目錄
前言
第一版前言
緒論 1
0.1 生物技術(shù)定義與主要技術(shù)范疇 1
0.1.1 生物技術(shù)定義 1
0.1.2 現(xiàn)代生物技術(shù)的主要技術(shù)范疇 2
0.2 生物技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展 5
0.2.1 傳統(tǒng)生物技術(shù)的產(chǎn)生 5
0.2.2 近代生物技術(shù)的發(fā)展 5
0.2.3 現(xiàn)代生物技術(shù)的興起 6
0.3 現(xiàn)代生物技術(shù)前景 8
0.3.1 現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人類生活的影響 9
0.3.2 現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)社會(huì)與環(huán)境的影響 9
0.3.3 現(xiàn)代生物技術(shù)規(guī)范化管理 10
0.3.4 現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化特點(diǎn) 11
0.4 中國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)研究與開發(fā) 13
0.4.1 中國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)研究與開發(fā)成果 13
0.4.2 中國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展中的薄弱點(diǎn) 15
復(fù)習(xí)思考題 17
第一篇 現(xiàn)代生物技術(shù)基礎(chǔ)
第一章 基因工程與蛋白質(zhì)工程 21
1.1 DNA 21
1.1.1 DNA分子組成與基本結(jié)構(gòu) 21
1.1.2 DNA的基本功能 23
1.2 DNA重組技術(shù) 24
1.2.1 DNA重組的基本技術(shù)路線 25
1.2.2 基因工程常用的工具酶 25
1.2.3 基因克隆載體與宿主系統(tǒng) 28
1.2.4 目的基因的來源與獲得 34
1.2.5 重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞 37
1.2.6 重組子篩選與鑒定 38
1.2.7 克隆基因的表達(dá) 40
1.3 蛋白質(zhì)工程 44
1.3.1 蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)和改造 45
1.3.2 蛋白質(zhì)工程幾種重要的研究方法 47
1.4 基因組學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué) 50
1.4.1 基因組學(xué)與HGP 50
1.4.2 蛋白質(zhì)組學(xué) 55
復(fù)習(xí)思考題 60
第二章 細(xì)胞工程 62
2.1 細(xì)胞工程基礎(chǔ)知識(shí)與常用技術(shù) 62
2.1.1 細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) 62
2.1.2 細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)置與常用的基礎(chǔ)技術(shù) 64
2.2 動(dòng)物細(xì)胞工程 67
2.2.1 克隆動(dòng)物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 67
2.2.2 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體 73
2.2.3 干細(xì)胞與組織工程 76
2.2.4 體外受精與胚胎移植 79
2.3 植物細(xì)胞工程 81
2.3.1 植物細(xì)胞與植物組織培養(yǎng) 82
2.3.2 花藥、花粉培養(yǎng)與單倍體育種 87
2.3.3 離體胚培養(yǎng)和雜種植株獲得 87
2.3.4 原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細(xì)胞融合 88
2.3.5 植物細(xì)胞培養(yǎng)與次級(jí)代謝物細(xì)胞工程 88
2.3.6 植物轉(zhuǎn)基因技術(shù) 89
復(fù)習(xí)思考題 94
第三章 現(xiàn)代發(fā)酵工程 96
3.1 微生物發(fā)酵 96
3.1.1 微生物發(fā)酵的一般工藝流程 96
3.1.2 發(fā)酵工業(yè)中常用微生物種類 97
3.1.3 發(fā)酵操作方式與微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成動(dòng)力學(xué) 98
3.1.4 微生物發(fā)酵過程檢測(cè)與優(yōu)化 104
3.2 動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng) 109
3.2.1 培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的形態(tài)與生理特點(diǎn) 110
3.2.2 動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)方法與操作方式 111
3.3 植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng) 114
3.4 生物反應(yīng)器 115
3.4.1 生物反應(yīng)器基本類型與特點(diǎn) 115
3.4.2 生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)原則 120
復(fù)習(xí)思考題 121
第四章 酶工程 123
4.1 酶與酶工程概況 123
4.1.1 酶 123
4.1.2 酶工程概況 125
4.2 酶的發(fā)酵生產(chǎn) 127
4.2.1 酶的來源 127
4.2.2 酶的發(fā)酵生產(chǎn) 128
4.3 酶的固定化 130
4.3.1 固定化酶制備方法 130
4.3.2 固定化酶的特性與活力測(cè)定 133
4.4 酶分子改造 134
4.4.1 酶的化學(xué)修飾 134
4.4.2 人工模擬酶與抗體酶 135
4.4.3 有機(jī)相酶促反應(yīng) 136
4.5 酶的應(yīng)用 137
復(fù)習(xí)思考題 139
第五章 生物分離工程 140
5.1 生物分離過程的基本技術(shù)路線與特點(diǎn) 140
5.1.1 生物分離工程的基本技術(shù)路線 140
5.1.2 生物分離過程的主要特點(diǎn) 142
5.1.3 生物分離技術(shù)原理與常用的單元操作 143
5.2 生物分離工程的設(shè)計(jì)原則 145
5.3 主要生物物質(zhì)及常用分離純化手段 146
5.4 分離效率評(píng)價(jià) 148
5.5 生物分離工程的發(fā)展 149
5.5.1 基礎(chǔ)理論研究 149
5.5.2 新型高效生物分離工程技術(shù)研究開發(fā) 149
5.5.3 工程放大研究 150
復(fù)習(xí)思考題 151
第二篇 現(xiàn)代生物技術(shù)與人類
第六章 人類疾病的基因治療 155
6.1 基因治療的發(fā)展 155
6.2 基因治療的方式與操作對(duì)象 159
6.2.1 基因治療的操作對(duì)象 159
6.2.2 基因治療的基本方式 159
6.2.3 基因治療中的基因轉(zhuǎn)移載體 166
6.2.4 基因治療中外源基因?qū)�入�?xì)胞的其他方法 171
6.3 腫瘤的基因治療 171
6.3.1 針對(duì)癌細(xì)胞本身的基因治療 172
6.3.2 提高機(jī)體免疫系統(tǒng)功能的基因治療 173
6.3.3 導(dǎo)入MDRⅠ 基因進(jìn)行基因治療 174
6.3.4 細(xì)胞融合法基因治療 174
6.4 基因治療的前景 174
6.4.1 基因治療存在的技術(shù)問題 174
6.4.2 基因治療的近期發(fā)展趨勢(shì) 175
復(fù)習(xí)思考題 176
第七章 預(yù)防性與治療性疫苗 177
7.1 人類免疫與免疫應(yīng)答 177
7.1.1 固有性免疫應(yīng)答 178
7.1.2 適應(yīng)性免疫應(yīng)答 179
7.1.3 主要組織相容性復(fù)合體 180
7.2 常規(guī)疫苗 181
7.2.1 疫苗的發(fā)展 181
7.2.2 常規(guī)疫苗的種類與特點(diǎn) 182
7.2.3 常規(guī)疫苗的局限性 182
7.3 現(xiàn)代生物技術(shù)疫苗 182
7.3.1 疫苗的基本要求 183
7.3.2 亞單位疫苗與肽疫苗 183
7.3.3 活體重組疫苗及其載體 187
7.3.4 DNA疫苗 190
7.4 免疫避孕疫苗 191
7.4.1 激素類避孕疫苗 191
7.4.2 生殖細(xì)胞抗原類避孕疫苗 192
7.5 腫瘤疫苗 192
7.5.1 腫瘤細(xì)胞的免疫學(xué)特性 192
7.5.2 腫瘤疫苗 193
7.6 AIDS疫苗 196
7.6.1 HIV主要特性及致病機(jī)制 196
7.6.2 HIV疫苗 198
7.7 SARS疫苗與禽流感疫苗 199
7.7.1 SARS疫苗 199
7.7.2 禽流感疫苗 204
復(fù)習(xí)思考題 209
第八章 現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用 210
8.1 現(xiàn)代生物技術(shù)在生命科學(xué)基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用 210
8.1.1 重組限制性內(nèi)切酶的生產(chǎn)及其蛋白質(zhì)分子改造 210
8.1.2 研究基因的功能 211
8.1.3 研究細(xì)胞的功能 213
8.2 現(xiàn)代生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用 213
8.2.1 生產(chǎn)基因工程蛋白類藥物及疫苗 214
8.2.2 改造傳統(tǒng)制藥工業(yè) 216
8.2.3 醫(yī)學(xué)診斷與治療 219
8.3 現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)化工原料 221
8.3.1 生物合成橡膠 221
8.3.2 生產(chǎn)可降解塑料 221
8.3.3 生產(chǎn)黃原膠 221
8.3.4 生物合成靛藍(lán) 222
8.4 現(xiàn)代生物技術(shù)與現(xiàn)代食品工業(yè) 222
8.4.1 轉(zhuǎn)基因食品 222
8.4.2 單細(xì)胞蛋白 223
8.4.3 生物技術(shù)與未來的食品工業(yè) 225
8.5 現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用 225
8.5.1 生物技術(shù)在植物種植業(yè)中的應(yīng)用 225
8.5.2 生物技術(shù)在動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用 230
8.6 現(xiàn)代生物技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用 232
8.6.1 利用微生物勘探和開采石油 233
8.6.2 木質(zhì)纖維發(fā)酵生產(chǎn)乙醇 234
8.6.3 甲烷與燃料源 236
8.6.4 氫氣能 237
8.7 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 237
8.7.1 污水生物處理 238
8.7.2 大氣生物凈化 242
8.7.3 固體廢棄物生物處理 243
復(fù)習(xí)思考題 247
第九章 現(xiàn)代生物技術(shù)安全性及其影響 248
9.1 現(xiàn)代生物技術(shù)安全性 248
9.1.1 生物安全 248
9.1.2 轉(zhuǎn)基因植物生物安全 251
9.1.3 轉(zhuǎn)基因食品安全性 254
9.1.4 基因重組微生物及其產(chǎn)品安全性 255
9.1.5 生物武器 256
9.2 現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人類社會(huì)倫理觀念的影響 258
9.2.1 克隆動(dòng)物與克隆人 258
9.2.2 器官移植 260
9.2.3 基因治療 261
9.2.4 人類基因組計(jì)劃 262
復(fù)習(xí)思考題 264
第十章 現(xiàn)代生物技術(shù)專利與法規(guī) 265
10.1 現(xiàn)代生物技術(shù)專利 265
10.1.1 生物技術(shù)專利的產(chǎn)生 265
10.1.2 專利申請(qǐng)與保護(hù) 266
10.1.3 對(duì)生物技術(shù)實(shí)施專利保護(hù)的迫切性與負(fù)面影響 270
10.2 現(xiàn)代生物技術(shù)成果的其他保護(hù)形式 272
10.3 現(xiàn)代生物技術(shù)制藥規(guī)則與要求 273
10.3.1 基因工程藥物審批的一般程序 273
10.3.2 現(xiàn)代生物技術(shù)藥物生產(chǎn)的環(huán)境要求 274
10.4 中國(guó)生物技術(shù)安全管理與相關(guān)法規(guī) 275
復(fù)習(xí)思考題 278
主要參考文獻(xiàn) 279