报告基因

 12．3．3 转基因植物的检测

 ]2．4 转基因技术在植物中的应用

 12．4．1 利用转基因植物生产重组异源蛋白

 12．4．2 转基因技术在植物品种改良中的应用

13 基因工程药物

 13．1 基因工程药物发展概况

 13．1．l 基因工程药物发展简史

 13．1．2 基因工程药物现状

 13．1．3 我国基因工程药物的发展

 13．1．4 基因工程制药的特点

 13．2 基因工程药物

 13．2．1 基因工程激素类药物

 13．2．2 基因工程细胞因子类药物

 13．2．3 基因工程抗体

 13．2．4 基因工程受体

 13．2．5 基因工程疫苗

14 基因芯片

 14．1 基因芯片的基本概念、分类、工作原理和流程

 14．1．1 基因芯片定义

 14．1．2 基因芯片分类及特点

 14．1．3 工作原理

 14．2 基因芯片的制作

 14．2．1 芯片的设计

 14．2．2 片基处理

 14．2．3 探针合成

 14．2．4 点样后处理

 14．3 芯片实验的主要步骤

 14．4 芯片实验结果评估

 14．5 基因芯片的生物信息学分析和数据采掘

 14．5．1 概述

 14．5．2 生物信息学数据库分类

 14．5．3 基于基因芯片的数据分析

 14．6 基因芯片应用

 14．7 MIAME规则

 14．8 芯片行业介绍

 14．9 基因芯片相关网站介绍

15 人类基因组计划

 15．1 DNA测序

 15．1．1 完成DNA测序的研究机构

 15．1．2 DNA测序的原理

 15．1．3 DNA测序与拼装

 15．1．4 DNA序列的解读

 15．2 后基因组时代

 15．2．1 疾病诊断和预测

 15．2．2 疾病的基因干预和治疗

 15．2．3 药理基因组学

 15．2．4 遗传顾问

附录A 基因工程研究人员软件解决方案

参考文献