現(xiàn)代生物工程

內(nèi)容概要

本書是為落實(shí)國家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地建設(shè)委員會(huì)關(guān)于加強(qiáng)生物類專業(yè)教學(xué)的要求而組織編寫的。書中全面介紹了現(xiàn)代生物技術(shù)的概念、原理、研究方法、發(fā)展方向及其應(yīng)用領(lǐng)域。全書共分現(xiàn)代生物工程導(dǎo)論及基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、抗體工程、組織工程和生物芯片7篇，共34章。    本書可作為高等院校生物學(xué)專業(yè)教材，也可供綜合性大學(xué)、師范、農(nóng)林、醫(yī)藥院校有關(guān)專業(yè)本科生、研究生及教師作為參考用書。

書籍目錄

序言前言現(xiàn)代生物工程導(dǎo)論  第1章 生物工程的定義與種類    1.1 生物工程的定義    1.2 生物工程的種類  第2章 生物工程研究發(fā)展簡史和趨勢  第3章 生物工程對經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響    3.1現(xiàn)代生物工程將根本性地改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決糧食短缺    3.2現(xiàn)代生物工程在解決能源危機(jī)、治療環(huán)境污染方面亦有著重要的作用    3.3現(xiàn)代生物工程亦可應(yīng)用于制造工業(yè)原料、生產(chǎn)貴重金屬    3.4現(xiàn)代生物工程在提高生命質(zhì)量，延長人類壽命方面更是有著其他技術(shù)無可替代的作用    3.5現(xiàn)代生物工程在提高作戰(zhàn)與防御能力方面的地位不可忽視    參考文獻(xiàn)第一篇 基因工程  第4章 基因與基因組    4.1 基因?qū)W說與基因組的結(jié)構(gòu)    4.2 基因的轉(zhuǎn)移和重組    4.3 基因的表達(dá)與調(diào)控    參考文獻(xiàn)  第5章 基因操作技術(shù)    5.1 基因的獲得    5.2 基因工程載體及工具酶的選用    5.3 DNA重組技術(shù)    參考文獻(xiàn)    第6章 外源基因表達(dá)系統(tǒng)    6.1 大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)    6.2 酵母表達(dá)系統(tǒng)    6.3 其他表達(dá)系統(tǒng)    參考文獻(xiàn)  第7章 人類基因組學(xué)    7.1 基因組作圖和DNA測序    7.2 功能基因組學(xué)和疾病基因組學(xué)    7.3 我國人類基因組學(xué)的歷史、現(xiàn)狀與展望    參考文獻(xiàn)第二篇 細(xì)胞工程  第8章 干細(xì)胞    8.1 干細(xì)胞的存在與分類    8.2 干細(xì)胞的基本生物學(xué)特性    8.3 胚胎干細(xì)胞    8.4 精原干細(xì)胞    8.5 癌干細(xì)胞    8.6 成體干細(xì)胞    8.7 干細(xì)胞與醫(yī)學(xué)  第9章 動(dòng)物細(xì)胞工程所涉及的主要技術(shù)領(lǐng)域    9.1 體外培養(yǎng)技術(shù)    9.2 細(xì)胞核移植技術(shù)    9.3 基因轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)  第10章 動(dòng)物細(xì)胞工程的應(yīng)用    10.1 生產(chǎn)治療和診斷用的特殊蛋白    10.2 研制基因工程動(dòng)物    10.3 組織工程    10.4 細(xì)胞治療    參考文獻(xiàn)第三篇 蛋白質(zhì)工程  第11章 蛋白質(zhì)工程簡介    11.1 蛋白質(zhì)工程的基本內(nèi)容    11.2 蛋白質(zhì)工程的基本方法    11.3 蛋白質(zhì)工程的基本用途    11.4 蛋白質(zhì)工程應(yīng)用實(shí)例    參考文獻(xiàn)  第12章 蛋白質(zhì)的分離與純化    12.1 蛋白質(zhì)的提取    12.2 蛋白質(zhì)的純化——層析    12.3 蛋白質(zhì)的純化——電泳    12.4 其他相關(guān)技術(shù)方法    參考文獻(xiàn)  第13章 蛋白質(zhì)的鑒別與分析    13.1 蛋白質(zhì)的鑒別分析    13.2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析    13.3 蛋白質(zhì)的功能分析    參考文獻(xiàn)  第14章 蛋白質(zhì)組學(xué)    14.1 蛋白質(zhì)組學(xué)研究的建立與發(fā)展    14.2 蛋白質(zhì)組學(xué)研究工具    14.3 蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展方向    參考文獻(xiàn)第四篇 酶工程  第15章 酶工程概論    15.1 酶的概念和研究歷史    15.2 酶工程  第16章 酶結(jié)構(gòu)與功能    16.1 酶的分子組成與分類    16.2 酶促反應(yīng)特點(diǎn)與機(jī)制    16.3 酶的分子結(jié)構(gòu)    16.4 酶作用動(dòng)力學(xué)    16.5 酶的抑制作用    16.6 酶的調(diào)控  第17章 酶的分離純化    17.1 酶活力的測定    17.2 酶的分離和純化的一般原理    17.3 酶的分離純化基本過程    17.4 酶的純度評價(jià)    17.5分離純化方法的評判  第18章 酶分子改造    18.1 酶蛋白的化學(xué)修飾    18.2 酶分子的定向進(jìn)化  第19章 模擬酶、抗體酶和核酶    19.1 模擬酶    19.2 抗體酶    19.3 核酶  第20章 酶的固定化與酶反應(yīng)器    20.1 酶的固定化    20.2 酶反應(yīng)器    參考文獻(xiàn)第五篇 抗體工程    第21章 多克隆抗體與單克隆抗體    21.1 多克隆抗體的制備    21.2 單克隆抗體的制備  第22章 基因工程抗體    22.1 鼠單抗人源化    22.2 單價(jià)小分子抗體    22.3 雙價(jià)和多價(jià)小分子抗體    22.4 雙特異性抗體    22.5 抗體融合蛋白    22.6 抗原化抗體    22.7 細(xì)胞內(nèi)抗體  第23章 抗體庫技術(shù)    23.1 噬菌體抗體庫技術(shù)    23.2 其他展示抗體庫技術(shù)    23.3 抗體庫的容量與種類    23.4 抗體庫技術(shù)的應(yīng)用  第24章 基因工程抗體的表達(dá)體系    24.1 哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)    24.2 大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)    24.3 酵母表達(dá)系統(tǒng)    24.4 昆蟲細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)    24.5 植物表達(dá)體系    24.6 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物表達(dá)體系    參考文獻(xiàn)第六篇 組織工程  第25章 概述    25.1 組織工程的源起    25.2 組織工程的主要研究內(nèi)容    25.3 組織工程研究現(xiàn)狀    25.4 組織工程研究的展望      參考文獻(xiàn)  第26章 組織工程細(xì)胞    26.1 組織工程細(xì)胞的來源    26.2 組織工程細(xì)胞的基本培養(yǎng)方法    26.3 組織工程細(xì)胞的擴(kuò)增及應(yīng)力與生長的研究    26.4 標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞系的建立    26.5 干細(xì)胞與組織工程    26.6 組織工程細(xì)胞的免疫隔離    參考文獻(xiàn)  第27章 組織工程的支架材料    27.1 組織工程支架材料的基本要求及分類    27.2 天然材料    27.3 人工合成材料    27.4 生物陶瓷材料    27.5 生物衍生材料    27.6 復(fù)合材料    27.7 組織工程相關(guān)生物材料的表面修飾和測試  第28章 組織工程基本技術(shù)    28.1 組織工程細(xì)胞培養(yǎng)的準(zhǔn)備    28.2 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)    28.3 細(xì)胞培養(yǎng)的基本方法和技術(shù)    28.4 細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的聯(lián)合培養(yǎng)技術(shù)    參考文獻(xiàn)  第29章 組織工程的實(shí)際應(yīng)用    29.1 組織工程化人工骨的實(shí)際應(yīng)用    29.2 組織工程化軟骨的實(shí)際應(yīng)用    29.3 組織工程在心血管系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用    29.4 組織工程肝臟的實(shí)際應(yīng)用    29.5 組織工程化皮膚的實(shí)際應(yīng)用    29.6 組織工程周圍神經(jīng)的實(shí)際應(yīng)用    29.7 膀胱組織工程的實(shí)際應(yīng)用    參考文獻(xiàn)第七篇 生物芯片  第30章 概述    30.1 基本概念    30.2 生物芯片技術(shù)產(chǎn)生的背景    30.3 生物芯片的分類    30.4 生物芯片的操作流程    30.5 生物芯片的應(yīng)用前景  第31章 DNA芯片    31.1 概念    31.2 基本原理    31.3 DNA芯片的分類    31.4 DNA芯片的應(yīng)用  第32章 蛋白質(zhì)芯片    32.1 概念    32.2 分類    32.3 基本原理    32.4 應(yīng)用  第33章 組織芯片    33.1 概念    33.2 基本原理    33.3 應(yīng)用  第34章 其他生物芯片    34.1 芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)    34.2 毛細(xì)管電泳芯片    34.3 生物化學(xué)反應(yīng)芯片    34.4 樣品制備芯片

章節(jié)摘錄

　　第1章　生物工程的定義與種類　　1.1　生物工程的定義　　生物工程（bioengineering），又稱生物技術(shù)（bioteehnology），有時(shí)又籠統(tǒng)地稱作生物工程技術(shù)。1982年國際合作和發(fā)展組織（ICDO）對它的定義是：應(yīng)用自然科學(xué)和工程學(xué)的原理，依靠微生物、動(dòng)物、植物反應(yīng)器將物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品來為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。生命科學(xué)的飛速發(fā)展又賦予了它更廣泛的定義，現(xiàn)今，生物工程的內(nèi)涵除了提供產(chǎn)品外，還包括設(shè)計(jì)和改造生命體、了解和操縱生命體過程中發(fā)展起來和應(yīng)用的一切高新技術(shù)。現(xiàn)代生物工程包括基因工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、抗體工程、組織工程等，生物芯片亦是近年來發(fā)展起來的一種新型生物工程技術(shù)。這些生物工程是互相聯(lián)系、互相滲透的，其中以基因工程為其核心?！　∩锕こ淌怯啥鄬W(xué)科綜合而成的一門新興學(xué)科，涉及微生物學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)工程、現(xiàn)代物理學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)等學(xué)科，分子生物學(xué)的最新理論更是生物工程發(fā)展的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展已在分子、亞細(xì)胞、細(xì)胞、組織和個(gè)體等不同層次上，揭示了生物的結(jié)構(gòu)以及與功能的相互關(guān)系，從而使人們得以應(yīng)用其研究成就對生物體進(jìn)行不同層次的設(shè)計(jì)、控制、改造或模擬，并產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)能力。　　1.2　生物工程的種類　　生物工程從發(fā)展歷程來講，包括傳統(tǒng)生物工程和現(xiàn)代生物工程?！　?.2.1　傳統(tǒng)生物工程　　傳統(tǒng)生物工程指的是通過微生物（菌種）的初級發(fā)酵來生產(chǎn)產(chǎn)品，常見的有抗生素及微生物的其他次級代謝產(chǎn)物、氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)、酶以及多糖等。它一般包括下列3個(gè)重要的步驟：　　第一步：上游處理過程。主要是指對材料進(jìn)行加工，作為微生物的營養(yǎng)和能量來源。　　第二步：發(fā)酵或轉(zhuǎn)化。發(fā)酵是指目的微生物的大量生長，發(fā)酵過程必須在一個(gè)大的生物反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)罐容積通常大于IOOL，可以連續(xù)生產(chǎn)某一目的產(chǎn)品。

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