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| 內容簡介： |
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本书是学习生物工程知识的入门教材。全书分为生物工程原理和生物工程应用两大部分。部分（章到第八章）较为全面地叙述了生物工程的基本原理和技术发展；第二部分（第九章到第十四章）介绍生物工程在农业、食品、医药、环境保护等领域的应用情况，以及生物安全性、生物工程与社会伦理、生物工程的知识产权保护等相关知识。本书第二版在保持版结构体系的基础上，对所有内容进行了全面修订，删减了部分过时的资料，增加了生物工程新知识及其应用新进展，仍秉承版的编写原则，为初学者提供了全面的介绍、清晰的框架和深入学习的基础。本书既可以作为生物工程专业的总论教材，也可以作为相关交叉学科非生物工程专业的课程用书，同时方便相关领域的营销、管理人员和其他自学者学习了解生物工程的基本知识。
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| 目錄：
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章绪论1节生物工程的基本概念1一、生物工程的定义1二、生物工程的研究领域及其相互关系2三、现代生物工程涉及的学科2第二节生物工程的发展简史3一、传统生物技术时期3二、近代生物工程的形成和发展时期4三、现代生物工程的形成和发展时期6第三节现代生物工程的应用7一、提高生命质量，延长人类寿命7二、改善农业生产，解决食品短缺8三、解决能源危机，治理环境污染8四、制造工业原料，生产贵重金属9第四节现代生物工程对社会发展的影响9一、转基因食品的安全性问题9二、转基因生物对环境的危害10三、人权的保护问题10四、生物工程引发的其他社会问题11第二章细胞生物学基础13节细胞生物学发展简介13一、细胞的发现13二、细胞学说的创立13三、细胞生物学14第二节细胞的基本特性14一、细胞的形态14二、细胞的基本功能15三、细胞结构上的相似性15第三节细胞的类型、结构和功能15一、原核细胞16二、真核细胞17三、真核细胞的结构体系及功能18四、真核细胞与原核细胞的比较19五、病毒——非细胞的生命体19第四节细胞的重要生命活动21一、细胞的繁殖21二、细胞分化22三、细胞的癌变和衰老23第五节细胞的化学组成25一、水25二、无机盐25三、有机小分子26四、生物大分子27第三章生物大分子的结构与功能29节生物功能大分子——蛋白质29一、氨基酸和肽29二、蛋白质的分子结构32三、蛋白质结构与功能的关系34四、蛋白质的结构测定36五、蛋白质的理化性质37六、蛋白质中的非氨基酸组分38七、蛋白质的分离和纯化38第二节生物遗传大分子——核酸40一、核酸的化学组成及一级结构40二、DNA的空间结构与功能42三、RNA的结构与功能47四、基因和基因组结构51五、核酸的理化性质53第三节碳水化合物55一、单糖55二、低聚糖55三、多糖56四、糖复合物56五、糖类的生物功能56第四节脂类与生物膜57一、生物体内的脂类57二、生物膜的化学组成57三、生物膜的结构及功能59第四章基因工程61节基因工程的基本原理61一、基因工程诞生的背景61二、基因工程的诞生及其意义64三、基因工程的基本概念及操作流程65第二节重组DNA常用的工具酶66一、限制性核酸内切酶66二、DNA连接酶69三、DNA聚合酶71第三节重组DNA常用载体73一、质粒载体74二、λ噬菌体76三、柯斯（cosmid）质粒载体77四、人工染色体载体77五、高等真核细胞的克隆载体79第四节目的基因的获取及其与载体的连接80一、目的基因的获取途径80二、目的基因与载体的连接85第五节重组DNA分子导入受体细胞87一、受体细胞的选择87二、重组体DNA分子转化或转染导入微生物细胞89三、重组体DNA分子导入植物细胞89四、重组体DNA分子导入哺乳动物细胞90第六节重组体的筛选和克隆基因的表达91一、重组体的筛选91二、克隆基因的表达94第五章蛋白质工程97节蛋白质工程的基本概念97一、蛋白质工程产生的背景97二、蛋白质工程的基本流程98三、蛋白质工程的特征98四、蛋白质工程的研究内容99第二节蛋白质的生物合成100一、蛋白质合成中三类RNA的作用101二、蛋白质的生物合成过程103三、新生肽链的折叠105第三节蛋白质结构预测106一、预测蛋白质空间结构的意义106二、蛋白质序列分析及结构预测策略107三、蛋白质二级结构预测108四、蛋白质三级结构预测110第四节蛋白质的分子设计112一、蛋白质分子设计的基础112二、蛋白质分子设计的流程113三、蛋白质分子设计的类型114第六章酶 工 程117节酶学基础117一、酶的一般概念117二、酶的分类与命名118三、酶催化反应作用的特点119第二节酶的结构与功能的关系120一、酶的结构及其催化功能120二、酶的活性中心120三、酶的催化机制120四、影响酶催化反应速度的因素122第三节化学酶工程124一、酶分子的化学修饰124二、固定化酶126三、细胞的固定化128第四节生物酶工程130一、克隆酶131二、突变酶132三、从头设计酶133四、进化酶134五、杂合酶136六、核酶和脱氧核酶137第七章细胞工程139节植物组织与细胞培养139一、植物组织培养140二、植物细胞培养147第二节动物细胞与组织培养154一、动物细胞与组织培养的基本概念154二、动物细胞的体外培养生长特性155三、动物细胞培养的营养和环境条件155四、动物细胞培养技术157五、细胞培养物的保存和复苏158六、动物细胞的大规模培养159第三节细胞工程的主要技术及其应用160一、细胞融合160二、染色体工程165三、动物体细胞核移植技术和克隆动物168四、胚胎工程169五、干细胞及组织工程172第八章发酵工程179节发酵工程概述179一、发酵工程技术的发展历史179二、发酵和发酵工程的定义180三、发酵工程产品的类型180四、发酵工程的基本内容181第二节发酵工业用菌种182一、工业上常见的微生物182二、菌种的选育185三、菌种的退化与复壮189四、菌种的保藏191第三节发酵生产过程193一、培养基及其灭菌194二、种子扩大培养195三、发酵方式195四、发酵工艺控制200五、基因工程菌的发酵特性202六、发酵产物的分离提取202第四节发酵设备204一、生化反应器的类型204二、机械搅拌式发酵罐205三、自吸式发酵罐205四、气升式发酵罐205五、塔式发酵罐206六、发酵与产物分离偶联206第九章生物工程在农业和食品方面的应用208节利用转基因技术培育抗逆性农作物品种208一、抗除草剂作物209二、抗昆虫作物209三、抗病害作物210四、抗重金属镉的作物210第二节利用转基因技术提高农作物产量和品质211一、提高农作物产量211二、提高大豆中蛋白质和氨基酸的含量211三、改变油料作物的油脂组成及含量211四、彩色棉花212五、其他超级农作物品种212第三节应用转基因技术生产经济动物213一、应用转基因技术改善动物的生产性能213二、改变代谢途径提高经济动物的产量214三、利用胚胎技术加快家畜良种的繁殖214四、转入抗病毒基因提高动物抗病能力215第四节转基因食品215一、已改良营养品质的植物转基因食品216二、高产优质的肉、奶和畜类动物转基因食品216三、富含功能性成分的转基因食品216四、色香味独特的转基因食品添加剂217五、可延长贮藏保鲜期的转基因果蔬食品217第五节生物工程技术在食品工业中的应用217一、利用基因工程、细胞工程技术改良食品资源218二、利用现代微生物发酵工程技术改造传统的食品加工工艺218三、酶工程食品工业中的应用219第十章生物工程在医药方面的应用221节生物技术药物221一、生物技术药物的概念221二、生物技术药物的种类223三、生物技术药物的发展趋势227第二节人类基因组计划228一、人类基因组计划的内容228二、人类基因组计划的研究结果230三、人类基因组计划的意义231四、后人类基因组学的研究232第三节基因诊断与基因治疗233一、基因诊断233二、基因治疗239第十一章生物工程在环保和能源开发方面的应用243节污水的生物净化243一、污水好氧生物处理工程技术243二、污水厌氧生物处理工程技术245第二节废气及大气污染的生物治理246一、生物净化有机废气的基本原理246二、生物过滤法247三、生物吸收法248四、生物滴滤法248第三节固体废物的生物降解249一、固体废弃物生物降解的基本原理249二、好氧生物降解制堆肥250三、厌氧发酵制沼气251第四节环境污染的生物修复251一、生物修复的概念及其原理252二、生物修复的基本原理252三、原位生物修复254四、异位生物修复255第五节生物工程在能源开发中的应用255一、利用微生物开采石油255二、燃料酒精256三、植物石油256四、生物柴油256五、氢能257第十二章生物安全性与基因武器258节转基因技术对生态环境的潜在威胁258一、转基因植物本身可能演变为农田杂草植物258二、转基因植物可能通过基因漂流影响其他物种259三、转基因植物可能对非目标生物造成危害260四、转基因植物可能增加目标害虫的抗性261五、重组基因片段的实验室安全问题261第二节转基因食品对人体健康的影响262一、外源基因的转移问题262二、潜在的致敏性264三、直接或潜在的毒性隐患265四、可能改变食物原有的营养成分266第三节转基因食品食用安全性评价266一、转基因食品食用安全性评价的原则267二、转基因食品食用安全性评价的内容269第四节国外对转基因农产品的安全管理体系271一、美国对转基因农产品的安全管理体系271二、欧盟对转基因农产品的安全管理体系273三、日本对转基因农产品的安全管理体系274四、其他发达国家对转基因农产品的安全管理275五、主要发展中国家对转基因农产品的安全管理276第五节中国对转基因农产品的安全管理体系279一、转基因生物安全监管法律体系形成279二、转基因生物安全的管理机构280三、转基因食品安全的主要管理制度280四、转基因食品的安全分析和监管体系281第六节基因武器282一、生物武器的发展历史282二、基因武器主要种类283三、基因武器的特点285四、基因武器的遏制及防范对策286第十三章生物工程与社会伦理288节人类胚胎干细胞研究中的生命伦理288一、胚胎干细胞的不同来源及其伦理288二、生殖性克隆的伦理289三、治疗性克隆的伦理290第二节人类基因组研究引发的社会伦理291一、对基因隐私权的侵犯291二、产生基因歧视问题292三、基因治疗带来的伦理疑虑292四、基因增强的危害性问题293第三节现代生物技术研究应遵循的伦理原则294一、尊重原则294二、不伤害原则295三、公正原则和平等互利原则295四、可持续发展原则296五、责任原则296第十四章生物工程的知识产权保护298节生物工程知识产权的类型298一、专利权的保护298二、植物新品种的保护299三、其他形式的保护300第二节基因的专利保护302一、基因是属于发现还是发明302二、基因专利的保护范围303第三节转基因生物的专利保护304一、转基因植物专利保护304二、转基因动物专利保护305三、转基因微生物的专利保护306参考文献308
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前言本书版自2005年8月出版后，已被许多高等院校作为公共课教材或生物工程及食品化工、医药材料等与生物工程相关的专业作为学科专业课教材，部分高校还指定本书为硕士研究生入学考试复习参考书，受到众多读者的好评。本书版从编写至今的十年，是生物工程飞速发展的时期，新理论新技术层出不穷，应用领域也日新月异，逐步深入。因此，本书第二版在保持版的结构体系的基础上，对部分生物工程原理（章到第八章）所有内容进行全面修订，删减了部分过时的资料，增加了本学科新知识；对第二部分生物工程应用（第九章到第十四章）的全部内容进行了更新。本书再版仍然保持版的编写原则，既可以作为生物工程专业的总论教材，也可以作为相关交叉学科的非生物工程专业的课程用书，同时方便相关领域的营销、管理、行政人员和自学者学习了解生物工程的基本知识。在本书编写过程中参考了大量文献，在此对这些文献的作者表示衷心的感谢！同时，还要感谢支持帮助本书编写、出版和使用的读者、编辑和各位同仁。本书第二版修订工作全部由武汉轻工大学（原武汉工业学院）陶兴无完成。限于作者水平，本书在内容取舍、编写方面难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。陶兴无2014年8月于武汉版前言21世纪是生命科学的世纪，是信息科学的世纪。2000年，在瑞士召开的世界经济论坛上，美国前总统克林顿和英国首相布莱尔在他们的报告中，从政治家的角度列举了两项将影响21世纪社会发展的技术：一个是信息科学技术，另外一个就是由基因组研究作为标志的生命科学技术。著名的物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁先生，在回顾20世纪的科学成果时曾说过，19世纪是物理学的世纪，它推动了整个自然科学的发展；20世纪由于信息技术的进步，使物理学在很多方面得到进一步的发展；但21世纪将是生命科学的世纪。青年学生崇拜的偶像、计算机技术的象征——比尔·盖茨也认为，影响21世纪整个人类社会经济发展的不仅有信息科学技术，还应该有生命科学技术。现在很多人称20世纪影响科学发展的重要的三个突出成就是发现相对论、量子力学、DNA双螺旋结构；20世纪影响人类的三大科学工程是曼哈顿计划（导致了原子弹的发明）、阿波罗登月计划（使人类开始了空间探测的时代）、人类基因组计划。自20世纪90年代以来，随着人类基因组计划等各类生物基因组计划的相继展开，生物工程的发展呈现出前所未有的活力。新世纪人们把关注更多地投向了生物工程产业(BT)。BT产业迅速崛起，已成为国际市场竞争的新领域，并展现出十分诱人的前景。生物工程不仅仅属于生物学家。过去几十年获得诺贝尔医学生理学奖和化学奖的科研成果，有相当多的成就是以生命科学为主体内容的，而奖项得主中相当一部分是化学家和物理学家出身。越来越多的物理学家、化学家、数学家、计算机专家、人文科学家和社会科学家等相关人士都在关注生物工程的发展。人口、资源、环境是21世纪人类所面临的三大难题和挑战。解决这三大难题的惟一有效途径是发展生物工程。近十几年来，无论是各国政府的发展策略还是企业风险投资，都把生物产业放在了优先发展的地位。在美国，人类基因组计划的政府投资达30亿美元，而私人机构的投入经费实际上已远远超过30亿美元。与信息产业(IT)一样，生物技术是高新技术，不仅需要大批的生物工程专门人才，而且需要其他行业和学科更多人的参与。与20世纪80年代普及推广计算机知识类似，创办、整合生物工程(生物技术)专业成为我国高校为时尚的举措之一。据统计，至2003年我国拥有生物工程专业的高校119所，且呈继续增长的趋势。同时，全国各级各类学校普遍在非生物工程专业中增设生物工程作为必修或选修公共课。社会上从事相关行业的决策、投资、管理、生产和经营者也迫切需要了解或掌握生物工程的基本知识和进展。当前有关生物工程的专业书籍很多，但对初涉生物工程领域、又想尽快了解其基本概念和全貌的读者来说，更需要一本浅显易懂的入门书，这是作者编撰的初衷。本书是作者在武汉工业学院多年讲授全校公共选修课《生物工程概论》讲义的基础上，由陶兴无（武汉工业学院）、刘志国（武汉工业学院）和田俊（华中科技大学）三位同志共同编写而成的，陶兴无任主编。郑卫平、杨孝坤、欧燕青、闵伶俐、周明英等同志也为书稿的顺利完成做了大量文字工作。本书可作为非生物工程专业公共课或生物工程专业的总论教材，并适合具备高中以上文化程度的读者自学。全书共14章，部分(前8章)为生物工程原理，第二部分(后6章)为生物工程应用。课堂主要讲授部分，第二部分供自学使用。仅需了解生物工程基本内容的读者，也可只选学第二部分。由于生物工程进展“与时俱进”，内容“日新月异”，
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