細(xì)胞工程

前言

　　細(xì)胞工程與基因工程、微生物工程和酶工程等構(gòu)成了現(xiàn)代生物技術(shù)，是生物技術(shù)和生物工程專(zhuān)業(yè)的骨干課程。由于生物技術(shù)和生物工程專(zhuān)業(yè)歷史較短，教材建設(shè)尚處于起步階段。近年來(lái)雖已有多本教材面世，但多數(shù)都有學(xué)科偏向，將動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程這兩大部分內(nèi)容綜合在一起的教材較少，這就對(duì)學(xué)生全面學(xué)習(xí)和掌握細(xì)胞工程帶來(lái)了不便。無(wú)論是動(dòng)物細(xì)胞工程，還是植物細(xì)胞工程，都是以細(xì)胞生物學(xué)為理論基礎(chǔ)，具有相同的技術(shù)基礎(chǔ)。在學(xué)科發(fā)展過(guò)程中，這兩部分內(nèi)容密不可分，在研究思想上相互啟發(fā)，在研究方法上相互借鑒，合在一起進(jìn)行介紹和學(xué)習(xí)，不僅節(jié)約時(shí)間，還有助于學(xué)生分析、比較和綜合能力的培養(yǎng)?；谏鲜隹紤]，本書(shū)將動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程綜合起來(lái)編寫(xiě)。本書(shū)內(nèi)容主要分為三部分：第一篇介紹細(xì)胞工程的基本技術(shù)基礎(chǔ)，也就是動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程都需要的基本技術(shù)，包括細(xì)胞培養(yǎng)的基本設(shè)施、基本條件、基本方法、基本技術(shù)等；第二篇介紹動(dòng)物細(xì)胞工程，包括細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合與單克隆抗體、胚胎工程、干細(xì)胞與組織工程、核移植技術(shù)與動(dòng)物克隆、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與動(dòng)物生物反應(yīng)器、動(dòng)物染色體工程等內(nèi)容；第三篇介紹植物細(xì)胞工程，包括植物組織培養(yǎng)、植物的快速繁殖與植物脫毒、體外單倍體誘導(dǎo)與單倍體育種、植物胚胎培養(yǎng)、體細(xì)胞胚胎發(fā)生和人工種子、原生質(zhì)體融合、植物染色體工程、植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。本書(shū)的編寫(xiě)力求突出三個(gè)特色。一是內(nèi)容處理上既要考慮到動(dòng)物細(xì)胞工程與植物細(xì)胞工程的相通性與綜合性，又要承認(rèn)它們的特殊性。它們?cè)诶碚摶A(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)上有許多相同或相似的地方，但是由于動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的差異，使得研究技術(shù)與手段在許多方面又有著截然的不同，教條地生拉硬靠在一起就會(huì)造成不倫不類(lèi)。第一篇主要體現(xiàn)了它們的一致性，第二和第三篇體現(xiàn)其特殊性。二是內(nèi)容編寫(xiě)上既考慮到教材的基礎(chǔ)性，又考慮到學(xué)科發(fā)展的先進(jìn)性。細(xì)胞工程是本科生的專(zhuān)業(yè)課程，需要提供給學(xué)生最基本的知識(shí)和技術(shù)，但又是發(fā)展最為迅速的學(xué)科，知識(shí)更新周期短，技術(shù)創(chuàng)新速度快。編寫(xiě)中選取基本的技術(shù)和原理進(jìn)行系統(tǒng)的介紹，對(duì)學(xué)科的最新發(fā)展力求有所反映，在思考題中特別要求學(xué)生對(duì)學(xué)科進(jìn)展要及時(shí)追蹤，還向?qū)W生推薦了相關(guān)網(wǎng)站，提供了本書(shū)的專(zhuān)門(mén)網(wǎng)頁(yè)，使學(xué)生能得到最新的資料，獲得及時(shí)的幫助。書(shū)中設(shè)有專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行技術(shù)訓(xùn)練和研究實(shí)踐，幫助學(xué)生加深對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解，掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)的要領(lǐng)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。三是內(nèi)容設(shè)置上既考慮到教材的理論性和系統(tǒng)性，又考慮到本教材的特殊性和實(shí)用性。細(xì)胞工程是在學(xué)習(xí)生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等課程的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的，因此，沒(méi)有必要將這些課程內(nèi)容進(jìn)行全面復(fù)述。本書(shū)僅是在每篇開(kāi)篇集中介紹與本部分緊密相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，使學(xué)習(xí)者對(duì)研究與實(shí)驗(yàn)的原理有比較清晰的了解和比較全面的把握。細(xì)胞工程畢竟是一個(gè)應(yīng)用性學(xué)科，是一門(mén)技術(shù)性很強(qiáng)的課程，大部分內(nèi)容是對(duì)技術(shù)的描述和方法的介紹。我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中體會(huì)到，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊跟教材內(nèi)容安排比較實(shí)用，可以減少大量的內(nèi)容重復(fù)，有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容從理論到技術(shù)有比較及時(shí)和全面的了解。本書(shū)編寫(xiě)歷時(shí)近兩載，期間得到了不少同事和朋友的關(guān)心和幫助?？茖W(xué)出版社和山東師范大學(xué)及各位作者所在學(xué)校給予了很大的支持，并得到了山東省改革試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)——生物科學(xué)（師范類(lèi)）專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的資助，參閱了國(guó)內(nèi)外同行的大量資料，在此一并致謝。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)主要介紹細(xì)胞工程的理論與技術(shù)，內(nèi)容涉及動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程，主要分為三篇：第一篇介紹細(xì)胞工程的基本技術(shù)基礎(chǔ)，包括細(xì)胞培養(yǎng)的基本設(shè)施、基本條件、基本方法、基本技術(shù)等；第二篇介紹動(dòng)物細(xì)胞工程，包括細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合與單克隆抗體、胚胎工程、干細(xì)胞與組織工程、核移植技術(shù)與動(dòng)物克隆、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與動(dòng)物生物反應(yīng)器、動(dòng)物染色體工程等內(nèi)容；第三篇介紹植物細(xì)胞工程，包括植物組織培養(yǎng)、植物的快速繁殖與植物脫毒、體外單倍體誘導(dǎo)與單倍體育種、植物胚胎培養(yǎng)、體細(xì)胞胚胎發(fā)生和人工種子、原生質(zhì)體融合、植物染色體工程、植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。為了方便學(xué)習(xí)，教材配有內(nèi)容提要、思考題、實(shí)驗(yàn)和相關(guān)網(wǎng)站。　　本書(shū)是生物技術(shù)和生物工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)教材，也可供生物科學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)及其他與生命科學(xué)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)的學(xué)生和科研技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論  0.1 細(xì)胞工程簡(jiǎn)介  0.2 細(xì)胞工程的發(fā)展史  思考題第一篇  細(xì)胞工程的技術(shù)基礎(chǔ)　第1章  細(xì)胞培養(yǎng)的設(shè)施與基本條件    1.1  細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)設(shè)置    1.2  常用儀器與設(shè)備    1.3  實(shí)驗(yàn)室的生物安全    思考題　第2章  清洗與消毒    2.1  清洗    2.2  消毒    2.3  思考題    思考題    附  實(shí)驗(yàn)1  器械的清洗與消毒　第3章  細(xì)胞培養(yǎng)的基本方法    3.1  無(wú)菌操作技術(shù)    3.2  培養(yǎng)細(xì)胞的觀察    3.3  細(xì)胞培養(yǎng)中常用的染色方法    3.4  細(xì)胞培養(yǎng)的污染和檢測(cè)    思考題第二篇  動(dòng)物細(xì)胞工程　第4章  細(xì)胞培養(yǎng)    4.1  培養(yǎng)細(xì)胞的生物學(xué)特征    4.2  細(xì)胞培養(yǎng)液    4.3  細(xì)胞的基本培養(yǎng)技術(shù)    4.4  細(xì)胞系和細(xì)胞株的建立    4.5  細(xì)胞的凍存、復(fù)蘇和運(yùn)輸    思考題    附  實(shí)驗(yàn)2 細(xì)胞培養(yǎng)液的配制      實(shí)驗(yàn)3 原代細(xì)胞培養(yǎng)      實(shí)驗(yàn)4 培養(yǎng)細(xì)胞的增殖及活力測(cè)定       實(shí)驗(yàn)5 細(xì)胞的傳代培養(yǎng)      實(shí)驗(yàn)6 細(xì)胞的凍存和復(fù)蘇　第5章  細(xì)胞融合與單克隆抗體    5.1  單克隆抗體技術(shù)    5.2  人源性單克隆抗體制備    5.3  單克隆抗體在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用    思考題    附      實(shí)驗(yàn)7 動(dòng)物細(xì)胞融合　第6章  胚胎工程    6.1  胚胎發(fā)育的基本過(guò)程和機(jī)制    6.2  體外受精    6.3  胚胎移植技術(shù)    6.4  胚胎分割技術(shù)    6.5  早期胚胎的體外培養(yǎng)    6.6  胚胎冷凍保存技術(shù)    6.7  動(dòng)物的性別控制    思考題    附      實(shí)驗(yàn)8 哺乳動(dòng)物體外受精和早期胚胎的體外培養(yǎng)　第7章  干細(xì)胞與組織工程    7.1  胚胎干細(xì)胞  ……　第8章  核移植技術(shù)與動(dòng)物克隆　第9章  轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與動(dòng)物生物反應(yīng)器　第10章  動(dòng)物染色體工程第三篇  植物細(xì)胞工程　第11章  植物組織培養(yǎng)　第12章  植物的快速繁殖　第13章  體外單倍體誘導(dǎo)與單倍體育種　第14章  植物胚胎培養(yǎng)　第15章  體細(xì)胞胚胎發(fā)生和人工種子　第16章  植物原生質(zhì)體融合技術(shù)　第17章  植物染色體工程　第18章  植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)推薦網(wǎng)址參考文獻(xiàn)附錄英文專(zhuān)業(yè)名詞索引

章節(jié)摘錄

　　第1章　細(xì)胞培養(yǎng)的設(shè)施與基本條件　　生物體內(nèi)的細(xì)胞可以通過(guò)機(jī)體的調(diào)節(jié)、代謝和保護(hù)等機(jī)制而使其營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境、生長(zhǎng)條件、抵抗有害因子能力等方面處于最佳狀況。而體外培養(yǎng)的細(xì)胞由于失去了對(duì)整體的依賴(lài)性，對(duì)實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞培養(yǎng)的設(shè)施條件和人員素質(zhì)提出了較高的要求。細(xì)胞培養(yǎng)是一項(xiàng)在體外長(zhǎng)期進(jìn)行的頻繁操作工作，所用的培養(yǎng)基非常適合于微生物生長(zhǎng)，所以預(yù)防培養(yǎng)細(xì)胞受到污染是細(xì)胞培養(yǎng)成功與否的關(guān)鍵。為了最大限度地創(chuàng)造既適合于細(xì)胞生長(zhǎng)又可防止污染的環(huán)境，在培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)的設(shè)施、操作規(guī)程和檢測(cè)方法等都制定了嚴(yán)格的規(guī)范要求?！　?.1　細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置　　1.1.1　動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置　　動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室要求嚴(yán)格保持無(wú)菌環(huán)境，避免微生物及其他有害因素的影響。一般來(lái)講，它應(yīng)能進(jìn)行六方面的工作：無(wú)菌操作、培養(yǎng)、制備、清洗、消毒滅菌處理和儲(chǔ)藏。各區(qū)最好分別設(shè)置于相連的各個(gè)房間，特別是無(wú)菌操作室最好能單獨(dú)設(shè)置。如都安置在一大實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，則無(wú)菌操作區(qū)與清洗、消毒滅菌區(qū)應(yīng)分別位于兩端，而制備、儲(chǔ)藏和培養(yǎng)區(qū)位于此兩區(qū)之間。

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