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总论 3

第一章 绪论 3

第一节 细胞工程的基本概念 3

第二节 细胞工程的主要技术 4

一、细胞与组织培养技术 4

二、细胞融合技术 4

三、细胞拆合技术 5

四、染色体工程 5

五、胚胎工程 5

六、细胞遗传工程 5

七、干细胞与组织工程 6

第三节 细胞工程的发展历史 6

一、植物细胞工程的发展简史 6

二、动物细胞工程的发展简史 8

第四节 细胞工程的应用 9

一、植物脱毒和离体快繁 9

二、新型动植物品种的培育 10

三、珍惜动植物种质资源的保存和保护 10

四、利用动植物细胞培养生产有用物质 10

五、通过体外受精和胚胎移植技术产生试管动物（婴儿） 11

六、获得克隆动物 11

七、干细胞的研究和应用 11

第五节 细胞工程与其他现代生物技术的关系 12

第二章 细胞工程基础 14

第一节 细胞生物学基础 14

一、细胞的发现 14

二、细胞的分类 15

三、细胞器的结构与功能 17

四、染色质和染色体 18

五、细胞分裂与增殖 20

六、细胞周期 24

七、细胞分化与细胞全能性 25

八、细胞衰老、凋亡与癌变 26

第二节 分子生物学基础 29

一、核酸 29

二、蛋白质 30

三、遗传信息从DNA复制到蛋白质表达 31

四、基因工程技术 33

第三章 细胞工程实验室设置与基本技术 35

第一节 实验室设置 35

一、洗涤室 35

二、灭菌室 36

三、配制室 36

四、无菌操作室（接种室） 36

五、培养室 36

六、鉴定室 37

七、驯化移植室 37

第二节 实验室主要仪器设备 37

一、常规设备 37

二、灭菌设备 38

三、培养设备 39

四、培养容器与用具 40

五、无菌操作设备 42

第三节 细胞工程的基本操作技术 43

一、洗涤技术 43

二、灭菌技术 44

三、无菌操作技术 46

四、外植体的选择与处理技术（以植物为例） 47

第四节 培养基的成分、配制与选择 48

一、培养基的成分及其作用 48

二、培养基的配方及培养基的选择 50

三、培养基的配制方法 51

第五节 培养条件的选择 51

一、光照 51

二、温度 52

三、湿度 52

四、pH 52

五、渗透压 53

六、气体 53

第一篇 植物细胞工程 57

第四章 植物组织器官培养技术 57

第一节 植物组织培养的基本原理 57

一、植物组织培养的相关定义 57

二、植物组织培养的基本原理 58

第二节 植物组织培养的基本步骤 60

一、无菌外植体的获得 60

二、初代培养物的建立 61

三、形态发生和植株再生 62

四、培养产物的观察记载 63

第三节 植物脱毒与快速繁殖技术 63

一、植物快速繁殖及脱毒的基本概念 64

二、植物脱毒和快速繁殖的意义 64

三、植物脱毒的原理和技术 65

四、离体繁殖技术 71

第四节 花药及花粉培养 74

一、基本概念与意义 74

二、花药和花粉培养技术 76

第五节 植物胚胎培养 85

一、幼胚培养及其应用 85

二、胚珠与子房培养及其应用 88

三、胚乳培养及其应用 90

第六节 人工种子 91

一、人工种子的概念 92

二、繁殖体的类型及其生产 92

三、人工种子包被 97

四、人工种子的发展和应用前景 100

第五章 植物细胞培养技术 104

第一节 植物单细胞的分离 104

一、由植物器官分离单细胞 104

二、由愈伤组织分离单细胞 105

第二节 单细胞培养技术 105

一、植物单细胞培养的意义 105

二、单细胞培养的方法 106

三、影响单细胞培养的因素 108

四、细胞培养注意事项 108

第三节 植物细胞悬浮培养 109

一、细胞悬浮培养原理 109

二、培养方法 110

三、悬浮系的建立与继代培养 114

四、悬浮培养细胞的同步化 116

五、细胞增殖的测定 117

六、培养细胞活力的检查 118

第四节 植物细胞的规模培养 119

一、概述 119

二、植物细胞规模化培养体系的建立 123

三、生物反应器类型及特点 125

四、植物细胞规模化培养中的有关工程技术问题 130

第五节 植物细胞培养的应用 130

一、筛选突变体 130

二、生产植物次生代谢产物 133

第六章 植物原生质体培养和体细胞杂交 140

第一节 原生质体的分离和培养 140

一、原生质体的分离 140

二、原生质体的纯化与活力测定 143

三、原生质体的培养 144

第二节 体细胞杂交 151

一、植物体细胞杂交的概念 151

二、体细胞杂交技术 153

第七章 植物基因转化受体系统 160

第一节 植物基因转化受体系统的类型及其特性 160

一、植物基因转化受体系统应具备的条件 160

二、几种植物基因转化受体系统 161

第二节 植物基因转化受体系统建立的程序 163

一、高频再生系统的建立 163

二、抗生素敏感性试验 165

三、农杆菌的敏感性试验及菌种的选择 166

四、影响受体系统转化效率的因素 166

第三节 植物基因转化受体系统建立中常遇的问题 168

一、试管苗的玻璃化现象 168

二、培养物的褐变 169

三、白化苗的产生 170

四、试管苗的移栽成活率 171

第八章 植物种质资源的保存 173

第一节 植物种质资源保存类型 173

第二节 试管保存 174

一、常温下试管保存 174

二、常温抑制生长保存 174

三、中低温调控生长保存 174

四、常温抑制生长保存与中低温调控生长保存相结合 174

第三节 超低温保存 174

一、超低温保存的概念 175

二、超低温保存的基本原理 175

三、超低温保存技术 175

实训上 179

实训项目一 细胞工程基础实验技术 179

实训项目二 无菌操作及愈伤组织诱导技术 183

实训项目三 器官发生与植株再生调控培养、愈伤组织增殖培养 185

实训项目四 细胞悬浮培养及种细胞筛选技术 186

实训项目五 细胞规模化培养 187

实训项目六 原生质体分离与体细胞杂交 188

实训项目七 烟草遗传转化实验 190

实训项目八 小麦成熟胚培养 191

实训项目九 月季组织培养 192

实训项目十 马铃薯试管微薯的诱导 193

附 常用的培养基配方（浓度单位：mg/L） 194

第二篇 动物细胞工程 207

第九章 动物细胞培养的基本知识与技术 207

第一节 动物细胞体外培养的设备器具与体外培养用液 207

一、体外细胞培养所用器具的无菌处理 208

二、体外培养用液 208

三、培养基 210

四、细胞培养基种类 211

第二节 动物细胞的体外培养生长特征 214

一、贴附生长 215

二、生长的接触抑制及密度依赖性 216

第三节 细胞培养的基本方法与过程 216

一、原代培养基本原理 216

二、原代培养步骤 217

三、传代培养 225

四、细胞的纯化和克隆 227

五、细胞的冻存与复苏 232

六、细胞计数及活力测定 233

七、细胞的分裂指数测定 234

八、细胞周期的测定 234

九、培养物的污染及防止 235

第四节 几种常见动物细胞培养 237

一、上皮类细胞培养 237

二、结缔组织类细胞培养 238

三、肌组织类细胞培养 238

四、人胚肾细胞培养 239

五、神经组织细胞培养 239

六、神经胶质细胞培养 239

七、肿瘤细胞培养 240

第十章 动物细胞大规模培养技术 244

第一节 动物细胞的增殖过程 244

第二节 大规模培养技术简介 246

第三节 大规模培养常用方法 247

一、悬浮培养 247

二、贴壁培养 249

三、固定化培养 250

第四节 大规模培养技术的操作方式 252

一、批式操作 253

二、加式操作 253

三、连续式操作 255

第五节 动物细胞大规模培养用生物反应器简介 257

一、气升式细胞培养生物反应器 258

二、机械搅拌式生物反应器 258

三、填充床反应器系统 260

四、动物细胞培养反应器的设计策略 262

第六节 微载体培养技术 263

一、微载体种类 263

二、微载体表面的细胞生长 264

第十一章 动物细胞培养的应用技术 267

第一节 动物细胞培养在单克隆抗体制备中的应用 268

一、杂交瘤技术的基本原理和过程 268

二、杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本过程及方法 269

三、典型制备单克隆抗体具体步骤 271

四、单克隆抗体的应用 277

第二节 外源基因在动物细胞中的表达 279

一、外源基因在动物细胞中表达的基本原理与基本技术 280

二、外源基因在动物细胞中表达的具体过程 282

三、转染细胞鉴定 287

第三节 动物细胞培养法生产疫苗 289

一、疫苗的分类 289

二、疫苗的生产技术 290

三、生产病毒和制备病毒疫苗的常用方法 291

四、疫苗制品纯化技术 293

第四节 动物细胞培养在组织工程中的应用 294

一、组织工程研究内容 294

二、组织工程实现方式 294

三、动物细胞培养在组织工程研究的重要性 294

四、组织工程研究进展 295

第十二章 动物干细胞技术简介 299

第一节 干细胞简介 299

一、干细胞的定义 299

二、干细胞的分类 300

第二节 胚胎干细胞的特性 300

一、形态学特征 301

二、特异性标志分子的表达 302

三、细胞周期的特征 302

四、端粒酶 302

第三节 胚胎干细胞的分离培养 303

一、分化抑制物的选择和培养基的设计 303

二、早期胚胎的选择及培养 304

三、分离及培养过程 304

四、ES细胞的鉴定 307

五、ES细胞的冷冻保存 308

六、ES细胞系的建立及保存 308

第四节 胚胎干细胞的定向分化 309

一、胚胎性干细胞定向分化的常用策略 309

二、分化细胞的鉴定与纯化 310

实训下 312

实训项目一 细胞分离培养前准备工作 312

实训项目二 血管平滑肌细胞原代分离培养 314

实训项目三 血管平滑肌细胞传代培养 316

实训项目四 血管平滑肌细胞鉴定、冻存及复苏 317