第一篇 引言 3
1 细胞工程简介 3
1.1 细胞工程定义与特点 4
1.2 细胞工程发展历史 5
1.2.1 探索期 6
1.2.2 诞生期 6
1.2.3 快速发展期 6
1.3 细胞工程应用 7
1.3.1 动植物快速繁殖 7
1.3.2 新品种培育 7
1.3.3 生物制品 7
1.3.4 组织与器官修复 7
2 细胞工程理论基础 9
2.1 细胞发现 10
2.2 细胞学说 11
2.3 细胞组成 11
2.3.1 分子组成 11
2.3.2 结构组成 13
2.4 细胞周期与细胞分裂 20
2.4.1 细胞周期 20
2.4.2 细胞分裂种类 21
2.4.3 细胞分裂的影响因素 22
2.4.4 细胞衰老与细胞死亡 23
2.5 细胞识别与细胞通信 23
2.6 细胞分化 24
2.6.1 细胞全能性 24
2.6.2 细胞分化 24
2.6.3 细胞脱分化 25
2.6.4 细胞再分化 25
2.6.5 组织与器官 25
2.7 生殖与发育 26
2.7.1 无性生殖 26
2.7.2 有性生殖 26
第二篇 人工繁殖 33
3 植物人工繁殖 33
3.1 植物人工繁殖 34
3.2 植物组织培养 35
3.2.1 定义 35
3.2.2 细胞全能性 35
3.2.3 培养基 36
3.2.4 植物细胞分化与脱分化 38
3.2.5 组织培养再生植株的途径 39
3.2.6 植物组织培养的问题分析 42
3.3 人工种子 43
3.3.1 定义 43
3.3.2 胚状体同步发育 43
3.3.3 人工种子制作 44
3.3.4 人工种子储存 45
3.4 植物胚胎培养 45
3.4.1 成熟胚培养 46
3.4.2 幼胚培养 46
3.4.3 胚珠培养与子房培养 46
3.4.4 胚乳培养 47
3.5 脱毒植物培育 47
3.5.1 植物脱毒方法 48
3.5.2 脱毒植物鉴定 49
4 动物人工繁殖 51
4.1 动物人工繁殖 52
4.2 体外受精 53
4.2.1 试管动物培育 54
4.2.2 试管婴儿 56
4.3 人工授精 59
4.3.1 定义与意义 59
4.3.2 人工授精技术 59
4.3.3 胚胎回收 60
4.3.4 胚胎鉴定 60
4.4 核移植 60
4.4.1 核移植动物的发展历程 61
4.4.2 核移植动物技术 61
4.4.3 影响核移植动物成功率的因素 63
4.5 胚胎分割 64
4.6 冷冻保存技术 64
4.6.1 胚胎冷冻保存 64
4.6.2 精子冷冻保存 66
4.6.3 卵母细胞冷冻保存 66
4.7 性别控制技术 67
4.7.1 哺乳动物受精前性别控制 67
4.7.2 胚胎移植前性别控制 68
第三篇 新品种培育 73
5 细胞改造 73
5.1 细胞重组 74
5.1.1 核体与胞质体 74
5.1.2 微细胞 75
5.1.3 核体、胞质体和微细胞的组装 75
5.1.4 细胞器及细胞组分分离 75
5.1.5 细胞器转移 76
5.1.6 胞质杂种 76
5.2 细胞融合 77
5.2.1 融合材料 78
5.2.2 细胞融合方法 79
5.2.3 动物细胞融合 80
5.2.4 植物原生质体融合 80
5.2.5 融合细胞筛选 81
5.3 人造细胞 82
6 动植物新品种培育 84
6.1 原生质体变异 85
6.2 组织培养诱变育种 86
6.3 体细胞杂交 86
6.4 染色体工程育种 87
6.4.1 染色体工程 87
6.4.2 多倍体育种 87
6.4.3 单倍体育种 90
6.5 植物离体受精 94
6.5.1 离体传粉 94
6.5.2 体外受精 94
6.5.3 植物离体受精在新品种培育中的意义 95
6.6 转基因育种 95
6.6.1 转基因植物育种 95
6.6.2 转基因动物育种 101
6.7 胚胎嵌合 104
6.7.1 定义 104
6.7.2 嵌合体动物培育技术 104
第四篇 生物制品 109
7 植物次级代谢产物 109
7.1 植物代谢产物 110
7.1.1 代谢产物分类 110
7.1.2 植物次级代谢产物生物合成 110
7.1.3 提高植物次级代谢产物产量的策略 115
7.1.4 次级代谢产物的分离纯化 117
7.2 植物细胞培养生产次级代谢产物 118
7.2.1 植物细胞培养的特点 118
7.2.2 植物细胞培养生产次级代谢产物的意义 118
7.2.3 植物细胞培养的培养基 119
7.2.4 植物单细胞分离与初步培养 119
7.2.5 继代培养 120
7.2.6 细胞株筛选 120
7.2.7 植物细胞悬浮培养 121
7.2.8 植物细胞固定化培养 123
7.2.9 影响植物细胞培养生产次级代谢产物的因素 126
7.2.10 促进植物次级代谢产物积累的细胞培养技术 128
7.3 植物组织培养生产次级代谢产物 130
7.3.1 细胞分化与次级代谢产物 130
7.3.2 植物组织培养生产次级代谢产物的优势 131
7.3.3 毛状根培养生产次级代谢产物 132
7.3.4 不定根培养生产次级代谢产物 134
7.3.5 冠瘿组织培养次级代谢产物 135
8 微藻培养与应用 137
8.1 微藻特点与分类 138
8.1.1 蓝藻门 139
8.1.2 绿藻门 139
8.1.3 金藻门 139
8.1.4 红藻门 139
8.2 微藻培养 140
8.2.1 光能自养培养 140
8.2.2 微藻的异养／兼性异养 143
8.2.3 敞开式跑道池培养系统 143
8.2.4 光生物反应器 144
8.3 微藻应用 144
8.3.1 微藻生物能源 144
8.3.2 微藻生物活性物质 146
8.3.3 水产饵料 146
8.3.4 微藻基因工程 146
8.3.5 其他应用 147
9 动物细胞生物制药 148
9.1 动物细胞培养 149
9.1.1 动物细胞体外生长特征 150
9.1.2 遗传学特征 151
9.2 动物细胞体外培养条件 152
9.2.1 培养基 152
9.2.2 影响细胞生长的环境因素 155
9.2.3 培养器具 156
9.3 动物细胞培养方式 157
9.3.1 贴壁培养 157
9.3.2 悬浮培养 157
9.3.3 固定化培养 158
9.4 动物细胞原代培养 158
9.4.1 组织块原代培养 158
9.4.2 细胞原代培养 159
9.5 动物细胞传代培养 160
9.5.1 传代培养方法 160
9.5.2 传代培养过程分析 161
9.6 细胞株 162
9.6.1 分离纯化 162
9.6.2 适合工业化生产的细胞株 163
9.7 动物细胞大规模培养 164
9.7.1 滚瓶（旋转管）培养系统 164
9.7.2 微载体培养系统 164
9.7.3 中空纤维生物反应器培养系统 167
9.7.4 细胞培养工艺 169
9.7.5 动物细胞大规模培养的问题分析 171
9.8 动物细胞生物制药 173
9.8.1 病毒疫苗 173
9.8.2 干扰素 174
9.8.3 单克隆抗体 175
10 转基因生物反应器 182
10.1 转基因生物反应器 183
10.2 转基因动物细胞生物反应器 184
10.2.1 转基因方法 185
10.2.2 转染细胞筛选 187
10.2.3 外源基因表达 187
10.3 转基因动物生物反应器 189
10.3.1 转基因动物 191
10.3.2 转基因克隆动物 191
10.3.3 转基因动物生物反应器 191
10.4 转基因植物生物反应器 193
10.4.1 定义 193
10.4.2 转基因植物生物反应器在生物医药中的应用 193
10.4.3 胚乳细胞生物反应器 194
10.4.4 植物疫苗 194
第五篇 组织修复 199
11 干细胞 199
11.1 干细胞 200
11.1.1 定义 200
11.1.2 特征 200
11.2 胚胎干细胞 201
11.2.1 定义 201
11.2.2 胚胎干细胞分化潜能评价 201
11.2.3 胚胎干细胞的鉴定 201
11.2.4 胚胎干细胞的分离 203
11.2.5 胚胎干细胞的体外培养 203
11.2.6 胚胎干细胞体外诱导分化 204
11.2.7 存在问题 205
11.3 成体干细胞 205
11.3.1 定义 205
11.3.2 神经干细胞 206
11.3.3 造血干细胞 207
11.3.4 间充质干细胞 207
11.3.5 肿瘤干细胞 207
11.3.6 问题分析 208
12 组织工程 210
12.1 组织工程 211
12.2 基本要素 211
12.2.1 种子细胞 212
12.2.2 支架材料 212
12.2.3 诱导因子 215
12.3 组织工程技术 217
12.3.1 细胞接种与培养 217
12.3.2 细胞因子释放 218
12.3.3 组织工程生物反应器 218
12.4 组织工程产品 219
12.4.1 组织工程皮肤 219
12.4.2 组织工程骨 219
12.4.3 组织工程肌腱 220
12.4.4 组织工程血管 221
12.4.5 问题分析 221
12.4.6 其他组织工程产品 221
12.5 展望 222
索引 224