《基因工程》第二版為國家精品課程建設教材、國家精品資源分享課教材，與教材配套有慕課視頻可供學習。
本教材主要內容包括三部分：一是基因工程的基本原理與基本技術，涉及工具酶和基因工程載體及常用的基因表達系統，目的基因獲取、製備、擴增、導入與鑒定的各種方法。二是基因工程用於功能基因組學研究的技術，包括基因表達譜研究技術、全基因 組化學誘變和轉座子飽和誘變技術、基因敲除與基因敲減技術、過表達和異位表達技術、染色質沉澱等基因相互作用研究技術等，第二版還大篇幅增加了TALEN和CRISPR基因編輯技術的發展歷史和進展。三是基因工程在工農業生產和醫學研究中的應用，包括轉基因植物、轉基因動物的製備與應用，轉基因安全評價與監管，基因治療的原理、策略與研究進展。
本教材可用作國內高等院校及科研院所生物科學、生物技術、生物工程及基礎醫學和製藥專業的本科生、研究生及科研人員學習的教材和參考書，也可作為對轉基因技術和基因工程感興趣的其他領域人士科普學習的參考書。
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$ 414 | 基因工程(第二版)
作者：袁婺洲 出版社：化學工業出版社 出版日期：2019-09-01 語言：簡體中文 規格：平裝 / 378頁 / 16k/ 19 x 26 x 1.89 cm / 普通級/ 單色印刷 / 2-1  博客來 - 其他工程
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圖書介紹 - 資料來源：博客來 評分：
圖書名稱：基因工程(第二版)
內容簡介
作者介紹
袁婺洲，湖南師範大學生命科學院教授，博士生導師。
1988年畢業於北京師範大學生物學系，1994年獲湖南農業大學遺傳學專業博士學位。美國密西根大學博士後，英國倫敦大學學院高級研究學者。自1994年起在湖南師範大學生命科學學院從事《基因工程》和《遺傳學》等課程的教學工作。
主持《基因工程》國家精品課程及國家精品資源分享課程各1項，湖南省精品線上開放課程1項。主編教材2部，合編教材3部。獲“第11屆全國多媒體課件大賽”二等獎1項，湖南師範大學教學成果一等獎2項，教學獎5項。
主編的《基因工程》教材獲2012年中國石油和化學工業出版物獎（教材獎）二等獎。研究方向是利用動物模型研究人類心臟發育及心血管疾病基因的功能與調控機制。主持國家自然科學基金項目5項、教育部新世紀人才支持計畫1項及省級課題多項。在國內外雜誌發表研究論文120多篇，合作出版專著4部。獲湖南省科技進步一等獎1項、湖南省自然科學獎一等獎1項、第五屆湖南省青年科技獎1項、湖南省“芙蓉百崗明星”1項。
1988年畢業於北京師範大學生物學系，1994年獲湖南農業大學遺傳學專業博士學位。美國密西根大學博士後，英國倫敦大學學院高級研究學者。自1994年起在湖南師範大學生命科學學院從事《基因工程》和《遺傳學》等課程的教學工作。
主持《基因工程》國家精品課程及國家精品資源分享課程各1項，湖南省精品線上開放課程1項。主編教材2部，合編教材3部。獲“第11屆全國多媒體課件大賽”二等獎1項，湖南師範大學教學成果一等獎2項，教學獎5項。
主編的《基因工程》教材獲2012年中國石油和化學工業出版物獎（教材獎）二等獎。研究方向是利用動物模型研究人類心臟發育及心血管疾病基因的功能與調控機制。主持國家自然科學基金項目5項、教育部新世紀人才支持計畫1項及省級課題多項。在國內外雜誌發表研究論文120多篇，合作出版專著4部。獲湖南省科技進步一等獎1項、湖南省自然科學獎一等獎1項、第五屆湖南省青年科技獎1項、湖南省“芙蓉百崗明星”1項。
目錄
1基因工程概述/001
1.1基因工程的概念與基本流程/001
1.1.1基因工程的概念/001
1.1.2基因工程的基本流程/002
1.2基因工程的發展簡史/003
1.2.1基因工程誕生的背景/003
1.2.2基因工程的誕生/004
1.2.3基因工程的發展/006
1.3基因工程的研究意義和應用/007
1.3.1基因工程在功能基因組學研究中的應用/007
1.3.2基因工程在工業領域的應用/008
1.3.3基因工程在農業領域的應用/009
1.3.4基因工程在醫藥領域的應用/011
本章小結/013
複習題/013
2基因工程工具酶/014
2.1限制性核酸內切酶/014
2.1.1限制性核酸內切酶的發現和種類/014
2.1.2限制性核酸內切酶的命名/016
2.1.3限制性核酸內切酶的特徵/016
2.1.4限制性核酸內切酶的同尾酶/018
2.1.5影響限制性核酸內切酶酶切反應的因素/020
2.1.6限制性核酸內切酶酶切位點的引入與消失/022
2.2DNA連接酶/023
2.2.1DNA連接酶的作用/023
2.2.2不同末端的連接策略/025
2.2.3影響DNA連接反應的因素/027
2.3DNA聚合酶類/029
2.3.1大腸桿菌DNA聚合酶/029
2.3.2Klenow大片段酶/030
2.3.3耐熱的DNA聚合酶Taq/030
2.3.4T4噬菌體DNA聚合酶/031
2.3.5逆轉錄酶/032
2.4鹼性磷酸酶/033
2.4.1鹼性磷酸酶防止載體自連/033
2.4.2獲得5′末端磷酸基團標記的探針/036
2.5末端去氧核苷酸轉移酶/036
2.6其他工具酶/037
2.6.1s型限制性核酸酶/038
2.6.2Cas核酸內切酶/039
2.6.3Dicer酶/039
2.6.4重組酶/040
本章小結/043
複習題/043
3基因工程載體/044
3.1克隆載體/044
3.1.1質粒載體/045
3.1.2噬菌體載體/053
3.1.3黏粒載體/057
3.1.4人工微小染色體/058
3.2表達載體/060
3.2.1原核表達載體/060
3.2.2真核表達載體/072
本章小結/076
複習題/076
4目的基因的獲取與製備/077
4.1從基因文庫獲取目的基因/078
4.1.1基因組文庫的構建與篩選/078
4.1.2cDNA基因文庫的構建與篩選/083
4.2電子克隆法獲取目的基因/092
4.2.1利用EST資料庫進行電子克隆/093
4.2.2利用基因組資料庫進行電子克隆/093
4.2.3全長cDNA的判斷/094
4.2.4電子克隆基因的生物資訊學分析/095
4.3PCR獲取與擴增目的基因/095
4.3.1常規PCR/095
4.3.2反向PCR/102
4.3.3反轉錄PCR/104
4.3.4即時螢光定量PCR/105
4.3.5多重PCR/110
4.3.6巢式PCR/113
4.3.7不對稱PCR/113
4.3.8RACEPCR/114
4.3.9原位PCR/114
4.4通過蛋白質工程改建目的基因/116
4.4.1蛋白質工程的概念/116
4.4.2蛋白質工程的定點突變技術/117
4.4.3蛋白質工程的定向進化技術/121
本章小結/123
複習題/124
5目的基因導入受體細胞的方法/125
5.1把目的基因導入大腸桿菌/126
5.1.1自然條件下的轉化過程/126
5.1.2感受態受體細胞的選擇/128
5.1.3外源目的基因轉化進入大腸桿菌細胞的方法/129
5.1.4外源基因通過噬菌體轉導進入受體細胞/131
5.2把目的基因導入酵母細胞/133
5.2.1聚乙二醇介導的酵母轉化/133
5.2.2金屬陽離子介導的酵母轉化/134
5.3把目的基因導入植物細胞/134
5.3.1DNA直接轉移法/135
5.3.2農桿菌Ti質粒載體介導法/137
5.4把目的基因導入動物細胞/141
5.4.1外源基因導入離體培養的動物細胞/142
5.4.2外源基因導入在體動物細胞/144
本章小結/147
複習題/147
6陽性轉化子的鑒定/148
6.1遺傳表型檢測法/148
6.1.1利用載體提供的表型特徵篩選和鑒定重組DNA分子/149
6.1.2利用外源目的基因本身的序列提供的表型特徵篩選/153
6.2酶切電泳檢測/155
6.2.1凝膠電泳檢測篩選/155
6.2.2限制性核酸內切酶酶切分析篩選/156
6.3核酸分子雜交/158
6.3.1Southern印跡雜交/159
6.3.2Northern印跡雜交/164
6.3.3蛋白質印跡分析/167
6.4PCR擴增鑒定篩選/168
6.5DNA序列測定/169
6.5.1Sanger雙去氧末端終止法/169
6.5.2化學降解法/171
6.5.3自動測序法/172
6.5.4二代測序技術/173
6.5.5三代測序技術/176
6.5.6單細胞測序技術/179
6.5.7高通量測序在組學研究中的應用/180
本章小結/184
複習題/184
7基因工程在基因功能研究中的應用/185
7.1基因的表達譜研究技術/185
7.1.1胚胎原位雜交技術/186
7.1.2胚胎抗體染色技術/190
7.1.3基因晶片技術/194
7.2基因的突變研究技術/199
7.2.1化學誘變/199
7.2.2轉座子全基因組誘變/200
7.3基因敲除技術/204
7.3.1完全基因敲除技術/204
7.3.2條件基因敲除技術/209
7.4基因編輯技術/214
7.4.1鋅指核酶基因敲除技術/215
7.4.2TALEN基因編輯技術/218
7.4.3CRISPR基因編輯技術/221
7.5基因敲減技術/241
7.5.1RNA干擾技術/241
7.5.2Morpholino干擾技術/244
7.6基因過表達與異位表達技術/246
7.6.1GAL4/UAS系統的構建/247
7.6.2GAL4/UAS定時開啟系統/248
7.7基因的相互作用研究技術/249
7.7.1凝膠遷移率阻滯技術/250
7.7.2染色質免疫沉澱技術/250
7.7.3酵母雙雜交技術/253
7.7.4免疫共沉澱技術/256
本章小結/257
複習題/258
8轉基因植物/259
8.1轉基因植物研究和生產現狀/260
8.1.1轉基因植物的研究概況/260
8.1.2抗除草劑轉基因作物/261
8.1.3抗蟲轉基因作物/263
8.1.4提高作物產量和品質的轉基因作物/266
8.1.5其他轉基因作物/268
8.1.6植物生物反應器/273
8.2轉基因植物的篩選與檢測/275
8.2.1報告基因/275
8.2.2分子生物學檢測方法/277
8.3轉基因植物的安全性/278
8.3.1轉基因安全性的由來/279
8.3.2轉基因安全性的爭論/279
8.3.3轉基因作物安全性評價程式/284
8.3.4轉基因作物安全性的監管/285
本章小結/287
複習題/287
9轉基因動物/288
9.1動物轉基因技術/289
9.1.1顯微注射法/289
9.1.2逆轉錄病毒感染法/294
9.1.3胚胎幹細胞介導法/297
9.1.4體細胞核移植法/299
9.2轉基因動物的篩選與檢測/305
9.2.1報告基因/305
9.2.2分子生物學檢測方法/306
9.2.3轉基因動物整體表型的觀察/309
9.3轉基因動物的現狀與應用/309
9.3.1轉基因動物的現狀/309
9.3.2轉基因動物在基因功能研究中的應用/310
9.3.3轉基因技術在動物育種中的應用/311
9.3.4轉基因動物在醫學研究中的應用/313
9.3.5動物生物反應器/314
本章小結/318
複習題/318
10基因治療/319
10.1基因治療的概念與策略/319
10.1.1基因治療的途徑與策略/320
10.1.2基因治療的基本程式/321
10.1.3基因治療的發展、現狀與問題/323
10.2基因治療的載體/328
10.2.1逆轉錄病毒載體/328
10.2.2腺病毒載體/329
10.2.3腺相關病毒載體/332
10.2.4單純皰疹病毒載體/333
10.2.5非病毒載體/335
10.3重要疾病的基因治療/336
10.3.1遺傳病的基因治療/336
10.3.2腫瘤的基因治療/342
10.3.3愛滋病的基因治療/358
本章小結/367
複習題/367
參考書目與文獻/368
1.1基因工程的概念與基本流程/001
1.1.1基因工程的概念/001
1.1.2基因工程的基本流程/002
1.2基因工程的發展簡史/003
1.2.1基因工程誕生的背景/003
1.2.2基因工程的誕生/004
1.2.3基因工程的發展/006
1.3基因工程的研究意義和應用/007
1.3.1基因工程在功能基因組學研究中的應用/007
1.3.2基因工程在工業領域的應用/008
1.3.3基因工程在農業領域的應用/009
1.3.4基因工程在醫藥領域的應用/011
本章小結/013
複習題/013
2基因工程工具酶/014
2.1限制性核酸內切酶/014
2.1.1限制性核酸內切酶的發現和種類/014
2.1.2限制性核酸內切酶的命名/016
2.1.3限制性核酸內切酶的特徵/016
2.1.4限制性核酸內切酶的同尾酶/018
2.1.5影響限制性核酸內切酶酶切反應的因素/020
2.1.6限制性核酸內切酶酶切位點的引入與消失/022
2.2DNA連接酶/023
2.2.1DNA連接酶的作用/023
2.2.2不同末端的連接策略/025
2.2.3影響DNA連接反應的因素/027
2.3DNA聚合酶類/029
2.3.1大腸桿菌DNA聚合酶/029
2.3.2Klenow大片段酶/030
2.3.3耐熱的DNA聚合酶Taq/030
2.3.4T4噬菌體DNA聚合酶/031
2.3.5逆轉錄酶/032
2.4鹼性磷酸酶/033
2.4.1鹼性磷酸酶防止載體自連/033
2.4.2獲得5′末端磷酸基團標記的探針/036
2.5末端去氧核苷酸轉移酶/036
2.6其他工具酶/037
2.6.1s型限制性核酸酶/038
2.6.2Cas核酸內切酶/039
2.6.3Dicer酶/039
2.6.4重組酶/040
本章小結/043
複習題/043
3基因工程載體/044
3.1克隆載體/044
3.1.1質粒載體/045
3.1.2噬菌體載體/053
3.1.3黏粒載體/057
3.1.4人工微小染色體/058
3.2表達載體/060
3.2.1原核表達載體/060
3.2.2真核表達載體/072
本章小結/076
複習題/076
4目的基因的獲取與製備/077
4.1從基因文庫獲取目的基因/078
4.1.1基因組文庫的構建與篩選/078
4.1.2cDNA基因文庫的構建與篩選/083
4.2電子克隆法獲取目的基因/092
4.2.1利用EST資料庫進行電子克隆/093
4.2.2利用基因組資料庫進行電子克隆/093
4.2.3全長cDNA的判斷/094
4.2.4電子克隆基因的生物資訊學分析/095
4.3PCR獲取與擴增目的基因/095
4.3.1常規PCR/095
4.3.2反向PCR/102
4.3.3反轉錄PCR/104
4.3.4即時螢光定量PCR/105
4.3.5多重PCR/110
4.3.6巢式PCR/113
4.3.7不對稱PCR/113
4.3.8RACEPCR/114
4.3.9原位PCR/114
4.4通過蛋白質工程改建目的基因/116
4.4.1蛋白質工程的概念/116
4.4.2蛋白質工程的定點突變技術/117
4.4.3蛋白質工程的定向進化技術/121
本章小結/123
複習題/124
5目的基因導入受體細胞的方法/125
5.1把目的基因導入大腸桿菌/126
5.1.1自然條件下的轉化過程/126
5.1.2感受態受體細胞的選擇/128
5.1.3外源目的基因轉化進入大腸桿菌細胞的方法/129
5.1.4外源基因通過噬菌體轉導進入受體細胞/131
5.2把目的基因導入酵母細胞/133
5.2.1聚乙二醇介導的酵母轉化/133
5.2.2金屬陽離子介導的酵母轉化/134
5.3把目的基因導入植物細胞/134
5.3.1DNA直接轉移法/135
5.3.2農桿菌Ti質粒載體介導法/137
5.4把目的基因導入動物細胞/141
5.4.1外源基因導入離體培養的動物細胞/142
5.4.2外源基因導入在體動物細胞/144
本章小結/147
複習題/147
6陽性轉化子的鑒定/148
6.1遺傳表型檢測法/148
6.1.1利用載體提供的表型特徵篩選和鑒定重組DNA分子/149
6.1.2利用外源目的基因本身的序列提供的表型特徵篩選/153
6.2酶切電泳檢測/155
6.2.1凝膠電泳檢測篩選/155
6.2.2限制性核酸內切酶酶切分析篩選/156
6.3核酸分子雜交/158
6.3.1Southern印跡雜交/159
6.3.2Northern印跡雜交/164
6.3.3蛋白質印跡分析/167
6.4PCR擴增鑒定篩選/168
6.5DNA序列測定/169
6.5.1Sanger雙去氧末端終止法/169
6.5.2化學降解法/171
6.5.3自動測序法/172
6.5.4二代測序技術/173
6.5.5三代測序技術/176
6.5.6單細胞測序技術/179
6.5.7高通量測序在組學研究中的應用/180
本章小結/184
複習題/184
7基因工程在基因功能研究中的應用/185
7.1基因的表達譜研究技術/185
7.1.1胚胎原位雜交技術/186
7.1.2胚胎抗體染色技術/190
7.1.3基因晶片技術/194
7.2基因的突變研究技術/199
7.2.1化學誘變/199
7.2.2轉座子全基因組誘變/200
7.3基因敲除技術/204
7.3.1完全基因敲除技術/204
7.3.2條件基因敲除技術/209
7.4基因編輯技術/214
7.4.1鋅指核酶基因敲除技術/215
7.4.2TALEN基因編輯技術/218
7.4.3CRISPR基因編輯技術/221
7.5基因敲減技術/241
7.5.1RNA干擾技術/241
7.5.2Morpholino干擾技術/244
7.6基因過表達與異位表達技術/246
7.6.1GAL4/UAS系統的構建/247
7.6.2GAL4/UAS定時開啟系統/248
7.7基因的相互作用研究技術/249
7.7.1凝膠遷移率阻滯技術/250
7.7.2染色質免疫沉澱技術/250
7.7.3酵母雙雜交技術/253
7.7.4免疫共沉澱技術/256
本章小結/257
複習題/258
8轉基因植物/259
8.1轉基因植物研究和生產現狀/260
8.1.1轉基因植物的研究概況/260
8.1.2抗除草劑轉基因作物/261
8.1.3抗蟲轉基因作物/263
8.1.4提高作物產量和品質的轉基因作物/266
8.1.5其他轉基因作物/268
8.1.6植物生物反應器/273
8.2轉基因植物的篩選與檢測/275
8.2.1報告基因/275
8.2.2分子生物學檢測方法/277
8.3轉基因植物的安全性/278
8.3.1轉基因安全性的由來/279
8.3.2轉基因安全性的爭論/279
8.3.3轉基因作物安全性評價程式/284
8.3.4轉基因作物安全性的監管/285
本章小結/287
複習題/287
9轉基因動物/288
9.1動物轉基因技術/289
9.1.1顯微注射法/289
9.1.2逆轉錄病毒感染法/294
9.1.3胚胎幹細胞介導法/297
9.1.4體細胞核移植法/299
9.2轉基因動物的篩選與檢測/305
9.2.1報告基因/305
9.2.2分子生物學檢測方法/306
9.2.3轉基因動物整體表型的觀察/309
9.3轉基因動物的現狀與應用/309
9.3.1轉基因動物的現狀/309
9.3.2轉基因動物在基因功能研究中的應用/310
9.3.3轉基因技術在動物育種中的應用/311
9.3.4轉基因動物在醫學研究中的應用/313
9.3.5動物生物反應器/314
本章小結/318
複習題/318
10基因治療/319
10.1基因治療的概念與策略/319
10.1.1基因治療的途徑與策略/320
10.1.2基因治療的基本程式/321
10.1.3基因治療的發展、現狀與問題/323
10.2基因治療的載體/328
10.2.1逆轉錄病毒載體/328
10.2.2腺病毒載體/329
10.2.3腺相關病毒載體/332
10.2.4單純皰疹病毒載體/333
10.2.5非病毒載體/335
10.3重要疾病的基因治療/336
10.3.1遺傳病的基因治療/336
10.3.2腫瘤的基因治療/342
10.3.3愛滋病的基因治療/358
本章小結/367
複習題/367
參考書目與文獻/368
序
《基因工程》第一版教材已經使用九年了。九年的時間，基因工程技術的發展日新月異，某些新技術和新進展甚至出現井噴式的發展與更替。早該將這些新技術和新進展寫進教材，但由於各種原因，《基因工程》第二版的修訂和編寫工作較為緩慢，在這裡對支援和熱愛本教材的讀者們致以深深的歉意。
《基因工程》第二版的修訂和撰寫工作主要從三個方面著手。一是訂正第一版的錯誤。由於第一版教材編寫匆忙，教材付印後發現有幾處明顯的小錯誤，在第二版已經得到更正。二是重新繪製了教材中原有的全部插圖，並增加了較多原創的新插圖，統一了插圖的風格。對於教材中涉及的基因工程原理和技術，力求用更直觀易懂的插圖形式進行詮釋，讓讀者更容易理解並加深印象。全部插圖的電子版都可以在數位課程網站獲取。其中基因工程載體一章，在教材中呈現的大多是載體的結構示意圖，數位課程網站還補充了許多載體的詳細結構圖電子版，供學習者使用參考。第二版教材內容更新的第三個方面，是增加了基因工程技術最近幾年的最新進展和應用，如“Golden Gate”一步克隆法、無縫連接克隆快線、新一代DNA測序技術、iPS與體細胞克隆技術、TALEN和CRISPR基因編輯技術、CART免疫治療等。尤其是對有關高通量測序、基因編輯和免疫治療技術的發展歷程和最新進展，本教材進行了較全面的闡述和展望，“新”意十足，也饒有趣味。
教材第二版的架構略有調整，共分10章，主要是根據轉基因操作的程式為主線，先介紹了基因工程操作的兩大工具，接著闡述了目的基因獲取的主要途徑以及目的基因導入受體細胞和陽性轉化子鑒定的主要方法，最後介紹了基因工程在基因功能研究、轉基因植物、轉基因動物和基因治療等方面的應用及最新進展，其中以基因功能研究技術為重點。參加第二版教材編寫的人員依然是湖南師範大學“基因工程”教學團隊，其中鄧雲教授修改了第2章和第3章的部分內容，李東屏教授修改了第8章，范雄偉副教授傾情撰寫了第7章、第9章和第10章的內容，其中CRISPR系統和CART免疫治療部分的綜述讓本教材妙趣橫生。萬永奇副教授提供了部分參考文獻。袁婺洲教授修訂和撰寫了第二版教材的全部章節以及每章的章前導讀與章後小結，並負責全書的提綱、統籌、組織、修訂、插圖繪製、創作與整理、書稿審查和校對等工作。在此對所有編寫人員表示感謝！
第二版教材的插圖繪製經過了幾年時間的積累，其中湖南師範大學2013屆生物科學專業和2015級生物技術專業及基地班的許多本科生同學參與了部分創作與繪製工作，在此也對這些同學的付出表示感謝！
本教材的編寫和出版是在化學工業出版社的大力支持下完成的，感謝化學工業出版社的信任與支持。
本教材的出版也得到基因工程國家精品課程建設專案、基因工程國家精品資源分享課建設專案以及基因工程湖南省精品線上開放課程建設項目和湖南師範大學精品線上開放課程建設專案的資助和支援。
與教材內容配套的慕課短視頻也製作完成，由袁婺洲教授、范雄偉副教授以及萬永奇副教授講授，已在智慧樹和愛課程網線上開放。歡迎讀者同步使用教材和慕課短視頻進行學習。
限於經驗、學識和水準，儘管已反復校訂，但書中不足之處在所難免，懇請讀者和同行繼續不吝指教為謝。
袁婺洲
2019年6月于嶽麓山下
第一版前言
基因工程技術自1973年誕生之後，以驚人的速度飛速發展，其應用成果已經滲透到人們生活和工農業生產的各個領域，成為生物技術中發展速度最快、創新成果最多、應用前景最廣的一門核心技術。基因工程課程也已成為國內外高校生物技術和生物科學專業本科生的一門專業主幹課程。
湖南師範大學生命科學學院自1997年開始為碩士研究生開設基因工程課程，是全院唯一一門碩士研究生的專業基礎課程。2002年開始為生物技術專業和國家生命科學技術人才培養基地的本科生開設基因工程專業課，現在授課物件已經擴展到了生物科學專業和樹達學院生物技術專業的本科生。2008年，湖南師範大學基因工程本科教學專案相繼獲得學校和湖南省教育廳的精品課程建設立項，2009年獲得國家教育部的精品課程建設立項。2006年之前，我們一直使用馬建崗編寫的《基因工程原理》作為教材，2006年以後選用了李立家和肖庚富編著的《基因工程》教材。為了配合《基因工程》國家精品課程的建設，及時跟蹤學科發展前沿，我們於2009年底開始著手編寫這一本新的《基因工程》教材。
如今，生命科學已經進入功能基因組時代。基因工程在現階段的主要特色就是基因工程技術與功能基因組學的完美結合與相互促進，因此本教材的主要特點就是第一次詳細介紹了基因工程在基因功能研究中的應用，而功能基因組研究的需求又促使基因工程技術不斷向前沿發展。對於師範類高校和綜合性大學的生命科學相關專業的本科生來說，目前國內的就業去向主要有兩個，一是去國內外高校和科研院所繼續深造、讀研和攻博，二是去大專院校、科研院所以及生物製劑和製藥公司從事教學、科研、研發和銷售工作。不管哪一種去向，大部分的工作內容都會或多或少與基因工程及功能基因組學的研究技術打交道，因此本教材將基因工程技術與功能基因組學結合起來也適應了大學生就業的市場需求。
本教材共8章，由湖南師範大學生命科學學院基因工程本科教學團隊的教師們編寫完成。袁婺洲教授負責全書的提綱擬定、統籌、組織、編寫、修訂、圖片收集、掃描、繪製與整理、章前導讀與章後小結的撰寫、書稿審查和校對等工作，並獨立編寫了教材第1章、第3章、第7章和第8章的內容，第2章由鄧雲副教授編寫，第5章由李東屏副教授編寫，第4章由萬永奇博士編寫，第6章由唐文峴講師編寫，博士研究生周軍媚參與了第3章電腦克隆目的基因內容的編寫工作。教材編寫過程中得到了吳秀山教授和生命科學學院領導的支持。在此對所有編寫人員及支持本書編寫的所有老師和同學表示感謝！
本書的編寫和出版是在化學工業出版社劉暢編輯的督促下啟動和完成的，與劉暢編輯的多次愉快的交流讓本書由設想變為現實。感謝劉暢編輯的信任與支持！
本書的出版得到基因工程國家精品課程建設專案、基因工程湖南省精品課程建設專案、湖南師範大學精品課程建設項目以及湖南師範大學出版基金的資助。同時感謝化學工業出版社的大力支持！
限於經驗和水準，加之時間倉促，書中錯漏定有不少，懇請讀者和同行批評指正！
袁婺洲
2010年5月于嶽麓山下
《基因工程》第二版的修訂和撰寫工作主要從三個方面著手。一是訂正第一版的錯誤。由於第一版教材編寫匆忙，教材付印後發現有幾處明顯的小錯誤，在第二版已經得到更正。二是重新繪製了教材中原有的全部插圖，並增加了較多原創的新插圖，統一了插圖的風格。對於教材中涉及的基因工程原理和技術，力求用更直觀易懂的插圖形式進行詮釋，讓讀者更容易理解並加深印象。全部插圖的電子版都可以在數位課程網站獲取。其中基因工程載體一章，在教材中呈現的大多是載體的結構示意圖，數位課程網站還補充了許多載體的詳細結構圖電子版，供學習者使用參考。第二版教材內容更新的第三個方面，是增加了基因工程技術最近幾年的最新進展和應用，如“Golden Gate”一步克隆法、無縫連接克隆快線、新一代DNA測序技術、iPS與體細胞克隆技術、TALEN和CRISPR基因編輯技術、CART免疫治療等。尤其是對有關高通量測序、基因編輯和免疫治療技術的發展歷程和最新進展，本教材進行了較全面的闡述和展望，“新”意十足，也饒有趣味。
教材第二版的架構略有調整，共分10章，主要是根據轉基因操作的程式為主線，先介紹了基因工程操作的兩大工具，接著闡述了目的基因獲取的主要途徑以及目的基因導入受體細胞和陽性轉化子鑒定的主要方法，最後介紹了基因工程在基因功能研究、轉基因植物、轉基因動物和基因治療等方面的應用及最新進展，其中以基因功能研究技術為重點。參加第二版教材編寫的人員依然是湖南師範大學“基因工程”教學團隊，其中鄧雲教授修改了第2章和第3章的部分內容，李東屏教授修改了第8章，范雄偉副教授傾情撰寫了第7章、第9章和第10章的內容，其中CRISPR系統和CART免疫治療部分的綜述讓本教材妙趣橫生。萬永奇副教授提供了部分參考文獻。袁婺洲教授修訂和撰寫了第二版教材的全部章節以及每章的章前導讀與章後小結，並負責全書的提綱、統籌、組織、修訂、插圖繪製、創作與整理、書稿審查和校對等工作。在此對所有編寫人員表示感謝！
第二版教材的插圖繪製經過了幾年時間的積累，其中湖南師範大學2013屆生物科學專業和2015級生物技術專業及基地班的許多本科生同學參與了部分創作與繪製工作，在此也對這些同學的付出表示感謝！
本教材的編寫和出版是在化學工業出版社的大力支持下完成的，感謝化學工業出版社的信任與支持。
本教材的出版也得到基因工程國家精品課程建設專案、基因工程國家精品資源分享課建設專案以及基因工程湖南省精品線上開放課程建設項目和湖南師範大學精品線上開放課程建設專案的資助和支援。
與教材內容配套的慕課短視頻也製作完成，由袁婺洲教授、范雄偉副教授以及萬永奇副教授講授，已在智慧樹和愛課程網線上開放。歡迎讀者同步使用教材和慕課短視頻進行學習。
限於經驗、學識和水準，儘管已反復校訂，但書中不足之處在所難免，懇請讀者和同行繼續不吝指教為謝。
袁婺洲
2019年6月于嶽麓山下
第一版前言
基因工程技術自1973年誕生之後，以驚人的速度飛速發展，其應用成果已經滲透到人們生活和工農業生產的各個領域，成為生物技術中發展速度最快、創新成果最多、應用前景最廣的一門核心技術。基因工程課程也已成為國內外高校生物技術和生物科學專業本科生的一門專業主幹課程。
湖南師範大學生命科學學院自1997年開始為碩士研究生開設基因工程課程，是全院唯一一門碩士研究生的專業基礎課程。2002年開始為生物技術專業和國家生命科學技術人才培養基地的本科生開設基因工程專業課，現在授課物件已經擴展到了生物科學專業和樹達學院生物技術專業的本科生。2008年，湖南師範大學基因工程本科教學專案相繼獲得學校和湖南省教育廳的精品課程建設立項，2009年獲得國家教育部的精品課程建設立項。2006年之前，我們一直使用馬建崗編寫的《基因工程原理》作為教材，2006年以後選用了李立家和肖庚富編著的《基因工程》教材。為了配合《基因工程》國家精品課程的建設，及時跟蹤學科發展前沿，我們於2009年底開始著手編寫這一本新的《基因工程》教材。
如今，生命科學已經進入功能基因組時代。基因工程在現階段的主要特色就是基因工程技術與功能基因組學的完美結合與相互促進，因此本教材的主要特點就是第一次詳細介紹了基因工程在基因功能研究中的應用，而功能基因組研究的需求又促使基因工程技術不斷向前沿發展。對於師範類高校和綜合性大學的生命科學相關專業的本科生來說，目前國內的就業去向主要有兩個，一是去國內外高校和科研院所繼續深造、讀研和攻博，二是去大專院校、科研院所以及生物製劑和製藥公司從事教學、科研、研發和銷售工作。不管哪一種去向，大部分的工作內容都會或多或少與基因工程及功能基因組學的研究技術打交道，因此本教材將基因工程技術與功能基因組學結合起來也適應了大學生就業的市場需求。
本教材共8章，由湖南師範大學生命科學學院基因工程本科教學團隊的教師們編寫完成。袁婺洲教授負責全書的提綱擬定、統籌、組織、編寫、修訂、圖片收集、掃描、繪製與整理、章前導讀與章後小結的撰寫、書稿審查和校對等工作，並獨立編寫了教材第1章、第3章、第7章和第8章的內容，第2章由鄧雲副教授編寫，第5章由李東屏副教授編寫，第4章由萬永奇博士編寫，第6章由唐文峴講師編寫，博士研究生周軍媚參與了第3章電腦克隆目的基因內容的編寫工作。教材編寫過程中得到了吳秀山教授和生命科學學院領導的支持。在此對所有編寫人員及支持本書編寫的所有老師和同學表示感謝！
本書的編寫和出版是在化學工業出版社劉暢編輯的督促下啟動和完成的，與劉暢編輯的多次愉快的交流讓本書由設想變為現實。感謝劉暢編輯的信任與支持！
本書的出版得到基因工程國家精品課程建設專案、基因工程湖南省精品課程建設專案、湖南師範大學精品課程建設項目以及湖南師範大學出版基金的資助。同時感謝化學工業出版社的大力支持！
限於經驗和水準，加之時間倉促，書中錯漏定有不少，懇請讀者和同行批評指正！
袁婺洲
2010年5月于嶽麓山下
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