基因工程学原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:陕西西安交通大学

作者:马建岗

出品人:

页数:353

译者:

出版时间:2007-9

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787560524559

丛书系列:

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• 科幻
• 基因工程
• 生物技术
• 分子生物学
• 遗传学
• 生物科学
• 生命科学
• 基因组学
• 生物工程
• 医学
• 农业

细胞与分子生物学前沿探索：生命蓝图的解码与重塑 导语： 这是一个关于生命最基本构筑模块的史诗。当我们凝视细胞这微观的宇宙，我们看到的不仅是复杂的机器，更是遵循着精确化学法则、自我复制、并不断演化的信息系统。本书将带领读者深入到细胞核的深处，解析生命信息如何被编码、表达、调控和修复，从而揭示生命现象背后的统一规律。 --- 第一部分：生命信息学的基石——从宏观到微观的视角 第一章：细胞的结构与功能整合——微观世界的组织架构 生命体的基本单位——细胞，其复杂性令人惊叹。本章将详细剖析真核细胞与原核细胞的结构差异，聚焦于细胞器（如线粒体、内质网、高尔基体）各自承担的专业化职能。我们将探讨细胞骨架系统如何维持细胞形态、驱动运动，并作为细胞内物质运输的“高速公路”。重点解析细胞膜的流动镶嵌模型，以及膜蛋白在物质跨膜转运、信号接收与传递中扮演的关键角色。本章强调结构如何决定功能，以及细胞器间的精密协作，构成一个动态平衡的生命系统。 第二章：核酸的化学本质与物理形态——遗传信息的载体 脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）是生命的蓝图。本章从化学角度入手，解析核苷酸的结构，以及DNA双螺旋结构的稳定性来源——氢键、碱基堆积作用。我们将深入探讨染色质的包装机制，从核小体到高度浓缩的染色体，理解DNA如何适应细胞周期中的不同状态（间期与分裂期）。此外，对RNA的类型（mRNA, tRNA, rRNA, 非编码RNA）及其独特的结构特征进行详细描述，为后续的分子事件奠定基础。 第三章：生物大分子的自组装与动力学——蛋白质的“生命之舞” 蛋白质是生命活动的执行者。本章着重阐述蛋白质的四级结构形成过程，并分析折叠的物理化学驱动力。我们将讨论分子伴侣（Chaperones）在确保蛋白质正确折叠中的关键作用，以及蛋白质的动态性——构象变化如何驱动酶促反应、肌肉收缩或信号传导。此外，蛋白质降解途径（如泛素-蛋白酶体系统）的重要性将被详细分析，这是维持细胞内稳态、清除错误折叠蛋白的“回收站”。 --- 第二部分：遗传信息的复制、表达与调控 第四章：DNA的精确复制与修复机制——代际传递的可靠性保障 遗传信息的准确无误传递是物种延续的前提。本章详述DNA半保留复制的分子机制，从复制起始点识别到引物合成、DNA聚合酶的行进方向与校对功能。特别关注真核生物染色体末端的维持问题——端粒和端粒酶的调控。随后，本章将聚焦于细胞对DNA损伤的监控和修复系统，包括错配修复（MMR）、核苷酸切除修复（NER）、碱基切除修复（BER）等，阐释这些机制如何维持基因组的稳定性。 第五章：基因表达的转录过程——从DNA到RNA的蓝图读取 转录是基因表达的第一步。本章深入剖析RNA聚合酶（I, II, III型）在不同基因调控中的特异性。对于依赖RNA聚合酶II的蛋白质编码基因，我们将详细讲解转录起始、延伸和终止的复杂调控网络，包括转录因子、增强子、沉默子和转录起始复合体（PIC）的协同作用。同时，真核生物特有的RNA初级转录本加工（加帽、剪接、加尾）过程将被细致描绘，这些后转录修饰如何决定mRNA的稳定性、运输和翻译效率。 第六章：蛋白质的翻译合成——遗传密码的解读与肽链的延伸 本章聚焦于遗传密码（Codon）的解读机制。我们将描述核糖体（Ribosome）的精妙结构及其催化肽键形成的分子基础。tRNA如何通过反密码子准确识别mRNA上的密码子，以及翻译起始因子和延伸因子的作用将被详尽阐述。此外，对翻译终止、核糖体的循环利用，以及在翻译过程中可能出现的“流移”（Frameshifting）现象及其生物学意义进行讨论。 第七章：基因表达的精细调控——从环境信号到表型变化的转换 生命体对环境的响应依赖于对基因表达的快速、精确调控。本章系统梳理真核生物基因表达调控的多个层面： 1. 转录水平调控： 深入探讨染色质重塑（如组蛋白的化学修饰——乙酰化、甲基化）如何影响基因的可及性。 2. 转录后调控： 重点分析miRNA、siRNA等短非编码RNA如何通过RNA干扰（RNAi）机制沉默特定基因。 3. 表观遗传学： 讨论DNA甲基化在长期基因沉默中的作用及其在发育和疾病中的意义。 本章旨在展示，一个细胞如何通过多层次的开关系统，调动和抑制数以万计的基因，以适应复杂多变的需求。 --- 第三部分：细胞间的通讯、周期与稳态维持 第八章：信号转导通路——细胞间信息的快速传递 细胞间的通讯是多细胞生物体形成和功能的基础。本章详细解析细胞表面受体（如G蛋白偶联受体GPCRs、酪氨酸激酶受体RTKs）如何捕获外部信号，并将其转化为细胞内部的分子事件。我们将追踪关键的信号通路，如MAPK级联反应、磷脂酰肌醇通路，并讨论第二信使（如cAMP, Ca2+）在放大和分化信号中的作用。重点解析信号的“交叉对话”和信号通路的整合能力。 第九章：细胞周期调控——生命节律的分子时钟 细胞的增殖需要严格的时序控制。本章深入探讨细胞周期的四个主要阶段（G1, S, G2, M期）及其分子开关——细胞周期蛋白（Cyclins）和依赖它们的蛋白激酶（CDKs）。我们将解析细胞周期检查点（Checkpoints）如何监控DNA完整性、纺锤体组装，并确保细胞在进入下一阶段前满足所有条件。对失控的细胞周期调控与肿瘤发生的关联进行简要的分子学描述。 第十章：细胞的命运决定——凋亡与分化 细胞的“生”与“死”同样重要。本章首先阐述细胞凋亡（Apoptosis）——程序性细胞死亡的分子机制，重点解析内源性与外源性凋亡通路如何通过Caspase级联反应将细胞“有序地”清除。随后，本章探讨细胞分化过程中基因表达的定向重编程，以及干细胞自我更新与定向分化的分子机制，揭示组织和器官如何通过精确控制细胞命运而形成。 --- 结语： 本书构建了一套完整的分子细胞生物学知识框架，从分子结构到宏观功能，从信息编码到动态调控，全面覆盖了现代生命科学研究的核心领域。它不仅为理解生命现象提供了坚实的理论基础，也为后续深入探索复杂生命系统的奥秘指明了方向。

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这本《基因工程学原理》简直是为我这种刚刚踏入生命科学领域的初学者量身定制的宝典。我之前对分子生物学和遗传学已经有了一些基础的了解，但一接触到基因编辑、重组DNA技术这些前沿概念时，总觉得隔着一层厚厚的迷雾。这本书的叙述方式非常友好，它没有一开始就抛出那些晦涩难懂的专业术语和复杂的实验流程，而是像一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我构建起整个知识体系。我尤其欣赏它在基础概念阐述上的深度和清晰度。比如，它对限制性内切酶的作用机制、质粒载体的构建逻辑，以及连接酶如何“缝合”DNA片段的细节描述，都配有非常精妙的比喻和图示，让我瞬间茅塞顿开。读完前几章，我不再是对这些技术感到敬畏，而是充满了探索的渴望。它成功地将那些原本高高在上的“黑科技”，拉到了可以理解、可以操作的层面。那种豁然开朗的感觉，比单纯的记忆知识点要来得实在得多，真正做到了“授人以渔”，让我对后续学习的信心倍增。

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我必须强调这本书在“前沿性”方面的更新速度和广度。生物技术领域日新月异，昨天还是突破，今天可能就成了基础知识。我对很多旧版教材的失望之处在于，它们对新兴技术，比如单细胞测序的原理、合成生物学的基本逻辑，往往覆盖不足或者更新滞后。然而，《基因工程学原理》在这方面做到了令人瞩目的平衡：它用坚实的传统原理打底，确保地基稳固，但对新兴工具的介绍也保持了极高的敏感度和详细度。我惊喜地发现，书中对新兴的基因组编辑工具（如碱基编辑、先导编辑）的介绍，不仅讲解了其基本原理，还讨论了它们在克服传统CRISPR脱靶效应方面的潜力与挑战。这说明编者团队并非满足于固守经典，而是真正将这本书定位为连接“现在”与“未来”的桥梁，确保读者不会在接触到最新的科研论文时感到知识断层。

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坦白说，我最初拿起这本书时，是抱着一种“凑合着用”的心态，毕竟市面上同类教材汗牛充栋，很难找到一本既有深度又不失趣味性的。然而，这本书的实验案例分析部分，彻底颠覆了我的预期。它不仅仅是罗列了某个技术（比如PCR或Southern Blotting）的步骤，而是深入剖析了这些技术在不同科学问题解决过程中的“决策点”。作者似乎在提醒读者：实验设计不是一个线性的过程，而是充满了权衡与选择。比如，在讨论基因克隆时，它会对比使用噬菌体载体和酵母人工染色体（YAC）的利弊，以及在不同目的下如何选择合适的启动子和标记基因。这种对“为什么选择A而不是B”的追问，极大地提升了我的批判性思维能力。书中的插图质量也令人称赞，它们不是那种僵硬的、教科书式的平面图，而是带有强烈空间感的结构模型，仿佛能触摸到DNA螺旋的纹理。对于任何希望将理论应用于实际研究工作的人来说，这本书提供的远不止是“原理”，更是一种“研究哲学”。

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这本书的编排逻辑，展现出一种罕见的宏观视野和微观精确度的完美结合。我最喜欢的是它对基因工程伦理和社会影响的探讨部分。在所有关于酶切、转化和测序的硬核内容之后，作者笔锋一转，开始探讨CRISPR技术对人类生殖细胞编辑的争议，以及转基因作物在全球农业中的角色和监管困境。这些讨论并非蜻蜓点水、走过场，而是引用了多个历史案例和最新的法律法规草案，促使读者跳出实验室的象牙塔，去思考科学发现的社会责任。这种对科学双刃剑属性的深刻反思，让这本书的价值远远超出了技术手册的范畴。它提醒我，作为未来的生物工程师，我们不仅要掌握技术，更要具备人文关怀和对未来后果的预判能力。这种跨学科的视角，在很多纯粹强调技术的教材中是缺失的，也正因如此，这本书在我书架上的地位无可替代。

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这本书的阅读体验就像是一次精心策划的科幻探险，只不过这次的“外星世界”是细胞内部的微观结构。语言风格上，作者极富画面感，尤其在描述DNA修复机制和基因表达调控网络时，常常使用拟人化的手法，将复杂的生化反应描绘成一场场精密的“内部战争”或“信号传递接力赛”。例如，描述转录因子如何像一个精准的“信号接收器”与特定的DNA序列结合时，那种动态的描述方式，比死记硬背一堆蛋白质名称要有效得多。对于我这种对细节记忆力稍弱的学习者来说，这种叙事驱动的学习方式简直是救星。虽然全书涉及的知识点非常密集，但流畅的文笔和巧妙的章节过渡，使得阅读过程保持着极高的心流状态，不知不觉中，几个小时就过去了，而我的脑子里装载的知识密度却远超预期。

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