从20世纪中叶开始，分子生物学研究得到高速发展，主要原因之一是研究方法，特别是基因操作和基因工程技术的进步。一、DNA操作技术 二、基因克隆的常用载体系统 三、基因的分离与鉴定

DNA克隆(DNA cloning)：应用酶学的方法，在 体外将目的基因与载体DNA结合成一具有自我复 制能力的DNA分子—复制子，继而通过转化或转 染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞， 再进行扩增、提取获得大量同一DNA分子的过程。 DNA克隆又称基因克隆（gene cloning）。 基因工程（genetic engineering）：实现基因克 隆所采用的方法及相关的工作

以含钛电炉熔分渣提钛后的水浸液为原料，采用常压回流法和水热法分别合成了4A分子筛.在控制硅铝比（n（SiO2）/n（Al2O3）摩尔比）为2的条件下，系统探讨了水钠比（n（H2O）/n（Na2O）摩尔比）、反应时间和温度对合成4A分子筛物相和微观形貌的影响.当控制水钠比为80且反应时间为8 h时，采用常压回流法可以制备出尺寸均一且结晶完全的4A分子筛；而采用水热法在120℃条件下，3 h即可制备得到形状规则的4A分子筛.另外，探讨了水热法不同反应温度条件下制备的分子筛对硫酸铜溶液吸附性能的影响.结果表明：反应温度为120℃条件下合成的4A分子筛对铜离子的吸附效率最高，在150 min时其吸附率可达70%

研究了采用沸石分子筛和碳分子筛吸附床的变压吸附制高纯氧工艺以及采用基于PLC控制系统对流量、压力和电磁阀进行的调节和控制,确立了两级变压吸附制高纯氧的工艺流程和各吸附床的最佳吸附周期,分析了排气量对氧气纯度的影响.实验结果表明氧气的最高纯度可达到99.5%

选用文献报道的14个渣系铁氧化物活度aFetO作为基础实验数据,验证了基于炉渣离子-分子共存理论(IMCT)所定义的铁氧化物综合质量作用浓度NFetO表征炉渣氧化性的可能性和精度.为了得到14个渣系的NFetO,建立了CaO-SiO2-MgO-FeO-Fe2O3-MnO-Al2O3-P2O5渣系的IMCT-Ni模型,其他13个渣系NFetO可由该渣系的IMCT-Ni模型经简化得到.结果表明,铁氧化物综合质量作用浓度NFetO不仅可像活度aFetO一样表征炉渣氧化性,而且比实测aFetO精度更高

金属有机骨架材料（metal-organic frameworks, MOFs）由于具有规整的孔道结构，较高的孔隙率十分适合作为相变材料的载体，从而实现对相变芯材的有效封装。本文采用分子动力学方法，对Cr-MIL-101负载十八烷，十八酸，十八胺和十八醇等不同芯材而构筑的复合相变材料的结构特性进行了研究，主要包括相变芯材和金属有机骨架基材之间的相互作用，芯材在金属有机骨架材料孔道内的扩散特性以及空间分布特性等。研究表明：十八酸和金属有机骨架基体之间的相互作用最强，十八醇和十八胺次之，十八烷最弱，具体体现在相变芯材分子与金属有机骨架材料之间的相互作用能，回转半径，分子动能，自扩散系数以及热容等众多方面，此外，当芯材分子间相互作用和金属有机骨架材料与芯材之间的相互作用达到平衡时，芯材分子在孔道内处于较为自由的状态，有利于扩散的进行，进而有利于芯材的结晶

在固体中，原子或分子的迁移只能靠扩散 来进行，因而研究扩散特别重要。物质内 部的原子依靠热运动使其中能量高的部分 脱离束缚跳迁至新的位置，发生原子迁移。 大量的原子迁移造成物质的宏观流动称做 扩散。扩散是物质中原子（或分子）的迁 移现象，是物质传输的一种形式

油水两相是海底管道和集输管线常见的腐蚀工况之一。以3Cr钢为代表的低Cr合金钢是目前具有良好耐蚀性能的重要材料，但是，在油水两相层流工况下，特别是加注了一定缓蚀剂的条件下，3Cr钢的适用性尚不明确。通过高温高压反应釜模拟了油水两相层流工况的腐蚀环境，结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射谱（XRD）、激光共聚焦拉曼光谱、电化学交流阻抗等测试表征方法，研究了3Cr钢的腐蚀行为及缓蚀剂对其耐蚀性能的影响。结果表明，在油水分层工况下，3Cr钢的腐蚀产物膜为明显的双层膜结构，其内层腐蚀产物膜为结构致密的富Cr层，表现出良好的抗CO2腐蚀性能，但加入100 mg·L?1十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐缓蚀剂后，3Cr钢并未得到有效的缓蚀保护。腐蚀产物分析和电化学研究表明，烷烃分子、缓蚀剂分子及富Cr层间存在竞争关系，烷烃分子干扰了缓蚀剂分子的有序排列，影响了3Cr钢的耐蚀性

又称遗传操作。广义的包括细胞工程、 染色体工程和基因工程，狭义的仅指基 因工程。是以遗传学特别是分子遗传学 为理论基础，以现代物理学、化学等技 术手段，按照人们设计的生物蓝图，在 细胞、染色体和基因的不同水平上，对 生物的遗传性进行定向的改造。遗传工 程在人类健康和工业、农业、环境保护 等方面有着广阔的应用前景

本课程较为全面，系统地阐述基因工程的基本理论和基本概念，并力求反映该学科的最新进展。基因工程是生物学科中的高级课程，主要针对高年级本科生开设。学生在此之前需要掌握普通生物学、遗传学、生物化学、分子生物学等方面的专业知识，以及分析化学、有机化学、无机化学、大学物理等方面的基本知识