书名：植物基因工程（第二版）
定价：118.0
ISBN：9787030410900
作者：王关林 方宏筠
版次：1
出版时间：2023-01

内容提要：
　　本书是融汇了近代植物基因工程新理论、新技术及新成果编写而成的系统论述植物基因工程原理与技术的“十二五”高等院校统编教材。本书对第一版进行了较大的改动，共设八篇46章，新增了“植物基因变异分子生物学”、“植物质体基因转化系统”及“外源基因在转基因植物中的表达调控”等共20余章，最后还增加了第八篇生物信息学与植物基因工程，新增内容为全书的三分之二以上。同时，本书引入了许多**的图表及近三年的新文献，力求图文并茂，内容丰富，既具有较高的专业水平，又深入浅出，使本书具有多种功能。



目录：
目录
前言
绪论 植物基因工程概述 1
1 植物基因工程的定义 1
2 植物基因工程的研究发展历史 2
2.1 植物基因工程理论形成期 2
2.2 植物基因工程的问世期 3
2.3 植物基因工程的发展期 4
3 植物基因工程的理论基础及技术路线 4
3.1 理论基础 4
3.2 植物基因工程的技术基础 5
3.3 植物基因工程的技术路线 5
4 植物基因工程研究的内容 6
4.1 植物基因工程的基础理论研究 6
4.2 植物基因工程的应用研究 6
5 植物基因工程的发展前景 7
复习题 8
名词解释 8
问题 8
第一篇 植物基因分子生物学
第1章 植物基因组的结构功能及特点 10
1 植物基因组与基因组学的基本概念 10
1.1 植物基因组的定义 10
1.2 基因组学的概念 10
2 植物基因组的结构特点 11
2.1 植物基因组的大小与C值复杂性 11
2.2 植物基因组的简单序列 11
2.3 植物基因组的重复序列 11
2.4 植物基因组的多态性 13
2.5 植物基因组的密码偏爱性 13
3 植物细胞三套基因组的结构功能 14
3.1 植物细胞核基因组的结构特点 14
3.2 植物线粒体基因组的结构特点 14
3.3 植物叶绿体基因组的结构特点 15
3.4 植物细胞三套基因组的结构功能比较 15
4 植物细胞三套基因组的遗传关系 16
4.1 三套基因组的混源DNA 16
4.2 叶绿体中蛋白质的基因编码及核质调控 16
4.3 线粒体中蛋白质的基因编码及核质调控 17
4.4 植物细胞三套基因组之间的相互调控 17
复习题 18
名词解释 18
问题 18
第2章 植物基因的分子结构功能及特点 19
1 植物细胞核基因的分子结构功能及特点 19
1.1 植物细胞核基因的基本结构 19
1.2 植物细胞核基因的分子结构特点 19
1.3 植物细胞核基因的功能及类型 22
2 植物叶绿体基因的分子结构功能及特点 22
2.1 叶绿体基因的基本结构 22
2.2 叶绿体基因的分子结构特点 22
2.3 叶缘体基因表达调控特点 23
3 植物线粒体基因的分子结构功能及特点 23
3.1 线粒体基因分子结构特点 23
3.2 线粒体基因的表达调控特点 24
4 植物核基因、叶绿体基因和线粒体基因结构功能的比较 24
复习题 25
名词解释 25
问题 25
第3章 植物基因的表达调控特点 26
1 植物基因表达在染色质水平上的调控特点 26
1.1 植物染色质MAR的调控 26
1.2 DNase I超敏位点的调控 27
1.3 DNA甲基化对基因表达的调控 27
2 植物基因表达在转录水平的调控特点 27
2.1 转录因子调控 27
2.2 增强子、沉默子及Kozak序列调控 28
3 植物基因转录后水平的调控特点 28
3.1 选择性剪接 28
3.2 小分子RNA的调控特点 28
4 植物基因翻译水平的调控特点 29
4.1 调控因子的磷酸化和脱磷酸化调节 30
4.2 前导序列调控 30
4.3 移码和选读 30
5 翻译后水平调控特点 30
5.1 多肽链折叠调控 30
5.2 肽链的修饰调控 30
5.3 蛋白质的降解 31
复习题 32
名词解释 32
问题 32
第4章 植物基因变异分子生物学 33
1 植物基因组变异 33
1.1 染色体组的倍性变异 33
1.2 同源染色体配对错误性变异 33
1.3 有性杂交基因重组变异 33
2 植物基因变异 33
2.1 DNA损伤 33
2.2 基因突变 35
3 植物DNA损伤、突变及修复重组 36
3.1 直接修复 36
3.2 切除修复 36
3.3 错配修复 36
3.4 双链断裂修复 37
3.5 跨损伤DNA合成 37
4 植物基因变异的生物学效应及其应用 37
4.1 性状改良 37
4.2 新品种培育 38
5 植物转基因与基因变异的同理性分析 38
复习题 38
名词解释 38
问题 38
部分近期参考文献 39
第二篇 植物基因工程的目的基因
第5章 抗植物虫害基因及其应用 42
1 微生物来源的抗虫基因及其应用 42
1.1 加基因 42
1.2 胆固醇氧化酶基因 44
1.3 营养杀虫蛋白基因 44
1.4 其他微生物来源的抗虫基因 44
2 植物来源的抗虫基因及其应用 45
2.1 蛋白酶抑制剂基因 45
2.2 植物凝集素基因 46
2.3 淀粉酶抑制剂基因 47
2.4 系统肽基因 47
2.5 其他植物来源的抗虫基因 47
3 动物来源的抗虫基因及其应用 48
3.1 星虫特异性神经毒素基因 48
3.2 其他动物来源的抗虫基因 48
4 非蛋白质类杀虫剂调控基因 48
5 抗虫基因的互补和协同作用 49
复习题 49
名词解释 49
问题 49
第6章 抗植物病毒基因及其应用 50
1 病毒基因及其应用 50
1.1 病毒基因介导的抗性机制 50
1.2 cp基因及其应用 50
1.3 非病毒结构基因及其应用 52
1.4 缺陷干扰RNA 53
1.5 病毒卫星RNA 53
1.6 核酶基因 53
2 植物体内的抗病毒基因及其应用 54
2.1 病程相关蛋白基因 54
2.2 核糖体失活蛋白基因 54
2.3 其他植物内源基因 55
3 干扰素基因及其应用 55
3.1 干扰素的抗病毒原理 56
3.2 干扰素基因的应用 56
4 抗体基因及其应用 56
4.1 抗体基因的抗病毒原理 56
4.2 抗体基因在植物中的应用 56
复习题 57
名词解释 57
问题 57
第7章 抗植物真菌病害基因及其应用 58
1 抗菌物质相关基因及其应用 58
1.1 植物抗毒素（植保素）基因及其应用 58
1.2 核糖体失活蛋白基因及应用 58
1.3 多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因及其应用 59
2 病程相关蛋白基因及其应用 59
2.1 病程相关蛋白种类 59
2.2 病程相关蛋白基因及其应用 59
3 植物抗真菌病R基因及其应用 62
3.1 植物抗真菌病R基因的作用机理 62
3.2 植物抗真菌病R基因功能及应用策略 63
3.3 植物抗真菌病R基因及其应用 63
4 植物系统获得性抗性的抗病基因及其应用 64
4.1 SAR的作用机制 64
4.2 SAR的诱导基因 64
复习题 66
名词解释 66
问题 66
第8章 抗植物细菌病害基因及其应用 67
1 病原菌白身的抗性基因及其应用 67
1.1 作用原理 67
1.2 oct基因和tta基因及其应用 67
2 抗菌肽基因及其应用 67
2.1 抗菌肽的分子结构及其抗菌谱 67
2.2 抗菌肽的杀菌机制 68
2.3 抗菌肽基因的应用 68
3 防御素基因及其应用 68
3.1 防御素的结构与功能 68
3.2 防御素np-1基因及其应用 69
3.3 美洲商陆Pa-afp基因及其应用 69
4 溶菌酶基因及其应用 69
5 病原相关蛋白基因及其应用 69
5.1 PR蛋白的基本结构和功能 69
5.2 番茄pto基因的结构与功能 70
5.3 番茄ptil基因的结构与功能 70
6 植物保卫素合成酶基因及其应用 70
6.1 化合物保卫素的功能及其合成酶基因 70
6.2 活性氧的抗菌功能及其调控基因 70
7 类甜蛋白基因及其应用 71
7.1 类甜蛋白的成分和结构 71
7.2 TLP的作用机制和应用 71
7.3 tho基因的结构与功能 71
复习题 71
名词解释 71
问题 71
第9章 抗非生物胁迫基因及其应用 72
1 耐除草剂基因及其应用 72
1.1 抗EPSPS抑制剂基因 72
1.2 抗ALS抑制剂基因 73
1.3 草铵膦乙酰转移酶基因 73
2 抗非生物逆境基因及其应用 73
2.1 渗透调节物质合成酶基因及其应用 73
2.2 抗氧化保护酶基因及其应用 74
2.3 LEA蛋白基因及其应用 75
2.4 抗逆相关转录因子基因及其应用 75
2.5 信号因子及其应用 77
3 抗寒基因及其应用 78
3.1 抗冻蛋白基因 78
3.2 提高生物膜流动性的蛋白质基因 79
3.3 环境因素诱导表达的植物抗寒相关基因 79
4 耐瘠薄基因及其应用 80
4.1 耐低磷候选基因及其应用 80
4.2 耐低钾候选基因及其应用 81
复习题 81
名词解释 81
问题 81
第10章 影响作物产量、品质的基因及其应用 82
1 影响作物产量的基因及其应用 82
1.1 植物光合作用机制及提高作物产量的设想 82
1.2 影响作物光合作用的基因及其应用 82
1.3 植物产量形成的相关基因 84
2 影响作物品质的基因及其应用 85
2.1 谷物种子贮藏蛋白基因及其应用 85
2.2 影响淀粉品质的基因及其应用 86
3 调控果实成熟基因及其应用 87
3.1 多聚半乳糖醛酸酶 87
3.2 果胶酯酶 87
3.3 果胶裂解酶 88
3.4 纤维素酶 88
3.5 脂氧合酶 88
3.6 乙烯合成相关酶类 88
4 改良脂肪酸组成的基因及其应用 88
4.1 植物饱和脂肪酸合成途径及其改造 88
4.2 植物不饱和脂肪酸的合成途径及其改造 90
4.3 三酰甘油组装酶及其改造 90
4.4 影响种子含油量的调控因子 90
5 植物甜味蛋白及其应用 90
5.1 甜味蛋白的基因工程 90
5.2 环化糊精糖苷转移酶基因及其应用 91
复习题 91
问题 91
第11章 调控植物生长发育的基因及其应用 92
1 植物激素基因对植物生长发育的调控及其应用 92
1.1 生长素相关基因 92
1.2 细胞分裂素基因 93
1.3 赤霉素基因 93
2 光信号转导相关基因对植物形态建成的调控及其应用 94
2.1 光受体基因对形态建成的调控 94
2.2 cop1基因及其对光形态建成的负调控 95
2.3 hy5基因及其对光形态建成的正调控 95
3 调控胚胎发育及体细胞再生的基因及应用 95
3.1 调控胚胎发育的基因 95
3.2 胚胎发育基因在体细胞再生中的应用 96
4 调控叶片发育、衰老的基因及其应用 96
4.1 调控叶片发育的基因 96
4.2 调控叶片衰老的基因 97
5 调控植物花发育、衰老的基因及应用 98
5.1 调控植物花发育的基因 98
5.2 调控植物花衰老的基因及其应用 99
6 植物雄性不育基因及其应用 99
6.1 创建植物雄性不育的基因 99
6.2 雄性不育保持及恢复相关基因 100
复习题 101
名词解释 101
问题 101
第12章 植物生物产品基因工程 102
1 植物基因工程生物反应器 102
1.1 植物基因工程生物反应器的优点 102
1.2 植物基因工程产品的表达定位 102
2 酶合成植物基因工程 103
3 脂肪合成植物基因工程 104
3.1 不饱和脂肪酸的基因调控 104
3.2 饱和脂肪酸的基因调控 104
4 淀粉合成植物基因工程 105
4.1 催化淀粉合成的酶及其基因 105
4.2 改造或生产特定结构淀粉的基因 106
5 可降解塑料(PHA)合成植物基因工程 107
5.1 生物可降解塑料PHB的结构功能 107
5.2 PHA的生物合成及其基因调控 108
5.3 利用转基因植物生产PHA的策略 108
复习题 109
问题 109
第13章 植物医药基因工程及其应用 110
1 植物医药基因工程概述 110
1.1 植物医药基因工程的发现 110
1.2 转基因植物生产药物的优点 110
1.3 植物医药基因工程宿主植物的选择 110
1.4 重组蛋白在细胞中的定位 111
2 植物抗体基因工程及相关基因 112
2.1 抗体及其基因的结构与功能 112
2.2 抗体在转基因植物中的表达 113
2.3 植物抗体的应用前景 113
2.4 植物抗体存在的问题及研究方向 113
3 植物疫苗基因工程及相关基因 114
3.1 植物疫苗基因工程目的基因的选择 114
3.2 植物疫苗基因工程的研究进展及应用
前景 114
3.3 植物疫苗基因工程存在的问题及策略 116
4 转基因植物生产药用蛋白多肽 117
5 植物医药基因工程研究展望 117
复习题 118
名词解释 118
问题 119
部分近期参考文献 120
第三篇 目的基因分离克隆
第14章 基因序列同源性克隆目的基因 124
1 基因序列同源性克隆的原理 124
1.1 基因序列同源性克隆的种类 124
1.2 基因序列同源性克隆的原理 124
2 基因序列同源性克隆的程序 124
2.1 简并引物设计 125
2.2 克隆基因片段序列及同源性分析 126
3 目的基因全长克隆 126
3.1 cDNA末端的快速克隆（RACE技术） 126
3.2 染色体步移(chromosome walking)技术 129
4 基因序列同源性克隆的评述 130
复习题 130
名词解释 130
问题 130
第15章 基因芯片技术克隆目的基因 131
1 基因芯片概述 131
1.1 基因芯片的定义 131
1.2 基因芯片的特点 131
2 利用基因芯片技术分离目的基因 131
2.1 基因芯片技术分离目的基因的原理 131
2.2 基因芯片技术分离目的基因的操作流程 132
2.3 基因芯片技术在分离目的基因中的应用 134
3 基因芯片技术的其他应用 135
3.1 基因表达分析 135
3.2 大规模测序 135
3.3 突变体和多态性检测 135
3.4 基因文库作图 135
3.5 转基因产品检测 135
3.6 基因芯片技术的评价及发展前景 135
复习题 135
名词解释 135
问题 135
第16章 基因文库技术 136
1 基因文库概述 136
2 基因文库的类别 136
2.1 基因组文库和cDNA文库 136
2.2 克隆文库及表达文库 136
2.3 不同载体的基因文库 137
3 植物核基因组文库构建 137
3.1 DNA片段的产生和制备 137
3.2 构建基因文库的载体 138
3.3 应用X噬菌体载体构建基因组文库 138
4 植物cDNA文库构建 138
4.1 mRNA的制备 138
4.2 cDNA的合成 138
4.3 cDNA与载体的连接 139
5 人工染色体文库构建 140
5.1 人工染色体文库简介 140
5.2 酵母人工染色体(YAC)文库 140
5.3 细菌人工染色体(BAC)文库 141
5.4 可转化人工染色体(TAC)文库 142
6 基因文库筛选方法 142
6.1 核酸杂交法 142
6.2 免疫学检测法 143
6.3 同胞选择法 143
6.4 PCR筛选法 143
7 问题与展望 143
复习题 144
名词解释 144
问题 144
第17章 差异表达基因的分离技术 145
1 mRNA差异显示技术 145
1.1 mRNA差异显示技术的基本原理 145
1.2 mRNA差异显示技术分离差异表达基因的基本程序 146
1.3 mRNA差异显示技术的优点及局限性 146
1.4 mRNA差异显示技术的改进 147
1.5 mRNA差异显示实验中的注意事项 149
2 实时荧光定量PCR技术分离目的基因 150
3 RACE技术克隆全长目的基因 150
4 基因表达系列分析技术(SAGE)努离目的基因 150
4.1 SAGE的原理 150
4.2 SAGE操作程序 150
4.3 SAGE的特点分析及应用 151
5 差减杂交(SH)与抑制性差减杂交(SSH)技术分离目的基因 151
5.1 SSH的基本原理 152
5.2 SSH的操作程序 152
5.3 SSH的优点分析 153
5.4 SSH在基因克隆中的应用前景 153
复习题 153
名词解释 153
问题 153
第18章 插入突变技术分离克隆目的基因 154
1 插入失活筛选重组体 154
1.1 根据载体表型特征选择重组体 154
1.2 根据插入序列的表型特征筛选重组体 155
2 插入接头突变分离克隆目的基因 155
2.1 基本原理 155
2.2 具体操作 155
3 T-DNA标签法分离克隆目的基因 156
3.1 基本原理 156
3.2 操作及应用 156
4 转座子诱变分离克隆目的基因 157
4.1 转座子的基本概念 157
4.2 转座子的分粪和结构特征 157
4.3 转座机制 158
4.4 转座子的应用 159
5 插入突变的其他应用 162
复习题 162
名词解释 162
问题 162
第19章 图位克隆分离目的基因 163
1 图位克隆的基本原理 163
2 图位克隆的基本程序 163
3 图位克隆的主要技术环节 163
3.1 目的基因遗传作图群体的构建 163
3.2 筛选与目标基因连锁的分子标记 164
3.3 目的基因区域的精细定位和作图 166
3.4 目的基因克隆 167
3.5 目的基因的鉴定 168
4 图位克隆的研究进展 168
复习题 169
名词解释 169
问题 169
第20章 酵母双杂交系统分离克隆目的基因 170
1 酵母双杂交系统的基本原理 170
2 酵母双杂交系统的内容 171
2.1 酵母双杂交的组成 171
2.2 酵母双杂交的实验模式 171
2.3 酵母双杂交体系的寄主菌与质粒载体 171
3 酵母双杂交系统的特点分析 172
3.1 双杂交系统优点 172
3.2 酵母双杂交系统应用的局限性和存在的主要问题 173
3.3 酵母双杂交系统的改进 174
4 酵母双杂交系统的功能及其新技术 175
4.1 筛选与已知蛋白特异作用的成分 175
4.2 确定两个已知有生理作用的蛋白间的作用位点或结构域 176
4.3 酵母单杂交系统 176
4.4 反向双杂交技术 176
4.5 酵母三杂交系统 176
5 酵母双杂交系统的应用 177
复习题 178
名词解释 178
问题 178
第21章 功能蛋白组技术分离目的基因 179
1 功能蛋白组技术概述 179
2 蛋白质双向电泳技术 180
2.1 双向电泳原理 180
2.2 用于功能蛋白组研究的双向电泳系统 180
2.3 蛋白质双向电泳技术 181
3 功能蛋白氨基酸序列分析 183
3.1 概述 183
3.2 蛋白质指纹质谱分析 183
4 功能蛋白基因分离 184
4.1 聚合酶链式反应技术分离目的基因 184
4.2 核酸杂交筛选法分离目的基因 185
4.3 免疫学筛选法分离目的基因 185
复习题 187
名词解释 187
问题 187
第22章 基因分离克隆的新技术与选择策略 188
1 基因分离克隆的新技术 188
1.1 EST序列标签法分离克隆目的基因 188
1.2 EST表达标签法的原理 188
1.3 EST表达标签法的思路 188
1.4 EST表达标签法在植物研究中的应用 189
2代表性差异分析(RDA) 189
2.1 gDNA-RDA 190
2.2 cDNA-RDA 190
2.3 cDNA-RDA在植物基因分离克隆中的应用 191
3 TADSH技术 191
3.1 TADSH的基本原理 191
3.2 TADSH方法操作程序 191
3.3 TADSH方法特点 191
4 cDNA-DS技术（cDNA直选法） 192
4.1 cDNA-DS的基本原理与内容 192
4.2 cDNA直选法的操作程序 192
4.3 cDNA-DS方法的影响因素 192
4.4 cDNA直选法的应用及研究进展 193
5 cDNA-AFLP与cDNA-RAPD技术 193
5.1 cDNA-AFLP 193
5.2 cDNA-RAPD 194
6 基因鉴定集成法 194
6.1 IPGI技术的基本原理 194
6.2 IPGI的实验步骤 194
6.3 IPGI技术的优点 195
6.4 基因鉴定集成法的应用前景 195
7 目的基因分离克隆方法的评述与选择策略 195
7.1 植物目的基因分离克隆新方法评述 195
7.2 植物目的基因分离克隆方法的选择策略 197
复习题 198
名词解释 198
问题 198
部分近期参考文献 199
第四篇 植物基因工程载体及其构建
第23章 植物基因工程载体 202
1 植物基因工程载体概述 202
2 植物基因工程载体命名规则及种类 202
2.1 植物基因工程载体的命名规则 202
2.2 植物基因工程载体的种类及特性 202
3 载体的基本结构 203
4 RNA干扰表达载体 204
4.1 RNAi的分子机制 204
4.2 植物RNAi的特点 205
4.3 RNAi载体的设计及构建 205
4.4 RNA干扰的研究与应用展望 206
5 植物基因工程常用的质粒载体 207
5.1 植物基因工程常用的克隆载体 207
5.2 植物基因工程常用的表达载体 209
6 植物基因工程载体改进和优化 210
6.1 改进和优化启动子 210
6.2 增强翻译效率 210
6.3 消除位置效应 210
6.4 使用定位信号 210
6.5 利用内含子增强基因表达 210
复习题 211
名词解释 211
问题 211
第24章 植物基因工程载体的标记基因和报告基因 212
1 标记基因 212
1.1 标记基因概述及环境安全 212
1.2 标记基因的分类 212
1.3 常用的选择标记基因 214
1.4 转基因植物中选择标记基困的消除 215
2 报告基因 218
2.1 报告基因概述 218
2.2 氯霉素乙酰转移酶基因(cat) 218
2.3 荧光素酶基因(luc) 218
2.4 绿色荧光蛋白基因（gfp） 219
2.5 B葡萄糖醛酸糖苷酸酶基因(gus) 219
3 标记基因和报告基因的选择策略 219
复习题 219
名词解释 219
问题 219
第25章 Ti质粒载体及其构建 220
1 Ti质粒载体的结构与功能 220
1.1 T-DNA区域的基因结构与功能 220
1.2 Vir区操纵子的基因结构与功能 221
2 Ti质粒基因在转化中的调控作用 222
2.1 单链T-DNA的加T 222
2.2 T链复合体的形成 223
2.3 T链复合体的转运 223
2.4 T复合体靶向植物细胞核 224
2.5 农杆菌染色体基因对T-DNA转移的调控 224
3 Ti质粒的改造及载体构建 224
3.1 双元载体系统 225
3.2 载体卡盒 225
4 双元质粒Ti载体的新技术 225
4.1 双元Ti载体结构的优化 226
4.2 双元Ti载体的发展 227
4.3 双元Ti载体应用的展望 230
复习题 230
名词解释 230
问题 230
第26章 Ri质粒载体及其构建 231
1 Ri质粒载体的结构与功能 231
1.1 Ri质粒的酶切图谱 231
1.2 Ri质粒与Ti质粒的同源性 232
1.3 Vir区的基因结构与功能 232
2 Ri质粒T区的基因结构与功能 232
2.1 农杆碱型Ri质粒T-DNA区特点与功能 232
2.2 甘露碱型和黄瓜碱型T-DNA区特点 234
2.3 Ri T-DNA在转化体的整合机制 234
3 Ri T-DNA微型质粒的构建 235
复习题 235
名词解释 235
问题 235
第27章 植物病毒载体及构建 236
1 植物病毒载体概述 236
1.1 植物病毒载体特点 236
1.2 植物病毒载体分类 236
2 植物病毒载体的构建 241
2.1 基因替代置换 241
2.2 基因插入 242
2.3 融合抗原 242
2.4 基因互补 242
3 病毒载体的应用及评价 243
3.1 植物病毒载体表达系统在植物基因工程中的应用 243
3.2 植物病毒诱导的基因沉默系统(VIGS)在植物功能基因组研究中的应用 244
复习题 246
名词解释 246
问题 246
部分近期参考文献 247
第28章 植物基因转化受体系统的建立 250
1 植物基因转化受体系统的条件 250
1.1 高效稳定的再生能力 250
1.2 较高的遗传稳定性 250
1.3 具有稳定的外植体来源 251
1.4 对选择性抗生素敏感 251
1.5 对农杆菌侵染有敏感性 251
2 植物组织培养转化受体系统 251
2.1 植物组织培养转化受体系统的种类及其特性 251
2.2 植物组织培养转化受体系统建立的程序 253
2.3 植物组织培养转化受体系统建立的常见问题 255
3 植物非组织培养受体系统 258
3.1 植物生殖细胞受体系统 258
3.2 植物种子受体系统 259
3.3 植物茎尖分生细胞受体系统 259
3.4 植物质体受体系统 259
复习题 259
名词解释 259
问题 259
第29章 根癌农杆菌Ti质粒基因转化 260
1 根癌农杆菌的生物学特性 260
1.1 根癌农杆菌的形态结构、生活习性及寄主范围 260
1.2 根癌农杆菌的分类及鉴定 260
1.3 根癌农杆菌的遗传宿主及内共生原理 260
1.4 根癌农杆菌附着植物细胞的机制 261
2 根癌农杆菌侵染植物细胞的化学机制 261
2.1 根癌农杆菌的趋化性 261
2.2 根癌农杆菌侵染的诱导物及作用机制 261
2.3 冠瘿碱的化学特性及功能 264
3 根癌农杆菌的侵染能力及其特性 266
3.1 转化中常用的根癌农杆菌菌系及菌株 266
3.2 影响农杆菌侵染能力的内在因素 267
3.3 根癌农杆菌的侵染能力差异及植物的敏感反应 268
4 根癌农杆菌转化程序及操作原理 268
4.1 根癌农杆菌转化程序 269
4.2 根癌农杆菌的培养、纯化、保存及工程菌液制备 269
4.3 Vir区基因活化诱导物的使用 270
4.4 外植体的选择 271
4.5 外植体的预培养、接种及与农杆菌的共培养 272
4.6 外植体脱菌及选择培养 273
5 根癌农杆菌转化方法 274
5.1 整体植株接种共感染法 274
5.2 叶盘转化法 275
6 根癌农杆菌转化系统的评述 276
复习题 277
名词解释 277
问题 277
第30章 发根农杆菌Ri质粒基因转化 278
1 发根农杆菌的生物学特性 278
1.1 发根农杆菌的宿主及转化体的特性 278
1.2 发根农杆菌的分类及命名 279
1.3 毛状根是单细胞克隆体 279
1.4 发根农杆菌的冠瘿碱合成 280
2 发根农杆菌基因转化策略 280
2.1 共整合载体转化 280
2.2 双元载体转化 280
2.3 Ri质粒与Ti质粒的相容性 280
3 发根农杆菌基因转化的方法及操作原理 280
3.1 转化方法 281
3.2 毛状根的培养 281
4 发根农杆菌基因转化的影响因素 281
4.1 发根农杆菌种类之间侵染能力的差异 281
4.2 发根农杆菌Vir区基因的影响 282
4.3 发根农杆菌染色体基因的影响 282
4.4 宿主对发根农杆菌侵染的敏感性 282
5 发根农杆菌转化的应用 282
5.1 促进生根 282
5.2 增强抗逆性 282
5.3 次生代谢产物生产 282
复习题 283
名词解释 283
问题 283
第31章 植物病毒载体介导基因转化 284
1 植物病毒的生物学特性 284
1.1 植物病毒的种类及其特性 284
1.2 植物病毒的形态结构 285
2 植物病毒介导基因转化的原理 286
2.1 植物病毒的侵染机制 286
2.2 病毒在植物细胞内的装配 286
3 植物病毒介导基因转化的程序 287
3.1 病毒载体转化系统的基本条件 287
3.2 病毒载体转化系统的选择策略 287
3.3 病毒载体转化的方法 288
4 病毒载体与质粒载体转化系统的比较 288
4.1 病毒载体与质粒载体转化系统的异同 288
4.2 病毒载体的缺点 288
5 病毒载体转化系统的应用潜力 288
复习题 289
名词解释 289
问答题 289
第32章 DNA直接导入法基因转化 290
1 化学诱导DNA直接转化 290
1.1 PEG介导基因转化 290
1.2 脂质体介导基因转化 292
2 物理法诱导DNA直接转化 293
2.1 电激法介导基因转化 293
2.2 超声波介导基因转化 294
2.3 显微注射介导基因转化 295
2.4 激光微束介导基因转化 296
2.5 基因枪法介导基因转化 297
2.6 低能离子束介导植物基因转化 ～301
复习题 302
名词解释 302
问题 302
第33章 植物种质系统介导基因转化 303
1 花粉管通道法介导基因转化 303
1.1 花粉管通道法的提出 303
1.2 花粉管导人的原理 303
1.3 花粉管通道法的操作程序 304
1.4 对花粉管通道法的技术评价 304
2 花粉粒介导基因转化 305
2.1 花粉粒介导基因转化的原理 305
2.2 花粉粒介导基因转化的操作程序 305
2.3 花粉粒基因转化的优点及问题 306
2.4 花粉粒基因转化的应用 306
3 生殖细胞浸泡法介导基因转化 306
3.1 浸泡转化法的原理 306
3.2 浸泡转化法程序 307
3.3 浸泡转化法的技术评价 307
4 胚囊、子房注射法介导基因转化 308
4.1 胚囊、子房注射法的原理 308
4.2 胚囊、子房注射法的操作程序 308
4.3 胚囊、子房注射法的评述 308
5 萌发种子基因转化 309
5.1 萌发种子基因转化的原理 309
5.2 萌发种子胚基因转化方法 309
5.3 萌发种子基因转化的优缺点 309
5.4 萌发种子基因转化的应用前景 309
复习题 309
名词解释 309
问题 309
第34章 植物质体基因转化系统 310
1 植物质体基因转化系统概述 310
1.1 植物质体系统的定义 310
1.2 植物质体基因转化的研究历史 310
1.3 植物质体基因转化系统的优越性 310
2 叶绿体基因转化及原理 311
2.1 叶绿体基因组结构特点 311
2.2 叶绿体的转化方法及原理 311
2.3 叶绿体基因转化载体的特性 311
2.4 外源基因在叶绿体基因组的整合原理 312
3 外源基因在叶绿体基因组的表达 313
4 转化外源基因在叶绿体基因组的同质化途径 314
4.1 16S rRNA突变型细胞途径 314
4.2 利用筛选标记基因途径 314
4.3 利用花粉管导入途径 314
5 标记基因的选择及删除 314
5.1 选择筛选标记基因 314
5.2 筛选标记基因的删除 315
6 叶绿体基因工程的应用 315
6.1 提高光合效率 315
6.2 改良作物特性 316
6.3 生产药物及工业生物产品 316
7 存在问题及展望 316
7.1 转化效率低 316
7.2 叶绿体同质化困难 317
7.3 展望 317
复习题 317
名词解释 317
问题 317
部分近期参考文献 317
第六篇 转基因植物的检测
第35章 标记及报告基因的表达检测 320
1 抗生素抗性基因检测 320
1.1 β-葡萄糖苷酸酶基因gus的检测 320
1.2 氯霉素乙酰转移酶基因cat的检测 322
1.3 77pt-II基因的检测 323
2 抗除草剂基因检测 324
2.1 pat基因的检测原理 324
2.2 检测方法 325
3 生化代谢基因检测 325
3.1 冠瘿碱合成酶基因的检测 325
3.2 萤光素酶基因的检测 325
3.3 二氢叶酸还原酶基因的检测 326
4 生物安全性标记基因检测 326
4.1 磷酸甘露糖异构酶基因(pmi)的检测 326
4.2 木糖异构酶基因(xyla)检测 327
4.3 甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的测定 327
4.4 绿色荧光蛋白基因gfp的检测 328
复习题 328
名词解释 328
问题 328
第36章 外源基因整合检测 329
1 外源基因整合的Southern杂交鉴定 329
1.1 植物DNA提取 329
1.2 杂交探针的制备 330
1.3 Southern印迹杂交 332
1.4 Southern印迹杂交结果分析 335
2 整合外源基因拷贝数的IPCR检测 337
2.1 IPCR的原理 337
2.2 IPCR技术要点 337
3 整合外源基因实时荧光定量PCR检测 337
3.1 实时荧光定量PCR概述 337
3.2 实时荧光定量PCR的基本概念 338
3.3 实时荧光定量PCR的化学原理 338
3.4 应用SYBR Green l法进行基因整合检测（绝对定量分析） 340
4 整合外源基因的原位杂交 340
4.1 染色体DNA原位杂交原理 341
4.2 染色体DNA原位杂交方法 341
复习题 341
名词解释 341
问题 341
第37章 外源基因的表达检测 342
1 外源基因转录的Northern杂交检测 342
1.1 植物RNA提取 342
1.2 探针制备 344
1.3 Northern斑点杂交 344
1.4 Northern印迹杂交 344
2 外源基因表达的RT-PCR检测 345
2.1 原理 345
2.2 RT-PCR反应程序 345
3 外源基因表达蛋白的检测 345
3.1 ELISA检测 345
3.2 免疫荧光技术检测 346
4 表达蛋白的含量测定 346
5 Western杂交检测 347
5.1 Western杂交原理 347
5.2 Western杂交程序 347
5.3 Western印迹实验设计 348
6 外源基因表达的原位杂交检测 348
6.1 组织细胞mRNA原位杂交 348
6.2 外源基因表达蛋白的组织细胞免疫定位 349
6.3 组织印迹的Northern及Western杂交 349
复习题 350
名词解释 350
问题 350
第38章 转基因植物的生物学特性检测 351
1 转基因植株外源基因纯合和嵌合性检测 3 5 1
1.1 转基因植株外源基因纯合体检测 351
1.2 转基因植株嵌合体检测 355
2 转基因植物遗传多样性检测 355
2.1 RFI P检测分析原理 355
2.2 RAPD检测分析原理 356
2.3 SSR标记分析转基因植株的遗传多样性 356
3 转基因植株的目的性状检测 358
3.1 生理生化检测转基因植物的目的性状指标 358
3.2 转基因植物目的性状的生物学鉴定 358
4 转基因植物稳定性检测 359
复习题 359
名词解释 359
问题 359
部分近期参考文献 360
第七篇 转基因植物的遗传特性及其安全性
第39章 外源DNA在转基因植物中的整合特性 362
1 外源DNA的整合特点 362
1.1 外源DNA整合的随机性 362
1.2 外源DNA整合的规律性 362
1.3 农杆菌介导法的整合特点 363
1.4 基因枪法的整合特点 363
1.5 花粉管通道法的整合特点 364
2 外源DNA的整合机制 364
2.1 T-DNA整合的机制 364
2.2 直接导入法外源DNA整合的分子机制 365
3 外源DNA的整合方式及结构变化 367
3.1 外源DNA的整合方式 367
3.2 转化后外源DNA的结构变化 368
4 外源DNA整合的效应 369
4.1 位置效应 369
4.2 重组效应 369
4.3 转基因拷贝数的效应（剂量效应） 370
4.4 转基因沉默 370
5 外源基因的删除 370
5.1 共转化法 370
5.2 转座子法 370
5.3 位点特异性重组法 371
5.4 染色体内同源重组法 372
5.5 几种方法的比较和评价 372
6 提高外源DNA有效整合的技术 372
6.1 定点重组转基因技术简介 372
6.2 定点重组转基因技术的主要类型 372
6.3 位点特异性重组的作用机制 373
6.4 位点特异性重组的应用 373
复习题 374
名词解释 374
问题 374
第40章 外源基因在转基因植物中的表达特性 375
1 外源基因的瞬时表达 375
1.1 瞬时表达的过程 375
1.2 瞬时表达的机制 375
1.3 植物瞬时表达的技术 376
1.4 瞬时表达的应用 376
2 外源基因的稳定表达 377
2.1 外源基因稳定表达的特点 377
2.2 外源基因稳定表达的类型 377
3 同源性和异源性外漂基因的表达 378
3.1 同源性外源基因的表达 378
3.2 异源性外源基因的表达 379
4 外源基因的沉默 379
4.1 转基因沉默的表现 379
4.2 转基因沉默的机制 379
5 外源基因的整合方式对其表达的影响 381
5.1 外源基因的整合位置 381
5.2 外源基因的拷贝数 381
6 优化外源基因表达的策略 381
6.1 启动子的合理选择 381
6.2 目的基因的修饰 382
6.3 信号肽序列的利用 382
6.4 特殊序列的恰当使用 382
6.5 利用优良的转化方法和重组系统 383
复习题 383
名词解释 383
问题 383
第41章 外源基因的遗传特性及其利用 384
1 外源基因的遗传规律 384
1.1 孟德尔式遗传 384
1.2 非孟德尔式遗传 385
2 外源基因的遗传稳定性 387
2.1 转基因在转化细胞中的稳定性 387
2.2 转基因在遗传传递中的稳定性 387
2.3 辖基因植株的倍性变化 388
2.4 沉默转基因的遗传稳定性 388
3 影响外源基因遗传特性的因素 388
3.1 环境条件 388
3.2 转化方法 389
4 转基因材料在遗传育种中的应用 389
4.1 转基因材料在遗传学研究中的利用 389
4.2 转基因材料的育种利用 390
4.3 转基因材料的基因聚合利用方法 392
4.4 快速利用转基因材料的技术 392
复习题 393
名词解释 393
问题 393
第42章 转基因植物的安全性 394
1 转基因生物安全性概述 394
1.1 生物安全的定义 394
1.2 转基因生物的安全性评价 394
1.3 转基因生物安全等级的划分 395
2 转基因植物的基因元件安全性 395
2.1 目的基因的安全性 395
2.2 标记基因的安全性 395
2.3 调控元件的安全性 396
2.4 载体骨架序列的安全性 396
3 转基因植物的环境安全性 396
3.1 生存竞争能力 396
3.2 基因漂移的环境影响 397
3.3 转基因植物的功能效率评价 397
3.4 对生物多样性的影响 397
3.5 产业化后的环境监测与风险管理 398
4 转基因植物的食品安全性 398
4.1 转基因食品安全 398
4.2 转基因植物食品安全性的评价内容 398
5 转基因生物安全管理 399
5.1 国外转基因生物安全管理 399
5.2 我国转基因生物安全管理 399
6 转基因生物安全的风险交流 400
6.1 风险交流的定义 400
6.2 风险评估、风险管理和风险交流之间的关系 400
7 转基因生物安全事件澄清 401
7.1 Pusztai事件 401
7.2 大斑蝶事件 401
7.3 转基因玉米品种对大鼠肾脏和肝脏毒性事件 401
复习题 401
名词解释 401
问题 401
部分近期参考文献 401
第八篇 生物信息学与植物基因工程
第43章 生物信息学概述 406
1 什么是生物信息学？ 406
1.1 生物信息学概念 406
1.2 生物信息学的研究内容 406
2 生物信息学发展简史 408
3 生物分子数据库 408
3.1 基因组数据库 409
3.2 功能数据库 409
4 生物信息学在植物基因工程中的应用 410
4.1 生物信息学在基因信息挖掘中的应用 410
4.2 生物信息学在基因克隆中的应用 410
4.3 生物信息学在转基因植物表达分析中的应用 411
4.4 生物信息学在整合外源基因结构功能分析中的应用 411
复习题 411
问题 411
第44章 生物信息学与基因结构功能分析 412
1 序列同源性分析 412
1.1 序列比对 412
1.2 进化树分析 413
2 基因完整性分析 414
3 基因结构域分析 414
4 启动子分析 414
4.1 在线搜索的方法 415
4.2 本地运行方法 415
复习题 416
问题 416
第45章 生物信息学与植物基因分离克隆 417
1 植物基因组与基因信息获取 417
1.1 TAIR库资源的获取 417
1.2 GenBank库资源的获取 417
2 分子标记和基因组数据分析 418
2.1 基因表达数据分析与候选基因筛选 418
2.2 基因芯片数据分析 418
2.3 Next-generation sequencing (NGS)数据分析 419
3 基因克隆中的生物信息学方法 421
3.1 PCR引物设计方法 421
3.2 电子克隆基因 422
复习题 424
问题 424
第46章 生物信息学与蛋白质结构功能分析 425
1 蛋白质结构数据库 425
1.1 PROSITE 425
1.2 PDB 425
1.3 SCOP 425
1.4 CATH 425
1.5 PIR和PSD 426
1.6 SWISS-PROT 426
1.7 COG 426
2 蛋白质结构预测 426
2.1 蛋白质二级结构预测的方法及软件 426
2.2 蛋白质三级结构预测的方法及软件 427
3 蛋白质功能预测 428
3.1 蛋白质功能预测方法 428
3.2 蛋白质结构与功能关系数据库 428
复习题 429
问题 429
部分近期参考文献 430
植物基因工程申英文名词对照 431