绪论 1
0.1 现代生物技术革命 1
0.1.1 生物技术含义与范畴 2
0.1.2 现代生物技术产生 2
0.1.3 Herber Boyer Stanley Cohen基因重组实验及其意义 6
0.2 现代生物技术前景 7
0.2.1 现代生物技术对社会经济与技术发展的影响 8
0.2.2 现代生物技术商业化与产业化特点 11
0.2.3 现代生物技术安全性及其对伦理、法律的影响 14
0.3.1 中国现代生物技术研究成果 15
0.3 现代生物技术与中国 15
0.2.4 现代生物技术规范化管理 15
0.3.2 中国面临现代生物技术R D挑战 17
复习思考题 18
第一篇 现代生物技术基础 21
第一章 基因工程 21
1.1 DNA的结构与功能 21
1.1.1 DNA的分子组成与基本结构 21
1.1.2 DNA分子的基本功能 24
1.2 DNA重组技术 25
1.2.1 典型DNA重组技术路线 25
1.2.2 基因工程常用工具酶 26
1.2.3 基因工程载体 29
1.2.4 目的基因的来源与获得 36
1.2.5 重组DNA导入受体细胞 40
1.2.6 重组子筛选与鉴定 40
1.2.7 克隆基因的表达 42
1.3 蛋白质工程 44
1.3.1 蛋白质分子设计和改造 44
1.3.2 蛋白质工程研究方法 45
复习思考题 49
第二章 细胞工程 51
2.1 细胞工程理论与技术基础 51
2.1.1 细胞学基础知识 51
2.1.2 细胞工程的技术基础 52
2.2 动物细胞工程 56
2.2.1 转基因动物和克隆动物 56
2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体 61
2.3 植物细胞工程 68
2.3.1 植物细胞与植物组织培养 68
2.3.2 花药花粉培养与单倍体育种 74
2.3.3 离体胚培养和杂种植株获得 74
2.3.4 原生质体培养与体细胞融合（杂交） 74
2.3.5 植物细胞培养与次级代谢物细胞工程 75
复习思考题 77
3.1.1 发酵的基本概念 78
3.1.2 发酵的一般工艺流程 78
3.1 微生物发酵 78
第三章 现代发酵工程 78
3.1.3 发酵工业中常用微生物种类 79
3.1.4 发酵操作方式与微生物生长动力学 81
3.1.5 微生物发酵过程检测与优化 86
3.1.6 固体发酵 92
3.2 动物细胞大规模培养 93
3.2.1 培养动物细胞的形态与生理特点 93
3.2.2 动物细胞大规模培养方法与操作方式 95
3.3 植物细胞大规模培养 97
3.4.1 生物反应器基本类型与特点 98
3.4 生物反应器 98
3.4.2 生物反应器设计原则 102
复习思考题 103
第四章 酶工程 105
4.1 酶的特性与酶工程概况 105
4.1.1 酶的特性 105
4.1.2 酶的系统分类 106
4.1.3 酶工程简介 107
4.2 酶的来源和发酵生产 109
4.2.1 酶的来源 109
4.2.2 酶的发酵生产 111
4.3 酶的固定化 113
4.3.1 固定化酶制备方法 114
4.3.2 固定化酶性质与活力测定 115
4.4 酶分子改造 117
4.4.1 酶的化学修饰 117
4.4.2 酶的人工模拟 118
4.4.3 有机相酶反应 119
4.5 酶工程的应用 120
复习思考题 122
第五章 生物下游加工过程 123
5.1 生物下游加工一般过程 123
5.1.1 发酵液的预处理和固液分离 124
5.1.2 初步分离 125
5.1.3 高度纯化 125
5.1.4 成品加工 125
5.2 生物下游加工过程的设计原则 126
5.3 分离效率评价 127
5.4 生物下游加工过程的发展 128
5.4.1 基础理论研究 128
5.4.2 新型高效下游加工技术研究开发 129
5.4.3 工程放大研究 129
复习思考题 130
第二篇 现代生物技术与人类 133
第六章 人类疾病的基因治疗 133
6.1 基因治疗的现状与回顾 133
6.1.1 基因治疗的基本思想与概念 133
6.1.2 基因治疗的发展与现状 134
6.2.1 基因治疗的操作对象 137
6.2.2 基因治疗的基本方式 137
6.2 基因治疗的方式 137
6.2.3 基因治疗中的基因转移载体 144
6.2.4 基因治疗中外源基因导入细胞的其他方法 153
6.3 肿瘤基因治疗 154
6.3.1 导入抑癌基因进行基因治疗 154
6.3.2 导入针对癌基因的基因进行基因治疗 154
6.3.3 导入“自杀”基因进行基因治疗 155
6.3.4 导入细胞因子基因进行基因治疗 155
6.3.5 导入MHC Ⅰ抗原基因进行基因治疗 156
6.3.6 导入MDR Ⅰ基因进行基因治疗 156
6.3.7 细胞融合法基因治疗 156
6.4.2 血友病的基因治疗 157
6.4 遗传性疾病与其他疾病的基因治疗 157
6.4.1 严重联合免疫缺陷综合症基因治疗 157
6.4.3 家族性高胆固醇血症 158
6.4.4 囊性纤维化的基因治疗 158
6.4.5 几种肝脏疾病的基因治疗 158
6.4.6 遗传性神经疾病的基因治疗 159
6.4.7 帕金森病基因治疗 159
6.5 基因治疗的前景 160
6.5.1 基因治疗存在的技术问题 160
6.5.2 基因治疗中存在的伦理和社会问题 160
6.5.3 基因治疗的近期发展趋势 161
6.5.4 人类基因组计划简介 161
复习思考题 166
第七章 预防性和治疗性疫苗 167
7.1 人类免疫与免疫应答 167
7.1.1 免疫系统组成与功能 167
7.1.2 免疫应答基本过程 174
7.2 传统疫苗 174
7.2.1 传统疫苗的发展历史 174
7.2.2 典型疫苗的种类与特点 175
7.2.3 传统疫苗生产方法与应用的局限性 175
7.3 现代生物技术疫苗 175
7.3.1 基因工程疫苗 176
7.3.2 活体重组疫苗及其载体 179
7.3.3 免疫避孕疫苗 185
7.3.4 肿瘤疫苗 186
7.3.5 AIDS疫苗 190
7.3.6 DNA免疫 193
7.4 非典型性肺炎治疗 194
7.4.1 非典型性肺炎（SARS）的定义 194
7.4.2 SARS的研究现状 195
7.4.3 SARS的检测与诊断 196
7.4.4 SARS动物模型及疫苗研制 196
复习思考题 198
第八章 现代生物技术对经济与技术发展的影响 200
8.1 现代生物技术在医药领域的应用 200
8.1.1 生产基因工程医用蛋白 200
8.1.2 利用现代生物技术改造传统制药工业 203
8.1.3 医学诊断与治疗 208
8.2 现代生物技术在生命科学基础研究领域的应用 210
8.2.1 研究基因结构与功能 210
8.2.2 研究细胞功能 211
8.3 现代生物技术在农业领域的应用 212
8.3.1 生物技术在植物种植业中的应用 212
8.3.2 生物技术在动物养殖业中的应用 219
8.4 现代生物技术在食品生产中的应用 221
8.4.1 单细胞蛋白 221
8.4.2 食品的发酵生产 224
8.4.4 转基因食品 227
8.4.3 新型甜味剂与食品添加剂 227
8.4.5 生物技术与未来的食品工业 228
8.5 生物技术在能源领域的应用 228
8.5.1 微生物与石油勘探和开采 229
8.5.2 利用纤维素发酵生产乙醇 230
8.5.3 甲烷与燃料源 233
8.5.4 氢气能 234
8.6 生物技术在环境保护中的应用 234
8.6.1 污水生物处理 235
8.6.2 大气生物净化 239
8.6.3 固体废弃物生物处理 240
复习思考题 245
9.1.1 生物安全的含义与基本内容 246
9.1 生物技术安全性 246
第九章 现代生物技术安全性及其影响 246
9.1.2 转基因作物与转基因食品 247
9.1.3 基因重组微生物的安全性 251
9.1.4 生物入侵对生态系统的影响 252
9.1.5 生物武器 254
9.2 现代生物技术对人类社会伦理观念的影响 255
9.2.1 克隆动物与克隆人问题 255
9.2.2 器官移植 258
9.2.3 人类基因组计划 259
复习思考题 261
10.1 现代生物技术专利 262
10.1.1 生物技术专利的产生 262
第十章 现代生物技术专利与法规 262
10.1.2 专利申请与保护 263
10.1.3 对生物技术实施专利保护的迫切性与负面影响 267
10.1.4 现代生物技术成果的其他保护形式 269
10.2 现代生物技术制药规则与要求 269
10.2.1 基因工程药物审批的一般程序 270
10.2.2 基因工程药物生产的环境要求 271
10.3 ISO与ISO证书简介 272
10.4 中国转基因生物安全性法规建设与安全性评价 273
10.4.1 转基因生物安全评价 273
10.4.2 中国转基因生物安全法规建设 274
复习思考题 276
主要参考文献 278