绪论 1
一、细胞工程的定义 2
二、细胞工程的发展历史 2
三、细胞工程主要研究内容 3
四、细胞工程的应用 4
上篇 植物细胞工程 13
第一章 组织培养的设备和基本方法 13
第一节 实验室及设备 13
一、培养基制备室 13
二、无菌操作室 14
三、培养室 14
四、显微观察室 14
五、温室 14
第二节 器皿的选择与清洗 15
一、配制培养基需要的器皿 15
二、细胞培养需用的器皿 15
三、玻璃器皿的清洗 16
第三节 培养基的配制 16
一、母液的配制 17
二、培养基的配制 19
第四节 材料、器械的消毒与无菌操作 20
一、灭菌的方法 20
二、植物材料的消毒 22
三、器械的消毒 23
四、无菌操作 23
第二章 植物细胞的全能性与脱分化、再分化 25
第一节 植物细胞的全能性学说 25
一、植物细胞全能性概念 25
二、植物细胞全能性的实现途径 28
第二节 胚性细胞 31
一、合子和早期胚胎细胞 32
二、顶端分生组织中的胚性细胞 33
三、植物成熟器官中遗留的胚性细胞 36
第三节 植物细胞的分化 38
一、植物细胞的分化现象 38
二、细胞分化的分子遗传学解释 41
第四节 植物细胞的脱分化 41
一、细胞脱分化过程的形态学和生物学变化 42
二、分化细胞脱分化过程中细胞结构的变化 45
第五节 分生细胞的再分化与植株再生 46
第三章 影响植物细胞脱分化和再分化的因子 51
第一节 培养基对植物细胞脱分化和再分化的影响 51
一、培养基的组成成分 52
二、培养基的渗透压 53
三、培养基的酸碱度 53
第二节 植物激素对细胞脱分化、再分化的调控 54
一、植物激素的种类和性能 54
二、激素类物质对细胞增殖和器官发生的调控作用 57
第三节 环境条件对细胞脱分化和再分化的影响 59
一、温度 59
二、湿度 61
三、光照 61
第四节 供体遗传特性与生理状态对细胞脱分化和再分化的影响 62
一、供体植物的遗传特性对器官发生的影响 62
二、供体植物生理状态对器官发生的影响 62
第四章 植物组织培养与快速繁殖 64
第一节 植物组织培养快速繁殖技术 68
一、利用芽和茎尖培养进行快速繁殖 69
二、利用其他类型外植体进行快速繁殖 77
三、试管苗开花技术 81
第二节 组织培养与脱病毒技术 82
一、茎尖培养脱毒法 82
二、高温和低温处理脱毒技术 86
三、化学处理脱毒技术 88
四、珠心胚培养脱毒法 88
五、蒜苔圆盘培养脱毒法 88
第三节 植物病毒的鉴定 89
一、指示植物法 89
二、抗血清鉴定法 91
三、酶联免疫法 92
四、电子显微镜检查法 92
五、RT-PCR检测法 92
第五章 胚胎培养 94
第一节 胚培养 96
一、成熟胚培养 96
二、幼胚培养 96
三、胚培养的应用 100
第二节 胚乳培养 105
一、胚乳愈伤组织的诱导 106
二、胚乳愈伤组织的分化和植株再生 108
三、胚乳愈伤组织和再生植株的染色体数目 110
四、胚乳培养的应用前景 110
五、胚乳培养的操作实例 111
第三节 子房、胚珠培养 112
一、传粉后子房的培养 112
二、未传粉子房的培养 113
三、胚珠培养 114
四、试管受精在育种上的应用 114
第四节 离体受精与合子培养 115
一、精子的分离 116
二、卵细胞的分离 117
三、精卵离体融合 119
四、合子的离体培养 119
第五节 体细胞胚胎发生和人工种子 120
一、体细胞胚胎发生过程 122
二、影响胚状体发生和发育的因素 124
三、人工种子 128
第六章 花药培养 133
第一节 花药培养技术 133
一、花药培养的一般程序 133
二、影响花药培养的因素 134
三、花粉植株的倍性及染色体加倍技术 139
四、雄核发育的途径 141
第二节 游离小孢子培养 142
一、小孢子的分离方法 142
二、影响小孢子培养的因素 143
第三节 单倍体的诱导 145
一、单倍体在植物遗传育种中的应用 145
二、诱导单倍体的途径 146
第七章 原生质体培养与体细胞杂交 154
第一节 原生质体的分离 157
一、机械分离方法 157
二、酶解分离法 158
第二节 原生质体的培养 164
一、培养基 164
二、培养方式 165
三、影响原生质体培养的因素 167
第三节 原生质体培养操作实例 168
一、烟草原生质体培养 168
二、锦橙原生质体培养 170
三、水稻原生质体培养 171
第四节 原生质体融合与体细胞杂交 172
一、原生质体融合 172
二、杂种细胞的选择 177
三、体细胞杂种的鉴定 181
四、体细胞杂交技术在农业生产中的应用 182
第八章 体细胞无性系变异与突变体筛选 186
第一节 体细胞无性系变异的普遍性及遗传学特点 186
一、体细胞再生植株的变异 187
二、花粉植株的无性系变异 188
三、影响无性系变异的因素 189
四、体细胞无性系变异的遗传学特点 191
第二节 无性系变异在育种上的应用 195
一、人工诱发突变体 196
二、突变体的筛选 196
三、突变体筛选实例 200
第九章 植物细胞培养 203
第一节 植物细胞大量培养技术 206
一、愈伤组织的诱导和悬浮细胞系的建立 206
二、高产细胞系的筛选与保存 213
三、植物细胞大量培养 215
四、植物细胞两相培养技术 217
五、植物细胞固定化培养 219
第二节 影响植物细胞大量培养的因素 220
一、光照 221
二、搅拌 221
三、通气 222
四、培养基成分 222
五、温度 223
六、pH值 223
七、接种量 223
八、胁迫因子 224
九、诱导子 224
十、前提物质 227
第十章 转基因植物 230
第一节 植物基因工程的目的基因 231
一、植物抗病虫害基因 231
二、抗非生物胁迫、改良作物产品质量的基因 236
第二节 植物转基因研究动态 239
一、农作物转基因研究动态 239
二、果树转基因研究进展 241
第三节 植物基因转化受体系统的建立 248
一、植物基因转化受体系统应具备的条件 248
二、基因转化受体系统的类型及其特性 250
第四节 外源基因的导入 252
一、农杆菌质粒介导法 252
二、植物病毒载体介导法 253
三、DNA的直接导入 253
四、种质系统介导基因转化 256
第五节 转基因植物的筛选与检测 257
一、转基因植物的筛选 257
二、转化体的选择培养 261
三、转基因植物的分子生物学检测 262
第六节 根癌农杆菌Ti质粒介导基因转化 263
一、根癌农杆菌的生物学特性 263
二、根癌农杆菌转化程序及操作 265
三、根癌农杆菌Ti质粒转化的方法 273
四、农杆菌转化系统的评述 274
第七节 外源基因的基因枪导入法 275
一、基因枪技术的优点 275
二、基本方法 276
第八节 改进转基因技术 277
一、转基因植物中外源DNA的整合位点和拷贝数 277
二、转基因植物中外源基因的沉默 278
三、提高外源基因表达水平的策略 280
四、目前植物转基因技术所面临的问题 282
五、转基因植物的安全性 282
下篇 动物细胞工程 284
第十一章 动物细胞与组织培养 284
第一节 动物细胞的特点及细胞与组织培养的发展历史 284
一、动物细胞的特点 284
二、动物细胞与组织培养的定义 285
三、发展历史 285
四、动物细胞的体外培养生长特点 287
第二节 动物细胞、组织培养的基本技术 289
一、动物细胞体外培养特点 289
二、体外培养细胞的生长与增殖过程 290
三、动物细胞培养的传统方法 291
四、原代培养和传代培养技术 292
五、动物细胞大规模培养技术 295
六、动物细胞生物反应器培养 297
七、动物细胞体外培养实例 299
第三节 组织工程 300
一、组织工程的定义 300
二、组织培养 301
第四节 器官培养 305
一、器官培养的特点 305
二、器官培养技术 306
第五节 干细胞 312
一、干细胞的特性 312
二、成体干细胞 314
三、胚胎干细胞 315
四、干细胞培养与诱导分化的意义 324
第十二章 动物细胞融合 330
一、动物单细胞的获得 330
二、细胞融合技术 331
三、动物细胞融合技术的应用 332
第十三章 胚胎工程 336
第一节 胚胎工程发展历史及意义 336
一、胚胎工程的定义 336
二、胚胎工程的发展历史及意义 336
第二节 胚胎工程的技术方法 338
一、体外受精 338
二、胚胎移植 343
三、胚胎分割 346
四、胚胎融合 348
五、动物的性别控制与胚胎性别鉴定 350
六、胚胎冷冻保存技术 351
第三节 试管动物 351
一、试管动物的定义 351
二、试管动物的培养流程 352
三、试管婴儿 352
第十四章 细胞重组与克隆技术 356
第一节 细胞重组 356
一、细胞重组的特点与意义 356
二、细胞重组技术 357
第二节 克隆技术 359
一、克隆的定义 359
二、克隆的技术方法 359
第十五章 转基因动物 369
第一节 动物转基因技术 370
一、显微注射法 370
二、逆转录病毒法 373
三、胚胎干细胞法 375
四、精子载体法 377
五、体细胞核移植法 379
六、受体介导法 380
七、提高动物基因转化率的策略 382
第二节 转基因动物的应用 382
一、转基因动物在生命科学基础研究中的应用 382
二、转基因技术在动物育种中的应用 383
三、转基因动物在医学研究中的应用 385
四、转基因动物研究中存在的问题及展望 389
第三节 基因治疗 390
一、基因治疗的概念 390
二、基因治疗的现状与展望 392
附录：实验技术 394
实验一 MS培养基母液的配制 394
实验二 培养基的配制与灭菌 397
实验三 植物培养材料的灭菌与接种 399
实验四 种胚的离体培养 401
实验五 愈伤组织的诱导 402
实验六 悬浮细胞系的建立 404
实验七 植物原生质体的制备与融合 405
实验八 草莓遗传转化实验（农杆菌介导法） 409
实验九 水稻悬浮细胞的遗传转化实验（基因枪法） 411
实验十 动物组织的消化培养及单细胞的获得 413
主要参考文献 415