生物工程概論(第二版)（簡體書）

第一章緒論
第一節生物工程的基本概念
一、生物工程的定義
二、生物工程的研究領域及其相互關係
三、現代生物工程涉及的學科
第二節生物工程的發展簡史
一、傳統生物技術時期
二、近代生物工程的形成和發展時期
三、現代生物工程的形成和發展時期
第三節現代生物工程的應用
一、提高生命質量，延長人類壽命
二、改善農業生產，解決食品短缺
三、解決能源危機，治理環境污染
四、製造工業原料，生產貴重金屬
第四節現代生物工程對社會發展的影響
一、轉基因食品的安全性問題
二、轉基因生物對環境的危害
三、人權的保護問題
四、生物工程引發的其他社會問題

第二章細胞生物學基礎
第一節細胞生物學發展簡介
一、細胞的發現
二、細胞學說的創立
三、細胞生物學
第二節細胞的基本特性
一、細胞的形態
二、細胞的基本功能
三、細胞結構上的相似性
第三節細胞的類型、結構和功能
一、原核細胞
二、真核細胞
三、真核細胞的結構體系及功能
四、真核細胞與原核細胞的比較
五、病毒——非細胞的生命體
第四節細胞的重要生命活動
一、細胞的繁殖
二、細胞分化
三、細胞的癌變和衰老
第五節細胞的化學組成
一、水
二、無機鹽
三、有機小分子
四、生物大分子

第三章生物大分子的結構與功能
第一節生物功能大分子——蛋白質
一、氨基酸和肽
二、蛋白質的分子結構
三、蛋白質結構與功能的關係
四、蛋白質的結構測定
五、蛋白質的理化性質
六、蛋白質中的非氨基酸組分
七、蛋白質的分離和純化
第二節生物遺傳大分子——核酸
一、核酸的化學組成及一級結構
二、DNA的空間結構與功能
三、RNA的結構與功能
四、基因和基因組結構
五、核酸的理化性質
第三節碳水化合物
一、單醣
二、低聚醣
三、多醣
四、糖複合物
五、醣類的生物功能
第四節脂類與生物膜
一、生物體內的脂類
二、生物膜的化學組成
三、生物膜的結構及功能

第四章基因工程
第一節基因工程的基本原理
一、基因工程誕生的背景
二、基因工程的誕生及其意義
三、基因工程的基本概念及操作流程
第二節重組DNA常用的工具酶
一、限制性核酸內切酶
二、DNA連接酶
三、DNA聚合酶
第三節重組DNA常用載體
一、質粒載體
二、λ噬菌體
三、柯斯（cosmid）質粒載體
四、人工染色體載體
五、高等真核細胞的克隆載體
第四節目的基因的獲取及其與載體的連接
一、目的基因的獲取途徑
二、目的基因與載體的連接
第五節重組DNA分子導入受體細胞
一、受體細胞的選擇
二、重組體DNA分子轉化或轉染導入微生物細胞
三、重組體DNA分子導入植物細胞
四、重組體DNA分子導入哺乳動物細胞
第六節重組體的篩选和克隆基因的表達
一、重組體的篩選
二、克隆基因的表達

第五章蛋白質工程
第一節蛋白質工程的基本概念
一、蛋白質工程產生的背景
二、蛋白質工程的基本流程
三、蛋白質工程的特徵
四、蛋白質工程的研究內容
第二節蛋白質的生物合成
一、蛋白質合成中三類RNA的作用
二、蛋白質的生物合成過程
三、新生肽鏈的折疊
第三節蛋白質結構預測
一、預測蛋白質空間結構的意義
二、蛋白質序列分析及結構預測策略
三、蛋白質二級結構預測
四、蛋白質三級結構預測
第四節蛋白質的分子設計
一、蛋白質分子設計的基礎
二、蛋白質分子設計的流程
三、蛋白質分子設計的類型

第六章酶工程
第一節酶學基礎
一、酶的一般概念
二、酶的分類與命名
三、酶催化反應作用的特點
第二節酶的結構與功能的關係
一、酶的結構及其催化功能
二、酶的活性中心
三、酶的催化機制
四、影響酶催化反應速度的因素
第三節化學酶工程
一、酶分子的化學修飾
二、固定化酶
三、細胞的固定化
第四節生物酶工程
一、克隆酶
二、突變酶
三、從頭設計酶
四、進化酶
五、雜合酶
六、核酶和脫氧核酶

第七章細胞工程
第一節植物組織與細胞培養
一、植物組織培養
二、植物細胞培養
第二節動物細胞與組織培養
一、動物細胞與組織培養的基本概念
二、動物細胞的體外培養生長特性
三、動物細胞培養的營養和環境條件
四、動物細胞培養技術
五、細胞培養物的保存和復蘇
六、動物細胞的大規模培養
第三節細胞工程的主要技術及其應用
一、細胞融合
二、染色體工程
三、動物體細胞核移植技術和
克隆動物
四、胚胎工程
五、幹細胞及組織工程

第八章發酵工程
第一節發酵工程概述
一、發酵工程技術的發展歷史
二、發酵和發酵工程的定義
三、發酵工程產品的類型
四、發酵工程的基本內容
第二節發酵工業用菌種
一、工業上常見的微生物
二、菌種的選育
三、菌種的退化與復壯
四、菌種的保藏
第三節發酵生產過程
一、培養基及其滅菌
二、種子擴大培養
三、發酵方式
四、發酵工藝控制
五、基因工程菌的發酵特性
六、發酵產物的分離提取
第四節發酵設備
一、生化反應器的類型
二、機械攪拌式發酵罐
三、自吸式發酵罐
四、氣升式發酵罐
五、塔式發酵罐
六、發酵與產物分離偶聯

第九章生物工程在農業和食品方面的應用
第一節利用轉基因技術培育抗逆性農作物品種
一、抗除草劑作物
二、抗昆蟲作物
三、抗病害作物
四、抗重金屬鎘的作物
第二節利用轉基因技術提高農作物產量和品質
一、提高農作物產量
二、提高大豆中蛋白質和氨基酸的含量
三、改變油料作物的油脂組成及含量
四、彩色棉花
五、其他超級農作物品種
第三節應用轉基因技術生產經濟動物
一、應用轉基因技術改善動物的生產性能
二、改變代謝途徑提高經濟動物的產量
三、利用胚胎技術加快家畜良種的繁殖
四、轉入抗病毒基因提高動物抗病能力
第四節轉基因食品
一、已改良營養品質的植物轉基因食品
二、高產優質的肉、奶和畜類動物轉基因食品
三、富含功能性成分的轉基因食品
四、色香味獨特的轉基因食品添加劑
五、可延長貯藏保鮮期的轉基因果蔬食品
第五節生物工程技術在食品工業中的應用
一、利用基因工程、細胞工程技術改良食品資源
二、利用現代微生物發酵工程技術改造傳統的食品加工工藝
三、酶工程食品工業中的應用

第十章生物工程在醫藥方面的應用
第一節生物技術藥物
一、生物技術藥物的概念
二、生物技術藥物的種類
三、生物技術藥物的發展趨勢
第二節人類基因組計劃
一、人類基因組計劃的內容
二、人類基因組計劃的研究結果
三、人類基因組計劃的意義
四、後人類基因組學的研究
第三節基因診斷與基因治療
一、基因診斷
二、基因治療

第十一章生物工程在環保和能源開發方面的應用
第一節污水的生物淨化
一、污水好氧生物處理工程技術
二、污水厭氧生物處理工程技術
第二節廢氣及大氣污染的生物治理
一、生物淨化有機廢氣的基本原理
二、生物過濾法
三、生物吸收法
四、生物滴濾法
第三節固體廢物的生物降解
一、固體廢棄物生物降解的基本原理
二、好氧生物降解制堆肥
三、厭氧發酵制沼氣
第四節環境污染的生物修復
一、生物修復的概念及其原理
二、生物修復的基本原理
三、原位生物修復
四、異位生物修復
第五節生物工程在能源開發中的應用
一、利用微生物開採石油
二、燃料酒精
三、植物石油
四、生物柴油
五、氫能

第十二章生物安全性與基因武器
第一節轉基因技術對生態環境的潛在威脅
一、轉基因植物本身可能演變為農田雜草植物
二、轉基因植物可能通過基因漂流影響其他物種
三、轉基因植物可能對非目標生物造成危害
四、轉基因植物可能增加目標害蟲的抗性
五、重組基因片段的實驗室安全問題
第二節轉基因食品對人體健康的影響
一、外源基因的轉移問題
二、潛在的致敏性
三、直接或潛在的毒性隱患
四、可能改變食物原有的營養成分
第三節轉基因食品食用安全性評價
一、轉基因食品食用安全性評價的原則
二、轉基因食品食用安全性評價的內容
第四節國外對轉基因農產品的安全管理體系
一、美國對轉基因農產品的安全管理體系
二、歐盟對轉基因農產品的安全管理體系
三、日本對轉基因農產品的安全管理體系
四、其他發達國家對轉基因農產品的安全管理
五、主要發展中國家對轉基因農產品的安全管理
第五節中國對轉基因農產品的安全管理體系
一、轉基因生物安全監管法律體系形成
二、轉基因生物安全的管理機構
三、轉基因食品安全的主要管理制度
四、轉基因食品的安全分析和監管體系
第六節基因武器
一、生物武器的發展歷史
二、基因武器主要種類
三、基因武器的特點
四、基因武器的遏制及防範對策

第十三章生物工程與社會倫理
第一節人類胚胎幹細胞研究中的生命倫理
一、胚胎幹細胞的不同來源及其倫理
二、生殖性克隆的倫理
三、治療性克隆的倫理
第二節人類基因組研究引發的社會倫理
一、對基因隱私權的侵犯
二、產生基因歧視問題
三、基因治療帶來的倫理疑慮
四、基因增強的危害性問題
第三節現代生物技術研究應遵循的倫理原則
一、尊重原則
二、不傷害原則
三、公正原則和平等互利原則
四、可持續發展原則
五、責任原則

第十四章生物工程的知識產權保護
第一節生物工程知識產權的類型
一、專利權的保護
二、植物新品種的保護
三、其他形式的保護
第二節基因的專利保護
一、基因是屬於發現還是發明
二、基因專利的保護範圍
第三節轉基因生物的專利保護
一、轉基因植物專利保護
二、轉基因動物專利保護
三、轉基因微生物的專利保護
參考文獻