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第1章 概论 1

第2章 基因工程与蛋白质工程 4

2．1 基本知识介绍 4

2．1．1 什么是基因 4

2．1．2 蛋白质的生物合成 6

2．2 基因工程概述 9

2．2．1 基因工程的诞生与发展 9

2．2．2 基因工程的概念及其基本过程 11

2．3 工具酶 12

2．3．1 限制性内切酶 12

2．3．3 其他常用修饰酶 15

2．3．2 T4 DNA连接酶 15

2．4 基因工程载体 16

2．4．1 质粒 16

2．4．2 λ噬菌体 18

2．4．3 黏粒 20

2．4．4 M13噬菌体载体 21

2．4．5 动物病毒载体 22

2．5 目的基因的制备 23

2．5．1 基因文库的建立与靶基因的分离 23

2．5．2 聚合酶链式反应技术 26

2．5．3 人工合成基因 29

2．6 重组子的构建 30

2．6．3 TA克隆 31

2．6．1 黏端连接 31

2．6．2 平端连接 31

2．7 基因导入技术 32

2．7．1 基因导入微生物细胞 32

2．7．2 基因导入动植物细胞 33

2．8 阳性克隆的筛选与鉴定 35

2．8．1 根据遗传表型差异进行筛选 35

2．8．2 根据重组子的结构特征进行筛选 36

2．8．3 DNA序列分析鉴定 38

2．9 基因表达 41

2．9．1 大肠杆菌表达 41

2．9．2 酵母表达 49

2．9．3 哺乳动物细胞表达 51

2．10 蛋白质工程简介 53

2．10．1 基本概念 53

2．10．2 基本过程 54

2．10．3 应用实例 55

第3章 发酵工程 57

3．1 发酵工程的发展及应用 57

3．1．1 发展概况 57

3．1．2 发酵工程的应用概况 58

3．2 菌种选育及菌种保藏 64

3．2．1 自然选育 64

3．2．2 诱变育种 64

3．2．3 突变株的筛选 68

3．2．4 现代菌种选育技术 69

3．2．5 菌种保藏 70

3．3 培养基 73

3．3．1 培养基的成分及功能 73

3．3．2 培养基的种类 78

3．3．3 影响培养基质量的因素 79

3．4 灭菌及染菌的防治 80

3．4．1 灭菌方法 80

3．4．2 培养基及有关设备的灭菌方法 84

3．5 发酵过程的控制 87

3．5．1 发酵过程的主要控制参数 87

3．5．2 发酵过程的代谢变化规律及其控制 89

3．5．3 发酵过程中几个重要参数的影响及其控制 91

第4章 酶工程 96

4．1 酶的定义和性质 96

4．1．1 酶的分类及命名 96

4．1．2 酶的结构与特性 98

4．1．3 酶的来源 100

4．1．4 酶促反应动力学 100

4．1．5 酶的分离、提纯及活性测定 101

4．2 固定化酶及其特性 105

4．2．1 固定化酶的概念和优点 105

4．2．2 固定化酶的制备方法 105

4．2．3 固定化酶技术的应用 110

5．1．1 动物细胞培养特性 117

第5章 动物细胞工程 117

5．1 动物细胞工程概述 117

5．1．2 动物细胞营养及培养基 119

5．2 动物细胞培养技术 121

5．2．1 动物细胞培养材料 121

5．2．2 动物细胞培养方式 122

5．2．3 动物细胞种质保存及其运输 125

5．3 动物细胞融合技术 126

5．3．1 促融因素 127

5．3．2 细胞融合及遗传物质转移方式 128

5．3．3 杂种细胞筛选原理及筛选系统 129

5．3．4 细胞融合技术应用 131

5．4．1 单克隆抗体及其特性 132

5．4 单克隆抗体技术 132

5．4．2 淋巴细胞杂交瘤技术 134

5．4．3 单克隆抗体的应用 140

5．5 动物细胞大规模培养技术 142

5．6 细胞核移植技术 144

5．7 哺乳动物克隆技术 145

5．8 胚胎干细胞 149

5．9 动物细胞工程的应用 151

5．9．1 临床医学与药物 151

5．9．2 繁育优良品种 151

6．2 通过组织培养技术可实现药用植物快速繁殖 153

第6章 植物细胞工程 153

6．1 植物细胞全能性是植物细胞工程的理论基础 153

6．2．1 植株再生的途径 154

6．2．2 植物组织培养所用的基本培养基、激素及培养条件 155

6．2．3 植物快速繁殖的过程 155

6．3 利用培养的植物细胞生产次生物质 156

6．3．1 培养基的选择 156

6．3．2 细胞株的选择 156

6．3．3 培养方式和培养容器 157

6．3．4 提高次代谢产物产量的方式 157

6．4 利用根癌农杆菌Ti质粒可将药用基因转入植物 159

6．4．2 Ti质粒的改造及表达载体的建立 160

6．4．1 Ti质粒结构与T-DNA的转移 160

6．4．3 根癌农杆菌转化植物 161

6．4．4 植物医药基因工程 161

第7章 生物制药下游技术 163

7．1 概述 163

7．1．1 生物制药中分离、制备方法的特点 164

7．1．2 生物制药中分离制备方法的基本原理 165

7．1．3 分离纯化的基本程序和实验设计 166

7．1．4 生物制药中下游分离制备技术的发展 168

7．2 预处理及固液分离技术 171

7．2．1 细胞破碎 171

7．2．2 重组蛋白质的包涵体处理技术 175

7．2．3 离心 176

7．2．4 膜分离技术 177

7．2．5 双水相萃取 184

7．2．6 反胶束提取纯化技术 186

7．2．7 超临界萃取技术 187

7．3 吸附法 188

7．3．1 活性炭 189

7．3．2 氧化铝 189

7．3．3 硅胶 190

7．3．4 滑石粉 190

7．3．5 硅藻土 190

7．3．6 大网格聚合物吸附 190

7．4．1 盐析法 192

7．4 固相析出分离法 192

7．4．2 有机溶剂沉淀法 194

7．4．3 等电点沉淀 195

7．4．4 其他沉淀法 196

7．4．5 结晶法 198

7．5 生物药物的色谱分离法 198

7．5．1 色谱分离的规模 201

7．5．2 色谱分离方法的选择 202

7．5．3 凝胶过滤层析 202

7．5．4 离子交换法 203

7．5．5 亲和层析法 206

7．6 电泳分离技术 208

7．6．1 平板电泳 209

7．6．2 连续凝胶电泳 210

7．6．3 等电聚焦电泳 210

7．6．4 连续流动电泳 211

7．6．5 无载体连续流动电泳 211

第8章 生物制药技术新进展 213

8．1 人类基因组与新药研究 213

8．1．1 概述 213

8．1．2 人类基因组研究的策略 214

8．1．3 DNA的序列测定方法 216

8．1．4 生物信息学分析 217

8．1．5 人类基因组研究与未来药学 220

8．2 抗体工程 221

8．2．1 抗体工程的发展 221

8．2．2 基因工程抗体的种类与特征 222

8．2．3 其他形式的抗体衍生物 223

8．2．4 抗体库技术 224

8．3 转基因技术 225

8．3．1 转基因动物制药 225

8．3．2 转基因植物制药 229

8．4 海洋生物药物 231

8．4．1 抗菌药物 232

8．4．2 抗病毒药物 232

8．4．3 海洋生物抗癌活性物质 233

8．4．4 海洋生物毒素 234

8．4．5 其他 236

8．5 基因治疗 236

8．5．1 基因治疗的概念 236

8．5．2 基因治疗的策略 238

8．5．3 临床项目的现状 239

8．5．4 基因治疗的载体 239

8．5．5 受体细胞 242

8．5．6 基因治疗的表达控制 243

8．6 反义药物 244

8．6．1 概念 244

8．5．7 问题与展望 244

8．6．2 作用原理与基本方法 246

8．6．3 反义药物的大规模制备 247

8．6．4 反义药物的应用 247

8．6．5 存在问题与发展前景 250

8．7 核酸疫苗 251

8．7．1 疫苗概念和分类 251

8．7．2 核酸疫苗 253

8．8 代谢工程 260

8．8．1 定义 260

8．8．2 设计思路 261

8．8．3 基本过程 263

8．8．4 应用 264