在科学技术迅猛发展的今天,以改变基因为目标的基因编辑技术不断更新迭代,已从第一代、第二代技术,跃进到第三代技术——CRISPR-Cas9。与前两代技术相比,CRISPR-Cas9技术在操作、成本与应用范围上都具有无可比拟的优势,在生命科学、医学、农业等领域都将发挥巨大的作用,从而改善人类的生存状况。
本书参阅近年来国内外相关专著、文献编写而成,主要分为基因组编辑、基因驱动与基因组解析三大部分,特别注重介绍CRISPR-Cas9的发展动态和研究成果。本书适合作为高等学校生命科学类通识课教材,能为从事基因编辑技术科研和教学的广大同仁,以及生物、医学、农林类专业的本科生、研究生提供参考,也可作为大众了解现代生物技术的科普读物。
- 目录
- 前辅文
- 第一部分 基因组编辑的第三代分子工具——CRISPR-Cas9
- 一 基因组编辑的基本原理
- 1. 基因组的概念
- 2. 基因组编辑的分子工具
- 3. 基因组编辑的第三代分子工具
- 4. DNA双链断裂的修复途径
- 二 CRISPR系统:从发现到成功
- 三 CRISPR技术是以往基因重组技术的飞跃
- 1. 基因重组技术
- 2. CRISPR技术较基因重组技术的高超之处
- 四 围绕CRISPR技术的专利之争
- 五 CRISPR技术的医学应用
- 1. 基因治疗
- 2. 基因组编辑使基因治疗迎来新局面
- 3. 基因组编辑公司纷纷成立
- 六 体外受精技术与克隆技术
- 1. 体外受精技术
- 2. 克隆技术与克隆羊“多莉”的诞生
- 七 人类受精卵的基因组编辑
- 1. 胚胎干细胞
- 2. 诱导多能干细胞
- 3. 对非人灵长类动物受精卵的基因组编辑
- 4. 中国学者应用基因组编辑的探索研究
- 5. 技术的成熟与伦理的“滑坡”
- 6. 杜德纳的劝告
- 7. 关于人类基因组编辑的国际峰会
- 8. 美国科学院指南的重要改变
- 9. 英国纳菲尔德生命伦理学理事会改变主张
- 10. 近年来CRISPR技术的飞速发展
- 八 基因组编辑婴儿的诞生
- 九 人类改良农作物、畜禽和水产养殖品种的历程
- 1. 人类农耕文明时期的育种
- 2. 辐射育种
- 3. 转基因食品
- 4. 基因组编辑将改变农作物、畜禽和水产养殖品种
- 十 基因组编辑技术向“长生不老”发出挑战
- 1. 超过105岁的长寿者死亡率呈下降趋势
- 2. 以往的“115岁上限”说
- 3. 硅谷的长寿企业
- 4. 基因组编辑技术挑战“返老还童”
- 十一 CRISPR技术能使绝灭的动物复活吗?
- 1. 克莱顿的奇思妙想
- 2. 复活绝灭古动物的两大难题
- 3. 近期绝灭生物及濒临绝灭生物的克隆
- 4. 与克莱顿相反的科学想法
- 十二 尼安德特人能否复活?
- 1. 尼安德特人是现代智人的“兄弟”
- 2. 如何让尼安德特人复活?
- 第二部分 CRISPR技术用于基因驱动
- 十三 基因驱动的概念
- 十四 “偷懒”的好主意与里程碑意义的实验
- 十五 一项灭蚊研究
- 十六 利用不孕基因的基因驱动
- 十七 在非洲实施的灭蚊计划
- 十八 基因驱动用于哺乳动物的问题
- 十九 关于基因驱动的监管问题
- 二十 警惕基因驱动的“武器化”
- 第三部分 人类基因组解析
- 二十一 遗传因素和环境因素对于性状的形成孰重孰轻
- 二十二 人类基因组解析——揭示基因与性状的关联性
- 1. 人类基因组计划
- 2. 测序仪的功能改良
- 3. 单核苷酸多态性与基因的概念接近
- 4. 全基因组关联分析
- 5. 基因组解析颠覆了传统生物学研究方法
- 二十三 基因组解析催生直接面向消费者(DTC)企业的兴起
- 1. 直接面向消费者的基因检测
- 2. 23andMe公司曾遇到的挫折
- 3. DTC在大数据解析中寻求出路
- 4. 疾病危险度预测及药物的有效性
- 5. 医生与患者对待DTC的不同态度
- 6. 对美国DTC的评估
- 7. 日本DTC的发展概况
- 二十四 基因组解析具有广阔的应用前景
- 1. 基因组相亲
- 2. 揭开身世的秘密与“寻根问祖”
- 3. 基因组解析与考古学研究
- 4. 基因组解析使DNA鉴定更为简便有效
- 5. 基因组解析与癌症的早期发现
- 参考文献