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第一章 绪论1

第二章 代谢控制发酵的基本思想6

第一节 微生物细胞的调节机制6

一、酶活力的调控11

二、酶合成的调控22

三、反馈抑制与反馈阻遏的比较30

第二节 代谢控制发酵的基本思想31

一、切断支路代谢31

二、解除菌体自身的反馈调节34

三、增加前体物的合成40

四、去除终产物43

五、特殊调节机制的利用44

六、条件突变株的应用47

七、选育不生成副产物的菌株48

八、选育生产代谢拮抗物质的菌株49

第三节 微生物代谢控制发酵的措施50

第四节 环境条件控制52

第三章 代谢控制发酵育种的基本技术54

第一节 诱变54

一、诱变剂55

二、诱变育种中的几个问题61

三、突变型菌株的分离65

四、育种实例74

第二节 原生质体融合77

一、概述77

二、育种实例86

第三节 转导88

一、概述88

二、育种实例89

一、概述92

第四节 转化92

二、育种实例96

第五节 杂交98

一、霉菌的杂交育种99

二、酵母菌的杂交育种101

三、放线菌的杂交育种104

第四章 基因工程概论107

第一节 载体-宿主系统108

一、载体108

二、宿主122

一、限制性内切酶127

第二节 工具酶127

二、其他工具酶131

第三节 目的基因的制备与克隆化132

一、利用理化方法分离基因132

二、利用分子杂交技术分离基因132

三、利用鸟枪法分离基因133

四、人工合成基因134

五、分子克隆的建立和目的基因的表达135

一、质粒DNA的快速制备138

第五章 重组DNA技术138

第一节 基本操作138

二、利用氯化铯-溴化乙锭超速离心分离质粒DNA141

三、采用Sepharose 4B柱分离质粒DNA144

四、凝胶电泳148

五、DNA的溴化乙锭染色及染色DNA的确认150

六、凝胶中DNA的回收152

七、DNA限制性内切酶的酶切处理154

八、核酸杂种的形成--遗传同源性的确定156

九、DNA的标记163

十、细菌的转化167

十一、真核细胞mRNA的制备与分离169

十二、互补链DNA(cDNA)的合成172

第二节 细菌的基因克隆175

一、DNA的分离方法175

二、基因克隆178

三、转化193

第三节 酵母菌的基因克隆195

一、DNA的分离方法195

二、LEU2基因的克隆200

三、转化201

四、克隆的选择204

第六章 利用体外诱变制备突变株206

一、概述206

二、操作212

第七章 糖代谢与控制223

第一节 糖代谢与调节223

一、EMP途径223

二、HMP途径226

三、ED途径227

四、TCA循环229

五、乙醛酸循环233

六、CO2固定反应236

七、各种代谢途径的利用比率237

八、电子传递系统与氧化磷酸化240

九、糖代谢的调节243

第二节 D-核糖发酵247

一、D-核糖的生物合成途径247

二、D-核糖的发酵机制247

三、D-核糖发酵的代谢控制育种248

第三节 柠檬酸发酵251

一、柠檬酸的生物合成途径251

二、柠檬酸的发酵机制251

三、柠檬酸发酵的代谢控制育种252

第八章 脂类代谢与控制257

第一节 脂类的代谢与调节257

一、脂肪酸的分解(β-氧化作用)257

二、脂肪酸的生物合成260

三、脂代谢的调节以及与糖代谢的相互关系263

四、磷脂的代谢265

第二节 多不饱和脂肪酸发酵的代谢控制育种269

一、γ-亚麻酸发酵的代谢控制育种270

二、花生四烯酸发酵的代谢控制育种273

第三节 谷氨酸发酵的代谢控制育种276

一、谷氨酸的生物合成途径及代谢调节机制277

二、谷氨酸生产菌的育种思路281

第九章 氨基酸的代谢控制与发酵288

第一节 天冬氨酸族氨基酸的代谢控制育种288

一、天冬氨酸族氨基酸的生物合成途径及代谢调节机制288

二、赖氨酸发酵292

三、苏氨酸发酵302

四、蛋氨酸发酵314

五、高丝氨酸发酵315

六、天冬氨酸发酵318

第二节 芳香族氨基酸的代谢控制育种319

一、芳香族氨基酸的生物合成途径及代谢调节机制319

二、色氨酸发酵327

三、苯丙氨酸发酵334

四、酷氨酸发酵337

一、分支链氨基酸的生物合成途径及代谢调节机制338

第三节 分支链氨基酸发酵的代谢控制育种338

二、分支链氨基酸发酵的代谢控制育种342

第四节 其他氨基酸发酵的代谢控制育种345

一、精氨酸的生物合成途径及代谢调节机制345

二、精氨酸发酵的代谢控制育种347

三、其他氨基酸发酵的代谢控制育种349

第十章 核酸类物质的代谢控制与发酵354

第一节 核苷酸的生物合成途径354

一、嘌呤环的前体354

二、嘌呤核苷酸的全合成途径355

三、嘧啶核苷酸的全合成途径357

四、补救途径358

第二节 调节及其分子机制359

一、肌苷酸生物合成的代谢控制359

二、嘌呤核苷酸互变的代谢控制360

三、嘧啶核苷酸的代谢控制363

第三节 代谢控制及育种366

一、肌苷发酵的代谢控制育种366

二、鸟苷发酵的代谢控制育种382

三、5′-肌酸发酵的代谢控制育种387

四、cAMP的代谢控制育种395

第十一章 抗生素发酵的代谢与控制399

第一节 抗生素产生菌的代谢与调节399

一、次级代谢产物和初级代谢产物的关系399

二、抗生素产生菌的几种主要代谢调节机制403

三、细胞生长期和抗生素生产期的相互关系407

四、抗生素合成的关键酶409

五、影响次级代谢产物产量的因素及改进措施411

第二节 青霉素发酵的代谢控制育种411

一、青霉素和头孢菌素的生物合成途径及代谢调节机制411

二、选育青霉素生产菌的方法416

三、发酵控制419

第三节 链霉素发酵的代谢控制育种423

一、链霉素的生物合成机制和代谢调节423

二、链霉素生产菌的育种思路428

三、发酵控制430

第四节 四环类抗生素发酵的代谢控制育种434

一、四环类抗生素的生物合成机制和代谢调节434

二、四环类抗生素产生菌的育种思路441

三、发酵控制443

主要参考文献446