导语

  

内容提要

  

    本教材共包含6部分，第一部分基因工程主要包括目标基因的获得、表达载体的构建、外源蛋白的表达与检测以及基因敲除与沉默等相关内容；第二部分细胞工程主要包括植物愈伤组织的诱导、不定芽分化、生根、幼苗的驯化与移栽、植物转基因等植物细胞方面的相关内容，以及动物原代细胞的分离和培养、细胞系的培养与转染、单克隆抗体的制备等动物细胞方面的相关内容；第三部分发酵工程主要包括菌种的分离和育种、发酵培养基的优化、液体发酵（摇瓶发酵和发酵罐发酵）、固体发酵及发酵过程中参数的检测等相关内容；第四部分酶工程主要包括酶促反应动力学、酶的提取与分离纯化、酶蛋白的固定化、酶蛋白的理性设计与定向进化等相关内容；第五部分生物分离工程主要包括原料的预处理、粗分离、精细分离和纯化等相关内容；最后的附录是生物工程中常用的试剂、培养基、抗生素等相关资料。

前言
第一部分  基因工程
  第一章  基因工程概述
    第一节  基因工程的发展史
      一、基因工程的含义
      二、基因工程的发展史
    第二节  基因工程的基本流程
  第二章  基因克隆的基本技术
    实验一  核酸纯度和浓度的测定
    实验二  DNA的琼脂糖凝胶电泳
    实验三  基因组DNA的获得
    实验四  真核生物cDNA的获得
      I.RNA的提取
      Ⅱ.RT-PCR
    实验五  基因改造——重叠PCR
    实验六  质粒DNA的分离与纯化
    实验七  DNA的酶切与连接
    实验八  大肠杆菌感受态细胞的制备与转化
    实验九  重组质粒DNA的鉴定
      I.双酶切法
      Ⅱ.PCR法
  第三章  外源蛋白的表达与检测
    实验一  大肠杆菌外源蛋白的诱导表达
    实验二  大肠杆菌表达外源蛋白的检测
      I.SDS-PAGE法
      Ⅱ.免疫印迹法
    实验三  实时定量PCR法测定朱砂叶螨乙酰胆碱酯酶基因表达水平
  第四章  基因敲除与沉默
    实验一  RNA干扰技术
    实验二  CRISPR／Cas9基因编辑技术
  参考文献
第二部分  细胞工程
  第一章  细胞工程概述
    第一节  细胞工程的含义与发展史
      一、细胞工程的含义
      二、细胞工程的发展史
      三、细胞工程的应用
    第二节  植物组织培养与动物细胞培养实验室
      一、植物组织培养实验室
      二、动物细胞培养实验室
      三、无菌操作
  第二章  植物组织培养
    实验一  植物组织培养基的配制
    实验二  植物愈伤组织的诱导
    实验三  植物不定芽的诱导
    实验四  植物的生根培养
    实验五  组培苗的驯化与移栽
    实验六  农杆菌介导的植物遗传转化
  第三章  动物细胞培养
    实验一  原代细胞的分离
    实验二  细胞的传代培养
    实验三  细胞计数
    实验四  动物细胞的冷冻保存与复苏
    实验五  GFP基因的转染和表达
    实验六  单克隆抗体制备
  参考文献
第三部分  发酵工程
  第一章  发酵工程概述
    第一节  发酵工程的含义、流程及应用
      一、发酵工程的含义
      二、发酵工程的流程
      三、发酵工程的应用
    第二节  发酵工程研究的内容和方法
      一、发酵工程研究的内容
      二、发酵工程的研究方法和研究层面
  第二章  菌种的分离与育种
    实验一产淀粉酶芽孢杆菌的分离、纯化和鉴定
    实验二  高产淀粉酶芽孢杆菌的紫外诱变及平板筛选
    实验三  酵母菌营养缺陷型菌株的筛选
  第三章  发酵培养基的优化
    实验一  正交试验法优化酵母菌培养基
    实验二  响应面分析法优化平菇液态发酵培养基
  第四章  摇瓶发酵培养
    实验一  产富马酸酶菌种的筛选及生物转化法制备L-苹果酸
    实验二  青霉素的摇瓶发酵及相关参数的检测
      I.青霉素的摇瓶发酵
      Ⅱ.发酵体系中铵态氮含量的测定
      Ⅲ.青霉素效价的测定
  第五章  发酵罐发酵培养
    实验  谷氨酸的发酵生产
      I.谷氨酸发酵菌种的制备
      Ⅱ.谷氨酸的发酵及控制
  第六章  固态发酵培养
    实验  黑曲霉固态发酵生产酸性蛋白酶
  第七章  发酵过程中参数的检测
    实验一  淀粉水解糖的制备
    实验二  发酵液中生物量的测定
    实验三  微生物的菌种保藏
    实验四  溶氧电极的标定
    实验五  pH电极的标定
    实验六  总糖、还原糖含量的测定
    实验七  SBA生物传感分析仪测定发酵液中谷氨酸和葡萄糖含量
    实验八  氨基氮和铵离子含量的测定
    实验九  溶磷含量的测定
  参考文献
第四部分  酶工程
  第一章  酶工程概述
    第一节  酶工程发展史
    第二节  酶的分析检测与应用技术
      一、酶促反应动力学
      二、酶活性分析检测
      三、酶的提取和分离纯化技术
      四、酶的固定化技术
      五、酶的体外分子改造技术
  第二章  酶促反应动力学
    实验一  麦芽糖标准曲线的制作和淀粉酶活力的测定
    实验二  乳糖酶Km和Vmax的测定
    实验三  乳糖酶的可逆抑制作用
    实验四  豆浆脲酶的催化性质研究
  第三章  酶的提取分离与纯化
    实验一  大蒜SOD的提取及活力测定
    实验二  摇瓶发酵生产地衣芽孢杆菌碱性蛋白酶
    实验三  碱性蛋白酶的分离纯化及纯度鉴定
    实验四  植酸酶在大肠杆菌中的表达及纯化
  第四章  酶蛋白的固定化
    实验一  固定化脲酶及其酶学性质
    实验二  酵母细胞的固定化与应用
    实验三  枯草芽孢杆菌摇瓶发酵生产α淀粉酶及固定化
    实验四  β-葡萄糖苷酸酶的毕赤酵母细胞表面展示
  第五章  酶蛋白的理性设计与定向进化
    实验一  植酸酶phyA基因的定点突变
    实验二  内切葡聚糖酶的DNA改组
  参考文献
第五部分  生物分离工程
  第一章  生物分离工程概述
    第一节  生物分离工程技术的发展历史
    第二节  生物分离工程的基本流程
  第二章  原料的预处理
    实验一  利用壳聚糖絮凝技术预处理谷氨酸发酵液
    实验二  啤酒酵母细胞破碎实验
  第三章  初步分离提取技术
    实验一  青霉素的萃取分离
    实验二  鸡蛋中胆固醇的分离提取
    实验三  菠菜中色素的分离提取
    实验四  大豆粗脂肪的分离提取
    实验五  香菇多糖的分离提取
    实验六  牛奶中酪蛋白的分离提取
  第四章  精细分离及纯化技术
    实验一双水相相图的制作
    实验二  凝胶层析法分离血红蛋白
    实验三  重结晶法分离甜菊糖
    实验四  离子交换层析法分离纯化谷氨酸
    实验五  齿毛菌发酵液中萜类物质的分离纯化
  参考文献
附录
  附录一  常用缓冲液
  附录二  生物工程实验常用抗生素
  附录三  硫酸铵饱和度常用表
  附录四  SDS-PAGE分离胶和浓缩胶的配制
  附录五  植物和动物细胞工程常用培养基配方