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目录 1

第一章 绪论：生物工程在21世纪科学和社会经济中的作用和地位 1

一、生物工程概述 1

二、生物工程的科学基础 2

三、生物工程的特点 3

四、生物工程与21世纪社会经济的发展 5

第二章 生命的结构层次 9

第一节 生命的特征 9

第二节 生命的分子基础 12

一、生物的元素组成 12

二、核酸 14

三、蛋白质 24

四、脂质 31

五、糖类 31

第三节 细胞是生命的基本结构和功能单位 32

一、细胞是生命活动的基本单位 33

二、细胞的大小、形状及分类 36

三、典型细胞各结构的基本功能 40

四、细胞的分裂与增殖 65

第四节 生命个体的结构层次 73

一、植物个体的组织结构 74

二、动物个体的组织结构 74

第五节 生态系统的结构 76

一、生物物种、种群、群落与生态系统 76

二、生态系统里物种彼此之间的关系 77

第三章　遗传与基因 84

第一节 经典遗传学：从遗传因子到基因 86

一、基因的分离定律（孟德尔第一定律） 86

二、基因的自由组合定律（孟德尔第二定律） 88

三、孟德尔定律的染色体解释 92

四、孟德尔定律的表现形式 94

五、基因的连锁与互换定律（摩尔根定律） 95

六、三点测交与基因在染色体上的直线排列 102

第二节 基因的分子基础 104

一、一个基因一个酶 106

二、遗传物质是DNA 110

三、基因有时也是RNA 114

四、美妙的DNA双螺旋 114

第三节 遗传密码与“中心法则” 118

一、三联体密码及其证明 118

二、“中心法则”与遗传密码 121

三、DNA的复制 124

四、转录与逆转录 129

五、蛋白质的翻译 131

一、位置效应与顺反子 137

第四节　基因的功能结构 137

二、操纵子 140

三、启动子与增强子 143

四、转座子 145

五、真核生物基因中的插入序列 147

六、重叠基因、重复基因和假基因 149

第五节 遗传与发育 151

一、多细胞生物体上不同组织和器官的细胞一般具有同样的基因 151

二、发育是基因选择性表达的结果 152

三、细胞分化命运的决定 152

第四章　其因工程 155

第一节 DNA重组的基本工具 156

一、限制性内切酶 156

二、DNA聚合酶、连接酶和逆转录酶 158

三、基因载体 160

第二节　基因工程的基本技术程序 166

一、目标基因的分离、克隆及功能结构分析 167

二、构建能在受体生物细胞中表达的重组目标基因 171

三、外源重组目标基因的导入 173

四、转基因细胞或个体的鉴别与筛选 175

五、转基因品系的效益分析 177

六、生态与进化安全保障 178

七、消费安全评价 179

第三节 转基因动物及应用 180

一、转基因鱼 180

二、转基因哺乳动物 185

三、转基因家禽 190

第四节 转基因植物及应用 191

一、提高农作物产量，改良农产品品质 191

二、抗虫转基因农作物 193

三、抗病毒转基因植物 196

四、其他抗逆性基因工程 197

五、用转基因植物作为生物反应器 198

六、培育能固氮的转基因作物 199

七、转基因植物的生物安全性问题 200

第五节　转基因微生物及应用 200

一、转基因微生物生产药用蛋白质 201

二、转基因细菌生产抗生素 203

三、转基因微生物生产疫苗 204

四、转基因微生物生产高分子多聚物 205

五、转基因微生物与环境净化、废料再生 206

第六节　基因工程技术尚需完善 208

一、在技术上存在一定的不确定性和盲目性 208

二、在安全性方面存在着不确定性 209

第五章　细胞工程：超越自然的技艺 213

第一节　细胞培养的方法与技术 214

一、植物细胞和组织培养 215

二、动物细胞培养 223

第二节　细胞融合及应用 228

一、细胞融合的主要方法 229

二、细胞电融合的基本原理 230

三、微生物原生质体融合及应用 233

四、植物原生质体融合及应用 237

五、动物细胞融合与单克隆抗体 242

第三节 染色体工程 250

一、同源多倍体植物的人工制备 250

二、人工培育异源多倍体植物 252

三、单倍体植株的人工培育与利用 253

四、单、缺体植株的制备及应用 254

五、染色体的附加 255

六、染色体代换 257

七、人工诱导动物雌核发育与育种 258

八、人工诱导动物雄核发育 265

九、人工诱导生产动物多倍体 267

第四节 克隆技术及应用 269

一、克隆的基本概念 270

二、克隆的基本技术程序 271

三、多莉并不是与母体完全一样的克隆 275

四、克隆技术的应用价值以及对人类社会的可能影响 276

第五节 基因表达程序控制与人体器官培养 279

一、无胚胎化体细胞克隆技术 280

二、成年干细胞与人体组织、器官培养 281

三、发育主导基因与组织、器官培养 282

参考文献 286