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绪论1

一、生物技术的含义1

二、生物技术发展简史2

三、中药生物技术发展概况3

四、生物技术相关学科与中医药现代化发展的关系7

五、中药生物技术发展展望9

第一篇 基因工程技术与中药现代研究12

第一章 药用植物基因工程12

第一节 基因工程概述12

一、基因工程的定义12

二、基因工程的主要研究内容12

三、基因工程的主要操作技术12

四、目的基因与载体的体外连接14

五、基因工程常用的工具酶15

第二节 植物基因工程载体17

一、基因工程载体种类17

二、常用载体简介18

第三节 植物遗传转化技术和方法22

一、利用农杆菌的Ti质粒进行转化22

二、利用病毒感染进行转化25

三、物理转化方法26

第四节 其他植物转基因技术27

一、植物抗病毒基因工程28

二、植物抗虫基因工程31

第二章 中药的分子鉴别技术34

第一节 生物遗传多样性与DNA分子标记34

一、生物的遗传多样性与DNA多态性34

二、DNA分子标记技术34

三、DNA分子标记用于生药鉴定的优点35

第二节 基于分子杂交的分子标记技术35

一、基本原理35

二、基本步骤36

三、影响因素及注意事项37

四、RFLP的优点及局限性37

五、在中药材鉴别中的应用38

第三节 基于PCR的技术40

一、随机扩增多态性DNA40

二、扩增片段长度多态性47

三、DNA条形码技术50

第四节 DNA测序技术及应用54

一、测序原理54

二、测序的试剂、材料及实验条件54

三、测序的自动化56

四、优点及不足56

五、在中药研究中用于测序的基因56

第五节 其他分子鉴别技术59

一、高特异性PCR59

二、RAPD显性标记中的特异性序列SCAR59

第二篇 药用植物细胞工程技术62

第三章 植物细胞工程概述62

第一节 植物细胞工程及其基本概念62

一、细胞工程概述62

二、基本概念63

第二节 植物细胞工程的类别及应用65

一、植物细胞工程的类别65

二、植物细胞工程的应用66

第三节 植物细胞的形态及生理特性68

一、植物细胞的形态68

二、植物细胞的结构特征68

三、植物细胞的主要生理活性物质及其他化学组分72

四、植物培养细胞的生理特性73

第四节 植物细胞工程发展简史74

第四章 药用植物组织细胞培养与次生代谢产物生产76

第一节 植物细胞培养的基本技术76

一、植物材料的准备77

二、培养方法78

三、植物细胞培养的生物反应器80

第二节 培养基85

一、无机盐86

二、碳源86

三、植物生长调节剂86

四、有机氮源87

五、维生素87

第三节 药用植物细胞悬浮培养与毛状根培养87

一、药用植物细胞悬浮培养88

二、药用植物毛状根培养92

第四节 植物次级代谢产物累积的影响因素93

一、外植体选择93

二、培养条件的影响94

第五章 药用植物快速繁殖与脱病毒技术101

第一节 基本概念101

第二节 植物脱毒技术102

一、无病毒苗的培养方法103

二、脱毒苗的鉴定105

第三节 植物微繁殖的一般技术107

一、无菌培养物的建立108

二、培养物的增殖109

三、根的诱导110

四、移栽110

第四节 影响植物微繁殖的主要因素及应用111

一、主要影响因素111

二、植物微繁殖技术的应用114

第六章 药用植物原生质体制备及细胞融合技术115

第一节 原生质体的分离和培养115

一、外植体的来源115

二、原生质体分离的渗透剂和酶学115

三、原生质体分离的方法117

四、原生质体的活力检测117

五、原生质体的培养118

第二节 原生质体融合和细胞杂交122

一、原生质体融合的方法123

二、原生质体的融合产物124

三、体细胞杂种或异核体的选择125

四、体细胞杂种的鉴定126

五、植物体细胞杂交的应用128

第三节 药用植物原生质体研究进展128

第七章 药用植物单倍体与多倍体的诱导及应用133

第一节 药用植物单倍体诱导133

一、基本概念133

二、单倍体的发育途径134

三、单倍体植物的特点134

四、人工诱导单倍体的方法135

五、单倍体诱导进展136

第二节 药用植物的多倍体诱导136

一、染色体加倍的途径137

二、多倍体植物在药用植物生产中的应用137

三、药用植物多倍体诱导进展139

第三篇 发酵工程技术与中药现代研究142

第八章 发酵技术概论142

第一节 概述142

一、基本概念142

二、发酵反应的特点及发酵工程内容143

第二节 发酵工程中常用的微生物144

一、细菌145

二、放线菌145

三、霉菌146

四、酵母148

第三节 培养基149

一、培养基的分类149

二、培养基的组成151

三、培养基的配制原则152

四、培养基的灭菌153

第四节 菌种的来源及优良菌种的选育154

一、微生物的分布154

二、菌种的分离155

三、优良菌种的选育156

第五节 发酵过程及发酵的操作方式160

一、微生物发酵的一般过程160

二、微生物发酵的操作方式162

第六节 影响发酵的主要因素及其控制166

一、温度对发酵的影响及控制166

二、pH对发酵过程的影响及控制167

三、溶氧对发酵的影响及控制169

四、泡沫对发酵过程的影响及控制171

第七节 固体发酵172

第九章 发酵技术在中药生产中的应用174

第一节 菌类中药的液体深层发酵生产174

一、虫草菌丝体的液体深层发酵生产174

二、灵芝菌丝体的液体深层发酵生产175

三、中药红曲的液体深层发酵生产176

第二节 中药的固体发酵生产177

一、槐栓菌的固体发酵生产178

二、红曲的固体发酵生产178

第三节 中药有效成分的发酵生产179

第十章 药用植物内生真菌研究181

第一节 概述181

一、内生真菌的涵义181

二、内生真菌的生物多样性181

三、内生真菌的生物学活性182

第二节 具有潜在药用价值的内生真菌及其作用机制182

一、内生真菌产生活性代谢产物的作用机制182

二、产生活性物质的内生真菌183

第三节 药用植物内生真菌发酵研究186

一、药用植物内生真菌发酵生产活性化合物的优点186

二、微生物发酵紫杉醇的研究186

三、产生紫杉醇的内生真菌及其分离187

第十一章 发酵技术与中药炮制191

第一节 中药发酵炮制简介191

一、中药发酵炮制的概念及现状191

二、中药发酵炮制技术195

第二节 中药发酵炮制学的研究与应用196

一、微生物发酵炮制何首乌196

二、中药刺五加的发酵炮制197

三、微生物发酵炮制红花197

四、五倍子的发酵炮制198

第四篇 生物转化技术及其研究进展200

第十二章 生物转化技术概述200

第一节 生物转化的概念及其特点200

一、生物转化的概念200

二、生物转化的特点200

第二节 生物转化系统201

一、微生物及其酶制剂201

二、植物细胞或组织器官培养物202

三、海洋藻类203

四、昆虫的幼虫203

第三节 常见的生物转化反应类型203

一、氧化反应203

二、还原反应204

三、水解反应205

四、缩合反应206

五、胺化反应207

六、酰基化反应208

七、降解反应208

八、脱水反应209

九、糖基化反应209

第四节 生物转化技术在中药研究中的应用209

第十三章 中药活性成分的微生物转化技术211

第一节 微生物转化概述211

一、细菌、放线菌与真菌211

二、游离细胞与固定化细胞211

三、生长细胞与静息细胞212

四、野生菌和基因工程菌212

第二节 微生物转化的一般实验方法与转化方式212

一、一般实验方法212

二、微生物转化方法213

第三节 微生物转化的影响因素214

一、底物的添加方法215

二、酶的诱导剂的作用215

三、酶的抑制剂的作用216

第四节 微生物转化在中药研究中的应用216

一、生物碱的微生物转化216

二、萜类化合物的微生物转化218

三、甾体化合物的微生物转化223

四、黄酮类化合物的微生物转化224

第十四章 植物细胞、组织生物转化231

第一节 概述231

第二节 一般实验方法与技术要点232

一、植物细胞转化232

二、利用植物毛状根进行转化233

第三节 影响植物细胞、组织转化的因素234

一、植物培养物的种类、株系、生长阶段等234

二、外源化合物的影响234

三、培养条件235

第四节 利用植物细胞、组织转化中药活性成分研究的实例235

一、人参毛状根对洋地黄毒苷元转化的研究235

二、高山红景天悬浮细胞将酪醇转化为红景天苷的研究237

三、利用前体饲喂的方法对紫杉醇母核的生物合成途径进行研究238

四、通过植物细胞培养的橙皮素糖基化的研究239

第五篇 酶工程技术与中药现代研究245

第十五章 酶工程基础245

第一节 酶工程概述245

一、酶的一般概念245

二、酶的结构245

三、酶的作用机制246

四、酶促反应动力学246

第二节 酶的分离纯化及活力测定246

一、酶分离纯化前的预处理246

二、酶分离纯化技术249

三、酶活力的测定251

四、应用实例251

第三节 酶工程的发展及应用252

一、国际有关发展情况252

二、我国酶工程的起步阶段253

三、我国酶工程应用的艰难时期254

四、改革开放之初254

五、稳步发展期255

六、酶在中药成分提取中的应用257

七、天然活性成分合成关键酶的生产258

第十六章 酶与细胞的固定化259

第一节 酶与细胞固定化概述259

一、固定化酶及其特点259

二、固定化细胞及其特点260

第二节 酶与细胞的固定方法261

一、吸附法261

二、包埋法262

三、共价结合法263

四、交联法263

五、定向固定法263

六、其他固定方法264

第三节 酶生物反应器265

一、搅拌罐型反应器266

二、固定床型反应器266

三、流化床型反应器267

四、膜反应器267

第四节 酶固定化技术应用实例270

一、固定化技术在药物制造上的应用270

二、固定化技术在医学诊断和治疗上的应用271

三、固定化技术在生产氨基酸上的应用271

四、固定化技术在生产有机酸上的应用271

第十七章 有机相酶促催化及其应用273

第一节 有机催化的作用特点273

第二节 有机相中酶促反应的主要影响因素276

一、溶剂对非水介质中酶促反应的影响276

二、反应温度的影响278

三、溶剂pH的影响278

四、物理因素的影响279

五、不同反应试剂的影响279

六、“分子记忆”的影响279

第三节 有机相酶促反应的应用280

第六篇 中药现代研究中的其他技术方法284

第十八章 抗体技术及其在中药研究中的应用284

第一节 抗原-抗体反应284

一、抗原-抗体反应的特点285

二、影响体外抗原-抗体反应的因素285

三、抗原-抗体结合力286

第二节 抗原-抗体反应测定方法286

一、放射免疫法287

二、酶联免疫吸附法287

三、免疫荧光法290

四、免疫组织化学技术290

五、免疫印迹法291

六、免疫沉淀法291

七、免疫电泳技术292

八、免疫微粒技术292

九、免疫PCR技术292

第三节 抗体技术在中药中的应用293

一、单克隆抗体药物293

二、免疫亲和纯化技术295

三、中药有效成分的检测296

四、中药材质量控制中的应用297

五、抗体的解毒作用297

第十九章 芯片技术及其在中药研究中的应用299

第一节 生物芯片概述299

一、生物芯片概念299

二、生物芯片的类型300

第二节 基因芯片的制备300

一、基因芯片的类型和制作300

二、杂交与检测方法301

第三节 基因芯片技术在中药研究中的应用303

一、运用基因芯片技术研究中药作用机制303

二、应用基因芯片技术筛选中药有效成分304

三、基因芯片技术与中药品种鉴定304

四、基因芯片技术对中药的安全性评价305

五、基因芯片与中药给药个体化305

六、运用基因芯片技术的中药理论现代研究306

第二十章 中药谱效相关研究与中药质量控制309

第一节 中药谱效关系309

一、构建谱效关系的基础309

二、谱效关系研究思路310

第二节 谱效关系在中药质量控制中的应用310

一、中药谱效学的应用310

二、目前谱效关系研究的不足之处311

参考文献312