1生物技术总论

1.1生物技术的含义

1.1.1生物技术的定义

1.1.2生物技术的种类及其相互关系

1.1.3生物技术涉及的学科

1.2生物技术发展简史

1.2.1传统生物技术的产生

1.2.2现代生物技术的发展

1.3生物技术对经济社会发展的影响

1.3.1改善农业生产，解决食品短缺

1.3.2提高生命质量，延长人类寿命

1.3.3解决能源危机，治理环境污染

1.3.4制造工业原料，生产贵重金属

1.3.5生物技术的安全及其对伦理、道德、法律的影响

复习思考题

2基因工程

2.1基因工程概况

2.1.1基因工程的含义

2.1.2基因工程研究的理论依据

2.1.3基因工程操作的基本技术路线

2.2 DNA重组

2.2.1 DNA的一般性质

2.2.2获得需要的DNA片段

2.2.3 DNA片段的连接

2.3基因克隆载体

2.3.1质粒载体

2.3.2病毒（噬菌体）克隆载体

2.3.3人工染色体载体

2.3.4基因表达载体

2.4目的基因

2.4.1目的基因来源

2.4.2分离目的基因的途径

2.5目的基因导入受体细胞

2.5.1受体细胞

2.5.2重组DNA分子导人受体细胞

2.5.3克隆子的筛选

2.5.4重组子的鉴定

2.6基因工程技术与国计民生

2.6.1基因工程技术用于诊断疾病

2.6.2基因工程技术用于研制药物

2.6.3基因工程技术用于转基因植物

2.6.4基因工程技术用于转基因动物

2.6.5基因工程的安全性问题与对策

复习思考题

3细胞工程

3.1细胞工程的基础知识与基本技术

3.1.1基础知识

3.1.2基本操作

3.2植物细胞工程

3.2.1植物组织培养

3.2.2植物细胞培养和次生代谢物的生产

3.2.3植物细胞原生质体制备与融合

3.2.4单倍体植物的诱发与利用

3.2.5人工种子的研制

3.2.6植物脱病毒技术

3.3动物细胞工程

3.3.1细胞、组织培养

3.3.2动物细胞融合

3.3.3淋巴细胞杂交瘤产生单克隆抗体技术

3.3.4细胞核移植与动物克隆

3.3.5染色体转移

3.3.6干细胞研究

3.4微生物细胞工程

3.4.1原核细胞的原生质体融合

3.4.2真菌的原生质体融合

3.5人工编码细胞（细菌）

复习思考题

4发酵工程

4.1发酵工程概况

4.1.1发酵类型

4.1.2发酵技术的特点

4.1.3发酵技术的应用

4.2微生物发酵过程

4.2.1发酵工业中的常用微生物

4.2.2培养基

4.2.3发酵的一般过程

4.3液体深层发酵

4.3.1发酵的操作方式

4.3.2发酵工艺控制

4.3.3发酵设备

4.3.4下游加工过程

4.4固体发酵

4.5典型产品的发酵生产

4.5.1抗生素发酵生产

4.5.2氨基酸发酵生产

4.5.3维生素发酵生产

复习思考题

5酶工程

5.1酶的发酵生产

5.1.1优良产酶菌种的筛选

5.1.2基因工程菌（细胞）的构建

5.1.3微生物酶的发酵生产

5.2酶的分离纯化

5.2.1酶制剂的制备

5.2.2酶的纯化与精制

5.2.3酶的纯度与酶活力

5.2.4酶制剂的保存

5.3酶分子的改造

5.3.1酶分子修饰

5.3.2酶的蛋白质工程

5.3.3生物酶的人工模拟

5.4生物催化剂的固定化

5.4.1酶的固定化方法

5.4.2细胞的固定化方法

5.4.3固定化酶（细胞）的性质

5.4.4固定化酶（细胞）的技术指标

5.5酶反应器

5.5.1酶反应器的基本类型

5.5.2酶反应器的设计原则

5.5.3酶反应器的性能评价

5.5.4酶反应器的操作

5.6生物传感器

5.6.1生物传感器的原理

5.6.2生物传感器的分类

5.6.3生物传感器的发展前景

5.7酶的应用

5.7.1酶应用的领域

复习思考题

6蛋白质工程

6.1蛋白质结构基础

6.1.1蛋白质结构的基本构件

6.1.2蛋白质的高级结构

6.1.3蛋白质分子之间的相互作用

6.1.4蛋白质结构与功能的关系

6.2蛋白质工程的研究方法

6.2.1蛋白质工程的研究策略

6.2.2蛋白质全新设计

6.2.3改变现有蛋白质的结构

6.3蛋白质工程的应用实例

6.3.1胰蛋白酶

6.3.2金属硫蛋白

6.3.3人白细胞介素-2

6.3.4组织纤维蛋白溶酶原激活因子

6.3.5枯草杆菌蛋白酶

6.3.6工业用酶

6.3.7生物酶定向进化

6.4蛋白质组学

复习思考题

7生物技术与农业

7.1生物技术与种植业

7.1.1生物技术在诱导植物雄性不育中的利用

7.1.2生物技术培育抗逆性作物品种

7.1.3转基因作物品质改良

7.1.4植物细胞工程的应用

7.1.5生物农药及生物控制

7.2生物技术与养殖业

7.2.1动物分子育种技术

7.2.2动物繁殖新技术

7.2.3生物技术在动物饲料工业上的应用

7.2.4畜禽基因工程疫苗

7.2.5动物生物反应器

7.2.6核移植技术及其在养殖业中的应用

7.2.7胚胎干细胞技术及其在养殖业中的应用

复习思考题

8生物技术与食品

8.1生物技术与食品生产

8.1.1超级稻与单细胞蛋白

8.1.2食品和饮料的发酵生产

8.1.3酶与食品加工

8.1.4新型甜味剂

8.1.5其他食品添加剂

8.1.6转基因食品

8.1.7在农副产品深加工和综合利用方面的应用

8.2生物技术与食品包装

8.2.1酶工程在食品包装中的应用

8.2.2基因工程在食品包装中的应用

8.2.3包装检测指示剂在食品包装中的应用

8.2.4生物信息技术在包装检测中的应用

8.3生物技术与食品检测

8.3.1免疫学技术的应用

8.3.2分子生物学技术的应用

8.3.3生物传感器技术的应用

8.4转基因食品的检测

8.4.1转基因食品的PCR检测

8.4.2转基因食品的ELISA检测

8.4.3转基因食品的生物芯片检测

8.5生物技术与未来食品工业

8.5.1新时代食品工业呈现的新特点

8.5.2现代生物技术在未来食品工业上的应用

复习思考题

9生物技术与人类健康

9.1生物技术与疫苗

9.1.1疫苗概说

9.1.2免疫系统及疫苗的作用机制

9.1.3病毒性疾病的疫苗

9.1.4细菌性疾病的疫苗

9.1.5寄生虫病疫苗

9.1.e基因疫苗

9.1.7治疗性疫苗

9.2生物技术与疾病诊断

9.2.1 ELISA技术与单克隆抗体

9.2.2 DNA诊断技术

9.3生物技术与生物制药

9.3.1抗生素及其他天然药物

9.3.2基因工程药物

9.3.3治疗性抗体

9.4生物技术与生物疗法

9.4.1基因治疗

9.4.2干细胞的利用

9.5人类基因组计划

9.5.1 HGP产生的背景

9.5.2 HGP的任务

9.5.3 HGP的研究进展

9.5.4 HGP对医学发展的影响

9.5.5基因资源的保护

9.5.6我国的HGP计划

复习思考题

10生物技术与能源

10.1微生物技术与石油开采

10.1.1微生物勘探石油

10.1.2微生物二次采油

10.1.3微生物三次采油

10.2未来石油的替代物——乙醇

10.2.1生产乙醇燃料的意义及其生化机制

10.2.2乙醇替代汽油的实例

10.2.3乙醇代替石油所用的原材料和面临的困难

10.2.4纤维素发酵生产乙醇

10.3植物“石油”

10.3.1产“石油”的树

10.3.2油料植物

10.3.3藻类产油

10.4传统可再生能源——甲烷

10.4.1生产甲烷的生化机制

10.5未来的新能源

10.5.1氢能

10.5.2生物燃料电池

复习思考题

11生物技术与环境

11.1污水处理

11.1.1稳定塘法

11.1.2人工湿地处理系统法

11.1.3污水处理土地系统法

11.1.4活性污泥法

11.1.5生物膜处理法

11.2大气净化

11.2.1生物净气塔

11.2.2渗滤器

11.2.3生物滤池

11.3固体废弃物的生物处理

11.3.1固体垃圾的生物处理

11.3.2矿渣的生物淋溶处理

11.4污染环境的生物修复

11.4.1生物修复概述

11.4.2生物修复的方法

11.4.3生物修复技术的应用

11.5环境污染监测与评价的生物技术

11.5.1指示生物

11.5.2核酸探针和PCR技术

11.5.3生物芯片

11.5.4生物传感器及其他

复习思考题

12对生物技术发明创新的保护

12.1专利保护

12.1.1专利的特征

12.1.2授予专利权的条件

12.1.3生物基因可专利性的争论

12.1.4生物基因专利审查的标准

12.1.5基因专利授权范围

12.1.6人类基因的可专利性

12.1.7专利保护的缺陷

12.2商业秘密

12.2.1商业秘密的要件

12.2.2商业秘密形式的优势与缺陷

12.2.3我国关于保护商业秘密的相关法律规定

12.3生物技术发明的其他保护形式

12.4生物技术专利保护的负面影响

复习思考题

13生物技术安全性及其应对措施

13.1转基因生物的安全性问题

13.1.1转基因微生物

13.1.2转基因作物及食品

13.1.3转基因动物

13.2动物克隆

13.2.1动物克隆技术与动物克隆的热潮

13.2.2克隆人研究引起的恐慌

13.2.3克隆人的挑战与机遇

13.2.4治疗性克隆

13.2.5干细胞研究

13.2.6人造生命

13.3生物武器

13.3.1生物武器的危害

13.3.2国际社会对生物武器的管控措施

13.3.3生物恐怖主义及其应对措施

复习思考题

主要参考文献