第1篇 细胞工程基础 1
第1章 绪论 1
1.1细胞工程的定义和基本内容 1
1.2细胞工程中的基本技术 2
1.2.1细胞培养技术 2
1.2.2细胞融合技术 3
1.2.3其他技术 3
1.3细胞工程发展简史 3
1.3.1植物细胞工程的发展 3
1.3.2动物细胞工程的发展 4
1.4细胞工程的主要应用 5
1.4.1植物细胞工程的应用 5
1.4.2动物细胞工程的应用 6
思考题 7
第2章 细胞工程中的常用设备 8
2.1细胞工程实验室常用部分仪器设备 8
2.1.1水纯化装置 8
2.1.2超声波清洗器 8
2.1.3蒸汽压力灭菌器 9
2.1.4干热灭菌设备 10
2.1.5过滤除菌装置 10
2.1.6超净工作台 12
2.1.7培养箱 12
2.1.8摇床 13
2.1.9移液器 13
2.1.10显微镜 14
2.1.11显微操作仪 14
2.1.12冷冻存储设备 15
2.1.13血球计数板 15
2.2常用器皿 16
2.2.1培养器皿 16
2.2.2金属器械 17
2.3常用培养用品的清洗 17
2.3.1玻璃器皿的清洗 17
2.3.2橡胶制品的清洗 17
2.3.3除菌滤器的清洗 18
2.3.4塑料器皿的清洗 18
2.3.5金属器械的清洗 18
2.3.6其他 18
2.3.7常用洗涤液的种类和配制 18
思考题 19
第3章 无菌技术 20
3.1常用灭菌方法及原理 20
3.1.1热力灭菌 20
3.1.2电离辐射灭菌 22
3.1.3紫外线杀菌 23
3.1.4过滤除菌 23
3.1.5化学杀菌 23
3.2无菌操作注意事项 24
3.2.1无菌操作室的消毒 24
3.2.2常见污染原因和预防措施 25
3.3实验室生物安全 26
思考题 27
第2篇 植物细胞工程 28
第4章 植物细胞工程的基本原理和技术基础 28
4.1植物细胞工程的基本原理 28
4.1.1植物细胞的全能性 28
4.1.2植物激素的调控作用 28
4.2植物细胞和组织培养所需的营养和环境条件 29
4.2.1培养基的组成和配制 29
4.2.2影响植物组织培养的环境条件 32
4.3外植体的选择及消毒 33
4.3.1外植体的选择 33
4.3.2植物材料的消毒 34
4.4外植体的切取和培养 36
4.4.1外植体的切取 36
4.4.2外植体的接种和培养 36
思考题 37
第5章 植物离体快速繁殖和脱病毒技术 38
5.1植物的快速繁殖技术 38
5.1.1快速繁殖的一般技术 38
5.1.2无糖组织培养技术 42
5.1.3快速繁殖中应注意的问题 45
5.1.4快繁实例：月季快繁 47
5.2植物工厂化育苗 47
5.2.1工厂化育苗的概念和基本特点 47
5.2.2工厂化育苗的一般程序 48
5.2.3工厂化育苗的主要设施 48
5.2.4操作实例：葡萄试管苗的快速繁殖及工厂化育苗 49
5.3无病毒植物的培养 50
5.3.1脱除植物病毒的方法 50
5.3.2脱病毒植株的鉴定 54
5.3.3操作实例：葡萄脱毒及无毒苗试管繁殖技术 55
思考题 56
第6章 植物的胚胎培养和离体受精 57
6.1植物的胚胎培养 57
6.1.1成熟胚的培养 57
6.1.2幼胚的培养 58
6.1.3植物胚胎培养的应用 61
6.2胚珠和子房培养 62
6.2.1胚珠培养 62
6.2.2子房培养 63
6.2.3未传粉子房和胚珠培养产生单倍体 64
6.3离体授粉 65
6.3.1离体授粉技术的基本过程 65
6.3.2影响离体授粉成功的因素 66
6.3.3离体授粉技术在杂交育种上的应用 67
6.3.4操作实例：小麦雌蕊的离体授粉 67
6.4离体受精 68
6.4.1雌雄配子分离 68
6.4.2诱导融合 69
6.4.3合子培养 70
6.5胚乳培养 71
6.5.1胚乳培养的基本过程 72
6.5.2影响胚乳培养的主要因素 73
6.5.3操作实例：大麦的胚乳培养 75
思考题 76
第7章 花药和花粉培养 77
7.1花药培养 77
7.1.1材料的选择 77
7.1.2预处理 78
7.1.3培养基 78
7.1.4培养方式 80
7.1.5培养条件 80
7.1.6花粉植株的倍性及染色体加倍 81
7.2花粉培养 82
7.2.1材料的选择和预处理 82
7.2.2花粉的分离 83
7.2.3花粉培养方法 83
7.3花药和花粉培养中的白化苗问题 84
7.3.1白化苗产生的原因 84
7.3.2植物白化苗研究存在的问题与展望 87
7.4操作实例 88
7.4.1烟草花药培养 88
7.4.2烟草花粉培养 88
思考题 88
第8章 植物的细胞培养及次生物质生产 89
8.1植物的单细胞培养 89
8.1.1单细胞的分离 89
8.1.2单细胞培养技术 90
8.2植物细胞的悬浮培养 93
8.2.1细胞悬浮培养的一般过程 93
8.2.2悬浮培养工艺 94
8.3植物细胞的大规模培养和次生物质生产 95
8.3.1细胞株的筛选 97
8.3.2培养基的选择 97
8.3.3培养条件的选择 99
8.3.4生物反应器的选择 99
8.3.5产物的分离纯化 104
8.3.6操作实例：伊贝母细胞培养及生物碱含量测定 105
思考题 106
第9章 原生质体培养和体细胞杂交 107
9.1原生质体的分离与纯化 107
9.1.1原生质体的分离 107
9.1.2原生质体的纯化与活力测定 109
9.2原生质体培养 111
9.2.1培养基 111
9.2.2培养方法 111
9.2.3原生质体的再生培养 113
9.2.4操作实例：三叶半夏的原生质体培养 114
9.3体细胞杂交 115
9.3.1原生质体的选择 115
9.3.2原生质体诱导融合的方法 116
9.3.3杂种细胞的选择 118
9.3.4体细胞杂种的鉴定 119
9.3.5体细胞杂种的遗传特征 120
思考题 120
第10章 植物种质的超低温保存 121
10.1抑制外植体生长的离体保存方法 121
10.1.1降低温度 122
10.1.2降低环境中的氧含量 122
10.1.3使用生长抑制物质 122
10.1.4其他方法 122
10.2离体植物材料的超低温冰冻保存技术 123
10.2.1超低温保存原理及基本程序 123
10.2.2材料的选择 123
10.2.3材料的预处理 123
10.2.4冰冻保护剂预处理 124
10.2.5降温冰冻操作 124
10.2.6化冻操作 127
10.2.7化冻材料的活力检测 128
10.2.8超低温种质保存实例 128
思考题 129
第3篇 动物细胞工程 130
第11章 动物细胞培养所需的基本条件 130
11.1动物细胞培养基的组成和制备 130
11.1.1水和平衡盐溶液 130
11.1.2天然培养基 131
11.1.3合成培养基 133
11.1.4无血清培养基 135
11.2影响动物细胞培养的环境因素 138
11.2.1温度 138
11.2.2 pH 138
11.2.3氧气和二氧化碳 139
11.2.4渗透压 139
思考题 139
第12章 动物细胞培养技术 140
12.1原代培养 140
12.1.1取材 140
12.1.2分离细胞 141
12.1.3原代培养常用方法 145
12.2传代培养 146
12.2.1贴壁生长细胞传代 146
12.2.2半悬浮生长细胞传代 146
12.2.3悬浮生长细胞传代 146
12.3细胞系与细胞克隆 147
12.3.1细胞系（株）的建立 147
12.3.2细胞克隆技术 147
12.3.3克隆的分离 149
12.4动物细胞的大规模离体培养技术 150
12.4.1气升式培养系统 151
12.4.2微载体培养系统 151
12.4.3中空纤维培养系统 152
12.4.4微囊培养系统 154
12.4.5旋转式细胞培养系统 154
12.4.6大规模动物细胞培养技术的应用和存在的问题 155
12.5动物细胞的超低温保存技术 155
12.5.1冷冻保护剂 156
12.5.2常规冷冻方法 156
12.5.3玻璃化冻存方法 156
思考题 157
第13章 动物细胞融合和杂交瘤技术 158
13.1动物细胞融合技术 158
13.1.1诱导细胞融合的方法 158
13.1.2融合细胞的筛选 161
13.1.3杂交细胞的遗传表型 162
13.2杂交瘤技术与单克隆抗体生产 162
13.2.1亲本选择 163
13.2.2细胞融合 164
13.2.3杂交细胞的筛选 164
13.2.4杂交瘤细胞的克隆培养 165
13.2.5单克隆抗体的生产 165
思考题 166
第14章 细胞重组及动物克隆技术 167
14.1细胞重组技术 168
14.1.1细胞重组的方式 168
14.1.2细胞重组原料的制备 168
14.2细胞核移植和动物克隆技术 170
14.2.1核移植技术的一般操作程序 170
14.2.2胚胎细胞核移植 172
14.2.3体细胞克隆 173
14.2.4异种克隆 174
14.3动物克隆技术的意义及展望 174
14.3.1促进生物学基础问题的研究 175
14.3.2加速良种繁育，保护濒危动物 175
14.3.3培育转基因克隆动物，生产生物药物 176
14.3.4与基因和干细胞技术结合，开展治疗性克隆 176
14.3.5动物克隆技术中存在的问题 177
思考题 178
第15章 干细胞技术 179
15.1干细胞概述 179
15.1.1干细胞研究的发展 179
15.1.2干细胞的定义和分类 180
15.1.3干细胞的生物学特点 181
15.2细胞分离纯化常用技术 184
15.2.1利用细胞体积和密度进行分离纯化 184
15.2.2选择性细胞凝集 185
15.2.3基于不同黏附特性的细胞分离方法 185
15.2.4利用细胞表面标志分离纯化细胞的方法 185
15.3胚胎干细胞 187
15.3.1胚胎干细胞的分离 187
15.3.2胚胎干细胞的培养 187
15.3.3胚胎干细胞的鉴定 189
15.3.4胚胎干细胞的诱导分化 189
15.3.5胚胎干细胞的应用前景及存在问题 190
15.4成体干细胞 192
15.4.1间充质干细胞 193
15.4.2造血干细胞 194
15.4.3成体干细胞的应用前景和存在问题 197
15.5诱导性多潜能干细胞 199
15.5.1 ipS细胞的建立 200
15.5.2 iPS技术的改进 201
15.5.3 iPS细胞的应用前景和尚待解决的问题 204
思考题 206
附录 207
附录1植物组织细胞培养基 207
附录2一些植物生长物质及其主要性质 213
附录3动物细胞培养基 214
附录4无血清培养液的添加成分 219
附录5一些常用有机物的性质 220
附录5.1一些碳水化合物及其主要性质 220
附录5.2一些维生素及其主要性质 221
附录5.3一些氨基酸及其主要性质 221
参考文献 223