第1章 生物技术总论 1
1.1 生物技术 1
1.1.1 发酵工程 2
1.1.2 酶工程 3
1.1.3 细胞工程 3
1.1.4 基因工程 3
1.1.5 蛋白质工程 3
1.2 生物技术发展史 4
1.2.1 第一代生物技术 5
1.2.2 第二代生物技术 6
1.2.3 第三代生物技术 7
1.3 生物技术与其他学科的关系 9
1.4 生物技术的应用 10
1.4.1 生物技术与农业 11
1.4.2 生物技术与食品 13
1.4.3 生物技术与医药 13
1.4.4 生物技术与能源 14
1.4.5 生物技术与环境 15
1.5 生物技术的安全性 17
1.6 植物生物技术在农业上的应用 17
1.6.1 组织培养技术 18
1.6.2 单倍体育种技术 19
1.6.3 染色体工程技术 19
1.6.4 转基因技术 20
1.6.5 分子标记技术 20
1.7 植物生物技术的发展趋势 21
1.7.1 植物应用范畴的多元化 21
1.7.2 植物生物制品的多样化 21
1.7.3 传统农场向分子生物农场转变 22
第2章 植物组织培养技术 23
2.1 植物组织培养 23
2.1.1 植物组织培养操作技术 23
2.1.2 愈伤组织诱导 40
2.1.3 植物细胞培养 42
2.1.4 植物原生质体培养 50
2.2 植物组织培养技术的应用 60
2.2.1 体细胞无性系变异 60
2.2.2 次生代谢产物的生产 61
2.2.3 种质资源保存 64
2.2.4 植物脱毒与快繁 64
2.2.5 人工种子 65
第3章 植物单倍体育种技术 67
3.1 单倍体 67
3.1.1 单倍体育种的意义 67
3.1.2 单倍体细胞培养 68
3.2 单倍体诱导的其他途径及选择鉴定 83
3.2.1 单倍体植株的诱导 83
3.2.2 单倍体或加倍单倍体植株的鉴定 91
3.3 单倍体加倍 96
3.3.1 单倍体诱导过程中自然加倍 97
3.3.2 药剂加倍 97
3.4 单倍体育种技术的发展与应用 99
3.4.1 单倍体育种技术的发展 99
3.4.2 单倍体在育种中的应用 103
第4章 植物染色体工程技术 110
4.1 染色体组工程 111
4.1.1 同源多倍体 111
4.1.2 异源多倍体 112
4.2 整条染色体工程 114
4.2.1 染色体异附加系 114
4.2.2 染色体异代换系 121
4.3 染色体片段工程 124
4.3.1 诱导异源染色体易位的方法 124
4.3.2 异易位系的鉴定 126
4.3.3 易位系的利用 128
第5章 核酸分子操作技术 131
5.1 核酸的基本特性 131
5.2 核酸的提取 132
5.2.1 核酸提取的要求和基本步骤 132
5.2.2 植物核酸提取的常用方法 135
5.2.3 核酸的溶解和保存 138
5.2.4 核酸质量检测 138
5.3 聚合酶链式反应（PCR） 140
5.3.1 PCR技术的基本原理和特点 141
5.3.2 影响PCR反应的因素和反应条件的优化 142
5.3.3 PCR技术的发展 145
5.3.4 PCR反应常见问题 153
5.3.5 PCR技术的应用 153
5.4 核酸凝胶电泳 154
5.4.1 常用的核酸凝胶电泳 154
5.4.2 核酸电泳缓冲溶液 158
5.4.3 核酸电泳的指示剂和染色剂 159
5.5 核酸分子杂交 160
5.5.1 核酸探针的种类 161
5.5.2 核酸探针的标记 162
5.5.3 常用核酸分子杂交技术 164
5.6 核酸测序技术 169
5.6.1 第一代测序技术 169
5.6.2 第二代测序技术 172
5.6.3 第三代测序技术 174
5.6.4 测序技术的发展与展望 175
第6章 DNA分子标记技术及应用 178
6.1 遗传标记 178
6.2 DNA分子标记的类型 179
6.2.1 限制性酶切片段长度多态性（RFLP） 179
6.2.2 随机扩增多态性DNA（RAPD） 183
6.2.3 扩增片段长度多态性（AFLP） 186
6.2.4 简单序列重复（SSR） 188
6.2.5 表达序列标签（EST） 194
6.2.6 单核苷酸多态性（SNP） 196
6.2.7 酶切扩增多态性序列标记（CAPS） 198
6.2.8 序列标签位点（STS） 200
6.2.9 序列扩增相关多态性标记（SRAP） 201
6.2.10 多样性阵列技术（DArT） 202
6.2.11 基于转座因子的标记技术 204
6.3 分子标记应用 206
6.3.1 种质资源的遗传多样性分析 207
6.3.2 指纹图谱构建及品种鉴别 208
6.3.3 遗传作图及基因／QTL定位 211
6.3.4 外源染色质检测 212
6.3.5 分子标记辅助育种 213
第7章 植物基因组 217
7.1 结构基因组 217
7.1.1 遗传图谱 217
7.1.2 物理图谱 223
7.1.3 基因组测序与序列组装 229
7.1.4 基因组序列诠释 233
7.1.5 模式生物的基因组测序计划 236
7.2 比较基因组 237
7.2.1 植物基因组的基本特征 237
7.2.2 比较基因组学中常用术语 238
7.2.3 比较基因组学研究方法 239
7.2.4 比较基因组学的应用 242
7.2.5 水稻与拟南芥、人类基因组的比较研究 244
7.3 功能基因组 244
7.3.1 基因突变分析 246
7.3.2 基因表达分析 250
7.3.3 基因芯片技术 254
7.3.4 基因功能分析 256
7.4 生物信息学 259
7.4.1 生物信息的存贮与获取 260
7.4.2 生物信息学的应用 268
第8章 植物基因工程及转基因植物 271
8.1 基因工程的工具酶 271
8.1.1 限制性核酸内切酶 271
8.1.2 DNA连接酶 276
8.1.3 DNA聚合酶 278
8.1.4 核酸修饰酶 280
8.1.5 核酸酶 283
8.1.6 核酸外切酶 284
8.2 基因工程载体 284
8.2.1 基因工程载体应具备的条件 285
8.2.2 载体的分类 285
8.2.3 常用的基因工程载体 286
8.3 目的基因制备 294
8.3.1 化学合成法获得目的基因 295
8.3.2 PCR技术筛选目的基因 295
8.3.3 基因文库法分离目的基因 295
8.3.4 基因芯片技术分离目的基因 297
8.3.5 mRNA差别显示技术分离目的基因 297
8.3.6 插入突变法分离目的基因 298
8.3.7 图位克隆法分离目的基因 298
8.3.8 cDNA末端快速扩增技术克隆目的基因 299
8.3.9 电子克隆分离目的基因 299
8.4 DNA体外重组与遗传转化 301
8.4.1 目的基因与载体的连接 301
8.4.2 重组DNA分子的遗传转化和筛选 308
8.5 重组体的筛选与鉴定 310
8.5.1 遗传检测法 312
8.5.2 电泳检测法 316
8.5.3 核酸分子杂交法 317
8.5.4 免疫化学检测法 317
8.6 植物转基因受体系统的建立和遗传转化 317
8.6.1 常用的植物转基因受体系统 318
8.6.2 植物遗传转化方法 319
8.7 转基因植物中外源基因的检测 323
8.7.1 转基因植物中外源目的基因的检测 324
8.7.2 转基因植物中选择标记基因和报告基因的检测 326
8.8 转基因植物中外源基因的遗传效应 327
8.8.1 外源基因在转基因植物中的整合方式 327
8.8.2 转基因的遗传稳定性 328
8.8.3 外源基因在转基因植物中的位置效应和剂量效应 329
8.8.4 转基因植物中外源基因的沉默 329
8.8.5 提高转基因植物中外源基因表达效率的策略 329
8.9 转基因植物的应用 332
8.9.1 转基因植物发展的特点 332
8.9.2 转基因植物的应用 334
8.9.3 转基因植物应用收益 336
8.9.4 转基因植物的发展前景 337
8.10 转基因植物的安全性及其评价 338
8.10.1 转基因植物的环境安全性 338
8.10.2 转基因植物的食品安全性 338
8.10.3 转基因植物的安全性评价 339
8.10.4 转基因植物安全性保障 339
参考文献 341
缩写符号对照表 352