-
>
宇宙、量子和人類心靈
-
>
氣候文明史
-
>
南極100天
-
>
考研數(shù)學專題練1200題
-
>
希格斯:“上帝粒子”的發(fā)明與發(fā)現(xiàn)
-
>
神農(nóng)架疊層石:10多億年前遠古海洋微生物建造的大堡礁
-
>
聲音簡史
細胞工程 版權(quán)信息
- ISBN:9787030404763
- 條形碼:9787030404763 ; 978-7-03-040476-3
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
細胞工程 內(nèi)容簡介
本書分為分三篇:第1篇為細胞工程基礎(chǔ),主要概括介紹了細胞工程的發(fā)展和應(yīng)用、基本設(shè)備及其使用和無茵技術(shù)等;第2篇為植物細胞工程,主要包括植物的快速繁殖與脫病毒、胚胎和胚乳培養(yǎng)、胚珠和子房培養(yǎng)與離體授粉、花粉和花藥培養(yǎng)、植物細胞培養(yǎng)以及次生物質(zhì)生產(chǎn)、原生質(zhì)體培養(yǎng)與體細胞雜交技術(shù)等;第3篇為動物細胞工程,主要包括動物細胞培養(yǎng)的基本技術(shù)、細胞融合與雜交瘤技術(shù)、干細胞技術(shù)、細胞重組與動物克隆等。
細胞工程 目錄
前言
全書思維導(dǎo)圖 1
**篇 細胞工程基礎(chǔ)
**章 緒論 2
**節(jié) 細胞工程的定義和主要研究內(nèi)容 2
第二節(jié) 細胞工程發(fā)展簡史 6
第三節(jié) 細胞工程的應(yīng)用 14
本章小結(jié) 25
思考題 26
第二章 細胞工程實驗室和基本技術(shù) 27
**節(jié) 細胞工程實驗室 27
第二節(jié) 細胞工程實驗室常用儀器設(shè)備 29
第三節(jié) 細胞工程的基本技術(shù) 32
第四節(jié) 實驗室生物安全性 44
本章小結(jié) 47
思考題 48
第二篇 植物細胞工程
第三章 植物細胞工程的基本原理和技術(shù)基礎(chǔ) 49
**節(jié) 植物細胞工程的基本原理 50
第二節(jié) 植物細胞和組織培養(yǎng)的一般程序 52
第三節(jié) 外植體的選擇及消毒 60
第四節(jié) 外植體的切取和培養(yǎng) 64
本章小結(jié) 69
思考題 70
第四章 植物離體快速繁殖和脫病毒技術(shù) 71
**節(jié) 植物快速繁殖技術(shù) 71
第二節(jié) 植物脫病毒技術(shù) 76
第三節(jié) 脫毒后植物病毒的鑒定 79
本章小結(jié) 85
思考題 85
第五章 植物的胚胎培養(yǎng)和離體授粉 86
**節(jié) 植物胚胎培養(yǎng) 86
第二節(jié) 植物胚乳培養(yǎng)和三倍體產(chǎn)生 92
第三節(jié) 子房、胚珠培養(yǎng) 94
第四節(jié) 離體授粉 97
本章小結(jié) 100
思考題 100
第六章 花藥和花粉培養(yǎng) 101
**節(jié) 植物單倍體 101
第二節(jié) 花藥培養(yǎng) 106
第三節(jié) 游離小孢子培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體 109
第四節(jié) 未授粉子房和胚珠培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體 111
本章小結(jié) 112
思考題 113
第七章 植物細胞培養(yǎng)及次生物質(zhì)生產(chǎn) 114
**節(jié) 植物的單細胞培養(yǎng) 114
第二節(jié) 植物細胞的懸浮培養(yǎng) 121
第三節(jié) 植物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)和次生物質(zhì)生產(chǎn) 127
本章小結(jié) 136
思考題 137
第八章 原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交 138
**節(jié) 原生質(zhì)體的分離與純化 138
第二節(jié) 原生質(zhì)體的培養(yǎng) 143
第三節(jié) 原生質(zhì)體融合與體細胞雜交 146
第四節(jié) 體細胞雜交技術(shù)的應(yīng)用 152
本章小結(jié) 154
思考題 154
第九章 植物種質(zhì)的超低溫保存 155
**節(jié) 抑制外植體坐長的離體保存方法 156
第二節(jié) 離體植物材料的超低溫冷凍保存技術(shù) 157
本章小結(jié) 161
思考題 162
第十章 植物轉(zhuǎn)基因技術(shù) 163
**節(jié) 植物基因轉(zhuǎn)化的受體體系 164
第二節(jié) 植物基因轉(zhuǎn)化的方法 168
第三節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物篩選和鑒定方法 178
第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因的安全性及其評價 183
本章小結(jié) 198
思考題 199
第三篇 動物細胞工程
第十一章 動物細胞培養(yǎng)所需的基本條件 200
**節(jié) 細胞的營養(yǎng) 200
第二節(jié) 細胞培養(yǎng)常川培養(yǎng)基 204
第三節(jié) 影響動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境因素 210
本章小結(jié) 211
思考題 211
第十二章 動物細胞培養(yǎng) 212
**節(jié) 原代培養(yǎng) 212
第二節(jié) 細胞株(系)與細胞克隆 218
第三節(jié) 動物細胞的大規(guī)模離體培養(yǎng) 221
第四節(jié) 動物細胞的保存 224
本章小結(jié) 229
思考題 229
第十三章 動物細胞融合 230
**節(jié) 動物細胞融合技術(shù) 231
第二節(jié) 雜交瘤技術(shù)與單克隆抗體生產(chǎn) 241
本章小結(jié) 253
思考題 253
第十四章 細胞重組及動物克隆技術(shù) 254
**節(jié) 細胞拆合與重組 254
第二節(jié) 細胞核移植和動物克隆技術(shù) 258
第三節(jié) 克隆技術(shù)的意義及應(yīng)用前景 265
第四節(jié) 動物克隆技術(shù)中存在的問題 268
本章小結(jié) 269
思考題 269
第十五章 干細胞技術(shù) 270
**節(jié) 十細胞研究的發(fā)展 270
第二節(jié) 干細胞的定義和分類 271
第三節(jié) 干細胞的生物學特點 274
第四節(jié) 干細胞的分離和培養(yǎng) 276
第五節(jié) 十細胞的意義及應(yīng)用前景 290
第六節(jié) 干細胞技術(shù)研究中存在的問題 292
本章小結(jié) 294
思考題 294
主要參考文獻 295
細胞工程 節(jié)選
全書思維導(dǎo)圖 細胞工程是指應(yīng)用細胞生物學和分子生物學的原理和方法,按照一定的設(shè)計方案,在細胞、亞細胞、組織和器官水平上改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)以獲得特定細胞、組織、器官或新型生物個體或特定細胞產(chǎn)品的一門綜合性學科。根據(jù)細胞類型的不同,一般把細胞工程分為植物細胞工程和動物細胞工程兩大類。 植物細胞工程的理論基礎(chǔ)為細胞的全能性。其常用的技術(shù)主要包括細胞和組織培養(yǎng)及次生物質(zhì)生產(chǎn)、離體快速繁殖和脫病毒技術(shù)、胚胎培養(yǎng)和離體受精、花藥和花粉培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交、種質(zhì)的超低溫保存、以植物細胞和組織培養(yǎng)為基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)展起來的轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。動物細胞工程常用的技術(shù)主要包括動物細胞培養(yǎng)、細胞融合、細胞重組、克隆技術(shù)和干細胞技術(shù)等。 因此,本書分為三篇:**篇為細胞工程基礎(chǔ),主要介紹了細胞工程的概念、研究內(nèi)容、發(fā)展簡史、基本技術(shù)及其應(yīng)用,細胞工程實驗室及其常用設(shè)備和生物安全性等;第二篇為植物細胞工程,主要包括植物細胞工程的基本原理和技術(shù)基礎(chǔ)及其主要技術(shù)和應(yīng)用;第三篇為動物細胞工程,主要包括動物細胞培養(yǎng)所需的基本條件及其主要技術(shù)和應(yīng)用。全書的思維導(dǎo)圖如下: **篇 細胞工程基礎(chǔ) **章 緒論 細胞工程是指應(yīng)用細胞生物學、發(fā)育生物學、分子生物學的理論和方法,借助類似于工程學的實驗步驟或技術(shù),在細胞水平上按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)以獲得特定細胞、新型生物或特定細胞產(chǎn)品的有關(guān)理論和技術(shù)方法的一門綜合性學科。 本章主要介紹了細胞工程的定義、主要研究內(nèi)容、發(fā)展簡史及其應(yīng)用情況。本章的思維導(dǎo)圖如下: **節(jié) 細胞工程的定義和主要研究內(nèi)容 21世紀以來生命科學的發(fā)展非常迅猛,生命科學的一系列重大突破正在迅速孕育和催生新的產(chǎn)業(yè)革命。生物醫(yī)藥新產(chǎn)品大量涌現(xiàn),轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植面積大幅增加,生物制造、生物能源、生物環(huán)保等一批高新產(chǎn)業(yè)群蓬勃發(fā)展。生命科學已成為全球發(fā)展*快的領(lǐng)域。而在生命科學的快速發(fā)展中,細胞工程的發(fā)展尤為突出。例如,干細胞培養(yǎng)和移植、生物反應(yīng)器、克隆動物等,極大地解決了人類面臨的一些疑難疾病的治療難題。 2013年8月美國《福布斯》雜志推出2013年全球*具創(chuàng)新力企業(yè)100強名單。其中榜上前10名就有3家生物公司,分別是美國的亞力兄制藥(Alexion Pharmaceuticals)、美國的雷杰納榮制藥(Regeneron Pharmaceuticals)和美國的Intuitive Surgical公司。此外,生命科學領(lǐng)域入選的還有美國孟山都(Monsanto)和丹麥的諾和諾德(Novo Nordisk)生物公司。在我國,僅2012年的生物產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值就達到了2.4萬億元,維持20%左右增速。在產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長的同時,生物產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益也得以大幅提升,而其他行業(yè)只能望其項背。世界各國正處于一個以生物技術(shù)為核心的新科技革命的前夜,甚至有人認為,“生物經(jīng)濟”的興起必將會對當前時代的社會經(jīng)濟發(fā)展格局產(chǎn)生重大影響。 生命科學的各個技術(shù)領(lǐng)域都離不開細胞工程,如微生物工程中工程菌的構(gòu)建、植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)中細胞的培養(yǎng)和基因轉(zhuǎn)化、生化工程中次生代謝物的調(diào)控等。從某種意義上講,細胞工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的公共技術(shù)平臺,決定著生物技術(shù)的發(fā)展,推動著社會的變革。 一、細胞工程的定義 細胞工程(cell engineering)作為生物技術(shù)領(lǐng)域里的一個重要分支,是按照一定的設(shè)計方案,在細胞、亞細胞、組織和器官水平上改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)以獲得特定細胞、組織、器官,新型生物個體或特定細胞產(chǎn)品的一門綜合性學科。它融合了細胞生物學、發(fā)育生物學、生物化學和分子生物學、藥理學、化學工程等多學科的理論和方法。 細胞工程按照實驗對象可以分為細胞融合技術(shù)、胚胎工程技術(shù)(包括細胞核移植、胚胎分割等)、染色體工程和組織培養(yǎng)技術(shù)等。按照生物類型可分為動物細胞工程、植物細胞工程和微生物細胞工程。與基因工程不同的是,細胞工程避免了分離、提純、剪切、拼接等基因操作,只需將細胞遺傳物質(zhì)直接轉(zhuǎn)移到受體細胞中形成雜交細胞,這種雜交不僅可以在植物與植物之間、動物與動物之間、微生物與微生物之間進行,甚至可以使動物與植物及微生物之間形成新型的雜交物種,因而能夠提高基因的轉(zhuǎn)移效率。細胞雜交技術(shù)是認識細胞生命活動規(guī)律的一種重要途徑與手段。對創(chuàng)造新的動植物和微生物品種具有前所未有的重大意義。 21世紀,隨著細胞生物學、分子生物學和細胞遺傳學研究的日益深入及相關(guān)技術(shù)的不斷完善,細胞工程在動植物高品質(zhì)新品種的培育及在醫(yī)學研究和實踐中的應(yīng)用日益廣泛,細胞工程對提高人類的生活質(zhì)量和健康水平發(fā)揮著越來越重要的作用。 二、細胞工程的主要研究內(nèi)容 細胞工程能用人工方法使不同種細胞的基因或基因組重組到雜交細胞中,或者使基因與基因組由一種細胞轉(zhuǎn)移到另一種細胞中,可以打破種間的障礙轉(zhuǎn)移基因。細胞工程涉及的研究領(lǐng)域相當廣泛,就其技術(shù)范圍而言,既有廣泛應(yīng)用的動植物細胞與組織培養(yǎng)技術(shù),又有細胞融合技術(shù)、染色體導(dǎo)入技術(shù)、胚胎和細胞核移植技術(shù);從研究水平劃分,細胞工程可分為細胞水平、組織水平、細胞器水平和基因水平等幾個不同的研究層次。動植物體細胞雜交試驗一直是細胞工程中*活躍的領(lǐng)域。用哺乳動物體細胞克隆而獲得無性系繁殖胚胎與個體,是細胞工程*具創(chuàng)新的研究之一。通過動物體細胞雜交建立起來的單克隆抗體技術(shù),是細胞工程中*富有成果性的工作范例。總的說來,細胞工程就是利用細胞全能性,采用組織與細胞培養(yǎng)技術(shù)對動植物進行修飾,為人類提供優(yōu)良品種、產(chǎn)品和保存珍貴物種。 (一)新型物種的培育 植物中存在遠緣雜交不親和及自交不親和,產(chǎn)生不親和的原因之一是花粉在雌蕊柱頭上不能萌發(fā),或花粉管不能通過子房達到胚珠進入胚囊與卵子結(jié)合。在體外條件下,進行植物受精,對雜交育種具有很大的意義,這正是利用細胞工程來實現(xiàn)創(chuàng)造新型的植物物種或品系。采用自然或人工方法可以使兩個細胞(或原生質(zhì)體)融合為一個細胞產(chǎn)生新的物種或品系,這種方法稱為體細胞雜交。通過核置換創(chuàng)造核-質(zhì)雜種,由核-質(zhì)互作引起的細胞質(zhì)雄性不育開創(chuàng)了雜交種利用的新時代,使水稻、高粱等自花傳粉和常異花傳粉作物的雜種優(yōu)勢利用成為現(xiàn)實。在植物育種中,遠緣雜交可以把不同種屬的特征、特性結(jié)合起來,突破種屬界限,擴大遺傳變異,從而創(chuàng)造新的變異類型或新物種。通過染色體工程技術(shù)可以創(chuàng)造同源多倍體、異源多倍體物種,以及異附加系、異代換系和易位系等中間育種材料。中國小麥有獨特的種質(zhì)資源和豐富的組織培養(yǎng)經(jīng)驗,小麥遠緣雜交取得非常大的成績。例如,將小麥與中間偃麥草、長穗偃麥草遠緣雜交,已育成一批在生產(chǎn)上推廣的品種,如由中間偃麥草育成的‘龍麥1號’、‘龍麥2號’、‘新曙光6號’等春小麥品種。同時,育成的八倍體小偃麥‘遠中’1~7號優(yōu)質(zhì)、抗病,已成為優(yōu)良育種親本。通過屬間雜交育成一批小麥新種質(zhì),如小麥與山羊草10個種的雙二倍體;小麥與黑麥、長穗偃麥草、中間偃麥草的雙二倍體、附加系、代換/易位系;小麥與冰草(Agropyron cristatum )的附加系和代換/易位系等。我國還將東方旱麥草、新麥草、華山新麥草與小麥雜交成功。竹子與水稻超遠緣雜交成功得到比較穩(wěn)定的‘竹稻966’和‘竹稻989’等。 在動物細胞工程中通過利用細胞融合、胚胎分割、胚胎融合、卵核移植、體外受精、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、顯微操作等技術(shù)在細胞水平上改造卵細胞,生產(chǎn)出動物新品種。例如,高產(chǎn)奶牛、瘦肉型豬等新品種。1996年,英國羅斯林研究所的生物遺傳學家Wilmut成功地通過體細胞克隆法培育出了世界上**只克隆羊“Dolly”。1993年7月,英國愛丁堡的科學家通過遺傳工程技術(shù)培育出世界上**只轉(zhuǎn)基因公雞。這一科研成果為培育生下的雞蛋里含有極其貴重藥物成分的母雞創(chuàng)造了條件。這項研究的成功,打破了大多數(shù)動物不能進行有性雜交的壁壘,對利用其他物種所含的優(yōu)良基因改良特定物種,培育理想物種有著重要意義。2009年,世界首例能產(chǎn)生Ω-3多不飽和脂肪酸的轉(zhuǎn)基因克隆牛在包頭創(chuàng)偉實業(yè)奶牛基地自然分娩成功。2011年,中國**只人乳鐵蛋白轉(zhuǎn)基因克隆奶山羊“欣欣”在山東順利誕生,這標志著我國生物新品種培育獲得重大突破。 (二)優(yōu)良動植物的快速繁育與資源保存 動植物細胞與組織培養(yǎng)可分為三個層次上的培養(yǎng):細胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng)。動植物細胞與組織培養(yǎng)技術(shù)*顯著的價值在于優(yōu)良植物的快速繁育與代謝產(chǎn)物的大量制備方面。 以動物體細胞核移植、體外受精為核心的克隆技術(shù)在珍貴動物資源保護上發(fā)揮著重要作用。動物胚胎早期細胞核具有全能性,而胚胎以后各個時期的細胞核難以體現(xiàn)全能性,即分化難以逆轉(zhuǎn),多數(shù)生物學家轉(zhuǎn)向以未成熟的胚胎細胞克隆動物的領(lǐng)域。動物體細胞克隆技術(shù)又稱體細胞核移植技術(shù)或無性繁殖技術(shù),它是用動物特定發(fā)育階段的核供體(體細胞核)及相應(yīng)的核受體(去核的原核胚或成熟的卵母細胞、卵細胞)不經(jīng)過有性繁殖過程,進行體外重構(gòu),并通過重構(gòu)胚的胚胎移植,從而達到擴繁同基因型動物種群的目的。體細胞克隆的類型有兩種,一種是同種體細胞核移植,科學家用取自一只6歲成羊的乳腺細胞成功培育出一只克隆羊,開創(chuàng)了成年哺乳動物克隆的先河。第二種是異種體細胞核移植,陳大元等將大熊貓的子宮上皮細胞、骨骼肌細胞和乳腺上皮細胞的細胞核移入去核的兔卵母細胞后,分別有9.9%、6.8%和11.7%a的重構(gòu)卵發(fā)育到囊胚。這不僅開創(chuàng)了大熊貓體細胞移核的先例,而且是首次大熊貓體細胞核的異種移核,對大熊貓的快繁及保護提供了希望。我國童第周和美籍華人牛滿江在魚類和兩棲類中進行核移植,成功地得到了核質(zhì)雜交品種。 胚胎切割(embryo bisection)借助顯微操作技術(shù)切割早期胚胎成二、四等多等份再移植給受體母畜,從而獲得同卵雙胎或多胎動物。來自同一胚胎的后代有相同的遺傳物質(zhì),因此胚胎分割可看成是動物無性繁殖或克隆的方法之一。利用胚胎切割技術(shù)可以實現(xiàn)動物優(yōu)良品種的快速大量繁殖。牛胚胎分割技術(shù)是在牛胚胎移植技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)。因此通過胚胎分割技術(shù),可以人工制造同卵雙胎或多胎,可成倍地增加胚胎數(shù)和產(chǎn)犢數(shù),從而迅速擴大良種奶牛群,加速奶牛業(yè)的發(fā)展。此外通過胚胎分割技術(shù)還可獲得性別和遺傳上完全相同的同卵孿生或多生后代,為遺傳學、生理學、營養(yǎng)學等研究提供寶貴試驗材料。試管嬰兒技術(shù)的初衷是幫助解決人類的生育疾病。自誕生之后近20多年發(fā)展迅速,目前約有400萬試管嬰兒誕生并開始孕育下一代。同時與之相關(guān)的衍生技術(shù)也不斷得到發(fā)展。例如,用基因篩選方法獲得更健康的不攜帶家族致癌基因的嬰兒設(shè)計技術(shù)也在英國出現(xiàn)。 利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能快速繁育一些有價值的苗木、花卉、藥材和瀕危的植物。快速繁殖是植物組織培養(yǎng)中應(yīng)用*為廣泛的技術(shù),如果快速繁殖的試管苗經(jīng)過檢測證明已經(jīng)脫除病毒,則可以將脫病毒與快速繁殖結(jié)合起來,一舉兩得。植物通過組織培養(yǎng),既能保持母體的優(yōu)良性狀又能保持遺傳的穩(wěn)定性,這在生產(chǎn)上具有重要的意義。植物種質(zhì)資源是研究遺傳和育種的重要基礎(chǔ)。由于需要保存的植物種質(zhì)資源很多,而田間保存耗費人力、物力和財力。為了避免優(yōu)質(zhì)的遺傳資源的枯竭和丟失,可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)在試管中或者在低溫下長期保存,可大大節(jié)省土地和人力。這種方法也方便引種,防止病蟲害的傳播。 (三)其他方面的研究 新“干細胞”時代已經(jīng)到來,人類離“器官工廠”不再遙遠。在胚胎干細胞研究領(lǐng)域,人類胚胎干細胞建系技術(shù)已取得較大進展,已實現(xiàn)了人類胚胎干細胞向神經(jīng)干細胞的分化;完成了小鼠生殖嵴細胞的建系工作,初步探討了小鼠胚胎干細胞向血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)前體細胞及表皮干細胞定向分化的技術(shù);組織干細胞的分離純化、培養(yǎng)擴增及定向誘導(dǎo)分化為骨、軟骨、神經(jīng)、血液、肝臟、心肌、角膜等的工作也有明顯進展。利用細胞培養(yǎng)技術(shù)在體外人工控制細胞分化、增殖并生長成需要的組織,并使之工程化批量產(chǎn)出,用來修補或修復(fù)由于意外損傷等引起的功能喪失的體內(nèi)組織,滿足臨床和康復(fù)
- >
二體千字文
- >
隨園食單
- >
姑媽的寶刀
- >
小考拉的故事-套裝共3冊
- >
上帝之肋:男人的真實旅程
- >
經(jīng)典常談
- >
名家?guī)阕x魯迅:朝花夕拾
- >
詩經(jīng)-先民的歌唱