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绪论1

一、生物反应器的定义及研究范畴1

二、代谢途径工程的内涵与外延2

三、工程化生物反应器的研究背景3

四、工程化生物反应器的发展前景5

第一篇 信息流8

第一章 遗传信息传递生物反应器8

一、DNA指导DNA合成8

二、DNA指导RNA合成12

三、RNA指导蛋白质合成25

第二章 环境信号转导生物反应器31

一、信号系统31

二、受体蛋白系统37

三、信号转导功能模块41

四、环境及发育信号转导43

五、逆向信号转导——质体信息传递54

参考文献58

第二篇 能量流62

第三章 光能转换生物反应器62

一、质体的演化与发育62

二、叶绿体基因组64

三、叶绿体的功能结构69

四、光反应——光能的吸收、传递和转换70

五、CO2固定81

第四章 化能转换生物反应器86

一、线粒体的结构与功能86

二、线粒体基因组87

三、底物磷酸化90

四、氧化磷酸化95

参考文献99

第三篇 物质流102

第五章 碳代谢生物反应器102

一、糖类的结构及合成102

二、脂类的结构及合成106

三、碳代谢衍生物合成111

第六章 氮代谢生物反应器122

一、氮素利用122

二、氨基酸合成124

三、核苷酸合成132

四、氮代谢衍生物合成135

参考文献149

第四篇 结构与功能基因组学153

第七章 基因结构剖析153

一、基因组织153

二、基因标记159

三、基因分型162

四、基因定位165

五、基因作图167

六、基因测序173

第八章 基因功能注释177

一、基因表达177

二、基因比较184

三、基因变异189

参考文献196

第五篇 序列与资源基因组学200

第九章 基因序列挖掘200

一、基因测序200

二、基因搜寻209

第十章 基因资源利用221

一、抗生物胁迫基因221

二、抗非生物胁迫基因231

三、优质高产基因235

四、沉默及抗沉默基因241

参考文献242

第六篇 基因工程246

第十一章 基因克隆246

一、基因克隆载体246

二、基因制备249

三、基因分离255

第十二章 基因重组268

一、基因表达载体268

二、基因转移279

三、植株再生285

四、基因鉴定285

参考文献289

第七篇 蛋白质工程293

第十三章 分子修饰293

一、蛋白质结构组织293

二、蛋白质分子设计301

三、蛋白质及核酶修饰304

第十四章 组合筛选312

一、克隆组合基因文库312

二、合成组合化学文库323

三、组合文库筛选328

参考文献336

第八篇 代谢途径工程339

第十五章 转基因植物339

一、植物基因工程食品339

二、植物基因工程药物352

三、植物基因工程能源362

四、植物基因工程材料365

第十六章 工程微生物370

一、微生物基因工程食品370

二、微生物基因工程药品376

三、微生物基因工程能源381

四、微生物基因工程材料394

参考文献398

第九篇 仿生分子机器403

第十七章 生物孵化器403

一、生物培养403

二、生物转化410

三、生物修复418

第十八章 生物传感器423

一、生物响应423

二、生物换能425

三、生物传感430

四、生物记忆443

第十九章 生物解码器447

一、生物检测448

二、生物反应453

三、生物计算454

参考文献462

附录 缩略语对照表465

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