●第五版前言
第四版前言
章 生物技術總論 001
1.1 生物技術的含義 001
1.1.1 生物技術的定義 001
1.1.2 生物技術的種類及其相互關繫 002
1.1.3 生物技術涉及的學科 003
1.2 生物技術發展簡史 005
1.2.1 傳統生物技術的產生 005
1.2.2 現代生物技術的發展 006
1.3 生物技術對經濟社會發展的影響 006
1.3.1 改善農業生產，避免食品短缺 006
1.3.2 提高生命質量，延長人類壽命 008
1.3.3 解決能源危機，治理環境污染 011
1.3.4 制造工業原料，生產貴重金屬 012
1.3.5 生物技術的安全及其對社會倫理、道德、法律的影響 012
第二章 基因工程 015
2.1 基因工程概況 015
2.1.1 基因工程的含義 015
2.1.2 基因工程研究的理論依據 015
2.1.3 基因工程操作的基本技術路線 017
2.2 DNA重組 017
2.2.1 DNA的一般性質 017
2.2.2 獲得需要的 DNA片段 020
2.2.3 DNA片段的連接重組 024
2.3 基因克隆載體 025
2.3.1 質粒載體 026
2.3.2 病毒（噬菌體）克隆載體 028
2.3.3 人工染色體載體 030
2.3.4 基因表達載體 031
2.4 目的基因 032
2.4.1 目的基因的來源 032
2.4.2 分離目的基因的途徑 032
2.5 重組 DNA導入受體細胞 035
2.5.1 受體細胞 035
2.5.2 重組 DNA分子導入受體細胞 036
2.5.3 克隆子的篩選 038
2.5.4 重組子的鋻定 040
第三章 細胞工程 046
3.1 植物細胞工程 046
3.1.1 植物組織培養 046
3.1.2 植物細胞原生質體的制備與融合 049
3.1.3 單倍體育種 051
3.1.4 植物細胞代謝工程 052
3.2 動物細胞工程 055
3.2.1 細胞、組織培養 055
3.2.2 動物細胞融合 057
3.2.3 單克隆抗體與雜交瘤技術 058
3.2.4 哺乳動物體細胞克隆 060
3.2.5 細胞重新編程與誘導多功能干細胞 063
3.2.6 免疫細胞工程——CAR-T技術 064
3.2.7 動物細胞制藥工程 067
3.3 基因組編輯技術 070
3.3.1 CRISPR/Cas繫統的研究歷史 070
3.3.2 CRISPR/Cas繫統的結構與分類 071
3.3.3 CRISPR/Cas9繫統的原理 071
3.3.4 CRISPR/Cas9技術的爭議 073
第四章 發酵工程 076
4.1 發酵工程概況 076
4.1.1 發酵類型 076
4.1.2 發酵技術的特點 078
4.1.3 發酵技術的應用 078
4.2 微生物發酵過程 078
4.2.1 發酵工業中的常用微生物 079
4.2.2 發酵工業常用的培養基 081
4.2.3 發酵的一般過程 083
4.3 液體深層發酵 084
4.3.1 發酵的操作方式 084
4.3.2 發酵工藝控制 088
4.3.3 發酵設備 089
4.3.4 下遊加工過程 091
4.4 固體發酵 093
4.5 典型產品的發酵生產 094
4.5.1 抗生素發酵生產 094
4.5.2 氨基酸發酵生產 096
4.5.3 維生素發酵生產 097
第五章 蛋白質工程與酶工程 100
5.1 蛋白質工程與酶工程概況 100
5.1.1 蛋白質和酶 100
5.1.2 蛋白質工程與酶工程的定義 100
5.2 蛋白質（酶）的生產 101
5.2.1 微生物發酵生產蛋白質（酶） 101
5.2.2 動植物細胞培養生產蛋白質 104
5.3 蛋白質（酶）的分離純化 105
5.3.1 蛋白質（酶）制劑分離純化的一般流程 105
5.3.2 沉澱分離法 106
5.3.3 離心分離法 107
5.3.4 過濾與膜分離 107
5.3.5 層析分離 107
5.3.6 蛋白質純度鋻定 109
5.3.7 酶活力測定及純化效果的評價 109
5.3.8 蛋白質（酶）制劑的保存 109
5.4 蛋白質（酶）分子的修飾與改造 110
5.4.1 化學修飾 110
5.4.2 基因工程技術的定點突變 112
5.4.3 蛋白質分子設計 113
5.4.4 蛋白質（酶）的定向進化 114
5.5 酶的人工模擬 115
5.5.1 環糊精模擬酶 116
5.5.2 分子印跡酶 116
5.5.3 抗體酶 117
5.5.4 納米酶 117
5.6 酶的固定化 118
5.6.1 酶的固定化方法 118
5.6.2 固定化酶的技術指標 120
5.7 酶反應器 120
5.7.1 酶反應器的基本類型 121
5.7.2 酶反應器的設計原則 123
5.7.3 酶反應器的性能評價 123
5.7.4 酶反應器的操作 123
5.8 生物傳感器 124
5.8.1 生物傳感器的原理 125
5.8.2 生物傳感器的分類 126
5.8.3 生物傳感器的發展前景 127
第六章 生物技術與農業 130
6.1 生物技術與種植業 130
6.1.1 生物技術改良作物的抗逆性 131
6.1.2 生物技術改良作物的性狀與品質 135
6.1.3 分子標記技術在農業生產中的應用 136
6.1.4 植物生物反應器 137
6.1.5 植物細胞工程的應用 138
6.1.6 生物農藥 139
6.2 生物技術與養殖業 140
6.2.1 動物分子育種技術 140
6.2.2 動物繁殖新技術 146
6.2.3 生物技術在飼料工業上的應用 150
6.2.4 畜禽基因工程疫苗 151
6.2.5 動物生物反應器 152
6.2.6 核移植技術及其在養殖業中的應用 153
第七章 生物技術與食品 158
7.1 生物技術與食品生產 158
7.1.1 超級稻、單細胞蛋白、人造肉與轉基因食品 158
7.1.2 食品和飲料的發酵生產 163
7.1.3 新型甜味劑 166
7.1.4 其他食品添加劑 166
7.2 生物技術與食品加工 168
7.2.1 酶與食品加工 168
7.2.2 生物技術與農副產品深加工及綜合利用 168
7.2.3 生物技術與食品包裝 169
7.3 生物技術與食品檢測 170
7.3.1 免疫學技術的應用 170
7.3.2 分子生物學技術的應用 171
7.3.3 生物傳感器技術的應用 172
7.3.4 轉基因食品的檢測 173
7.4 生物技術與未來食品工業 174
第八章 生物技術與人類健康 177
8.1 生物技術與疫苗 177
8.1.1 疫苗概況 177
8.1.2 免疫繫統及疫苗的作用機理 180
8.1.3 病毒性疾病的疫苗 181
8.1.4 細菌性疾病的疫苗 187
8.1.5 寄生蟲病的疫苗 189
8.1.6 治療性疫苗 189
8.2 生物技術與疾病診斷 190
8.2.1 ELISA技術與單克隆抗體 190
8.2.2 DNA診斷技術 193
8.3 生物技術與生物制藥 198
8.3.1 抗生素及其他天然藥物 199
8.3.2 基因工程藥物 200
8.3.3 治療性抗體 202
8.4 生物技術與生物療法 204
8.4.1 基因治療 204
8.4.2 免疫療法 207
8.4.3 干細胞技術 209
8.5 基因組學與人類健康 210
8.5.1 基因組學的發展史 210
8.5.2 測序技術的突破 211
8.5.3 基因組學在臨床中的應用 212
8.5.4 基因資源的保護 214
8.5.5 我國對基因組學研究的貢獻 215
第九章 生物技術與能源 219
9.1 微生物技術與石油開采 220
9.1.1 微生物勘探石油 220
9.1.2 微生物二次采油 220
9.1.3 微生物三次采油 222
9.2 未來石油的替代物——乙醇 223
9.2.1 生產乙醇燃料的意義及其生化機理 223
9.2.2 乙醇替代汽油的實例 223
9.2.3 纖維素發酵生產乙醇 224
9.2.4 乙醇代替石油所用的原材料和所面臨的困難 225
9.3 植物“石油” 226
9.3.1 產“石油”的樹 226
9.3.2 油料植物 227
9.3.3 藻類產油 228
9.4 傳統可再生能源——甲烷 229
9.5 未來的新能源 230
9.5.1 氫能 230
9.5.2 生物燃料電池 232
第十章 生物技術與環境 237
10.1 污水處理 237
10.1.1 穩定塘法 238
10.1.2 人工濕地處理繫統法 238
10.1.3 污水處理土地繫統法 239
10.1.4 活性污泥法 240
10.1.5 生物膜處理法 242
10.2 大氣淨化 243
10.2.1 生物淨化塔 243
10.2.2 滲濾器 243
10.2.3 生物濾池 244
10.3 固體廢棄物的生物處理 245
10.3.1 固體垃圾的生物處理 245
10.3.2 生產廢棄物礦渣的生物淋溶處理 247
10.4 污染環境的生物修復 248
10.4.1 概述 248
10.4.2 生物修復的方法 249
10.4.3 生物修復技術的應用 250
10.5 環境污染監測與評價的生物技術 254
10.5.1 指示生物 254
10.5.2 核酸探針和 PCR技術 255
10.5.3 生物芯片 256
10.5.4 生物傳感器及其他 256
第十一章 對生物技術發明創新的保護 260
11.1 保護 260
11.1.1 的特征 260
11.1.2 授予權的條件 261
11.1.3 生物基因可性的爭論 262
11.1.4 生物基因審查的標準 263
11.1.5 基因授權範圍 265
11.1.6 人類基因的可性 267
11.1.7 保護方法的缺陷 269
11.2 商業秘密保護 269
11.2.1 商業秘密的要件 269
11.2.2 商業秘密形式的優勢與缺陷 270
11.2.3 我國關於保護商業秘密的相關法律規定 271
11.3 生物技術發明的其他保護形式 272
11.4 生物技術保護的負面影響 273
第十二章 生物技術安全性及其應對措施 276
12.1 轉基因生物的安全性 276
12.1.1 轉基因微生物 276
12.1.2 轉基因作物及食品 279
12.1.3 轉基因動物 289
12.2 動物克隆 291
12.2.1 動物克隆技術與動物克隆的熱潮 291
12.2.2 克隆人研究引起的恐慌 293
12.2.3 克隆人的挑戰與機遇 293
12.2.4 治療性克隆 294
12.2.5 干細胞研究 295
12.2.6 人造生命 300
12.2.7 人類基因組編輯 300
12.3 生物武器 302
12.3.1 生物武器的危害 302
12.3.2 國際社會對生物武器的管控措施 303
現代生物技術重大事件時間節點 308
內容簡介
本書自1999年版面市以來，深受讀者歡迎，已被許多高校選作教材。第三版和第四版分別被列為“普通高等教育十一五重量規劃教材”和“十二五普通高等教育本科重量規劃教材”。此次改版是在原有結構體繫的基礎上增加新的進展，刪除部分過時或龐雜的內容。本書內容豐富、新穎、文字流暢，可讀性強，全面介紹了現代生物技術的概念、原理、研究方法、發展方向及其實際應用內容涉及基因工程、細胞工程、發酵工程、蛋白質工程與酶工程，以及生物技術在農業食品、醫藥、能源、環境保護等領域中的應用，同時還概要介紹了對生物技術發明創新的保護，以及生物技術的安全性等。全書共分12章，每章附有小結、思維導圖和復習思考題及參考答案，全書後附有現代生物技術重大事件時間節點。同時，本書配套教學課件，供授課教師參考使用。本書可作為高等院校非生物學專業學生素質教育的教材，也可供各類高校相關專業本科生、研究生及教師參考。
