第一部分 基因工程原理篇 第1章 绪论2  1.1 基因学说与基因的现代概念2   1.1.1 经典遗传学阶段的基因学说3   1.1.2 分子遗传学阶段的基因学说3   1.1.3 现代的基因学说4  1.2 基因工程的诞生与发展5  1.3 基因工程的研究内容8  1.4 基因工程应用概况9   1.4.1 基因工程在工业上的应用10   1.4.2 基因工程在农业上的应用10   1.4.3 基因工程在医学上的应用10   1.4.4 基因工程在军事和国防上的应用11 第2章 基因工程的工具酶12  2.1 核酸酶12   2.1.1 限制性核酸内切酶12   2.1.2 非限制性核酸酶18  2.2 聚合酶19   2.2.1 DNA聚合酶19   2.2.2 RNA聚合酶22   2.2.3 末端转移酶22  2.3 DNA连接酶22  2.4 修饰酶28 第3章 基因工程载体29  3.1 质粒载体30   3.1.1 质粒载体的生物学特性30   3.1.2 质粒载体的发展33   3.1.3 常见的质粒载体34 基因工程原理与实验目 录 3.2 噬菌体载体39   3.2.1 噬菌体的生物学特性39   3.2.2 常见噬菌体载体40   3.2.3 噬菌粒和柯斯质粒44  3.3 人工染色体载体45  3.4 其他载体48 第4章 DNA的连接、转化和重组子筛选49  4.1 DNA的连接49  4.2 DNA分子导入受体细胞51  4.3 重组子的筛选与鉴定55   4.3.1 重组子的初步筛选55   4.3.2 重组子的进一步筛选56 第5章  基因工程技术与方法58  5.1 核酸的分离纯化58   5.1.1 DNA的分离纯化58   5.1.2 RNA的分离纯化60  5.2 凝胶电泳技术61   5.2.1 琼脂糖凝胶电泳61   5.2.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳64   5.2.3 脉冲电场凝胶电泳64  5.3 PCR技术65   5.3.1 PCR的基本原理66   5.3.2 未知序列DNA片段的PCR70   5.3.3 反转录PCR73   5.3.4 差异显示PCR73   5.3.5 实时定量PCR75  5.4 探针标记技术78   5.4.1 放射性探针标记78   5.4.2 非放射性标记80  5.5 分子杂交技术81  5.6 DNA测序技术86   5.6.1 第一代测序技术87   5.6.2 新一代测序技术90  5.7 DNA定点突变与基因编辑技术92   5.7.1 基因编辑技术概述93   5.7.2 CRISPR/Cas9基因编辑技术94   5.7.3 基因编辑突变的检测96  5.8 抑制缩减杂交技术97  5.9 基因芯片技术99  5.10 分子标记技术103   5.10.1 遗传标记的类型103   5.10.2 RFLP标记106   5.10.3 RAPD标记108   5.10.4 AFLP标记109   5.10.5 SSR标记111   5.10.6 SNP标记113   5.10.7 其他类型分子标记115   5.10.8 分子标记在植物分子育种中的应用117  5.11 目的基因的分离技术120   5.11.1 化学合成法121   5.11.2 基因文库法124   5.11.3 PCR法130   5.11.4 图位克隆法131   5.11.5 DNA标签法133   5.11.6 基于RNA差异表达的分离方法134  5.12 外源基因表达技术137   5.12.1 基因表达的分子生物学基础137   5.12.2 外源基因在大肠杆菌中的表达138   5.12.3 外源基因在酵母中的表达147   5.12.4 外源基因在哺乳动物细胞中的表达150   5.12.5 外源基因在植物细胞中的表达154   5.12.6 外源基因表达产物的检测与纯化157 第6章 基因工程在农业作物上的应用161  6.1 基因工程技术在农业上的应用161   6.1.1 培育转基因作物161   6.1.2 改进常规育种161   6.1.3 分子育种162  6.2 基因工程技术在育种上的应用162   6.2.1 提高光合作用效率162   6.2.2 固氮基因的利用163   6.2.3 作物品质改良163   6.2.4 增加次生代谢物的产率163   6.2.5 增强作物抗病虫害的能力164   6.2.6 增强作物的抗除草剂的能力164  6.3 植物基因工程产品的安全性问题164 第二部分 基因工程实验篇  实验一 碱裂解法抽提质粒DNA170  实验二 琼脂糖凝胶电泳175  实验三 DNA浓度测定与酶切反应178  实验四 目的片段的回收181  实验五 DNA的体外连接184  实验六 重组DNA的转化188  实验七 重组转化子的快速鉴定192  实验八 聚合酶链式反应（PCR）194  实验九 植物基因组DNA提取197  实验十 Southern杂交202  实验十一 植物总RNA提取207  实验十二 RNA质量的检测210  实验十三 Northern杂交212  实验十四 反转录PCR（RT-PCR）215  实验十五 外源基因在原核生物细菌中的表达218  实验十六 外源基因在真核生物毕赤酵母中的表达224  实验十七 外源基因在无细胞表达系统麦胚提取物中的表达228  实验十八 Western杂交231  实验十九 微卫星（SSR）标记分析235  综合性设计性实验一 重组子鉴定方法探索239  综合性设计性实验二 大肠杆菌DNA转化方法探索241  综合性设计性实验三 大豆转基因成分检测243  综合性设计性实验四 大米转基因成分检测246  附录Ⅰ 溶液配方248  附录Ⅱ 常用器皿的清洗251  附录Ⅲ 实验所用引物252  附录Ⅳ 移液器使用与维护254  附录Ⅴ 实验守则255 参考文献256