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第1章 概论1

第2章 基因工程与蛋白质工程4

2．1 基本知识介绍4

2．1．1 什么是基因4

2．1．2 蛋白质的生物合成6

2．2 基因工程概述9

2．2．1 基因工程的诞生与发展9

2．2．2 基因工程的概念及其基本过程11

2．3 工具酶12

2．3．1 限制性内切酶12

2．3．3 其他常用修饰酶15

2．3．2 T4 DNA连接酶15

2．4 基因工程载体16

2．4．1 质粒16

2．4．2 λ噬菌体18

2．4．3 黏粒20

2．4．4 M13噬菌体载体21

2．4．5 动物病毒载体22

2．5 目的基因的制备23

2．5．1 基因文库的建立与靶基因的分离23

2．5．2 聚合酶链式反应技术26

2．5．3 人工合成基因29

2．6 重组子的构建30

2．6．3 TA克隆31

2．6．1 黏端连接31

2．6．2 平端连接31

2．7 基因导入技术32

2．7．1 基因导入微生物细胞32

2．7．2 基因导入动植物细胞33

2．8 阳性克隆的筛选与鉴定35

2．8．1 根据遗传表型差异进行筛选35

2．8．2 根据重组子的结构特征进行筛选36

2．8．3 DNA序列分析鉴定38

2．9 基因表达41

2．9．1 大肠杆菌表达41

2．9．2 酵母表达49

2．9．3 哺乳动物细胞表达51

2．10 蛋白质工程简介53

2．10．1 基本概念53

2．10．2 基本过程54

2．10．3 应用实例55

第3章 发酵工程57

3．1 发酵工程的发展及应用57

3．1．1 发展概况57

3．1．2 发酵工程的应用概况58

3．2 菌种选育及菌种保藏64

3．2．1 自然选育64

3．2．2 诱变育种64

3．2．3 突变株的筛选68

3．2．4 现代菌种选育技术69

3．2．5 菌种保藏70

3．3 培养基73

3．3．1 培养基的成分及功能73

3．3．2 培养基的种类78

3．3．3 影响培养基质量的因素79

3．4 灭菌及染菌的防治80

3．4．1 灭菌方法80

3．4．2 培养基及有关设备的灭菌方法84

3．5 发酵过程的控制87

3．5．1 发酵过程的主要控制参数87

3．5．2 发酵过程的代谢变化规律及其控制89

3．5．3 发酵过程中几个重要参数的影响及其控制91

第4章 酶工程96

4．1 酶的定义和性质96

4．1．1 酶的分类及命名96

4．1．2 酶的结构与特性98

4．1．3 酶的来源100

4．1．4 酶促反应动力学100

4．1．5 酶的分离、提纯及活性测定101

4．2 固定化酶及其特性105

4．2．1 固定化酶的概念和优点105

4．2．2 固定化酶的制备方法105

4．2．3 固定化酶技术的应用110

5．1．1 动物细胞培养特性117

第5章 动物细胞工程117

5．1 动物细胞工程概述117

5．1．2 动物细胞营养及培养基119

5．2 动物细胞培养技术121

5．2．1 动物细胞培养材料121

5．2．2 动物细胞培养方式122

5．2．3 动物细胞种质保存及其运输125

5．3 动物细胞融合技术126

5．3．1 促融因素127

5．3．2 细胞融合及遗传物质转移方式128

5．3．3 杂种细胞筛选原理及筛选系统129

5．3．4 细胞融合技术应用131

5．4．1 单克隆抗体及其特性132

5．4 单克隆抗体技术132

5．4．2 淋巴细胞杂交瘤技术134

5．4．3 单克隆抗体的应用140

5．5 动物细胞大规模培养技术142

5．6 细胞核移植技术144

5．7 哺乳动物克隆技术145

5．8 胚胎干细胞149

5．9 动物细胞工程的应用151

5．9．1 临床医学与药物151

5．9．2 繁育优良品种151

6．2 通过组织培养技术可实现药用植物快速繁殖153

第6章 植物细胞工程153

6．1 植物细胞全能性是植物细胞工程的理论基础153

6．2．1 植株再生的途径154

6．2．2 植物组织培养所用的基本培养基、激素及培养条件155

6．2．3 植物快速繁殖的过程155

6．3 利用培养的植物细胞生产次生物质156

6．3．1 培养基的选择156

6．3．2 细胞株的选择156

6．3．3 培养方式和培养容器157

6．3．4 提高次代谢产物产量的方式157

6．4 利用根癌农杆菌Ti质粒可将药用基因转入植物159

6．4．2 Ti质粒的改造及表达载体的建立160

6．4．1 Ti质粒结构与T-DNA的转移160

6．4．3 根癌农杆菌转化植物161

6．4．4 植物医药基因工程161

第7章 生物制药下游技术163

7．1 概述163

7．1．1 生物制药中分离、制备方法的特点164

7．1．2 生物制药中分离制备方法的基本原理165

7．1．3 分离纯化的基本程序和实验设计166

7．1．4 生物制药中下游分离制备技术的发展168

7．2 预处理及固液分离技术171

7．2．1 细胞破碎171

7．2．2 重组蛋白质的包涵体处理技术175

7．2．3 离心176

7．2．4 膜分离技术177

7．2．5 双水相萃取184

7．2．6 反胶束提取纯化技术186

7．2．7 超临界萃取技术187

7．3 吸附法188

7．3．1 活性炭189

7．3．2 氧化铝189

7．3．3 硅胶190

7．3．4 滑石粉190

7．3．5 硅藻土190

7．3．6 大网格聚合物吸附190

7．4．1 盐析法192

7．4 固相析出分离法192

7．4．2 有机溶剂沉淀法194

7．4．3 等电点沉淀195

7．4．4 其他沉淀法196

7．4．5 结晶法198

7．5 生物药物的色谱分离法198

7．5．1 色谱分离的规模201

7．5．2 色谱分离方法的选择202

7．5．3 凝胶过滤层析202

7．5．4 离子交换法203

7．5．5 亲和层析法206

7．6 电泳分离技术208

7．6．1 平板电泳209

7．6．2 连续凝胶电泳210

7．6．3 等电聚焦电泳210

7．6．4 连续流动电泳211

7．6．5 无载体连续流动电泳211

第8章 生物制药技术新进展213

8．1 人类基因组与新药研究213

8．1．1 概述213

8．1．2 人类基因组研究的策略214

8．1．3 DNA的序列测定方法216

8．1．4 生物信息学分析217

8．1．5 人类基因组研究与未来药学220

8．2 抗体工程221

8．2．1 抗体工程的发展221

8．2．2 基因工程抗体的种类与特征222

8．2．3 其他形式的抗体衍生物223

8．2．4 抗体库技术224

8．3 转基因技术225

8．3．1 转基因动物制药225

8．3．2 转基因植物制药229

8．4 海洋生物药物231

8．4．1 抗菌药物232

8．4．2 抗病毒药物232

8．4．3 海洋生物抗癌活性物质233

8．4．4 海洋生物毒素234

8．4．5 其他236

8．5 基因治疗236

8．5．1 基因治疗的概念236

8．5．2 基因治疗的策略238

8．5．3 临床项目的现状239

8．5．4 基因治疗的载体239

8．5．5 受体细胞242

8．5．6 基因治疗的表达控制243

8．6 反义药物244

8．6．1 概念244

8．5．7 问题与展望244

8．6．2 作用原理与基本方法246

8．6．3 反义药物的大规模制备247

8．6．4 反义药物的应用247

8．6．5 存在问题与发展前景250

8．7 核酸疫苗251

8．7．1 疫苗概念和分类251

8．7．2 核酸疫苗253

8．8 代谢工程260

8．8．1 定义260

8．8．2 设计思路261

8．8．3 基本过程263

8．8．4 应用264