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上篇 细胞工程基础3

第1章 细胞工程简介3

1.1 生物工程3

1.1.1 生物工程发展历程3

1.1.2 现代生物工程组成4

1.2 细胞工程6

1.2.1 细胞工程发展历史7

1.2.2 细胞工程与其他生物工程技术的关系9

1.2.3 细胞工程主要应用10

【复习题】10

【学生自主学习资料】11

【参考文献】11

第2章 细胞工程基础12

2.1 细胞组成12

2.1.1 细胞的分子组成12

2.1.2 细胞的结构组成12

2.2 细胞周期与细胞分裂16

2.2.1 细胞周期16

2.2.2 无丝分裂17

2.2.3 有丝分裂17

2.2.4 减数分裂19

2.3 细胞凋亡与细胞坏死20

2.3.1 细胞凋亡20

2.3.2 细胞坏死20

2.4 细胞分化与脱分化20

2.4.1 细胞全能性20

2.4.2 细胞分化20

2.4.3 细胞脱分化21

2.4.4 细胞再分化21

2.5 组织与器官21

2.6 生殖与发育22

2.6.1 植物有性生殖22

2.6.2 动物有性生殖23

【复习题】26

【学生自主学习资料】26

【参考文献】26

中篇 植物细胞工程29

第3章 植物组织与器官培养29

3.1 植物组织培养29

3.1.1 发展历史29

3.1.2 植物组织培养再生植株的途径30

3.1.3 植物组织培养的培养基33

3.1.4 植物组织培养问题分析36

3.2 植物胚胎培养37

3.2.1 成熟胚培养38

3.2.2 幼胚培养38

3.2.3 胚乳培养38

3.2.4 胚珠和子房培养38

3.3 毛状根培养39

3.3.1 毛状根诱导39

3.3.2 毛状根培养的生物反应器40

3.3.3 毛状根培养生产次级代谢产物40

【复习题】41

【学生自主学习资料】41

【参考文献】41

附录：植物组织与细胞培养常用的培养基（mg/L）42

第4章 人工种子与植物脱毒43

4.1 人工种子43

4.1.1 人工种子制作43

4.1.2 人工种子的储存44

4.2 植物脱毒44

4.2.1 植物脱毒方法45

4.2.2 脱毒植物鉴定46

【复习题】47

【学生自主学习资料】47

【参考文献】47

第5章 植物细胞培养与次级代谢产物制备48

5.1 植物细胞培养及其特点48

5.2 植物细胞培养技术48

5.2.1 培养基48

5.2.2 植物单细胞分离与小规模培养49

5.2.3 细胞系与细胞株50

5.2.4 植物细胞大规模悬浮培养51

5.2.5 植物细胞固定化培养53

5.2.6 植物细胞两相培养56

5.3 植物细胞培养生产次级代谢产物57

5.3.1 植物次级代谢产物的生物合成58

5.3.2 影响因素58

【复习题】60

【学生自主学习资料】61

【参考文献】61

第6章 原生质体培养与诱变62

6.1 原生质体培养62

6.1.1 原生质体的分离纯化62

6.1.2 原生质体鉴定与活力测定63

6.1.3 原生质体培养与植株再生64

6.2 原生质体变异64

6.2.1 自发突变64

6.2.2 原生质体诱变65

【复习题】65

【学生自主学习资料】65

【参考文献】65

第7章 细胞融合与体细胞杂交66

7.1 细胞融合66

7.1.1 生物法67

7.1.2 化学法68

7.1.3 物理法69

7.2 体细胞杂交70

7.2.1 杂种细胞筛选71

7.2.2 杂种植物鉴定72

【复习题】72

【学生自主学习资料】72

【参考文献】73

第8章 多倍体与单倍体植物74

8.1 染色体工程74

8.2 多倍体植物74

8.2.1 多倍体植物特点74

8.2.2 多倍体植物培育75

8.2.3 多倍体植物鉴定76

8.3 单倍体与纯合二倍体植物77

8.3.1 单倍体植物77

8.3.2 纯合二倍体植物80

【复习题】81

【学生自主学习资料】81

【参考文献】81

第9章 植物离体受精82

9.1 植物离体受精82

9.2 离体传粉82

9.2.1 子房离体授粉82

9.2.2 胚珠试管受精82

9.3 体外受精83

9.3.1 精细胞获得83

9.3.2 卵细胞分离83

9.3.3 人工合子84

【复习题】84

【学生自主学习资料】84

【参考文献】84

第10章 转基因植物85

10.1 转基因植物85

10.1.1 受体85

10.1.2 转基因方法85

10.1.3 转基因植物鉴定88

10.2 基因改良植物88

10.2.1 抗虫害植物88

10.2.2 抗除草剂植物89

10.2.3 高品质植物89

10.3 转基因植物生物制药89

10.4 转基因植物的安全性问题90

【复习题】90

【学生自主学习资料】90

【参考文献】91

下篇 动物细胞工程95

第11章 动物细胞培养与表达制备药用蛋白95

11.1 动物细胞培养95

11.2 动物细胞培养的特点95

11.2.1 贴附型细胞96

11.2.2 非贴附型细胞98

11.3 培养工具与条件98

11.3.1 工具98

11.3.2 培养条件98

11.3.3 培养基99

11.3.4 常用溶液100

11.4 体外培养细胞生长和增殖过程101

11.4.1 原代培养103

11.4.2 传代培养104

11.5 细胞株与保存105

11.5.1 分类105

11.5.2 常用细胞株106

11.5.3 细胞冷冻保存107

11.6 动物细胞小规模培养107

11.6.1 悬滴培养107

11.6.2 灌注小室培养107

11.6.3 培养瓶培养108

11.6.4 培养板培养108

11.6.5 转管培养108

11.6.6 转瓶培养108

11.7 动物细胞大规模培养108

11.7.1 悬浮培养108

11.7.2 微载体培养109

11.7.3 中空纤维法111

11.8 动物细胞培养的生物反应器111

11.8.1 生物反应器特点111

11.8.2 生物反应器类型112

11.9 动物细胞大规模培养的影响因素114

11.9.1 氨114

11.9.2 乳酸114

11.9.3 甲基乙二醛114

11.9.4 二氧化碳114

11.9.5 渗透压115

11.9.6 载体115

11.9.7 细胞死亡与凋亡115

11.9.8 参数控制115

11.10 动物细胞表达制备药用蛋白115

11.10.1 转基因方法115

11.10.2 转染细胞筛选118

11.10.3 外源基因表达119

【复习题】123

【学生自主学习资料】123

【参考文献】123

附录：动物细胞培养常用的培养基（mg/L）与BSS溶液123

第12章 杂交瘤技术与单克隆抗体126

12.1 杂交瘤技术126

12.2 单克隆抗体126

12.2.1 多克隆抗体与单克隆抗体126

12.2.2 单克隆抗体的生产途径127

12.2.3 单克隆抗体的杂交瘤制备127

12.2.4 单克隆抗体的鉴定131

12.3 人源化单克隆抗体131

12.3.1 人－鼠杂交瘤单克隆抗体132

12.3.2 人－人杂交瘤单克隆抗体132

12.3.3 严重免疫缺陷小鼠制备人源化单克隆抗体132

12.3.4 基因工程单克隆抗体132

【复习题】133

【学生自主学习资料】133

【参考文献】133

第13章 体外受精与核移植动物134

13.1 胚胎工程134

13.2 体外受精动物134

13.2.1 精子的采集与体外获能134

13.2.2 卵细胞回收与成熟培养135

13.2.3 体外受精136

13.2.4 胚胎培养137

13.2.5 胚胎移植138

13.3 试管婴儿138

13.3.1 控制性超排卵与取卵139

13.3.2 精子采集与获能处理140

13.3.3 体外受精140

13.3.4 胚胎培养140

13.3.5 胚胎移植与观察140

13.4 核移植动物140

13.4.1 核移植动物培育流程141

13.4.2 胚胎细胞克隆动物143

13.4.3 体细胞克隆动物143

13.5 冷冻保存技术145

13.5.1 胚胎冷冻保存145

13.5.2 精子冷冻保存147

13.5.3 卵细胞冷冻保存148

13.6 性别控制148

13.6.1 受精前性别控制148

13.6.2 胚胎移植前性别控制149

【复习题】151

【学生自主学习资料】151

【参考文献】151

第14章 多倍体与转基因动物152

14.1 多倍体动物152

14.1.1 多倍体动物培育152

14.1.2 多倍体动物鉴定153

14.2 转基因动物154

14.2.1 转基因方法154

14.2.2 转基因动物鉴定156

14.2.3 基因改良动物156

14.2.4 转基因动物乳腺生物反应器156

【复习题】157

【学生自主学习资料】157

【参考文献】158

第15章 干细胞159

15.1 干细胞159

15.2 胚胎干细胞159

15.2.1 胚胎干细胞的分离159

15.2.2 胚胎干细胞的鉴定160

15.2.3 胚胎干细胞的体外培养161

15.2.4 胚胎干细胞的体外诱导分化与筛选163

15.2.5 胚胎干细胞研究存在的问题164

15.3 成体干细胞164

15.3.1 成体干细胞分离培养165

15.3.2 成体干细胞研究存在的问题166

【复习题】166

【学生自主学习资料】166

【参考文献】167

第16章 组织工程168

16.1 组织工程及其三要素168

16.1.1 种子细胞168

16.1.2 支架材料168

16.1.3 影响因子170

16.2 组织工程技术路线171

16.3 组织工程生物反应器171

16.3.1 微重力反应器171

16.3.2 流体应力生物反应器172

16.4 组织工程产品172

16.4.1 组织工程皮肤172

16.4.2 组织工程骨172

16.4.3 组织工程血管173

【复习题】173

【学生自主学习资料】173

【参考文献】173

重要概念索引175