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第一章 基因与基因组1

第一节 核酸的结构1

一、核酸的化学结构1

二、DNA的结构4

三、RNA的结构5

四、核酸的合成5

五、DNA超螺旋结构6

第二节 基因的结构特征6

一、基因概念的发展6

二、基因的结构特征9

第三节 染色体与细胞周期11

一、染色质化学组成11

二、染色质结构模型11

三、染色体形态结构及数目12

四、细胞周期13

五、有丝分裂14

六、减数分裂15

第四节 遗传信息的传递17

一、复制18

二、转录27

三、翻译31

第五节 基因表达调控原理42

一、启动子调控模型42

二、操纵子调控模型45

三、感受应答调控模型48

四、RNA结构调控模型48

五、RNA剪切编辑调控模型49

第六节 基因组49

一、基因组的概念49

二、病毒与噬菌体基因组50

三、细菌基因组50

四、真核生物基因组51

第二章 基因操作的单元过程52

第一节 基因操作的基本概念52

第二节 基因操作的基本过程53

一、目的DNA的克隆策略54

二、载体及其改造61

三、体外DNA重组63

四、重组DNA的转化65

五、重组体的筛选鉴定与克隆扩增66

第三章 核酸提取技术70

第一节 基本原理70

一、细胞的破碎70

二、酶处理71

三、酚-氯仿处理71

四、乙醇沉淀72

五、梯度离心72

六、碱变性73

第二节 基因组DNA的提取73

一、概述73

二、从植物组织提取基因组DNA74

三、从动物组织及血液中提取基因组DNA75

四、线粒体DNA的提取77

五、细菌基因组DNA的制备78

六、病毒DNA的提取79

七、质粒DNA的纯化80

八、注意事项80

第三节 RNA的提取81

一、概述81

二、动、植物组织mRNA的提取82

三、动、植物病毒RNA的提取83

四、注意事项84

第四节 核酸定量与保存85

一、核酸的检测85

二、核酸的保存88

第四章 基因扩增技术90

第一节 基本原理90

第二节 反应体系92

一、聚合酶链式反应编程92

二、聚合酶链式反应的体系92

三、影响聚合酶链式反应的因素92

第三节 引物设计95

一、引物设计的一般原则95

二、限制性内切酶保护碱基97

三、引物设计软件98

第四节 常用技术类型107

一、反转录PCR107

二、定量PCR109

三、快速扩增末端技术111

四、单链构象多态性PCR113

五、其他114

第五节 PCR技术应用118

一、遗传病诊断118

二、性别鉴定119

三、转基因检测119

四、疾病诊断120

第五章 电泳技术121

第一节 基本原理121

一、电泳技术发展简史121

二、电泳基本原理122

三、影响电泳分离的主要因素123

四、电泳的分类123

第二节 琼脂糖电泳124

一、琼脂糖电泳概述124

二、琼脂糖凝胶电泳操作步骤125

三、影响电泳迁移率的因素126

四、注意事项126

第三节 聚丙烯酰胺凝胶电泳127

一、聚丙烯酰胺凝胶电泳概述127

二、操作过程128

三、注意事项129

第四节 其他电泳技术131

一、醋酸纤维素薄膜电泳131

二、等电聚焦电泳133

三、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳136

四、IEF/SDS-PAGE双向电泳140

五、毛细管电泳144

第六章 基因重组技术148

第一节 重组DNA分子的构建148

一、重组DNA的概念148

二、黏性末端DNA分子间连接150

三、平末端DNA分子间连接151

四、同聚物加尾法152

五、人工接头连接法154

六、其他连接方式157

第二节 基因转移158

一、重组DNA向细菌细胞转入158

二、外源目的基因向真核细胞转入165

第三节 重组子筛选与鉴定168

一、遗传学检测法168

二、核酸分子杂交检测法169

三、物理检测法170

四、免疫学检测法172

五、核酸序列分析175

第七章 常用载体176

第一节 质粒载体177

一、质粒载体的生物学特性177

二、插入失活181

三、转化181

四、常见的质粒载体类型183

第二节 基于λ噬菌体的载体189

一、λ噬菌体的生物学189

二、λ噬菌体载体193

第三节 柯斯质粒197

一、柯斯质粒的特点197

二、超级载体：YACs与BACs198

第四节 M13载体198

一、丝状大肠杆菌噬菌体的生物学199

二、M13噬菌体的基因组结构200

三、M13噬菌体的主要用途200

第五节 表达载体201

一、表达载体的类型201

二、表达载体构建的一般原则204

第六节 真核细胞中的克隆与表达载体206

一、酵母206

二、哺乳动物细胞208

三、总结209

第八章 常用工具酶210

第一节 限制性核酸内切酶211

一、限制性核酸内切酶的发现211

二、限制性核酸内切酶的类型213

三、限制性核酸内切酶的命名214

四、限制性核酸内切酶的性质215

五、限制性核酸内切酶的反应条件221

六、限制性核酸内切酶的影响因素223

七、双酶切230

第二节 DNA连接酶231

一、连接酶的概念231

二、DNA连接酶的类型232

三、DNA连接酶的反应体系233

四、影响连接酶的因素235

第三节 DNA聚合酶235

一、大肠杆菌聚合酶Ⅰ236

二、Klenow片段239

三、T4噬菌体DNA聚合酶240

四、T7噬菌体DNA聚合酶242

五、Taq DNA聚合酶243

六、逆转录酶246

第四节 核酸酶248

一、核糖核酸酶248

二、脱氧核糖核酸酶249

三、S1核酸酶249

四、核酸外切酶251

第五节 其他酶254

一、碱性磷酸酶254

二、T4噬菌体多核苷酸激酶256

三、末端转移酶257

第九章 基因操作相关技术259

第一节 测序技术259

一、DNA序列测定的原理259

二、DNA序列测定的策略263

三、DNA序列测定存在的问题266

第二节 分子标记技术267

一、基本概念267

二、限制性酶切片段长度多态性268

三、随机引物扩增片段长度多态性270

四、扩增片段长度多态性271

五、微卫星275

六、补充技术277

第三节 生物信息技术280

一、生物信息学概念280

二、生物信息数据库281

三、数据的查询与提交283

四、序列比对与数据库搜索288

五、核酸结构预测策略290

第十章 基因操作技术应用294

第一节 质粒的提取与酶切电泳鉴定294

实验一 质粒的小量制备294

实验二 质粒DNA的酶切299

第二节 目的基因克隆与重组载体构建301

实验三 PCR扩增目的基因301

实验四 琼脂糖凝胶中回收DNA片段305

实验五 DNA片段连接307

第三节 感受态细胞制备和转化子筛选鉴定309

实验六 感受态细胞的制备310

实验七 重组质粒转化312

实验八 转化克隆的筛选与鉴定314

第四节 目的基因在原核细胞中表达与SDS-PAGE鉴定318

实验九 外源基因的诱导与表达319

实验十 SDS-PAGE检测表达蛋白320

参考文献325