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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