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绪论 1

一、生物技术的含义 1

二、生物技术发展简史 2

三、中药生物技术发展概况 3

四、生物技术相关学科与中医药现代化发展的关系 7

五、中药生物技术发展展望 9

第一篇 基因工程技术与中药现代研究 12

第一章 药用植物基因工程 12

第一节 基因工程概述 12

一、基因工程的定义 12

二、基因工程的主要研究内容 12

三、基因工程的主要操作技术 12

四、目的基因与载体的体外连接 14

五、基因工程常用的工具酶 15

第二节 植物基因工程载体 17

一、基因工程载体种类 17

二、常用载体简介 18

第三节 植物遗传转化技术和方法 22

一、利用农杆菌的Ti质粒进行转化 22

二、利用病毒感染进行转化 25

三、物理转化方法 26

第四节 其他植物转基因技术 27

一、植物抗病毒基因工程 28

二、植物抗虫基因工程 31

第二章 中药的分子鉴别技术 34

第一节 生物遗传多样性与DNA分子标记 34

一、生物的遗传多样性与DNA多态性 34

二、DNA分子标记技术 34

三、DNA分子标记用于生药鉴定的优点 35

第二节 基于分子杂交的分子标记技术 35

一、基本原理 35

二、基本步骤 36

三、影响因素及注意事项 37

四、RFLP的优点及局限性 37

五、在中药材鉴别中的应用 38

第三节 基于PCR的技术 40

一、随机扩增多态性DNA 40

二、扩增片段长度多态性 47

三、DNA条形码技术 50

第四节 DNA测序技术及应用 54

一、测序原理 54

二、测序的试剂、材料及实验条件 54

三、测序的自动化 56

四、优点及不足 56

五、在中药研究中用于测序的基因 56

第五节 其他分子鉴别技术 59

一、高特异性PCR 59

二、RAPD显性标记中的特异性序列SCAR 59

第二篇 药用植物细胞工程技术 62

第三章 植物细胞工程概述 62

第一节 植物细胞工程及其基本概念 62

一、细胞工程概述 62

二、基本概念 63

第二节 植物细胞工程的类别及应用 65

一、植物细胞工程的类别 65

二、植物细胞工程的应用 66

第三节 植物细胞的形态及生理特性 68

一、植物细胞的形态 68

二、植物细胞的结构特征 68

三、植物细胞的主要生理活性物质及其他化学组分 72

四、植物培养细胞的生理特性 73

第四节 植物细胞工程发展简史 74

第四章 药用植物组织细胞培养与次生代谢产物生产 76

第一节 植物细胞培养的基本技术 76

一、植物材料的准备 77

二、培养方法 78

三、植物细胞培养的生物反应器 80

第二节 培养基 85

一、无机盐 86

二、碳源 86

三、植物生长调节剂 86

四、有机氮源 87

五、维生素 87

第三节 药用植物细胞悬浮培养与毛状根培养 87

一、药用植物细胞悬浮培养 88

二、药用植物毛状根培养 92

第四节 植物次级代谢产物累积的影响因素 93

一、外植体选择 93

二、培养条件的影响 94

第五章 药用植物快速繁殖与脱病毒技术 101

第一节 基本概念 101

第二节 植物脱毒技术 102

一、无病毒苗的培养方法 103

二、脱毒苗的鉴定 105

第三节 植物微繁殖的一般技术 107

一、无菌培养物的建立 108

二、培养物的增殖 109

三、根的诱导 110

四、移栽 110

第四节 影响植物微繁殖的主要因素及应用 111

一、主要影响因素 111

二、植物微繁殖技术的应用 114

第六章 药用植物原生质体制备及细胞融合技术 115

第一节 原生质体的分离和培养 115

一、外植体的来源 115

二、原生质体分离的渗透剂和酶学 115

三、原生质体分离的方法 117

四、原生质体的活力检测 117

五、原生质体的培养 118

第二节 原生质体融合和细胞杂交 122

一、原生质体融合的方法 123

二、原生质体的融合产物 124

三、体细胞杂种或异核体的选择 125

四、体细胞杂种的鉴定 126

五、植物体细胞杂交的应用 128

第三节 药用植物原生质体研究进展 128

第七章 药用植物单倍体与多倍体的诱导及应用 133

第一节 药用植物单倍体诱导 133

一、基本概念 133

二、单倍体的发育途径 134

三、单倍体植物的特点 134

四、人工诱导单倍体的方法 135

五、单倍体诱导进展 136

第二节 药用植物的多倍体诱导 136

一、染色体加倍的途径 137

二、多倍体植物在药用植物生产中的应用 137

三、药用植物多倍体诱导进展 139

第三篇 发酵工程技术与中药现代研究 142

第八章 发酵技术概论 142

第一节 概述 142

一、基本概念 142

二、发酵反应的特点及发酵工程内容 143

第二节 发酵工程中常用的微生物 144

一、细菌 145

二、放线菌 145

三、霉菌 146

四、酵母 148

第三节 培养基 149

一、培养基的分类 149

二、培养基的组成 151

三、培养基的配制原则 152

四、培养基的灭菌 153

第四节 菌种的来源及优良菌种的选育 154

一、微生物的分布 154

二、菌种的分离 155

三、优良菌种的选育 156

第五节 发酵过程及发酵的操作方式 160

一、微生物发酵的一般过程 160

二、微生物发酵的操作方式 162

第六节 影响发酵的主要因素及其控制 166

一、温度对发酵的影响及控制 166

二、pH对发酵过程的影响及控制 167

三、溶氧对发酵的影响及控制 169

四、泡沫对发酵过程的影响及控制 171

第七节 固体发酵 172

第九章 发酵技术在中药生产中的应用 174

第一节 菌类中药的液体深层发酵生产 174

一、虫草菌丝体的液体深层发酵生产 174

二、灵芝菌丝体的液体深层发酵生产 175

三、中药红曲的液体深层发酵生产 176

第二节 中药的固体发酵生产 177

一、槐栓菌的固体发酵生产 178

二、红曲的固体发酵生产 178

第三节 中药有效成分的发酵生产 179

第十章 药用植物内生真菌研究 181

第一节 概述 181

一、内生真菌的涵义 181

二、内生真菌的生物多样性 181

三、内生真菌的生物学活性 182

第二节 具有潜在药用价值的内生真菌及其作用机制 182

一、内生真菌产生活性代谢产物的作用机制 182

二、产生活性物质的内生真菌 183

第三节 药用植物内生真菌发酵研究 186

一、药用植物内生真菌发酵生产活性化合物的优点 186

二、微生物发酵紫杉醇的研究 186

三、产生紫杉醇的内生真菌及其分离 187

第十一章 发酵技术与中药炮制 191

第一节 中药发酵炮制简介 191

一、中药发酵炮制的概念及现状 191

二、中药发酵炮制技术 195

第二节 中药发酵炮制学的研究与应用 196

一、微生物发酵炮制何首乌 196

二、中药刺五加的发酵炮制 197

三、微生物发酵炮制红花 197

四、五倍子的发酵炮制 198

第四篇 生物转化技术及其研究进展 200

第十二章 生物转化技术概述 200

第一节 生物转化的概念及其特点 200

一、生物转化的概念 200

二、生物转化的特点 200

第二节 生物转化系统 201

一、微生物及其酶制剂 201

二、植物细胞或组织器官培养物 202

三、海洋藻类 203

四、昆虫的幼虫 203

第三节 常见的生物转化反应类型 203

一、氧化反应 203

二、还原反应 204

三、水解反应 205

四、缩合反应 206

五、胺化反应 207

六、酰基化反应 208

七、降解反应 208

八、脱水反应 209

九、糖基化反应 209

第四节 生物转化技术在中药研究中的应用 209

第十三章 中药活性成分的微生物转化技术 211

第一节 微生物转化概述 211

一、细菌、放线菌与真菌 211

二、游离细胞与固定化细胞 211

三、生长细胞与静息细胞 212

四、野生菌和基因工程菌 212

第二节 微生物转化的一般实验方法与转化方式 212

一、一般实验方法 212

二、微生物转化方法 213

第三节 微生物转化的影响因素 214

一、底物的添加方法 215

二、酶的诱导剂的作用 215

三、酶的抑制剂的作用 216

第四节 微生物转化在中药研究中的应用 216

一、生物碱的微生物转化 216

二、萜类化合物的微生物转化 218

三、甾体化合物的微生物转化 223

四、黄酮类化合物的微生物转化 224

第十四章 植物细胞、组织生物转化 231

第一节 概述 231

第二节 一般实验方法与技术要点 232

一、植物细胞转化 232

二、利用植物毛状根进行转化 233

第三节 影响植物细胞、组织转化的因素 234

一、植物培养物的种类、株系、生长阶段等 234

二、外源化合物的影响 234

三、培养条件 235

第四节 利用植物细胞、组织转化中药活性成分研究的实例 235

一、人参毛状根对洋地黄毒苷元转化的研究 235

二、高山红景天悬浮细胞将酪醇转化为红景天苷的研究 237

三、利用前体饲喂的方法对紫杉醇母核的生物合成途径进行研究 238

四、通过植物细胞培养的橙皮素糖基化的研究 239

第五篇 酶工程技术与中药现代研究 245

第十五章 酶工程基础 245

第一节 酶工程概述 245

一、酶的一般概念 245

二、酶的结构 245

三、酶的作用机制 246

四、酶促反应动力学 246

第二节 酶的分离纯化及活力测定 246

一、酶分离纯化前的预处理 246

二、酶分离纯化技术 249

三、酶活力的测定 251

四、应用实例 251

第三节 酶工程的发展及应用 252

一、国际有关发展情况 252

二、我国酶工程的起步阶段 253

三、我国酶工程应用的艰难时期 254

四、改革开放之初 254

五、稳步发展期 255

六、酶在中药成分提取中的应用 257

七、天然活性成分合成关键酶的生产 258

第十六章 酶与细胞的固定化 259

第一节 酶与细胞固定化概述 259

一、固定化酶及其特点 259

二、固定化细胞及其特点 260

第二节 酶与细胞的固定方法 261

一、吸附法 261

二、包埋法 262

三、共价结合法 263

四、交联法 263

五、定向固定法 263

六、其他固定方法 264

第三节 酶生物反应器 265

一、搅拌罐型反应器 266

二、固定床型反应器 266

三、流化床型反应器 267

四、膜反应器 267

第四节 酶固定化技术应用实例 270

一、固定化技术在药物制造上的应用 270

二、固定化技术在医学诊断和治疗上的应用 271

三、固定化技术在生产氨基酸上的应用 271

四、固定化技术在生产有机酸上的应用 271

第十七章 有机相酶促催化及其应用 273

第一节 有机催化的作用特点 273

第二节 有机相中酶促反应的主要影响因素 276

一、溶剂对非水介质中酶促反应的影响 276

二、反应温度的影响 278

三、溶剂pH的影响 278

四、物理因素的影响 279

五、不同反应试剂的影响 279

六、“分子记忆”的影响 279

第三节 有机相酶促反应的应用 280

第六篇 中药现代研究中的其他技术方法 284

第十八章 抗体技术及其在中药研究中的应用 284

第一节 抗原-抗体反应 284

一、抗原-抗体反应的特点 285

二、影响体外抗原-抗体反应的因素 285

三、抗原-抗体结合力 286

第二节 抗原-抗体反应测定方法 286

一、放射免疫法 287

二、酶联免疫吸附法 287

三、免疫荧光法 290

四、免疫组织化学技术 290

五、免疫印迹法 291

六、免疫沉淀法 291

七、免疫电泳技术 292

八、免疫微粒技术 292

九、免疫PCR技术 292

第三节 抗体技术在中药中的应用 293

一、单克隆抗体药物 293

二、免疫亲和纯化技术 295

三、中药有效成分的检测 296

四、中药材质量控制中的应用 297

五、抗体的解毒作用 297

第十九章 芯片技术及其在中药研究中的应用 299

第一节 生物芯片概述 299

一、生物芯片概念 299

二、生物芯片的类型 300

第二节 基因芯片的制备 300

一、基因芯片的类型和制作 300

二、杂交与检测方法 301

第三节 基因芯片技术在中药研究中的应用 303

一、运用基因芯片技术研究中药作用机制 303

二、应用基因芯片技术筛选中药有效成分 304

三、基因芯片技术与中药品种鉴定 304

四、基因芯片技术对中药的安全性评价 305

五、基因芯片与中药给药个体化 305

六、运用基因芯片技术的中药理论现代研究 306

第二十章 中药谱效相关研究与中药质量控制 309

第一节 中药谱效关系 309

一、构建谱效关系的基础 309

二、谱效关系研究思路 310

第二节 谱效关系在中药质量控制中的应用 310

一、中药谱效学的应用 310

二、目前谱效关系研究的不足之处 311

参考文献 312