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第一篇细胞工程学基础3

第一章绪论3

第一节细胞工程学的研究内容和任务3

一、研究内容3

二、研究任务4

第二节细胞工程学发展历史4

一、探索时期5

二、培养技术建立时期6

三、迅速发展时期9

第三节细胞工程学发展趋势和应用前景13

一、医学13

二、农牧渔业14

三、化工15

四、环境保护15

五、能源16

小结16

主要参考文献17

第一节细胞增殖、生长与衰亡18

一、细胞增殖18

第二章细胞工程的细胞学基础18

二、细胞生长与衰亡20

第二节配子发生、受精与胚胎发育21

一、配子发生22

二、受精24

三、胚胎发育25

第三节细胞分化27

一、细胞分化的基本特征27

二、细胞决定29

三、细胞分化中的核质关系30

小结31

思考题31

主要参考文献31

第三章细胞工程实验室及实验基本操作33

第一节实验室及仪器设备33

一、实验室33

二、仪器设备34

第二节实验基本操作35

一、清洗35

二、消毒灭菌36

三、无菌操作38

一、植物培养基及其配制39

第三节培养基及其配制39

二、动物培养基及其配制45

小结53

思考题54

主要参考文献54

第一节植物组织与细胞培养原理57

一、植物细胞全能性及分化57

第四章植物组织和细胞培养57

第二篇植物细胞工程57

二、植物体细胞胚胎发生62

三、影响植物细胞形态发生的因素66

第二节植物离体无性繁殖68

一、植物离体无性繁殖的概念和意义68

二、植物离体无性繁殖中的器官发生方式68

三、植物离体无性繁殖方法和影响因素70

第三节无病毒植物培养73

一、病毒在植物体内的分布及危害73

二、植物脱病毒方法74

三、脱毒植物检测及保存77

第四节植物细胞培养80

一、单细胞分离方法80

二、单细胞培养方法和影响因素81

三、植物次生代谢物84

第五节植物突变体的获得87

一、突变体类型及应用87

二、突变体筛选方法88

小结89

主要参考文献90

思考题90

第五章植物原生质体培养和体细胞杂交92

第一节植物原生质体培养和体细胞杂交的概念及意义92

一、原生质体培养的概念及意义92

二、体细胞杂交的概念及意义95

第二节植物原生质体分离97

一、原生质体分离方法97

二、原生质体纯化98

三、原生质体活力测定100

四、影响原生质体数量和活力的因素100

第三节植物原生质体培养102

二、影响原生质体培养的因素103

一、原生质体培养方法103

三、原生质体再生过程105

四、原生质体培养过程中的遗传变异107

第四节植物体细胞杂交108

一、原生质体融合109

二、体细胞杂种选择系统113

三、体细胞杂种遗传特征113

四、细胞质工程114

小结116

思考题116

主要参考文献117

第六章植物花药和花粉培养118

一、材料选择119

第一节培养材料的选取与制备119

二、预处理120

三、外植体制备及接种121

第二节植株再生122

一、离体小孢子发育途径122

二、脱分化培养124

三、再分化培养126

四、炼苗和移栽127

第三节单倍体植株鉴定和染色体加倍128

一、花药和花粉植株的倍性128

二、花药和花粉植株倍性的鉴定128

三、花药和花粉单倍体植株的染色体加倍130

小结130

主要参考文献131

第三节微生物细胞工程的应用131

思考题131

第七章植物胚胎培养和人工种子132

第一节植物胚胎培养的概念和应用132

一、胚胎培养的概念132

二、胚胎培养的应用133

第二节植物胚培养135

一、胚培养的方法135

二、离体胚形态发生及影响因素136

第三节植物胚乳培养137

一、胚乳培养方法和培养后代特征138

二、胚乳培养器官发生139

第四节植物胚珠和子房培养140

一、胚珠培养140

第五节植物离体授粉受精141

二、子房培养141

一、离体授粉的概念和意义142

二、离体授粉方法142

三、影响离体受精的因素143

第六节人工种子143

一、人工种子的概念和意义143

二、人工种子技术144

小结146

思考题147

主要参考文献147

一、原生境保存148

第八章植物种质资源的保存148

第一节种质资源保存类型148

二、非原生境保存149

第二节种质资源离体保存150

一、低温保存150

二、超低温保存151

三、生长抑制剂保存156

主要参考文献157

小结157

思考题157

第九章转基因植物159

第一节植物基因转化受体体系159

一、叶盘受体体系159

二、原生质体受体体系160

四、愈伤组织受体体系161

五、胚状体受体体系161

三、悬浮细胞受体体系161

六、活体受体体系162

一、根癌农杆菌介导法163

第二节植物基因转化方法163

二、基因枪转化法164

三、PEG介导法166

四、花粉管通道法166

五、其他转化方法166

第三节转基因个体检测168

一、形态特征检测168

二、报告基因检测169

三、分子生物学方法检测170

第四节转基因植物的研究成果及安全性172

一、转基因植物的研究成果172

二、转基因植物的安全性173

小结174

思考题175

主要参考文献175

第三篇动物和微生物细胞工程179

第十章动物细胞培养179

第一节动物细胞体外培养方法179

一、动物细胞原代培养和传代培养179

二、动物细胞固定化培养182

三、胚胎干细胞培养183

四、动物细胞大规模体外培养185

第二节体外培养动物细胞的生物学特性186

一、体外培养细胞的形态186

二、培养细胞的生长曲线189

三、细胞系的演化190

四、细胞系的转化191

五、体外培养细胞的去分化192

第三节培养细胞常规检查和特性鉴定192

一、培养细胞常规检查193

二、细胞系的鉴定195

第四节动物细胞的低温保存196

一、非玻璃化冻存197

三、玻璃化冻存199

第五节细胞同步化200

一、分离同步化细胞200

二、诱导细胞同步化201

第六节器官培养202

一、器官培养方法203

二、器官培养在生物学和医学上的应用205

小结206

思考题207

主要参考文献208

第十一章动物细胞融合209

第一节细胞融合的基本概念209

第二节自发细胞融合和人工诱导细胞融合210

一、自发细胞融合210

二、人工诱导细胞融合212

三、细胞融合机理213

一、非选择性筛选214

第三节杂交细胞的筛选214

二、选择性筛选215

第四节杂交细胞染色体的丢失及其机制216

一、染色体丢失的方向和时间217

二、染色体丢失的机制217

第五节细胞和细胞块融合218

一、胞质体和核体的制备与融合218

二、微细胞的制备与融合218

第六节单克隆抗体技术219

一、杂交瘤技术基本原理219

二、杂交瘤技术过程219

小结221

思考题222

主要参考文献222

第十二章胚胎移植223

第一节胚胎移植发展简史及意义223

一、胚胎移植发展简史223

一、胚胎移植的生理学基础224

第二节胚胎移植生理学基础及原则224

二、胚胎移植的意义224

二、胚胎移植的原则225

第三节胚胎移植的基本程序226

一、供体和受体的选择227

二、供体超数排卵227

三、受体同期发情232

四、供体胚胎回收与质量鉴定233

五、受体胚胎移植238

第四节胚胎性别鉴定240

一、核型分析法241

二、胚胎H-Y抗原检测法241

小结242

三、胚细胞SRY基因的PCR法242

思考题243

主要参考文献243

第十三章试管动物244

第一节体外受精研究简史及意义244

一、体外受精研究简史244

二、体外受精的研究意义245

第二节体外受精246

一、卵母细胞采集246

二、卵母细胞体外成熟培养249

三、精子体外获能252

四、体外受精254

五、显微受精255

第三节早期胚胎代谢及体外培养256

一、胚胎体外发育阻断257

二、简单化学限定培养系统257

三、共培养系统260

小结261

四、含有肽类生长因子的培养系统261

思考题262

主要参考文献262

第十四章克隆动物263

第一节动物克隆技术发展简史及意义263

一、动物克隆技术发展简史263

二、动物克隆技术的研究意义265

第二节动物克隆技术基本原理265

一、胚胎分割基本原理265

一、显微操作器械266

第三节克隆动物的显微操作技术266

二、细胞核移植基本原理266

二、胚胎分割267

三、细胞核移植270

第四节克隆动物应进一步研究的问题及应用前景277

一、克隆动物应进一步研究的问题277

二、细胞核移植技术的应用前景278

小结279

思考题280

主要参考文献280

二、人工诱导多倍体281

第十五章动物染色体工程281

一、天然多倍体281

第一节动物多倍体诱导281

第二节雌雄核发育和性别控制284

一、雌核发育284

二、雄核发育285

三、性别控制286

二、染色体特定位点重组技术287

一、染色体片断转移技术287

第三节染色体片断转移和特定位点重组技术287

小结288

主要参考文献289

思考题289

第十六章转基因动物290

第一节转基因动物的制备290

一、目的基因导入290

第二节转基因动物应用前景294

一、转基因动物在基础生物学研究中的应用294

三、转基因动物鉴定294

二、转基因胚胎培养与移植294

二、转基因动物在医药领域的应用295

三、转基因动物在畜牧业和渔业生产中的应用298

第三节转基因动物研究存在的问题299

一、技术性问题299

二、社会性问题300

小结301

思考题301

主要参考文献301

第十七章微生物细胞工程303

第一节微生物细胞性状改良技术——原生质体融合303

一、微生物原生质体融合的优越性304

二、微生物细胞原生质体融合的基本方法304

三、融合个体的检出和再生307

第二节微生物发酵307

一、微生物发酵的分类308

二、发酵必备条件和方式309

三、微生物细胞固定化技术312

一、微生物细胞工程中常用的微生物及其作用313

二、微生物细胞工程的应用范围316

三、微生物细胞工程的产业化318

小结322

思考题322

主要参考文献323

附录Ⅰ书中涉及的部分培养基配方324

附录Ⅱ细胞工程学常用词英汉、汉英对照328

附录Ⅲ书中涉及的部分生物学名347

附录Ⅳ保存植物种质资源的机构或组织352