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第1章 农业生物工程的前景和展望 莽克强 1

1.1 可能成为第二次绿色革命的技术基础 1

1.1.1 抗病 1

1.1.2 抗虫 2

1.1.3 改良品质 2

1.1.4 利用杂交优势增产 2

1.1.5 抗逆 2

1.1.6 基因工程疫苗 3

1.1.7 转基因动物反应器 3

1.2 生物工程体和生物工程产品的生物安全性 3

1.2.1 Kan 的抗性基因NPTⅡ(aphA2)与转化为不可控的野草 4

1.2.2 aphA2能否扩散 5

1.2.3 aphA2基因产物是否对人、高等动物有害 5

1.2.4 目标基因及其产物是否对人、畜等动物有害 5

1.2.5 转基因能否引起新病原菌的产生 6

1.3 我国农业生物工程的发展 7

1.3.1 培育出的品种 8

1.3.2 植物快速繁殖的生产规模和植物种类大幅度增加 8

1.3.3 转基因植物得到发展 8

1.3.4 在应用基础研究方面的发展 10

1.4 对我国农业生物工程的几点建议 12

1.4.1 加强应用基础研究，大力发掘有价值的基因和表达调控元件 12

1.4.2 结合国情发扬优势 12

1.4.3 对动、植物新品种的专利保护 13

参考文献 13

第2章 固氮遗传学研究进展 马旅雁 李季伦 15

2.1 固氮基因组成及功能 15

2.1.1 自生固氮菌 15

2.1.2 联合固氮菌固氮 18

2.1.3 共生固氮菌 19

2.2 固氮调控分子机制 21

2.2.1 固氮基因表达调控(转录水平调控) 21

2.2.2 固氮酶的活性调控(翻译后水平调控) 35

2.3 结语 43

参考文献 43

第3章 植物直接转化外源基因的方法 陈正华 张海燕 王槐 49

3.1 直接转化外源基因的概述 49

3.1.1 发展趋势 49

3.1.2 转化外源基因的生物学 50

3.1.3 对转基因植物的检测与评估 51

3.2 植物细胞直接转化技术 52

3.2.1 基因枪转化法 52

3.2.2 用电激法转化完整细胞和组织 57

3.2.3 生殖细胞原位转化法 61

3.2.4 显微注射转化法 64

3.2.5 激光微束穿刺法导入外源基因 66

3.2.6 细胞与组织转化新发展的方法 68

3.2.7 PEG等介导转化原生质体的方法 72

3.3 植物基因直接转移与外源基因的整合表达及遗传 75

3.3.1 植物表达载体设计的相关问题 75

3.3.2 导入基因在转基因植物中的遗传及存在的问题 76

参考文献 80

第4章 农杆菌介导的植物遗传转化 贾士荣 王志兴 85

4.1 T-DNA转移机理 88

4.2 农杆菌转化程序 90

4.3 农杆菌 90

4.3.1 农杆菌菌系 90

4.3.2 农杆菌培养 92

4.3.3 vir基因的活化 92

4.4.1 外植体种类 93

4.4 外植体 93

4.4.2 外植体的年龄 95

4.4.3 与外植体再生有关的几个问题 95

4.4.4 胚胎发育及对农杆菌的感受态 96

4.4.5 外植体的预培养 97

4.5 农杆菌接种外植体 97

4.6 农杆菌与外植体共培养 97

4.6.1 共培养方法 97

4.6.2 最佳共培养时间 98

4.6.3 共培养中激素的影响 99

4.6.4 外源基因的短暂表达 99

4.6.5 转化细胞与再生细胞的一致性 99

4.7 转化细胞的选择 100

4.7.1选择标记基因及报告基因 100

4.7.2 选择压 101

4.7.3 选择方法及时期 102

4.8 检测方法 102

4.9 转基因植物 104

4.9.1 整合位点及拷贝数 104

4.9.2 甲基化与基因表达 105

4.9.3 启动子和组织特异性表达 105

4.9.4 转基因植物的倍性变化 106

4.9.5 发根农杆菌转化株的表型改变 106

4.9.6 发根农杆菌转化用于生产植物次生代谢产物 107

4.10 存在问题及展望 107

参考文献 108

第5章 植物组织培养的快速繁殖与脱毒在农业上的应用 李文安 116

5.1 植物组织培养在细胞工程中的作用 116

5.1.1 植物的快速繁殖 116

5.1.2 去除病毒 117

5.1.3 培育新品种 118

5.1.4 植物种质资源的保存 119

5.1.5 人工种子的研究 119

5.2 快速繁殖的途径与方法 120

5.2.1 器官型 120

5.2.2 器官发生型 120

5.2.3 胚状体发生型 120

5.2.4 原球茎型 121

5.2.5 球茎芽型 121

5.2.6 块茎型 121

5.2.7 鳞茎型 121

5.2.8 微小短枝扦插型 121

5.3 脱毒的方法与技术 122

5.3.1 茎尖培养脱毒 122

5.3.2 物理学方法脱毒 127

5.3.3 化学疗法脱毒 128

5.3.4 其他途径脱毒 131

5.4 无病毒植株的鉴定 132

5.4.1 直观测定法 132

5.4.2 指示植物法 132

5.4.3 抗血清鉴定法 132

5.4.4 酶联免疫法 133

5.4.5 电子显微镜检查法 133

5.5 快速繁殖与脱毒种苗的应用概况 134

5.5.1 蔬菜类作物 134

5.5.2 果树类作物 136

5.5.3 花卉与观赏植物 138

5.5.4 经济作物 140

5.5.5 药用植物 142

参考文献 144

6.1 控制玉米32kD醇溶蛋白质基因转录的o2蛋白质 150

6.1.1 o2突变 150

第6章 高等植物中的调节基因及其编码的转录因子 洪孟民 150

6.1.1 o2基因的克隆 151

6.1.3 o2基因及其所编码蛋白质的结构 151

6.1.4 o2蛋白质的功能 151

6.2 控制玉米叶分化的Knl蛋白质 152

6.2.1 Knl突变 152

6.2.2 Knl基因的克隆 152

6.2.3 Knl蛋白质的结构 152

6.3.2 Cop基因的克隆 153

6.3.3 Copl蛋白质的结构 153

6.3.1 拟南芥菜中的Cop突变 153

6.3 控制拟南芥菜光形态建成的Copl蛋白质 153

6.4 控制金鱼草与拟南芥菜花发育的蛋白质 154

6.4.1 花器官的同源异形突变 154

6.4.2 基因的克隆 154

6.4.3 蛋白质的结构 155

6.5 控制植物花青素生物合成基因表达的几种蛋白质 156

6.5.1 花青素的生物合成与无色突变 156

6.5.2 调节基因的克隆 156

6.5.3 蛋白质的结构 156

6.5.4 Bz2基因的转录活化需要C1与R蛋白质的同时存在 157

6.6 光诱导表达基因的转录因子两例 157

6.6.1 欧芹中控制CHS基因表达的PRF-1蛋白质 157

6.6.2 拟南芥菜中控制RbcS-1基因表达的GBF蛋白质 158

6.7 结语 158

参考文献 159

7.1 序言 161

第7章 研究稻瘟病真菌的品种特异性的分子遗传学方法 S.A.Leong等 161

7.2 M.grisea群体生物学 162

7.3 M.grisea的寄主/栽培品种特异性的分子遗传学分析 162

7.4 一个研究水稻稻瘟病的新方法 163

7.5 Magnaporthe Grisea的遗传图谱 164

7.6 水稻品种C039的一个品种特异性基因克隆的图谱 169

7.7 Avr-C039的染色体步行 170

7.8 M.grisea的转化 171

7.9 M.grisea中的重复DNA 172

7.10 结语 174

参考文献 175

第8章 植物抗虫育种的新途径 田颖川 芦睿 178

8.1 概述 178

8.2 抗虫基因的来源 180

8.2.1 苏云金杆菌晶体蛋白基因 181

8.2.3 植物来源的其他抗虫基因 183

8.2.2 蛋白酶抑制剂(PI)基因 183

8.2.4 与昆虫生长发育有关的基因 184

8.3 抗虫基因的克隆及改造 184

8.4 抗虫转基因植物研究进展 187

8.4.1 转Bt基因植物 187

8.4.2 表达蛋白酶抑制剂基因的抗虫转基因植物 190

8.4.3 其他植物来源的抗虫基因在转基因植物方面的应用 190

8.5 抗虫转基因植物的合理应用及预防昆虫产生耐受性的对策 191

8.5.1 基因策略 192

8.5.2 启动子调控(降压法) 193

8.5.3 表达水平控制法 193

8.5.4 综合管理 193

8.6 结语 194

参考文献 195

9.1 干旱及盐应答基因 198

第9章 植物耐旱耐盐的分子生物学及其基因工程策略 张慧 陈受宜 198

9.2 应答基因表达的调控 201

9.3 植物耐旱耐盐的基因工程 201

参考文献 202

第10章 农业生物工程在植物品质改良方面的应用 辛世文 207

10.1 植物蛋白质 207

10.1.1 序列修饰 207

10.1.2 合成基因 208

10.1.3 同源基因的过量表达 208

10.1.4 转移和表达异源基因 209

10.1.5 增加游离的必需氨基酸的含量 211

10.2 碳水化合物 211

10.2.1 改变淀粉含量 211

10.2.2 改变直链淀粉、支链淀粉的比例 212

10.3.1 修饰脂肪酸的饱和度 213

10.3 脂肪 213

10.2.3 改变糖含量 213

10.3.2 修饰脂肪酸链长度 214

10.4 品味 214

10.4.1 糖含量 214

10.4.2 果实固型物含量 214

10.4.3 甜蛋白 215

10.5 成熟的品质 215

10.6 展望 216

参考文献 217

第11章 动物的性别控制 胡明信 吴学清 220

11.1 性别决定的研究 221

11.2 性别控制的研究 222

11.2.1 X、Y精子分离的研究 222

11.2.2 胚胎性别鉴定的研究 226

参考文献 229

第12章 哺乳动物核移植 朱裕鼎 231

12.1 哺乳动物核移植意义 231

12.2 研究进展概况 232

12.3 核移植的操作程序 232

12.3.1 卵母细胞染色体(核物质)的去除或破坏的方法 233

12.3.2 细胞融合和卵母细胞的激活 233

12.4 哺乳动物核移植的基础研究 233

12.4.1 细胞电融合及卵母细胞激活 233

12.4.2 核的重编与细胞质的同期化 235

12.4.3 种间核移植 236

12.4.4 牛胚胎连续克隆 237

12.4.5 胚胎干细胞的利用 238

12.5 用核移植方法克隆商品牛 238

参考文献 239

12.6 哺乳动物核移植研究的前景 239

第13章 动物生物反应器 李建凡 吴祥甫 沈孝宙 241

13.1 转基因动物的制备方法 241

13.1.1 显微注射 242

13.1.2 胚胎干细胞法 245

13.1.3 反转录病毒载体 245

13.2 外源基因的表达 246

13.2.1 真核基因的结构与功能 246

13.2.2 基因的组织特异性表达 247

13.3 特异表达系统 248

13.3.1 乳腺表达系统 248

13.3.2 血液表达系统 254

13.3.3 核型多角体病毒为载体的家蚕表达系统 254

13.4 动物生物反应器的经济价值及前景 255

参考文献 257