全書共分十一章,內容包括緒論、基因與基因工程、細胞與細胞工程、酶與酶工程、微生物與發(fā)酵工程、現代生物工程技術與輕化工業(yè)、現代生物工程技術與生物醫(yī)藥、現代生物工程與生物煉制、現代生物工程技術與環(huán)境保護、現代生物工程技術材與現代生物材料、現代生物工程技術與生物煉制、現代生物工程技術安全性及社會倫理等。教材內容的編排注重基礎與前沿并重,深入淺出,有利于讀者學習和理解。通過本書的學習,使讀者對現代生物工程技術有全面的了解和明確的認識,并能更好的將現代生物工程技術運用于相關的領域,促進學科的交叉與融合,更好的利用生物工程知識解決人類面臨的各種危機。
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目錄
第二版前言
第一版前言
第一章緒論1
第一節(jié)現代生物工程的內容與特點1
一、現代生物工程的概念1
二、現代生物工程研究的主要內容2
三、現代生物工程技術的特點10
第二節(jié)現代生物工程技術及其對社會發(fā)展的影響11
一、現代生物工程技術的崛起11
二、人類社會面臨的重大問題和挑戰(zhàn)12
三、現代生物工程技術對當代社會的影響13
四、現代生物工程技術與可持續(xù)發(fā)展14
復習思考題23
第二章基因與基因工程24
第一節(jié)基因及基因組24
一、基因的概念及其本質24
二、基因突變與遺傳疾病28
三、基因組與后基因組計劃35
第二節(jié)基因工程工具酶38
一、限制性內切核酸酶39
二、DNA連接酶42
三、DNA聚合酶43
四、其他酶類44
第三節(jié)基因工程載體44
一、質?寺≥d體45
二、噬菌體載體47
三、柯斯質粒載體48
四、YAC載體48
第四節(jié)基因工程菌構建49
一、目的基因的來源和途徑50
二、重組DNA分子的構建52
三、重組DNA分子導入宿主細胞53
第五節(jié)重組子的篩選、鑒定和分析55
一、含目的基因重組子的篩選56
二、重組DNA的序列分析57
第六節(jié)克隆基因的表達與調控58
一、原核細胞表達與調控的特點58
二、真核細胞表達與調控的特點59
三、基因工程菌表達效率的調節(jié)61
第七節(jié)蛋白質工程64
一、蛋白質工程的研究內容65
二、蛋白質分子設計及改造66
三、蛋白質工程的研究進展69
復習思考題71
第三章細胞與細胞工程72
第一節(jié)細胞工程基礎72
一、細胞的基本組成72
二、細胞分裂與分化75
三、細胞的全能性75
第二節(jié)細胞工程基本技術75
一、細胞培養(yǎng)技術76
二、細胞融合技術76
三、細胞克隆技術79
四、細胞重組技術80
五、細胞固定化技術81
六、轉基因技術82
第三節(jié)動植物細胞的培養(yǎng)特征和營養(yǎng)需求85
一、動植物細胞的培養(yǎng)特征85
二、動植物細胞的營養(yǎng)需求86
第四節(jié)植物細胞工程88
一、植物細胞工程的意義88
二、植物細胞培養(yǎng)的操作方法90
三、植物組織與細胞大規(guī)模培養(yǎng)90
四、植物細胞大規(guī)模培養(yǎng)的應用92
第五節(jié)動物細胞工程93
一、動物細胞工程的意義93
二、動物細胞的形態(tài)及培養(yǎng)方法95
三、動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術97
四、動物細胞大規(guī)模技術的應用99
第六節(jié)細胞工程研究進展102
一、干細胞研究102
二、胚胎工程104
三、染色體工程105
復習思考題106
第四章酶與酶工程107
第一節(jié)酶與酶工程的基本知識107
一、酶和酶工程概述107
二、酶工程研究的主要內容108
三、酶的分類、命名與結構特點110
四、酶的活力與活力單位112
五、酶的催化機制113
六、酶的來源與酶的生產方法114
第二節(jié)酶的發(fā)酵生產115
一、酶生物合成的基本理論115
二、酶生物合成的模式116
三、酶發(fā)酵生產工藝118
四、提高酶產率的措施121
第三節(jié)酶分子的修飾及酶分子的定向進化122
一、酶分子的修飾123
二、酶分子的定向進化124
第四節(jié)酶工程研究進展128
一、核酸酶128
二、極端酶130
三、抗體酶131
四、人工合成酶和模擬酶131
復習思考題133
第五章微生物與發(fā)酵工程134
第一節(jié)微生物的基本知識134
一、微生物細胞的結構特點135
二、微生物對營養(yǎng)物質的吸收方式140
三、工業(yè)生產中常見的微生物142
第二節(jié)發(fā)酵工程的概況146
一、發(fā)酵工程的發(fā)展簡史146
二、發(fā)酵工程產品的類型148
三、發(fā)酵過程及其特點150
四、發(fā)酵工程的應用150
五、發(fā)酵工程的發(fā)展前景152
第三節(jié)微生物發(fā)酵過程及其優(yōu)化控制152
一、微生物發(fā)酵類型及發(fā)酵操作方式152
二、發(fā)酵過程的工藝控制155
第四節(jié)微生物反應動力學和反應器159
一、基本概念159
二、微生物反應動力學161
三、微生物反應器162
第五節(jié)發(fā)酵產品的下游處理168
一、發(fā)酵液的預處理168
二、發(fā)酵產品的分離提取169
復習思考題174
第六章 現代生物工程技術與化學工業(yè)175
第一節(jié)現代生物工程技術與化學工業(yè)175
一、生物催化劑與化學工業(yè)176
二、發(fā)酵法生產化工產品178
三、現代生物工程技術在化學工業(yè)中的應用前景183
第二節(jié)現代生物工程技術與食品工業(yè)184
一、利用現代生物工程技術開發(fā)新資源食品184
二、利用現代生物工程技術改善和提高食品品質186
三、利用現代生物工程技術進行食品檢測189
四、轉基因食品192
第三節(jié)現代生物工程技術與造紙工業(yè)193
一、改良造紙纖維原料193
二、生物法制漿195
三、生物漂白197
四、紙漿的酶改性199
五、二次纖維的酶促脫墨及改性200
六、 生物處理制漿工業(yè)廢水201
七、紙機運行過程的生物環(huán)境及腐漿控制202
八、造紙生物技術研究進展203
第四節(jié)現代生物工程技術與皮革、紡織工業(yè)204
一、現代生物工程技術在皮革工業(yè)中的應用204
二、現代生物工程技術在紡織工業(yè)中的應用205
三、特種酶在紡織加工中的應用 207
復習思考題207
第七章現代生物工程技術與現代生物材料208
第一節(jié)概述208
一、 生物材料及其發(fā)展208
二、生物材料應滿足的條件209
三、生物材料的分類210
四、生物材料的檢測與評價210
第二節(jié)天然生物材料211
一、天然生物材料的結構特征211
二、天然生物材料的活性211
三、幾種重要的天然生物材料212
四、天然生物材料的應用前景215
第三節(jié)生物醫(yī)用材料216
一、凝膠類生物材料216
二、生物可降解材料218
三、藥物控制釋放材料220
第四節(jié)組織工程材料222
一、組織工程學的定義和意義222
二、組織工程材料的性能和特點223
三、組織工程材料225
四、組織工程材料的研究進展228
第五節(jié)仿生智能材料229
一、仿生智能材料的概念229
二、仿生智能材料的結構與特征229
三、人工細胞外基質智能化230
四、工程化組織表型控制231
第六節(jié)納米生物材料233
一、納米材料的基本特性233
二、納米生物材料的應用234
三、納米生物材料的制備236
四、納米生物材料的安全性評價237
復習思考題238
第八章現代生物工程技術與生物制藥239
第一節(jié)生物技術藥物的分類及特點239
一、生物技術藥物的分類239
二、生物技術藥物的特點241
三、生物技術藥物的特征242
四、生物制藥的發(fā)展趨勢243
第二節(jié)現代生物工程制藥技術244
一、基因工程制藥244
二、細胞工程制藥247
三、酶工程制藥249
四、發(fā)酵工程制藥252
五、蛋白質工程制藥254
第三節(jié)基因工程疫苗256
一、腫瘤疫苗256
二、艾滋病疫苗258
三、其他疫苗261
第四節(jié)基因診斷和基因治療261
一、基因診斷262
二、基因治療264
第五節(jié)現代生物工程技術在新藥研究中的應用266
一、革新藥物篩選模型266
二、開發(fā)藥物新資源268
三、合成新的先導化合物268
復習思考題270
第九章現代生物工程技術與環(huán)境保護271
第一節(jié)環(huán)境保護的意義271
一、生物多樣性的價值272
二、生物多樣性的喪失 273
三、保護生物多樣性的策略275
第二節(jié)環(huán)境的生物監(jiān)測與評價276
一、環(huán)境的生物監(jiān)測與評價的意義277
二、環(huán)境的生物監(jiān)測的分類 278
三、環(huán)境的生物監(jiān)測與評價方法278
第三節(jié)環(huán)境污染的修復與治理282
一、污染環(huán)境的生物修復283
二、環(huán)境治理中常見的微生物種群285
三、水質污染的治理287
四、大氣污染的生物凈化294
五、污染物的生物富集與轉化298
復習思考題299
第十章現代生物工程技術與生物煉制300
第一節(jié)生物煉制301
一、生物煉制的概念301
二、生物煉制技術特點302
三、生物煉制細胞工廠的關鍵問題303
第二節(jié)生物煉制的體系及內容307
一、生物煉制的體系307
二、生物煉制的內容308
第三節(jié)生物煉制技術的應用310
一、生物基化學品310
二、生物基材料314
三、生物質能源314
四、生物可再生原料的修飾321
復習思考題322
第十一章現代生物工程技術的安全性與社會倫理323
第一節(jié)生物安全的概念與意義323
一、生物安全的概念及其表現形式323
二、生物安全性評價324
三、生物安全性控制措施326
四、生物安全性管理體系326
第二節(jié)轉基因技術的安全性328
一、轉基因生物的安全性328
二、轉基因食品的安全性330
三、生物多樣性的安全性332
第三節(jié)生物恐怖的危害與防御333
一、生物恐怖的基本概念及特點334
二、生物恐怖的襲擊方式335
三、生物恐怖的危害335
四、生物恐怖的防御措施336
五、生物恐怖的防御體系337
六、檢測生物劑的技術338
第四節(jié)現代生物技術與社會倫理問題340
一、克隆技術的社會倫理340
二、后基因組計劃及社會倫理344
復習思考題347
主要參考文獻348