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内容介绍

《生物反应器：转基因与代谢途径工程》以天然生物反应器为切入点，系统地介绍了信息流（遗传信息传递、环境信号转导）、能量流（光能转换、化学能转换）和物质流（碳代谢、氮代谢）等三大基本生命运动形式的内涵。《生物反应器：转基因与代谢途径工程》尝试将生物反应器与转基因及代谢工程融为一体，在现代基因组学辉煌成就的映衬下，提纲挈领地概览了结构与功能基因组学及序列与资源基因组学，并深入浅出地阐述基因工程（基因分离与重组）、蛋白质工程（分子改造与组合）、代谢途径工程（包括转基因植物和工程微生物培育）等人工生物反应器研制技术主轴。在仿生生物反应器部分，对生物孵化器、生物传感器、生物解码器等从纳米元器件到成套仿生分子机器的前瞻性领域进行了概述与展望。全书共分9篇，下设19章，分章内容贯穿着1条“主线”，即生命的基本运动形式（信息流、能量流、物质流）；2条“副线”，即转基因植物和基因工程微生物；3条“纵线”，即生物孵化、生物传感、生物解码；4条“横线”，即应用于食品、药物、能源、材料。 《生物反应器：转基因与代谢途径工程》以2000～2009年国内外公开发表的研究论文为主要参考资料，集作者长期从事生物工程教学科研所积累的研究成果编撰而成，可供从事基因工程、分子生物学、生物化学、化学生物学、合成生物学和系统生物学的专业研究人士，供职于食品生物技术、医药生物技术、环境生物技术、材料生物技术等领域的技术人员，高等院校生物学、农学、林学、轻工、食品等专业的教师和学生及生物医学领域的读者阅读和参考。

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精彩书摘

广义的生物反应器泛指能行使全部或部分生物学功能的天然生物体或人工模拟器具，因而有活体天然生物反应器与离体人工生物反应器之分。狭义的生物反应器仅指离体生物反应器，如发酵罐。Ratledge和Kristiansen在其编著的“Basic Biotechnology”（2001）一书中对后者的定义为：“生物反应器或称发酵罐是一切基于生物技术的生产过程（疫苗、蛋白质、有机酸、氨基酸、抗生素、酶或微生物的生物转化、生物修复和生物降解以及用作生物肥料的微生物接种培养物）的核心。生物催化剂、微生物、动物或植物细胞均在生物反应器中产生和维持”。 就植物而言，活体生物反应器可细分为：①主要基于细胞膜及内膜系统的环境信号转导生物反应器，因为绝大多数感应环境信号的受体皆为细胞膜或细胞内膜镶嵌蛋白；②基于细胞核与细胞质的遗传信息传递生物反应器，遗传物质的复制主要发生在细胞核，而转录和翻译主要发生在细胞质，尽管细胞器也是遗传信息表达的场所；③基于叶绿体的光能转换生物反应器，负责执行光能驱动的光合链电子传递与光合磷酸化，即光合作用；④基于线粒体的化能转换生物反应器，负责执行化能驱动的呼吸链电子传递与氧化磷酸化，即呼吸作用；⑤以活细胞为基地的物质代谢生物反应器，主要包括碳代谢、氮代谢及其衍生物的合成与分解。 活体生物反应器属于生物学研究范畴，其研究内容基本上涵盖生物学的大部分基础学科，但涉及更多分支学科及前沿领域。植物生理学、生物化学、分子生物学、遗传学和基因组学等就是植物活体生物反应器涉及的重要学科，其中遗传信息传递和环境信号转导等信息流的代谢解析必须借助遗传学和分子生物学理论，光能转换与化能转换等能量流的代谢诠释需要植物学和植物生理学知识，碳代谢和氮代谢及其衍生物的合成与分解等物质流的代谢注解会涉及生物化学（糖、脂、氨基酸、核苷酸合成）、微生物学（共生固氮）等专业领域。同时，基因组学和生物信息学是指导基因分离、重组、改造、设计、转移等基因工程、蛋白质工程和代谢途径工程赖以建立的最可靠和最实用的参照系及理论基础。 ……

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绪论 一、生物反应器的定义及研究范畴 二、代谢途径工程的内涵与外延 三、工程化生物反应器的研究背景 四、工程化生物反应器的发展前景 第一篇信息流 第一章遗传信息传递生物反应器 一、DNA指导DNA合成 二、DNA指导RNA合成 三、RNA指导蛋白质合成 第二章环境信号转导生物反应器 一、信号系统 二、受体蛋白系统 三、信号转导功能模块 四、环境及发育信号转导 五、逆向信号转导——质体信息传递 参考文献 第二篇能量流 第三章光能转换生物反应器 一、质体的演化与发育 二、叶绿体基因组 三、叶绿体的功能结构 四、光反应——光能的吸收、传递和转换 五、CO2固定 第四章化能转换生物反应器 一、线粒体的结构与功能 二、线粒体基因组 三、底物磷酸化 四、氧化磷酸化 参考文献 第三篇物质流 第五章碳代谢生物反应器 一、糖类的结构及合成 二、脂类的结构及合成 三、碳代谢衍生物合成 第六章氮代谢生物反应器 一、氮素利用 二、氨基酸合成 三、核苷酸合成 四、氮代谢衍生物合成 参考文献 第四篇结构与功能基因组学 第七章基因结构剖析 一、基因组织 二、基因标记 三、基因分型 四、基因定位 五、基因作图 六、基因测序 第八章基因功能注释 一、基因表达 二、基因比较 三、基因变异 参考文献 第五篇序列与资源基因组学 第九章基因序列挖掘 一、基因测序 二、基因搜寻 第十章基因资源利用 一、抗生物胁迫基因 二、抗非生物胁迫基因 三、优质高产基因 四、沉默及抗沉默基因 参考文献 第六篇基因工程 第十一章基因克隆 一、基因克隆载体 二、基因制备 三、基因分离 第十二章基因重组 一、基因表达载体 二、基因转移 三、植株再生 四、基因鉴定 参考文献 第七篇蛋白质工程 第十三章分子修饰 一、蛋白质结构组织 二、蛋白质分子设计 三、蛋白质及核酶修饰 第十四章组合筛选 一、克隆组合基因文库 二、合成组合化学文库 三、组合文库筛选 参考文献 第八篇代谢途径工程 第十五章转基因植物 一、植物基因工程食品 二、植物基因工程药物 三、植物基因工程能源 四、植物基因工程材料 第十六章工程微生物 一、微生物基因工程食品 二、微生物基因工程药品 三、微生物基因工程能源 四、微生物基因工程材料 参考文献 第九篇仿生分子机器 第十七章生物孵化器 一、生物培养 二、生物转化 三、生物修复 第十八章生物传感器 一、生物响应 二、生物换能 三、生物传感 四、生物记忆 第十九章生物解码器 一、生物检测 二、生物反应 三、生物计算 参考文献 附录缩略语对照表 推荐阅读的书目

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