本書較全面、系統(tǒng)地介紹了細胞工程的基本原理、基本技術(shù)及其應(yīng)用以及學(xué)科研究的最新成果。全書共分3篇。第1篇為細胞工程基礎(chǔ),主要概括介紹了細胞工程的發(fā)展和應(yīng)用、基本設(shè)備及其使用和無菌技術(shù)等;第2篇為植物細胞工程,主要包括植物的快速繁殖與脫病毒、胚胎和胚乳培養(yǎng)、胚珠和子房培養(yǎng)與離體受精、花粉和花藥培養(yǎng)、植物細胞培養(yǎng)以及次生物質(zhì)生產(chǎn)、原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細胞雜交和植物種質(zhì)的超低溫保存技術(shù)等;第3篇為動物細胞工程,主要包括動物細胞培養(yǎng)的基本技術(shù)、細胞融合與雜交瘤技術(shù)、細胞重組與動物克隆以及干細胞技術(shù)等。
本書可用作綜合院校、師范院校以及農(nóng)林院校細胞工程課程的教材,也可供其他院校有關(guān)專業(yè)的相關(guān)課程選用或參考。
第1篇細胞工程基礎(chǔ)
第1章緒論1
1?1細胞工程的定義和基本內(nèi)容1
1?2細胞工程中的基本技術(shù)2
1?2?1細胞培養(yǎng)技術(shù)2
1?2?2細胞融合技術(shù)3
1?2?3其他技術(shù)3
1?3細胞工程發(fā)展簡史3
1?3?1植物細胞工程的發(fā)展3
1?3?2動物細胞工程的發(fā)展4
1?4細胞工程的主要應(yīng)用5
1?4?1植物細胞工程的應(yīng)用5
1?4?2動物細胞工程的應(yīng)用6
思考題7
第2章細胞工程中的常用設(shè)備8
2?1細胞工程實驗室常用部分儀器設(shè)備8
2?1?1水純化裝置8
2?1?2超聲波清洗器8
2?1?3蒸汽壓力滅菌器9
2?1?4干熱滅菌設(shè)備10
2?1?5過濾除菌裝置10
2?1?6超凈工作臺12
2?1?7培養(yǎng)箱12
2?1?8搖床13
2?1?9移液器13
2?1?10顯微鏡14
2?1?11顯微操作儀14
2?1?12冷凍存儲設(shè)備15
2?1?13血球計數(shù)板15
2?2常用器皿16
2?2?1培養(yǎng)器皿16
2?2?2金屬器械17
2?3常用培養(yǎng)用品的清洗17
2?3?1玻璃器皿的清洗17
2?3?2橡膠制品的清洗17
2?3?3除菌濾器的清洗18
2?3?4塑料器皿的清洗18
2?3?5金屬器械的清洗18
2?3?6其他18
2?3?7常用洗滌液的種類和配制18
思考題19
第3章無菌技術(shù)20
3?1常用滅菌方法及原理20
3?1?1熱力滅菌20
3?1?2電離輻射滅菌22
3?1?3紫外線殺菌23
3?1?4過濾除菌23
3?1?5化學(xué)殺菌23
3?2無菌操作注意事項24
3?2?1無菌操作室的消毒24
3?2?2常見污染原因和預(yù)防措施25
3?3實驗室生物安全26
思考題27第2篇植物細胞工程
第4章植物細胞工程的基本原理和
技術(shù)基礎(chǔ)28
4?1植物細胞工程的基本原理28
4?1?1植物細胞的全能性28
4?1?2植物激素的調(diào)控作用28
4?2植物細胞和組織培養(yǎng)所需的營養(yǎng)和
環(huán)境條件29
4?2?1培養(yǎng)基的組成和配制29
4?2?2影響植物組織培養(yǎng)的環(huán)境條件32
4?3外植體的選擇及消毒33
4?3?1外植體的選擇33
4?3?2植物材料的消毒34
4?4外植體的切取和培養(yǎng)36
4?4?1外植體的切取36
4?4?2外植體的接種和培養(yǎng)36
思考題37
第5章植物離體快速繁殖和脫病毒
技術(shù)38
5?1植物的快速繁殖技術(shù)38
5?1?1快速繁殖的一般技術(shù)38
5?1?2無糖組織培養(yǎng)技術(shù)42
5?1?3快速繁殖中應(yīng)注意的問題45
5?1?4快繁實例:月季快繁47
5?2植物工廠化育苗47
5?2?1工廠化育苗的概念和基本特點47
5?2?2工廠化育苗的一般程序48
5?2?3工廠化育苗的主要設(shè)施48
5?2?4操作實例:葡萄試管苗的快速
繁殖及工廠化育苗49
5?3無病毒植物的培養(yǎng)50
5?3?1脫除植物病毒的方法50
5?3?2脫病毒植株的鑒定54
5?3?3操作實例:葡萄脫毒及無毒苗
試管繁殖技術(shù)55
思考題56
第6章植物的胚胎培養(yǎng)和離體受精57
6?1植物的胚胎培養(yǎng)57
6?1?1成熟胚的培養(yǎng)57
6?1?2幼胚的培養(yǎng)58
6?1?3植物胚胎培養(yǎng)的應(yīng)用61
6?2胚珠和子房培養(yǎng)62
6?2?1胚珠培養(yǎng)62
6?2?2子房培養(yǎng)63
6?2?3未傳粉子房和胚珠培養(yǎng)產(chǎn)生單
倍體64
6?3離體授粉65
6?3?1離體授粉技術(shù)的基本過程65
6?3?2影響離體授粉成功的因素66
6?3?3離體授粉技術(shù)在雜交育種上的
應(yīng)用67
6?3?4操作實例:小麥雌蕊的離體
授粉67
6?4離體受精68
6?4?1雌雄配子分離68
6?4?2誘導(dǎo)融合69
6?4?3合子培養(yǎng)70
6?5胚乳培養(yǎng)71
6?5?1胚乳培養(yǎng)的基本過程72
6?5?2影響胚乳培養(yǎng)的主要因素73
6?5?3操作實例:大麥的胚乳培養(yǎng)75
思考題76
第7章花藥和花粉培養(yǎng)77
7?1花藥培養(yǎng)77
7?1?1材料的選擇77
7?1?2預(yù)處理78
7?1?3培養(yǎng)基78
7?1?4培養(yǎng)方式80
7?1?5培養(yǎng)條件80
7?1?6花粉植株的倍性及染色體加倍81
7?2花粉培養(yǎng)82
7?2?1材料的選擇和預(yù)處理82
7?2?2花粉的分離83
7?2?3花粉培養(yǎng)方法83
7?3花藥和花粉培養(yǎng)中的白化苗問題84
7?3?1白化苗產(chǎn)生的原因84
7?3?2植物白化苗研究存在的問題與
展望87
7?4操作實例88
7?4?1煙草花藥培養(yǎng)88
7?4?2煙草花粉培養(yǎng)88
思考題88
第8章植物的細胞培養(yǎng)及次生物質(zhì)
生產(chǎn)89
8?1植物的單細胞培養(yǎng)89
8?1?1單細胞的分離89
8?1?2單細胞培養(yǎng)技術(shù)90
8?2植物細胞的懸浮培養(yǎng)93
8?2?1細胞懸浮培養(yǎng)的一般過程93
8?2?2懸浮培養(yǎng)工藝94
8?3植物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)和次生物質(zhì)
生產(chǎn)95
8?3?1細胞株的篩選97
8?3?2培養(yǎng)基的選擇97
8?3?3培養(yǎng)條件的選擇99
8?3?4生物反應(yīng)器的選擇99
8?3?5產(chǎn)物的分離純化104
8?3?6操作實例:伊貝母細胞培養(yǎng)及
生物堿含量測定105
思考題106
第9章原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交107
9?1原生質(zhì)體的分離與純化107
9?1?1原生質(zhì)體的分離107
9?1?2原生質(zhì)體的純化與活力測定109
9?2原生質(zhì)體培養(yǎng)111
9?2?1培養(yǎng)基111
9?2?2培養(yǎng)方法111
9?2?3原生質(zhì)體的再生培養(yǎng)113
9?2?4操作實例:三葉半夏的原生質(zhì)體
培養(yǎng)114
9?3體細胞雜交115
9?3?1原生質(zhì)體的選擇115
9?3?2原生質(zhì)體誘導(dǎo)融合的方法116
9?3?3雜種細胞的選擇118
9?3?4體細胞雜種的鑒定119
9?3?5體細胞雜種的遺傳特征120
思考題120
第10章植物種質(zhì)的超低溫保存121
10?1抑制外植體生長的離體保存方法121
10?1?1降低溫度122
10?1?2降低環(huán)境中的氧含量122
10?1?3使用生長抑制物質(zhì)122
10?1?4其他方法122
10?2離體植物材料的超低溫冰凍保存
技術(shù)123
10?2?1超低溫保存原理及基本程序123
10?2?2材料的選擇123
10?2?3材料的預(yù)處理123
10?2?4冰凍保護劑預(yù)處理124
10?2?5降溫冰凍操作124
10?2?6化凍操作127
10?2?7化凍材料的活力檢測128
10?2?8超低溫種質(zhì)保存實例128
思考題129第3篇動物細胞工程
第11章動物細胞培養(yǎng)所需的基本
條件130
11?1動物細胞培養(yǎng)基的組成和制備130
11?1?1水和平衡鹽溶液130
11?1?2天然培養(yǎng)基131
11?1?3合成培養(yǎng)基133
11?1?4無血清培養(yǎng)基135
11?2影響動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境因素138
11?2?1溫度138
11?2?2pH138
11?2?3氧氣和二氧化碳139
11?2?4滲透壓139
思考題139
第12章動物細胞培養(yǎng)技術(shù)140
12?1原代培養(yǎng)140
12?1?1取材140
12?1?2分離細胞141
12?1?3原代培養(yǎng)常用方法145
12?2傳代培養(yǎng)146
12?2?1貼壁生長細胞傳代146
12?2?2半懸浮生長細胞傳代146
12?2?3懸浮生長細胞傳代146
12?3細胞系與細胞克隆147
12?3?1細胞系(株)的建立147
12?3?2細胞克隆技術(shù)147
12?3?3克隆的分離149
12?4動物細胞的大規(guī)模離體培養(yǎng)技術(shù)150
12?4?1氣升式培養(yǎng)系統(tǒng)151
12?4?2微載體培養(yǎng)系統(tǒng)151
12?4?3中空纖維培養(yǎng)系統(tǒng)152
12?4?4微囊培養(yǎng)系統(tǒng)154
12?4?5旋轉(zhuǎn)式細胞培養(yǎng)系統(tǒng)154
12?4?6大規(guī)模動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的
應(yīng)用和存在的問題155
12?5動物細胞的超低溫保存技術(shù)155
12?5?1冷凍保護劑156
12?5?2常規(guī)冷凍方法156
12?5?3玻璃化凍存方法156
思考題157
第13章動物細胞融合和雜交瘤
技術(shù)158
13?1動物細胞融合技術(shù)158
13?1?1誘導(dǎo)細胞融合的方法158
13?1?2融合細胞的篩選161
13?1?3雜交細胞的遺傳表型162
13?2雜交瘤技術(shù)與單克隆抗體生產(chǎn)162
13?2?1親本選擇163
13?2?2細胞融合164
13?2?3雜交細胞的篩選164
13?2?4雜交瘤細胞的克隆培養(yǎng)165
13?2?5單克隆抗體的生產(chǎn)165
思考題166
第14章細胞重組及動物克隆技術(shù)167
14?1細胞重組技術(shù)168
14?1?1細胞重組的方式168
14?1?2細胞重組原料的制備168
14?2細胞核移植和動物克隆技術(shù)170
14?2?1核移植技術(shù)的一般操作程序170
14?2?2胚胎細胞核移植172
14?2?3體細胞克隆173
14?2?4異種克隆174
14?3動物克隆技術(shù)的意義及展望174
14?3?1促進生物學(xué)基礎(chǔ)問題的研究175
14?3?2加速良種繁育,保護瀕危
動物175
14?3?3培育轉(zhuǎn)基因克隆動物,生產(chǎn)
生物藥物176
14?3?4與基因和干細胞技術(shù)結(jié)合,
開展治療性克隆176
14?3?5動物克隆技術(shù)中存在的問題177
思考題178
第15章干細胞技術(shù)179
15?1干細胞概述179
15?1?1干細胞研究的發(fā)展179
15?1?2干細胞的定義和分類180
15?1?3干細胞的生物學(xué)特點181
15?2細胞分離純化常用技術(shù)184
15?2?1利用細胞體積和密度進行分離
純化184
15?2?2選擇性細胞凝集185
15?2?3基于不同黏附特性的細胞分離
方法185
15?2?4利用細胞表面標志分離純化細胞
的方法185
15?3胚胎干細胞187
15?3?1胚胎干細胞的分離187
15?3?2胚胎干細胞的培養(yǎng)187
15?3?3胚胎干細胞的鑒定189
15?3?4胚胎干細胞的誘導(dǎo)分化189
15?3?5胚胎干細胞的應(yīng)用前景及存在
問題190
15?4成體干細胞192
15?4?1間充質(zhì)干細胞193
15?4?2造血干細胞194
15?4?3成體干細胞的應(yīng)用前景和存在
問題197
15?5誘導(dǎo)性多潛能干細胞199
15?5?1iPS細胞的建立200
15?5?2iPS技術(shù)的改進201
15?5?3iPS細胞的應(yīng)用前景和尚待
解決的問題204
思考題206
附錄207
附錄1植物組織細胞培養(yǎng)基207
附錄2一些植物生長物質(zhì)及其主要
性質(zhì)213
附錄3動物細胞培養(yǎng)基214
附錄4無血清培養(yǎng)液的添加成分219
附錄5一些常用有機物的性質(zhì)220
附錄5?1一些碳水化合物及其主要
性質(zhì)220
附錄5?2一些維生素及其主要性質(zhì)221
附錄5?3一些氨基酸及其主要性質(zhì)221
參考文獻223