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第一章 生物技术概述1

第一节 生物技术的定义1

一、生物技术1

二、生物技术的内容2

第二节 生物技术的发展史3

一、发酵原理的创建3

二、深层通气培养法的建立——生物技术的第一次飞跃3

三、基因重组技术的发明——生物技术的第二次飞跃4

第三节 生物技术的优越性5

一、不可取代性5

二、快速、精确5

三、低耗、高效5

一、生物技术与农业6

第四节 生物技术在各个领域的应用6

四、副产物少、副作用小、安全性好6

二、生物技术与医药卫生9

三、生物技术与化学、食品工业11

四、生物技术与环境保护13

五、生物技术的未来发展趋势14

第二章 发酵工程15

第一节 发酵工程的概述15

一、发酵工程15

二、发酵工程发展的四大阶段15

三、发酵工程的研究内容17

四、发酵工程反应过程的特点17

第二节 微生物工业菌种与培养基19

一、发酵工业对菌种的要求19

二、工业常用的微生物菌种20

三、培养基的制备23

第三节 发酵操作方法和工艺控制28

一、发酵操作方法28

二、影响发酵的主要因素32

三、发酵设备34

第四节 发酵产物的后处理35

一、发酵产物的分离和纯化的目的及其基本要求35

二、发酵液下游处理的流程和方法36

第五节 发酵工程的应用37

一、氨基酸的生产工艺37

二、柠檬酸的生产工艺40

三、青霉素发酵工艺42

四、维生素发酵生产43

二、细胞工程发展过程简介45

一、细胞工程45

第一节 细胞工程概述45

第三章 细胞工程45

第二节 细胞工程的基本技术46

一、细胞培养技术47

二、细胞融合技术48

三、细胞重组技术51

四、遗传物质转移52

第三节 植物细胞工程53

一、微繁殖技术53

二、人工种子54

三、单倍体诱导及其应用55

四、原生质体培养与细胞融合56

五、体细胞遗传变异及其利用57

六、次生物质与植物细胞的大量培养58

一、淋巴细胞杂交瘤与单克隆抗体60

二、胚胎干细胞60

第四节 动物细胞工程60

三、细胞融合61

四、细胞核移植63

第五节 细胞工程的应用63

一、粮食与蔬菜生产63

二、园林花卉64

三、临床医学与药物64

四、繁育优良品种65

第四章 基因工程66

第一节 基因工程的基本内容66

第二节 DNA重组的基本工具66

一、限制性内切酶67

三、反转录酶69

四、基因载体69

二、DNA连接酶69

第三节 基因工程的基本技术程序73

一、提取目的基因74

二、目的基因与运载体结合75

三、将目的基因导入受体细胞75

四、目的基因的检测和表达76

第四节 转基因动物和植物76

一、向动物体内转入外源基因76

二、向植物体内转移外源基因77

第五节 基因工程研究的现状79

一、动物基因研究80

二、医药基因工程81

三、植物基因工程83

第六节 基因工程研究展望84

一、转基因技术的突破84

二、分离优良性状基因技术84

三、基因工程产业化85

第五章 酶工程86

第一节 酶工程概述87

一、酶与酶工程研究的重要意义87

二、酶学研究史87

三、酶工程简介88

四、酶的分类、组成和结构特点89

第二节 酶的生产90

一、优良产酶菌种的筛选90

二、基因工程菌的构建91

三、微生物酶的发酵生产92

第三节 酶的分离纯化94

一、酶制剂的制备95

二、酶的纯化与精制95

四、酶制剂的保存97

三、酶的纯度与酶活力97

第三节 酶分子的改造98

一、酶分子修饰98

二、酶的蛋白质工程99

第四节 生物催化剂的固定化101

一、酶的固定化方法102

二、细胞的固定化方法103

三、固定化酶（细胞）的性质104

四、固定化酶的指标105

第五节 酶反应器105

一、酶反应器的基本类型106

二、酶反应器的设计原则107

三、酶反应器的性能评价107

四、酶反应器的操作107

第六节 酶的应用108

第一节 生物技术制药概述111

第六章 生物技术制药111

二、生物药物的特性112

一、生物药物的来源112

三、生物药物的类型简介113

四、生物技术制药特点118

第二节 基因工程制药119

一、基因工程制药的特点119

二、基因工程药物生产的基本过程119

三、目的基因的获得120

四、基因表达121

五、基因工程菌的稳定性121

六、基因工程菌的发酵122

七、基因工程和药物的分离纯化123

八、基因工程药物的质量控制123

九、基因工程药物制造实例123

二、抗生素的发酵工艺127

第三节 微生物发酵制药127

一、微生物发酵制药概况127

第四节 我国生物技术制药的现状129

一、我国生物制药技术与其他科技相融合129

二、我国生物制药技术不断提高，新产品层出不穷130

第五节 我国生物技术制药的展望132

第七章 农业生物技术134

第一节 生物技术与植物生产134

一、植物雄性不育及杂种优势利用134

二、植物抗逆性研究135

三、生物农药及微生物肥料137

四、植物基因工程139

五、植物细胞工程的应用140

六、分子育种技术的应用141

一、动物转基因技术与分子育种142

第二节 现代生物技术与养殖业142

二、动物繁殖新技术143

三、生物技术在动物饲料工业上的应用144

四、动物基因工程疫苗149

五、动物生物反应器150

六、核移植技术及其在养殖业中的应用151

七、胚胎干细胞技术及其在养殖业中的应用152

第八章 工业生物技术153

第一节 生物技术与精细化工153

一、发酵工程在精细化工中的应用153

二、酶工程在精细化工中的应用154

第二节 生物技术与食品生产155

一、基因工程与食品生产156

二、细胞工程与精细化工156

三、酶工程与食品工业157

四、发酶工程与食品工业159

第三节 生物技术与纺织皮革工业159

一、生物技术在纺织工业中的应用159

二、生物技术在皮革生产中的应用161

第九章 生物技术与环境162

第一节 环境污染的生物学162

一、环境污染对生物的不利影响162

二、环境与人体健康164

三、环境污染破坏生物之间的生态关系165

第二节 生物技术治理污染的意义166

一、减少二次污染166

二、减少污染治理成本166

第三节 用于治理污染的生物技术167

一、微生物转化167

二、植物转化168

三、动物转化169

四、生态恢复169

五、构建治理污染工程菌169

第四节 污染场地的生物修复170

一、生物修复的基本概念170

二、生物修复的原理170

三、生物修复的方法178

第五节 用于预防环境污染的生物技术179

一、抗虫、抗除草剂品种的培育179

二、研制开发生物农药和微生物菌肥179

三、研制开发可降解包装材料179

四、加速国土绿化179

五、利用生物技术改造传统工业180

第一节 微生物技术与石油开采181

第十章 生物技术与能源181

一、微生物勘探石油182

二、微生物二次采油182

三、微生物三次采油183

第二节 潜力燃料——乙醇184

一、发展乙醇燃料的必然趋势184

二、乙醇的生产184

三、燃料乙醇生产技术的发展187

四、乙醇在国内外的应用和生产情况简介188

第三节 优质燃料——沼气189

一、沼气发酵的意义189

二、沼气发酵的三个阶段190

三、制取沼气的条件191

四、制取和使用沼气的好处192

一、产“石油”的灌木193

第四节 能源植物193

五、我国农村以及其他国家的沼气应用现状193

二、油料植物194

三、藻类产油194

第五节 清洁的生物能源——氢气195

一、氢气195

二、产氢生化机制195

三、氢气作为能源使用的内在依据196

第六节 生物燃料电池197

一、产物生物燃料电池197

二、去极化生物燃料电池198

第十一章 生物芯片与生物传感器199

第一节 生物芯片199

一、生物芯片的概念199

二、生物芯片的种类199

第二节 生物传感器207

三、生物芯片的应用207

一、生物传感器的特点208

二、生物传感器的原理208

三、生物传感器的分类209

四、生物传感器的发展趋势210

第十二章 生物技术的发展与社会伦理211

第一节 发展中的生物技术提出的一些社会伦理问题211

一、克隆技术是否是人类社会的隐忧211

二、人类基因组计划是否威胁个人隐私212

三、转基因作物的推广是否会引起生态灾难212

第二节 现有的生物技术如何面对伦理与社会问题213

一、器官移植213

二、试管婴儿214

参考文献215