本书系统阐述基因组工程的理论、技术与应用，共分七章，构建了从基础到应用、从技术到伦理的完整知识体系。第一章介绍基因组工程的理论基础、技术体系与研究工具，奠定学科认知；第二章梳理测序技术四代发展历程及未来AI、量子计算等前沿趋势；第三章详解经典与新型基因组编辑技术，重点阐述CRISPR/Cas系统等核心技术原理；第四至六

"本书系统介绍基因工程的基本原理、核心技术和主要应用。本书从基因工程的学科内涵、发展历程、技术流程和工程范式入手，阐述遗传信息流动、DNA与RNA结构、基因表达调控、基因组与多组学等分子生物学基础，并介绍限制酶、核酸酶、聚合酶、连接酶等常用工具酶，为理解重组DNA技术奠定基础。 在技术内容方面，本书围绕宿主细胞与载体

本书分为计算机模拟构建重组载体、总DNA的提取和检测、质粒的提取及检测、mRNA提取和cDNA制备、体外扩增目的基因、构建含有外源基因的重组载体等。

本书从“基因与自然”“基因与农业”“基因与工业”“基因与医学”“基因与未来”五个方面，将基因科学与科技强国、农业强国、制造强国等方向结合论述，总结我国基因科学的发展成就，展开基因科学与各个领域融合发展的画卷，为人类健康、绿色、长远的未来继续勾画蓝图。

本书系统梳理了基因工程的理论体系与技术脉络，构建起从分子机制到产业实践的完整知识框架。全书以现代生物科学发展为背景，阐述基因工程作为多学科交叉的新兴技术学科地位，其在医学、农业等领域的广泛应用。

我国在农业转基因领域已经建立了一套自主研发体系和生物安全保障体系，获得了一批具有自主知识产权、具备产业化应用前景的抗虫耐除草剂玉米和耐除草剂大豆等新品系；同时，我国对转基因品种管理严格规范，农业转基因生物通过科学、依法评价后才能获得安全证书。同时还要依据《种子法》有关规定进行品种审定和取得种子生产经营许可后，才能生产种

本书在第一章，首先进行大肠杆菌DH5α感受态细胞的制备；第二章开展α-淀粉酶基因的克隆；第三章对阳性克隆进行菌落PCR验证；第四章完成质粒DNA的提取和双酶切；第五章进行目的基因胶回收纯化和载体的连接；第六章进行表达载体的转化及阳性克隆的鉴定；第七章对产α-淀粉酶工程菌进行发酵培养；第八章诱导α-淀粉酶蛋白表达；第九章

基因治疗是现代生物医药领域中的一场革命，是一种从基因水平进行疾病治疗的新策略，受到社会各界的普遍关注。除遗传病治疗外，它在肿瘤、获得性疾病和一些常见病治疗中也发挥了越来越重要的作用。2013年，以CRISPR/Cas系统为代表的新一代基因编辑技术诞生，使得基因编辑变得更为简易、高效，当它应用于基因治疗时，能通过改写、修

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

本书的主要内容有创新理论与方法、生物芯片超材料、传感模式及其在核酸、蛋白、外泌体、单细胞检测中的应用等。本书基于编写团队的一线科研实战经验，针对国家面向人民生命健康的重要国家战略需求，融合微电子、材料与生命科学、临床医学等多学科，解决我国生物芯片卡脖子技术。