本书在第五版的结构体系基础上，根据学科发展趋势，做了适当的修改，但仍延续了之前各个版本的结构特征和写作风格：全面介绍了现代生物技术的概念、原理、研究方法、发展方向及其实际应用。内容涉及基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程与酶工程、合成生物学，以及生物技术在农业、食品、人类健康、能源、环境保护等领域中的应用，同时还介绍了对生物技术发明创新的保护及生物技术的安全性等；全书内容丰富新颖、文字流畅、图表丰富，以二维码形式配备数字资源，可读性强。全书共12章，每章附有小结、思维导图、复习思考题和主要参考文献，全书后附有现代生物技术重大事件时间节点。
样章试读
目录
- 目录
序
第六版前言
1 生物技术总论 1
1.1 生物技术概述 1
1.1.1 生物技术的定义 1
1.1.2 生物技术的种类及其相互关系 2
1.1.3 生物技术涉及的学科 3
1.1.4 人工智能在生物技术中的应用 5
1.2 生物技术发展简史 7
1.2.1 传统生物技术的产生 7
1.2.2 现代生物技术的发展 7
1.3 生物技术对经济社会发展的影响 8
1.3.1 改善农业生产，解决食品短缺 8
1.3.2 提高生命质量，延长人类寿命 10
1.3.3 解决能源危机，治理环境污染 12
1.3.4 制造工业原料，生产贵重金属 13
1.3.5 生物技术的安全及其伦理、法律影响 13
小结 14
本章思维导图 15
复习思考题 15
主要参考文献 15
2 基因工程 17
2.1 基因工程概述 17
2.1.1 基因工程的定义 17
2.1.2 基因工程研究的理论依据 17
2.1.3 基因工程操作的基本技术路线 18
2.2 DNA重组 19
2.2.1 DNA的一般性质 19
2.2.2 获得需要的DNA片段 22
2.2.3 DNA片段的连接重组 26
2.3 基因克隆载体 27
2.3.1 质粒载体 28
2.3.2 病毒（噬菌体）载体 29
2.3.3 人工染色体载体 32
2.3.4 基因表达载体 33
2.4 目的基因 33
2.4.1 目的基因的来源 33
2.4.2 分离目的基因的途径 33
2.5 重组DNA导入受体细胞 36
2.5.1 受体细胞 36
2.5.2 重组DNA分子导入受体细胞的方法 37
2.5.3 克隆子的筛选 38
2.5.4 重组子的鉴定 40
小结 43
本章思维导图 44
复习思考题 44
主要参考文献 44
3 细胞工程 46
3.1 植物细胞工程 46
3.1.1 植物组织培养 46
3.1.2 植物表达系统 47
3.1.3 植物细胞代谢工程 48
3.2 动物细胞工程 51
3.2.1 细胞、组织培养 51
3.2.2 动物细胞融合 52
3.2.3 单克隆抗体与杂交瘤技术 53
3.2.4 哺乳动物体细胞克隆 55
3.2.5 细胞重编程与诱导多能干细胞 58
3.2.6 动物细胞制药工程 60
3.3 免疫细胞工程——CAR-T技术 63
3.3.1 T 细胞的种类 63
3.3.2 T 细胞的激活 63
3.3.3 肿瘤细胞逃避T 细胞免疫攻击的机制 64
3.3.4 CAR的结构 64
3.3.5 CAR-T的临床应用 65
3.3.6 治疗流程 65
3.3.7 肿瘤特异性抗原 66
3.4 基因编辑技术 66
3.4.1 基因编辑技术概述 66
3.4.2 CRISPR/Cas系统的结构与分类 66
3.4.3 CRISPR/Cas9系统的原理 67
3.4.4 CRISPR/Cas9系统的应用 69
3.4.5 CRISPR/Cas9系统的不当使用 71
小结 71
本章思维导图 72
复习思考题 72
主要参考文献 73
4 发酵工程 74
4.1 发酵工程概述 74
4.1.1 发酵类型 74
4.1.2 发酵技术的特点 76
4.1.3 发酵技术的应用 76
4.2 微生物发酵过程 76
4.2.1 发酵工业中的常用微生物 77
4.2.2 发酵工业常用的培养基 78
4.2.3 发酵的一般过程 80
4.3 液体深层发酵 82
4.3.1 发酵的操作方式 82
4.3.2 发酵工艺与控制 85
4.3.3 发酵设备 87
4.3.4 下游加工过程 89
4.4 典型产品的发酵生产 91
4.4.1 抗生素 91
4.4.2 氨基酸 92
4.4.3 微生物酶 93
小结 94
本章思维导图 95
复习思考题 95
主要参考文献 95
5 蛋白质工程与酶工程 97
5.1 蛋白质工程与酶工程概述 97
5.1.1 蛋白质与酶 97
5.1.2 蛋白质工程与酶工程的概念 97
5.2 蛋白质（酶）的生产 98
5.2.1 微生物发酵生产蛋白质 98
5.2.2 动植物细胞培养生产蛋白质 98
5.3 蛋白质（酶）的分离纯化 99
5.3.1 蛋白质制剂分离纯化的一般流程 99
5.3.2 沉淀分离法 100
5.3.3 离心分离法 101
5.3.4 过滤与膜分离 101
5.3.5 层析分离 101
5.3.6 蛋白质纯度鉴定 103
5.3.7 酶活力测定及纯化效果的评价 103
5.3.8 蛋白质（酶）制剂的保存 103
5.4 蛋白质（酶）分子的修饰与改造 104
5.4.1 化学修饰 104
5.4.2 基因工程技术的定点突变 106
5.4.3 蛋白质（酶）的定向进化 107
5.4.4 人工智能辅助蛋白质分子设计 108
5.5 酶的人工模拟 110
5.5.1 环糊精模拟酶 111
5.5.2 分子印迹酶 111
5.5.3 抗体酶 112
5.5.4 纳米酶 112
5.6 酶的固定化 112
5.6.1 酶的固定化方法 113
5.6.2 固定化方法的发展 115
5.6.3 固定化酶的技术指标 116
5.7 酶反应器 116
5.7.1 酶反应器的基本类型 116
5.7.2 酶反应器的选择 118
5.7.3 酶反应器的设计原则 118
5.7.4 酶反应器的性能评价 118
5.7.5 酶反应器的操作 119
5.8 生物传感器 119
5.8.1 生物传感器的原理 119
5.8.2 生物传感器的分类 120
5.8.3 生物传感器的发展前景 122
小结 123
本章思维导图 123
复习思考题 124
主要参考文献 124
6 合成生物学 126
6.1 合成生物学概述 126
6.1.1 合成生物学的定义与发展历程 126
6.1.2 合成生物学的基本特征 128
6.2 合成生物学的基本原理与技术 131
6.2.1 合成生物设计的基本原理 131
6.2.2 合成生物元件的基本原理与技术 132
6.2.3 合成生物线路的基本原理与技术 134
6.2.4 合成生命体的基本原理与技术 137
6.2.5 合成生物系统的基本原理与技术 140
6.2.6 机器学习与自动化在合成生物学中的应用 141
6.3 合成生物学的应用实例 143
6.3.1 合成生物学在国民经济与人民生命健康领域的应用总概 143
6.3.2 非天然核酸 144
6.3.3 非天然氨基酸 145
6.3.4 非天然人工合成生命体与杂合生命体 147
6.3.5 无细胞系统 148
6.3.6 DNA存储与计算 151
小结 153
本章思维导图 154
复习思考题 154
主要参考文献 155
7 生物技术与农业 157
7.1 生物技术与种植业 157
7.1.1 生物技术改良作物的抗逆性状 158
7.1.2 生物技术改良作物的性状与品质 161
7.1.3 分子标记技术在种子产业中的应用 162
7.1.4 植物生物反应器 163
7.1.5 植物细胞工程的应用 164
7.2 生物技术与养殖业 165
7.2.1 动物分子育种技术 165
7.2.2 动物繁殖新技术 170
7.2.3 畜禽基因工程疫苗 174
7.2.4 动物生物反应器 174
7.2.5 核移植技术及其在养殖业中的应用 175
小结 176
本章思维导图 177
复习思考题 177
主要参考文献 178
8 生物技术与食品 180
8.1 生物技术与食品生产 180
8.1.1 食品营养成分的富集 180
8.1.2 植物次级代谢产物的生物合成及应用 181
8.1.3 食品中油脂组成及蛋白质成分的改善 182
8.1.4 对食品中抗营养成分的抑制 184
8.1.5 转基因食品 185
8.2 生物技术与食品加工 186
8.2.1 食品和饮料的发酵生产 187
8.2.2 酶在食品加工中的应用 188
8.2.3 生物技术在食品包装上的应用 189
8.3 生物技术与食品检测 190
8.3.1 免疫学技术的应用 190
8.3.2 分子生物学技术的应用 191
8.3.3 生物传感器技术的应用 192
8.3.4 转基因食品的检测 193
8.4 生物技术与未来食品工业 193
小结 194
本章思维导图 195
复习思考题 195
主要参考文献 195
9 生物技术与人类健康 197
9.1 生物技术与疫苗 197
9.1.1 疫苗概述 197
9.1.2 免疫系统及疫苗的作用机制 200
9.1.3 病毒性疾病的疫苗 202
9.1.4 细菌性疾病的疫苗 207
9.1.5 寄生虫病疫苗 208
9.1.6 肿瘤疫苗 209
9.2 生物技术与疾病诊断 210
9.2.1 蛋白质检测技术——ELISA 210
9.2.2 代谢产物检测技术——代谢组学 212
9.2.3 核酸检测诊断技术 214
9.3 生物技术与制药 217
9.3.1 小分子药物 218
9.3.2 蛋白质药物 222
9.3.3 核酸药物 225
9.4 生物技术与生物疗法 226
9.4.1 基因治疗 226
9.4.2 免疫疗法 229
9.4.3 干细胞治疗 231
9.5 基因组学与人类健康 232
9.5.1 基因组学概述 232
9.5.2 测序技术的突破 234
9.5.3 基因组学在医学中的应用 236
9.5.4 基因资源的保护 237
小结 238
本章思维导图 239
复习思考题 239
主要参考文献 239
10 生物技术与能源 241
10.1 生物乙醇. 242
10.1.1 生产生物乙醇燃料的意义及其生化机制 242
10.1.2 乙醇替代汽油的实例 243
10.1.3 纤维素发酵生产乙醇 244
10.2 生物燃油. 245
10.2.1 全球生物燃油发展概况 245
10.2.2 生物燃油原料 246
10.2.3 利用生物技术对产油植物的改良 247
10.3 生物天然气——甲烷 249
10.4 未来的新能源 251
10.4.1 生物氢能 251
10.4.2 生物燃料电池 253
10.5 微生物技术与石油开采 255
10.5.1 微生物勘探石油 255
10.5.2 微生物采油 256
小结 257
本章思维导图 258
复习思考题 258
主要参考文献 258
11 生物技术与环境 260
11.1 污水处理 261
11.1.1 稳定塘法 261
11.1.2 人工湿地处理系统法 262
11.1.3 污水处理土地系统 262
11.1.4 活性污泥法 263
11.1.5 生物膜处理法 265
11.2 大气净化 265
11.2.1 生物净化塔 266
11.2.2 渗滤器 266
11.2.3 生物滤池 266
11.3 固体废弃物的生物处理 267
11.3.1 固体生活垃圾的生物处理 267
11.3.2 矿渣的生物淋溶处理 270
11.4 污染环境的生物修复 271
11.4.1 生物修复概述 271
11.4.2 生物修复的方法 272
11.4.3 生物修复技术的应用 272
11.5 环境污染监测与评价的生物技术 277
11.5.1 指示生物监测评价技术 277
11.5.2 核酸探针和PCR 技术 277
11.5.3 生物芯片技术 278
11.5.4 环境DNA 技术 278
11.5.5 生物传感器及其他 279
小结 279
本章思维导图 280
复习思考题 280
主要参考文献 280
12 生物技术知识产权和生物技术伦理 282
12.1 生物技术专利保护 282
12.1.1 生物技术专利保护简介 282
12.1.2 生物技术发明的客体与可专利性. 283
12.1.3 生物技术专利保护的缺陷 288
12.2 植物新品种权与商业秘密保护 289
12.2.1 植物新品种权的客体与授予条件. 289
12.2.2 植物新品种权的申请和审查 290
12.2.3 商业秘密的要件与内容 290
12.2.4 其他知识产权保护形式 292
12.3 生物技术安全 293
12.3.1 转基因生物安全 293
12.3.2 基因编辑生物安全 300
12.3.3 生物武器与生物恐怖主义 303
12.4 生物技术伦理 305
12.4.1 克隆技术伦理 305
12.4.2 干细胞、嵌合体与类器官伦理 307
12.4.3 人类基因编辑的伦理问题 311
12.4.4 合成生物学技术伦理 312
小结 314
本章思维导图 315
复习思考题 315
主要参考文献 315
现代生物技术重大事件时间节点 318
京公网安备 11010102004214号