基因工程原理与技术

范桂枝,詹亚光 ,曾凡锁, 齐凤慧,尹静

目录

  • 1 基因工程绪论
    • 1.1 知识要点
    • 1.2 基因工程定义
    • 1.3 基因工程的诞生
    • 1.4 基因工程的技术路线
    • 1.5 基因工程的研究内容
    • 1.6 基因工程的安全性
    • 1.7 基因工程的应用
    • 1.8 学习和研究基因工程的意义
    • 1.9 思考题
    • 1.10 本章节参考资料
    • 1.11 调查问卷
  • 2 工具酶
    • 2.1 知识要点
    • 2.2 工具酶定义
    • 2.3 限制性内切酶
      • 2.3.1 限制性内切酶的定义
      • 2.3.2 限制性内切酶的种类
      • 2.3.3 限制性内切酶的命名
      • 2.3.4 限制性内切酶的切割频率
      • 2.3.5 限制性内切酶切割效率
        • 2.3.5.1 星号活性
      • 2.3.6 限制性内切酶切割方式
    • 2.4 连接酶
      • 2.4.1 连接酶的种类和连接条件
      • 2.4.2 连接机理
      • 2.4.3 连接效率
    • 2.5 聚合酶
    • 2.6 其他工具酶
    • 2.7 章节测试
  • 3 载体
    • 3.1 知识要点
    • 3.2 载体的功能和种类
    • 3.3 质粒载体
      • 3.3.1 质粒的基本生物学特征
      • 3.3.2 质粒载体的构建
      • 3.3.3 质粒载体的种类
    • 3.4 噬菌体载体
      • 3.4.1 M13噬菌体载体
      • 3.4.2 λ噬菌体载体
      • 3.4.3 噬菌体—质粒杂合载体
    • 3.5 人工染色体载体
    • 3.6 拓展知识-纳米载体
    • 3.7 章节测试
  • 4 受体细胞recipient cells
    • 4.1 知识要点
    • 4.2 受体细胞的定义
    • 4.3 受体细胞的条件
    • 4.4 受体细胞的种类
    • 4.5 章节测试
  • 5 目的基因的获取target genes
    • 5.1 知识要点Key points
    • 5.2 目的基因的定义Definition of target gene
    • 5.3 目的基因的获取途径Access to target genes
    • 5.4 直接分离方法Direct separation method
    • 5.5 PCR方法获取目的基因
    • 5.6 化学合成DNA  chemosynthesis
    • 5.7 基因文库gene library
    • 5.8 改造目的基因Modification of target gene
    • 5.9 案例分析
    • 5.10 章节测试
  • 6 DNA重组的Recombinant DNA
    • 6.1 知识要点key points
    • 6.2 重组子的构Construction of recombinons
    • 6.3 重组DNA分子的转化和扩增
    • 6.4 重组子的筛选与鉴定
    • 6.5 知识拓展
    • 6.6 章节测试
  • 7 转基因生物
    • 7.1 大肠杆菌基因工程
      • 7.1.1 表达载体
      • 7.1.2 受体系统
      • 7.1.3 表达策略
      • 7.1.4 案例
      • 7.1.5 章节测试
    • 7.2 植物基因工程
      • 7.2.1 转基因植物现状
      • 7.2.2 载体
      • 7.2.3 受体系统
      • 7.2.4 转化方法
      • 7.2.5 基因沉默
      • 7.2.6 案例
      • 7.2.7 章节测试
      • 7.2.8 农杆菌英文课件和资料
    • 7.3 动物基因工程
      • 7.3.1 转化方法
      • 7.3.2 转基因动物的鉴定
      • 7.3.3 提高外源基因在动物中的表达效率的策略
    • 7.4 酵母基因工程
      • 7.4.1 新建课程目录
  • 8 课后阅读
    • 8.1 英文参考书
    • 8.2 转基因食品安全-天使还是魔鬼
    • 8.3 荧光素酶报告基因
    • 8.4 大豆 发芽和转基因有关系吗?
    • 8.5 苦参碱-基因工程改良
    • 8.6 Prime Editing的植物基因组编辑新系统
    • 8.7 液体黄金将借油菜合成
    • 8.8 青蒿素生物合成相关背景
    • 8.9 模式植物拟南芥
    • 8.10 如何利用生物技术培育功能性水稻
    • 8.11 一种高效的油菜转基因和极早期快速和快捷的筛选方法!
    • 8.12 新基因工具有望揭开海洋微生物之谜
    • 8.13 研发中的新冠病毒疫苗包括哪些类型
    • 8.14 基因是如何被调节的
    • 8.15 转化机理综述2019年
    • 8.16 新型报告基因
    • 8.17 2021年太空基因编辑
  • 9 基因工程实验
    • 9.1 实验课简介
    • 9.2 模块一、木本植物的遗传转化
      • 9.2.1 模块一内容的虚拟仿真部分
      • 9.2.2 实验目的及原理
      • 9.2.3 实验内容
        • 9.2.3.1 实验一  菌种活化
          • 9.2.3.1.1 操作方法与思考题
        • 9.2.3.2 实验二  三亲交配法将中间载体质粒导入根癌农杆菌
          • 9.2.3.2.1 三亲杂交原理
          • 9.2.3.2.2 操作方法与思考题
        • 9.2.3.3 实验三 抗生素的敏感性实验
          • 9.2.3.3.1 抑菌原理
          • 9.2.3.3.2 操作方法与思考题
        • 9.2.3.4 实验四  农杆菌介导法的植物遗传转化
          • 9.2.3.4.1 农杆菌介导的转化原理
          • 9.2.3.4.2 操作方法与思考题
        • 9.2.3.5 实验五 基因编辑及原生质体的瞬时转化
          • 9.2.3.5.1 基因编辑原理
          • 9.2.3.5.2 操作方法与思考题
    • 9.3 模块二、转基因植物的检测与鉴定
      • 9.3.1 模块二内容的虚拟仿真实验部分
      • 9.3.2 模块二实验综合内容
      • 9.3.3 实验目的及原理
      • 9.3.4 实验内容
        • 9.3.4.1 实验五 转基因白桦基因组DNA提取
          • 9.3.4.1.1 操作方法与思考题
        • 9.3.4.2 实验六  转基因白桦的多重PCR检测
          • 9.3.4.2.1 操作方法与思考题
        • 9.3.4.3 实验七  外源基因DNA甲基化转基因沉默的关系分析
          • 9.3.4.3.1 操作方法与思考题
        • 9.3.4.4 实验八  外源基因整合的Southern杂交鉴定
          • 9.3.4.4.1 杂交原理与操作
          • 9.3.4.4.2 操作方法与思考题
        • 9.3.4.5 实验九 转基因白桦的RT-PCR检测
          • 9.3.4.5.1 操作方法与思考题
        • 9.3.4.6 实验十 转基因植物中报告基因表达检测-- GUS活性检测
          • 9.3.4.6.1 操作方法与思考题
研发中的新冠病毒疫苗包括哪些类型

华社北京4月8日电(记者张莹)新冠病毒肆虐,全球相关疫苗研发正加紧进行。美国伊诺维奥制药公司研发的名为INO-4800的新冠病毒疫苗6日启动一期临床试验,这是继美国莫德纳公司与国家过敏症和传染病研究所合作研发的mRNA-1273以及中国军事科学院军事医学研究院陈薇院士领衔团队研发的“重组新冠疫苗”之后,全球第三款进入临床试验的新冠病毒疫苗。

 

世界卫生组织网站信息显示,截至3月26日,全球还有至少52款候选疫苗处于临床前研究,这些正在研发的新冠病毒疫苗包括哪些类型?

 

香港大学微生物学系教授、艾滋病研究所所长陈志伟近日接受新华社记者采访时表示,林林总总的处于研发前沿的候选新冠病毒疫苗可以概括为两大类。

 

第一类是此前无同类疫苗获批过的新型疫苗,主要是指核酸疫苗,分为RNA(核糖核酸)疫苗和DNA(脱氧核糖核酸)疫苗,这类疫苗是将编码抗原蛋白的RNA或DNA片段直接导入人体细胞内。

 

例如,美国第一个进入临床试验的新冠病毒疫苗mRNA-1273是mRNA(信使核糖核酸)疫苗,属于RNA疫苗,它是将编码新冠病毒刺突蛋白的mRNA导入人体细胞内。而最新进入临床试验的INO-4800是一款DNA疫苗,使用了被称为质粒的一小段环状DNA片段,注射后能使细胞产生抗原蛋白。世卫组织官网信息显示,全球范围还有多个团队正在从事DNA新冠病毒疫苗研发,包括意大利生物技术企业Takis与美国应用DNA科学公司等机构的合作团队、印度药企卡迪拉公司等。

 

第二类是此前已得到广泛应用的传统类型疫苗,包括灭活病毒疫苗、基因工程亚单位疫苗、重组病毒载体疫苗等,多数在研新冠病毒疫苗都属于此类。比如中国团队研发的“重组新冠疫苗”就属于重组病毒载体疫苗,采用5型腺病毒作载体向人体内输送表达新冠病毒刺突蛋白的基因。

 

据中国国务院联防联控机制新闻发布会此前介绍,疫情暴发后中国选择了5条技术路线加快推进新冠病毒疫苗研发,分别是灭活疫苗、基因工程重组亚单位疫苗、腺病毒载体疫苗、减毒流感病毒载体疫苗和核酸疫苗。可以看出,中国采取的5条技术路线覆盖了全球在研新冠病毒疫苗的主要类型。

 

各类在研新冠病毒疫苗利用的研发平台不同,但都基于一个主要的理论基础。多项揭示新冠病毒感染机制的研究表明,该病毒主要通过其表面刺突蛋白与人体细胞上的“血管紧张素转化酶2(ACE2)”受体结合实现感染,新冠病毒疫苗就是以协助新冠病毒侵入细胞的刺突蛋白为靶点,通过表达刺突蛋白诱导人体免疫系统产生能够结合新冠病毒的中和抗体,从而实现预防感染的目标。

 

那么研制出能大规模使用的获批新冠病毒疫苗还需要多久呢?世界卫生组织总干事谭德塞日前在例行记者会上表示,新冠疫苗的研制至少还需要12至18个月。美国国家过敏症和传染病研究所所长安东尼·福奇此前也曾表示,即便疫苗的初期安全试验进展顺利,距离其大规模应用也需要一年至一年半时间。