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绪论1

一、细胞工程的定义2

二、细胞工程的发展历史2

三、细胞工程主要研究内容3

四、细胞工程的应用4

上篇　植物细胞工程13

第一章　组织培养的设备和基本方法13

第一节　实验室及设备13

一、培养基制备室13

二、无菌操作室14

三、培养室14

四、显微观察室14

五、温室14

第二节　器皿的选择与清洗15

一、配制培养基需要的器皿15

二、细胞培养需用的器皿15

三、玻璃器皿的清洗16

第三节　培养基的配制16

一、母液的配制17

二、培养基的配制19

第四节　材料、器械的消毒与无菌操作20

一、灭菌的方法20

二、植物材料的消毒22

三、器械的消毒23

四、无菌操作23

第二章　植物细胞的全能性与脱分化、再分化25

第一节　植物细胞的全能性学说25

一、植物细胞全能性概念25

二、植物细胞全能性的实现途径28

第二节　胚性细胞31

一、合子和早期胚胎细胞32

二、顶端分生组织中的胚性细胞33

三、植物成熟器官中遗留的胚性细胞36

第三节　植物细胞的分化38

一、植物细胞的分化现象38

二、细胞分化的分子遗传学解释41

第四节　植物细胞的脱分化41

一、细胞脱分化过程的形态学和生物学变化42

二、分化细胞脱分化过程中细胞结构的变化45

第五节　分生细胞的再分化与植株再生46

第三章　影响植物细胞脱分化和再分化的因子51

第一节　培养基对植物细胞脱分化和再分化的影响51

一、培养基的组成成分52

二、培养基的渗透压53

三、培养基的酸碱度53

第二节　植物激素对细胞脱分化、再分化的调控54

一、植物激素的种类和性能54

二、激素类物质对细胞增殖和器官发生的调控作用57

第三节　环境条件对细胞脱分化和再分化的影响59

一、温度59

二、湿度61

三、光照61

第四节　供体遗传特性与生理状态对细胞脱分化和再分化的影响62

一、供体植物的遗传特性对器官发生的影响62

二、供体植物生理状态对器官发生的影响62

第四章　植物组织培养与快速繁殖64

第一节　植物组织培养快速繁殖技术68

一、利用芽和茎尖培养进行快速繁殖69

二、利用其他类型外植体进行快速繁殖77

三、试管苗开花技术81

第二节　组织培养与脱病毒技术82

一、茎尖培养脱毒法82

二、高温和低温处理脱毒技术86

三、化学处理脱毒技术88

四、珠心胚培养脱毒法88

五、蒜苔圆盘培养脱毒法88

第三节　植物病毒的鉴定89

一、指示植物法89

二、抗血清鉴定法91

三、酶联免疫法92

四、电子显微镜检查法92

五、RT-PCR检测法92

第五章　胚胎培养94

第一节　胚培养96

一、成熟胚培养96

二、幼胚培养96

三、胚培养的应用100

第二节　胚乳培养105

一、胚乳愈伤组织的诱导106

二、胚乳愈伤组织的分化和植株再生108

三、胚乳愈伤组织和再生植株的染色体数目110

四、胚乳培养的应用前景110

五、胚乳培养的操作实例111

第三节　子房、胚珠培养112

一、传粉后子房的培养112

二、未传粉子房的培养113

三、胚珠培养114

四、试管受精在育种上的应用114

第四节　离体受精与合子培养115

一、精子的分离116

二、卵细胞的分离117

三、精卵离体融合119

四、合子的离体培养119

第五节　体细胞胚胎发生和人工种子120

一、体细胞胚胎发生过程122

二、影响胚状体发生和发育的因素124

三、人工种子128

第六章　花药培养133

第一节　花药培养技术133

一、花药培养的一般程序133

二、影响花药培养的因素134

三、花粉植株的倍性及染色体加倍技术139

四、雄核发育的途径141

第二节　游离小孢子培养142

一、小孢子的分离方法142

二、影响小孢子培养的因素143

第三节　单倍体的诱导145

一、单倍体在植物遗传育种中的应用145

二、诱导单倍体的途径146

第七章　原生质体培养与体细胞杂交154

第一节　原生质体的分离157

一、机械分离方法157

二、酶解分离法158

第二节　原生质体的培养164

一、培养基164

二、培养方式165

三、影响原生质体培养的因素167

第三节　原生质体培养操作实例168

一、烟草原生质体培养168

二、锦橙原生质体培养170

三、水稻原生质体培养171

第四节　原生质体融合与体细胞杂交172

一、原生质体融合172

二、杂种细胞的选择177

三、体细胞杂种的鉴定181

四、体细胞杂交技术在农业生产中的应用182

第八章　体细胞无性系变异与突变体筛选186

第一节　体细胞无性系变异的普遍性及遗传学特点186

一、体细胞再生植株的变异187

二、花粉植株的无性系变异188

三、影响无性系变异的因素189

四、体细胞无性系变异的遗传学特点191

第二节　无性系变异在育种上的应用195

一、人工诱发突变体196

二、突变体的筛选196

三、突变体筛选实例200

第九章　植物细胞培养203

第一节　植物细胞大量培养技术206

一、愈伤组织的诱导和悬浮细胞系的建立206

二、高产细胞系的筛选与保存213

三、植物细胞大量培养215

四、植物细胞两相培养技术217

五、植物细胞固定化培养219

第二节　影响植物细胞大量培养的因素220

一、光照221

二、搅拌221

三、通气222

四、培养基成分222

五、温度223

六、pH值223

七、接种量223

八、胁迫因子224

九、诱导子224

十、前提物质227

第十章　转基因植物230

第一节　植物基因工程的目的基因231

一、植物抗病虫害基因231

二、抗非生物胁迫、改良作物产品质量的基因236

第二节　植物转基因研究动态239

一、农作物转基因研究动态239

二、果树转基因研究进展241

第三节　植物基因转化受体系统的建立248

一、植物基因转化受体系统应具备的条件248

二、基因转化受体系统的类型及其特性250

第四节　外源基因的导入252

一、农杆菌质粒介导法252

二、植物病毒载体介导法253

三、DNA的直接导入253

四、种质系统介导基因转化256

第五节　转基因植物的筛选与检测257

一、转基因植物的筛选257

二、转化体的选择培养261

三、转基因植物的分子生物学检测262

第六节　根癌农杆菌Ti质粒介导基因转化263

一、根癌农杆菌的生物学特性263

二、根癌农杆菌转化程序及操作265

三、根癌农杆菌Ti质粒转化的方法273

四、农杆菌转化系统的评述274

第七节　外源基因的基因枪导入法275

一、基因枪技术的优点275

二、基本方法276

第八节　改进转基因技术277

一、转基因植物中外源DNA的整合位点和拷贝数277

二、转基因植物中外源基因的沉默278

三、提高外源基因表达水平的策略280

四、目前植物转基因技术所面临的问题282

五、转基因植物的安全性282

下篇　动物细胞工程284

第十一章　动物细胞与组织培养284

第一节　动物细胞的特点及细胞与组织培养的发展历史284

一、动物细胞的特点284

二、动物细胞与组织培养的定义285

三、发展历史285

四、动物细胞的体外培养生长特点287

第二节　动物细胞、组织培养的基本技术289

一、动物细胞体外培养特点289

二、体外培养细胞的生长与增殖过程290

三、动物细胞培养的传统方法291

四、原代培养和传代培养技术292

五、动物细胞大规模培养技术295

六、动物细胞生物反应器培养297

七、动物细胞体外培养实例299

第三节　组织工程300

一、组织工程的定义300

二、组织培养301

第四节　器官培养305

一、器官培养的特点305

二、器官培养技术306

第五节　干细胞312

一、干细胞的特性312

二、成体干细胞314

三、胚胎干细胞315

四、干细胞培养与诱导分化的意义324

第十二章　动物细胞融合330

一、动物单细胞的获得330

二、细胞融合技术331

三、动物细胞融合技术的应用332

第十三章　胚胎工程336

第一节　胚胎工程发展历史及意义336

一、胚胎工程的定义336

二、胚胎工程的发展历史及意义336

第二节　胚胎工程的技术方法338

一、体外受精338

二、胚胎移植343

三、胚胎分割346

四、胚胎融合348

五、动物的性别控制与胚胎性别鉴定350

六、胚胎冷冻保存技术351

第三节　试管动物351

一、试管动物的定义351

二、试管动物的培养流程352

三、试管婴儿352

第十四章　细胞重组与克隆技术356

第一节　细胞重组356

一、细胞重组的特点与意义356

二、细胞重组技术357

第二节　克隆技术359

一、克隆的定义359

二、克隆的技术方法359

第十五章　转基因动物369

第一节　动物转基因技术370

一、显微注射法370

二、逆转录病毒法373

三、胚胎干细胞法375

四、精子载体法377

五、体细胞核移植法379

六、受体介导法380

七、提高动物基因转化率的策略382

第二节　转基因动物的应用382

一、转基因动物在生命科学基础研究中的应用382

二、转基因技术在动物育种中的应用383

三、转基因动物在医学研究中的应用385

四、转基因动物研究中存在的问题及展望389

第三节　基因治疗390

一、基因治疗的概念390

二、基因治疗的现状与展望392

附录：实验技术394

实验一　MS培养基母液的配制394

实验二　培养基的配制与灭菌397

实验三　植物培养材料的灭菌与接种399

实验四　种胚的离体培养401

实验五　愈伤组织的诱导402

实验六　悬浮细胞系的建立404

实验七　植物原生质体的制备与融合405

实验八　草莓遗传转化实验（农杆菌介导法）409

实验九　水稻悬浮细胞的遗传转化实验（基因枪法）411

实验十　动物组织的消化培养及单细胞的获得413

主要参考文献415