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第一章绪论1

一、生物工程基本含义1

二、生物工程的发展过程1

三、现代生物工程主要内容2

四、现代生物工程在医药及工农业生产中地位及其重要性3

五、现代生物工程与其它学科的关系3

六、现代生物工程的成就及发展前景4

第二章基因工程5

第一节基因工程工具酶6

一、限制酶6

二、DNA连接酶及T4-DNA连接酶10

第二节基因工程载体11

一、细菌质粒11

二、λ噬菌体DNA14

三、科斯质粒及其克隆原理15

四、单链DNA噬菌体M13载体16

五、真核基因病毒载体17

第三节DNA提取与基因制备18

一、DNA的提取18

二、基因制备19

第四节目的基因与载体DNA的连接23

一、连接反应原理23

二、连接方式26

第五节重组DNA向宿主细胞内转移技术30

一、转化作用30

二、转导作用33

三、脂质体介导的融合作用34

四、其它转移技术34

第六节阳性重组DNA的鉴别与分析36

一、阳性重组DNA的鉴定36

二、阳性重组DNA的分析38

第七节重组基因表达的调控44

一、转录与翻译水平上的基因调控顺序45

二、原核表达系统强启动子46

三、原核细胞表达载体46

四、提高真核基因表达措施48

第八节基因工程的成就及其应用51

一、基因工程的成就51

二、基因工程工业51

三、基因工程与疾病诊治54

四、基因工程与农牧业54

五、基因工程与环境保护55

第九节基因工程应用实例56

一、乙型肝炎表面抗原生产工艺56

二、人生长激素生产工艺59

第三章微生物工程64

第一节微生物细胞培养概述64

一、常用工业微生物64

二、微生物的营养及培养基66

三、工业用微生物菌种的筛选、保存及改良69

第二节微生物细胞培养技术74

一、微生物细胞培养方法74

二、微生物培养一般工艺流程75

三、微生物培养条件及工艺条件控制76

第三节微生物原生质体技术78

一、原生质体的制备78

二、原生质体再生79

三、原生质体融合技术79

四、融合实例81

第四节微生物工程的应用84

一、微生物工程产品主要类型84

二、微生物工程在医药工业中的应用84

三、微生物工程在化学工业中的应用86

四、微生物工程在食品工业中的应用86

第五节微生物工程应用实例87

一、β-淀粉酶生产工艺87

二、L-天冬酰胺酶生产工艺89

三、维生素B2生产工艺91

第四章植物细胞工程93

第一节植物细胞工程概述93

一、植物细胞培养特性93

二、植物细胞营养及其培养基93

三、植物细胞一般培养技术94

四、细胞突变体筛选技术95

五、植物细胞种质保存96

第二节植物原生质体培养技术98

一、原生质体制备98

二、植物原生质体培养99

三、原生质体培养的意义100

第三节植物细胞融合技术101

一、促融因素101

二、融合过程102

三、影响融合因素102

四、杂种细胞筛选与培养103

第四节植物细胞大规模培养技术104

一、培养基104

二、培养方式104

三、影响细胞培养因素106

第五节植物细胞工程的应用107

一、植物细胞工程工业107

二、植物细胞工程与中草药109

三、植物细胞工程与农业109

第六节植物细胞工程应用实例110

一、三七细胞培养工艺110

二、西洋参细胞培养工艺111

第五章动物细胞工程113

第一节动物细胞工程概述113

一、动物细胞培养特性113

二、动物细胞营养及培养基114

三、动物细胞培养技术115

四、动物细胞种质保存及其运输117

第二节动物细胞融合技术118

一、促融因素118

二、细胞融合及遗传物质转移方式119

三、影响细胞融合的因素121

四、杂种细胞筛选原理及筛选系统121

五、控制杂种细胞遗传表现型的机制123

第三节单克隆抗体技术124

一、单克隆抗体及其特性124

二、淋巴细胞杂交瘤制备过程124

三、淋巴细胞杂交瘤操作技术125

四、单克隆抗体生产技术127

五、单克隆抗体的应用127

第四节动物细胞大规模培养技术128

一、培养基128

二、培养技术129

三、培养条件控制131

第五节动物细胞工程的应用131

一、动物细胞工程工业131

二、动物细胞工程与畜牧业132

三、动物细胞工程的其它应用132

第六节动物细胞工程应用实例133

一、组织纤溶酶原激活剂生产工艺133

二、抗HBsAg单克隆抗体生产工艺135

第六章酶工程138

第一节酶工程概论138

一、酶的定义、分类及命名138

二、酶的特性139

三、酶的来源140

四、固定化生物催化剂及其特点141

五、酶及细胞固定化方法分类142

六、酶及细胞固定化载体143

第二节固定化生物催化剂制备技术145

一、酶固定化技术145

二、细胞固定化技术148

三、固定化方法与载体的选择149

四、固定化实例150

第三节酶偶联效率及固定化酶活力153

一、固定化偶联效率及其测定方法153

二、固定化酶活力154

三、固定化酶活力测定方法155

第四节固定化生物催化剂形状与性质156

一、固定化酶的形状与性质156

二、固定化细胞的形状与性质159

第五节酶工程的应用159

一、酶工程在医药工业中的应用159

二、酶工程与临床160

三、酶工程在食品及轻化工业方面的应用161

第六节酶工程应用实例162

一、L-天门冬氨酸生产工艺162

二、6-氨基青霉烷酸生产工艺163

三、5′-复合单核苷酸注射液生产工艺164

四、γ-氨基丁酸生产工艺165

五、L-多巴生产工艺167

第七章细胞反应动力学169

第一节细胞浓度测定169

一、直接测定法169

二、间接测定法171

第二节分批培养法171

一、细胞生长规律172

二、影响比生长速率的因素174

三、底物消耗速度及产物生成速度180

四、动力学模型参数估算及培养过程优化184

第三节连续培养法192

一、单级连续培养法192

二、细胞回流式单级连续培养法196

三、多级连续培养法196

第四节半连续培养及透析培养法197

一、半连续培养法197

二、透析培养法199

第五节基因工程细胞培养202

一、安全防护基本要求202

二、基因工程细胞培养特点202

三、基因工程细胞的培养203

第八章固定化生物催化剂反应动力学207

第一节均相酶反应动力学207

一、单底物酶促反应207

二、多底物酶促反应210

三、影响酶促反应的因素212

四、酶失活动力学214

第二节固定化酶反应动力学216

一、影响固定化酶反应动力学的因素217

二、固定化酶反应动力学218

三、固定化酶失活动力学219

第三节外部扩散及内部扩散过程221

一、外部扩散过程221

二、内部扩散过程224

三、外膜阻力内及扩散同时作用229

第九章生物反应器231

第一节生物反应器类型231

一、微生物细胞反应器231

二、植物细胞反应器235

三、动物细胞反应器235

四、固定化酶反应器237

五、固定化生长态细胞反应器240

第二节细胞反应器搅拌功率244

一、牛顿型流体搅拌功率244

二、非牛顿型流体搅拌功率246

第三节细胞反应器中氧传递248

一、细胞对氧的需求248

二、氧传递过程249

三、影响气液氧传递速率的因素251

第四节细胞反应器的热量传递253

一、细胞反应器的热量平衡253

二、生物反应器传热速率254

第五节细胞反应器的放大256

一、细胞反应器放大法256

二、放大方法的比较258