生物工程概論（第二版）

《生物工程概論（第二版）》是2015年5月出版的圖書，作者是陶興無。

本書全面介紹了現代生物技術的概念、原理、研究方法、發展方向及其套用領域。內容涉及基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程、蛋白質工程以及生物技術在農業、食品、醫藥、能源、環境保護等領域中的套用，同時還概要介紹了對生物技術發明創新的保護以及生物技術的安全性等。

基本介紹

• 書名：生物工程概論
• 又名：生物工程概論（第二版)
• 作者：陶興無（主編）
• 頁數：308頁
• 定價：￥38.0元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2015-05
• 裝幀：平
• 開本：16K　787×1092

出版信息

作者：陶興無 主編

出版日期：2015年5月

書號：978-7-122-22724-9

開本：16K　787×1092　1/16

裝幀：平

版次：2版1次

頁數：308頁

內容簡介

本書是學習生物工程知識的入門教材。全書分為生物工程原理和生物工程套用兩大部分。第一部分（第一章到第八章）較為全面地敘述了生物工程的基本原理和技術發展；第二部分（第九章到第十四章）介紹生物工程在農業、食品、醫藥、環境保護等領域的套用情況，以及生物安全性、生物工程與社會倫理、生物工程的智慧財產權保護等相關知識。

本書第二版在保持第一版結構體系的基礎上，對所有內容進行了全面修訂，刪減了部分過時的資料，增加了生物工程新知識及其套用新進展，仍秉承第一版的編寫原則，為初學者提供了全面的介紹、清晰的框架和深入學習的基礎。本書既可以作為生物工程專業的總論教材，也可以作為相關交叉學科非生物工程專業的課程用書，同時方便相關領域的行銷、管理人員和其他自學者學習了解生物工程的基本知識。

圖書目錄

第一章緒論1

第一節生物工程的基本概念1
一、生物工程的定義1

二、生物工程的研究領域及其相互關係2
三、現代生物工程涉及的學科2
第二節生物工程的發展簡史3
一、傳統生物技術時期3
二、近代生物工程的形成和發展時期4
三、現代生物工程的形成和發展時期6
第三節現代生物工程的套用7
一、提高生命質量，延長人類壽命7
二、改善農業生產，解決食品短缺8
三、解決能源危機，治理環境污染8
四、製造工業原料，生產貴重金屬9
第四節現代生物工程對社會發展的影響9
一、轉基因食品的安全性問題9
二、轉基因生物對環境的危害10
三、人權的保護問題10
四、生物工程引發的其他社會問題11

第二章細胞生物學基礎13

第一節細胞生物學發展簡介13
一、細胞的發現13
二、細胞學說的創立13
三、細胞生物學14
第二節細胞的基本特性14
一、細胞的形態14
二、細胞的基本功能15
三、細胞結構上的相似性15
第三節細胞的類型、結構和功能15
一、原核細胞16
二、真核細胞17
三、真核細胞的結構體系及功能18
四、真核細胞與原核細胞的比較19
五、病毒——非細胞的生命體19
第四節細胞的重要生命活動21
一、細胞的繁殖21
二、細胞分化22
三、細胞的癌變和衰老23
第五節細胞的化學組成25
一、水25
二、無機鹽25
三、有機小分子26
四、生物大分子27

第三章生物大分子的結構與功能29

第一節生物功能大分子——蛋白質29
一、胺基酸和肽29
二、蛋白質的分子結構32
三、蛋白質結構與功能的關係34
四、蛋白質的結構測定36
五、蛋白質的理化性質37
六、蛋白質中的非胺基酸組分38
七、蛋白質的分離和純化38
第二節生物遺傳大分子——核酸40
一、核酸的化學組成及一級結構40
二、DNA的空間結構與功能42
三、RNA的結構與功能47
四、基因和基因組結構51
五、核酸的理化性質53
第三節碳水化合物55
一、單糖55
二、低聚糖55
三、多糖56
四、糖複合物56
五、糖類的生物功能56
第四節脂類與生物膜57
一、生物體內的脂類57
二、生物膜的化學組成57
三、生物膜的結構及功能59

第四章基因工程61

第一節基因工程的基本原理61
一、基因工程誕生的背景61
二、基因工程的誕生及其意義64
三、基因工程的基本概念及操作流程65
第二節重組DNA常用的工具酶66
一、限制性核酸內切酶66
二、DNA連線酶69
三、DNA聚合酶71
第三節重組DNA常用載體73
一、質粒載體74
二、λ噬菌體76
三、柯斯（cosmid）質粒載體77
四、人工染色體載體77
五、高等真核細胞的克隆載體79
第四節目的基因的獲取及其與載體的連線80
一、目的基因的獲取途徑80
二、目的基因與載體的連線85
第五節重組DNA分子導入受體細胞87
一、受體細胞的選擇87
二、重組體DNA分子轉化或轉染導入微生物細胞89
三、重組體DNA分子導入植物細胞89
四、重組體DNA分子導入哺乳動物細胞90
第六節重組體的篩選和克隆基因的表達91
一、重組體的篩選91
二、克隆基因的表達94

第五章蛋白質工程97

第一節蛋白質工程的基本概念97
一、蛋白質工程產生的背景97
二、蛋白質工程的基本流程98
三、蛋白質工程的特徵98
四、蛋白質工程的研究內容99
第二節蛋白質的生物合成100
一、蛋白質合成中三類RNA的作用101
二、蛋白質的生物合成過程103
三、新生肽鏈的摺疊105
第三節蛋白質結構預測106
一、預測蛋白質空間結構的意義106
二、蛋白質序列分析及結構預測策略107
三、蛋白質二級結構預測108
四、蛋白質三級結構預測110
第四節蛋白質的分子設計112
一、蛋白質分子設計的基礎112
二、蛋白質分子設計的流程113
三、蛋白質分子設計的類型114

第六章酶 工 程117

第一節酶學基礎117
一、酶的一般概念117
二、酶的分類與命名118
三、酶催化反應作用的特點119
第二節酶的結構與功能的關係120
一、酶的結構及其催化功能120
二、酶的活性中心120
三、酶的催化機制120
四、影響酶催化反應速度的因素122
第三節化學酶工程124
一、酶分子的化學修飾124
二、固定化酶126
三、細胞的固定化128
第四節生物酶工程130
一、克隆酶131
二、突變酶132
三、從頭設計酶133
四、進化酶134
五、雜合酶136
六、核酶和脫氧核酶137

第七章細胞工程139

第一節植物組織與細胞培養139
一、植物組織培養140
二、植物細胞培養147
第二節動物細胞與組織培養154
一、動物細胞與組織培養的基本概念154
二、動物細胞的體外培養生長特性155
三、動物細胞培養的營養和環境條件155
四、動物細胞培養技術157
五、細胞培養物的保存和復甦158
六、動物細胞的大規模培養159
第三節細胞工程的主要技術及其套用160
一、細胞融合160
二、染色體工程165
三、動物體細胞核移植技術和
克隆動物168
四、胚胎工程169
五、幹細胞及組織工程172

第八章發酵工程179

第一節發酵工程概述179
一、發酵工程技術的發展歷史179
二、發酵和發酵工程的定義180
三、發酵工程產品的類型180
四、發酵工程的基本內容181
第二節發酵工業用菌種182
一、工業上常見的微生物182
二、菌種的選育185
三、菌種的退化與復壯189
四、菌種的保藏191
第三節發酵生產過程193
一、培養基及其滅菌194
二、種子擴大培養195
三、發酵方式195
四、發酵工藝控制200
五、基因工程菌的發酵特性202
六、發酵產物的分離提取202
第四節發酵設備204
一、生化反應器的類型204
二、機械攪拌式發酵罐205
三、自吸式發酵罐205
四、氣升式發酵罐205
五、塔式發酵罐206
六、發酵與產物分離偶聯206

第九章生物工程在農業和食品方面的套用

第一節利用轉基因技術培育抗逆性農作物品種208
一、抗除草劑作物209
二、抗昆蟲作物209
三、抗病害作物210
四、抗重金屬鎘的作物210
第二節利用轉基因技術提高農作物產量和品質211
一、提高農作物產量211
二、提高大豆中蛋白質和胺基酸的含量211
三、改變油料作物的油脂組成及含量211
四、彩色棉花212
五、其他超級農作物品種212
第三節套用轉基因技術生產經濟動物213
一、套用轉基因技術改善動物的生產性能213
二、改變代謝途徑提高經濟動物的產量214
三、利用胚胎技術加快家畜良種的繁殖214
四、轉入抗病毒基因提高動物抗病能力215
第四節轉基因食品215
一、已改良營養品質的植物轉基因食品216
二、高產優質的肉、奶和畜類動物轉基因食品216
三、富含功能性成分的轉基因食品216
四、色香味獨特的轉基因食品添加劑217
五、可延長貯藏保鮮期的轉基因果蔬食品217
第五節生物工程技術在食品工業中的套用217
一、利用基因工程、細胞工程技術改良食品資源218
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218
三、酶工程食品工業中的套用219

第十章生物工程在醫藥方面的套用

第一節生物技術藥物221
一、生物技術藥物的概念221
二、生物技術藥物的種類223
三、生物技術藥物的發展趨勢227
第二節人類基因組計畫228
一、人類基因組計畫的內容228
二、人類基因組計畫的研究結果230
三、人類基因組計畫的意義231
四、後人類基因組學的研究232
第三節基因診斷與基因治療233
一、基因診斷233
二、基因治療239

第十一章生物工程在環保和能源開發的套用

第一節污水的生物淨化243
一、污水好氧生物處理工程技術243
二、污水厭氧生物處理工程技術245
第二節廢氣及大氣污染的生物治理246
一、生物淨化有機廢氣的基本原理246
二、生物過濾法247
三、生物吸收法248
四、生物滴濾法248
第三節固體廢物的生物降解249
一、固體廢棄物生物降解的基本原理249
二、好氧生物降解制堆肥250
三、厭氧發酵制沼氣251
第四節環境污染的生物修復251
一、生物修復的概念及其原理252
二、生物修復的基本原理252
三、原位生物修復254
四、異位生物修復255
第五節生物工程在能源開發中的套用255
一、利用微生物開採石油255
二、燃料酒精256
三、植物石油256
四、生物柴油256
五、氫能257

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258
一、轉基因植物本身可能演變為農田雜草植物258
二、轉基因植物可能通過基因漂流影響其他物種259
三、轉基因植物可能對非目標生物造成危害260
四、轉基因植物可能增加目標害蟲的抗性261
五、重組基因片段的實驗室安全問題261
第二節轉基因食品對人體健康的影響262
一、外源基因的轉移問題262
二、潛在的致敏性264
三、直接或潛在的毒性隱患265
四、可能改變食物原有的營養成分266
第三節轉基因食品食用安全性評價266
一、轉基因食品食用安全性評價的原則267
二、轉基因食品食用安全性評價的內容269
第四節國外對轉基因農產品的安全管理體系271
一、美國對轉基因農產品的安全管理體系271
二、歐盟對轉基因農產品的安全管理體系273
三、日本對轉基因農產品的安全管理體系274
四、其他已開發國家對轉基因農產品的安全管理275
五、主要開發中國家對轉基因農產品的安全管理276
第五節中國對轉基因農產品的安全管理體系279
一、轉基因生物安全監管法律體系形成279
二、轉基因生物安全的管理機構280
三、轉基因食品安全的主要管理制度280
四、轉基因食品的安全分析和監管體系281
第六節基因武器282
一、生物武器的發展歷史282
二、基因武器主要種類283
三、基因武器的特點285
四、基因武器的遏制及防範對策286

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288
一、胚胎幹細胞的不同來源及其倫理288
二、生殖性克隆的倫理289
三、治療性克隆的倫理290
第二節人類基因組研究引發的社會倫理291
一、對基因隱私權的侵犯291
二、產生基因歧視問題292
三、基因治療帶來的倫理疑慮292
四、基因增強的危害性問題293
第三節現代生物技術研究應遵循的倫理原則294
一、尊重原則294
二、不傷害原則295
三、公正原則和平等互利原則295
四、可持續發展原則296
五、責任原則296

第十四章生物工程的智慧財產權保護

第一節生物工程智慧財產權的類型298
一、專利權的保護298
二、植物新品種的保護299
三、其他形式的保護300
第二節基因的專利保護302
一、基因是屬於發現還是發明302
二、基因專利的保護範圍303
第三節轉基因生物的專利保護304
一、轉基因植物專利保護304
二、轉基因動物專利保護305
三、轉基因微生物的專利保護306
參考文獻308