工业生物遗传育种学原理与应用PDF电子书下载

1.1　工业微生物及其应用 1

1.1.1　工业微生物 1

1.1.2　工业微生物的应用状况 1

1 绪论 1

1.2　遗传学及其研究的对象 5

1.3　遗传学的形成与发展 5

1.3.1　孟德尔以前及同时代的一些遗传学说 5

1.3.2　遗传学的诞生 6

1.3.3　遗传学的发展 6

1.4　工业微生物遗传育种学及其研究进展 7

1.5　工业微生物遗传育种学的学习方法 8

2.1.1　肺炎链球菌转化实验 10

2　遗传的物质基础 10

2.1　遗传物质基础的确定 10

2.1.2　噬菌体的感染实验 11

2.1.3　烟草花叶病毒拆分和重建实验 12

2.2　DNA的结构 13

2.3　原核生物基因组与真核生物基因组 15

2.3.1　原核生物基因组 15

2.3.2　真核基因组 16

2.4　核糖核酸 17

2.5　DNA复制 18

2.5.1 细菌DNA复制 18

2.6.1　基因的概念 20

2.5.2　真核生物DNA复制 20

2.6　基因的概念及基因型和表型的表示方法 20

2.6.2　基因型和表型的表示方法 21

3　遗传信息的表达和调控 22

3.1　转录 22

3.1.1　原核生物的基因转录 23

3.1.2　真核生物的基因转录 25

3.2　翻译 26

3.3　原核生物基因表达调控 28

3.3.1 转录调节 28

3.3.2　乳糖操纵子 31

3.3.3　阿拉伯糖操纵子 34

3.3.4　色氨酸操纵子 35

3.3.5　翻译控制 37

3.3.6　可变σ因子的调控 37

3.4　真核生物基因表达调控 37

4　基因突变和诱变剂 39

4.1 突变的种类与机制 39

4.1.1 基因突变 39

4.1.2　染色体畸变 40

4.2　突变的表型效应 41

4.2.1 突变的表型效应 41

4.2.2　突变型的种类 43

4.3.1 正向突变、回复突变和抑制突变 45

4.3.2　基因内抑制突变 45

4.3　回复突变和抑制突变 45

4.3.3　基因间抑制突变 46

4.3.4　基因间间接抑制突变 47

4.4　增变基因和突变热点 48

4.5　突变体的形成与表型延迟 48

4.5.1 突变体的形成 48

4.5.2　表型延迟 49

4.6　突变的修复 49

4.6.1 光修复 49

4.6.2　复制前修复 50

4.6.3　复制后修复 50

4.6.5　嘧啶二聚体糖基酶修复系统 51

4.6.4　SOS修复 51

4.7　诱变剂 52

4.7.1　物理诱变剂 52

4.7.2　化学诱变剂 54

5　基因重组 59

5.1　接合 59

5.1.1 细菌基因重组的发现和证实 60

5.1.2　大肠杆菌接合作用的解释 61

5.2　转化 64

5.2.1 转化DNA的特点 65

5.2.2　受体细胞的特点 65

5.2.3　枯草杆菌感受态和非感受态的生理区别 66

5.2.4　转化因子的吸收和整合 66

5.3.1　普遍性转导 67

5.2.5　转化在遗传学分析中的应用 67

5.3　转导 67

5.3.2　特异性转导 68

5.4　转座子与转座作用 71

5.4.1 插入顺序复合元件 71

5.4.2　转座的分子机制 71

6　工业微生物筛选 73

6.1 采样 74

6.1.1　从土壤中采样 74

6.1.2　根据微生物生理特点采样 74

6.1.3　在特殊环境下采样 75

6.2　富集培养 75

6.3.2　通过控制营养和培养条件进行纯种分离 76

6.3　纯种分离 76

6.3.1　纯种分离的基本方法 76

6.3.3　利用平皿的生化反应进行分离 77

6.4　代谢产物鉴别 78

7　诱变育种 79

7.1　诱变育种的作用和特点 79

7.1.1　诱变育种的作用 79

7.1.2　高产菌株诱变育种的特点 80

7.2　诱变育种前的准备工作 80

7.2.1 了解影响菌种生长发育的主要因素 81

7.2.2 了解菌株的菌落形态 81

7.3　诱变 82

7.2.5　研究合适的菌种保藏方法 82

7.2.3 了解菌种特性及其与生产性能的关系 82

7.2.4　建立一个准确、简便、快速检测产物的方法 82

7.3.1 出发菌株的选择和纯化 83

7.3.2　单孢子（或单细胞）悬浮液的制备 83

7.3.3　诱变剂的选择 84

7.3.4 诱变处理 85

7.3.5　影响突变率的因素 85

7.4 筛选 86

7.4.1　筛选方案 86

7.4.2　筛选方法 86

7.4.3　摇瓶培养 88

7.5　常见突变株的筛选 89

7.5.1 营养缺陷型突变株的筛选 89

7.4.5　摇瓶数据的调整和有关菌株特性的观察分析 89

7.4.6　培养基和培养条件的优化 89

7.4.4　产物活性测定 89

7.5.2　温度敏感突变株的筛选 94

7.5.3　抗噬菌体菌株的选育 96

8　推理育种 99

8.1　微生物代谢 99

8.1.1　初级代谢产物和初级代谢 99

8.1.2　次级代谢产物和次级代谢 100

8.1.3　初级代谢和次级代谢的关系 100

8.2　微生物代谢调节 100

8.2.1　初级代谢的调节机制 100

8.2.2　次级代谢的调节机制 105

8.3.1　组成型突变株的选育 109

8.3.2　抗分解调节突变株的选育 109

8.3　推理育种的策略及应用实例 109

8.3.3　营养缺陷型在推理育种中的应用 110

8.3.4　渗漏缺陷型在推理育种中的应用 111

8.3.5　抗反馈调节突变株的选育 111

8.3.6　解除磷酸盐调节突变株的选育 115

8.3.7　细胞膜渗透性突变株的选育 115

8.3.8　次生代谢障碍突变株的应用 116

8.3.9　抗生素酶缺失突变株的筛选 117

8.3.10　形态突变株的筛选 117

8.3.11　适应酶系统调节突变株的筛选 118

9.1.1　杂交的意义 119

9.1.2　杂交过程中亲本和培养基的选择 119

9　杂交育种 119

9.1　微生物杂交 119

9.2　细菌杂交育种 120

9.2.1 杂交亲本菌株选择、标记菌株和性别菌株的获得 120

9.2.2　杂交方法 120

9.3　放线菌杂交育种 121

9.3.1　放线菌杂交原理 121

9.3.2　放线菌杂交技术 122

9.4　霉菌杂交育种 124

9.4.1　异核体的形成 125

9.4.3　体细胞重组 127

9.4.2　杂合二倍体的形成和检出 127

9.4.4　高产重组体的筛选 128

9.5　酵母菌杂交育种 128

9.5.1　标记亲株的选择 129

9.5.2　杂交方法 129

9.6　原生质体融合 129

9.6.1　原生质体融合原理和程序 130

9.6.2　亲株遗传标记的选择 130

9.6.3　原生质体的制备 130

9.6.4　原生质体再生 132

9.6.5　原生质体融合 133

9.6.7　其他原生质体育种技术 134

9.6.6　原生质体融合的优越性 134

9.7　转导育种 135

9.8　转化育种 135

10　微生物分子育种技术 136

10.1 重组DNA技术 137

10.1.1 重组DNA技术的基本过程 137

10.1.2　工具酶与相关技术 138

10.1.3　外源基因的获得 147

10.1.4　载体-宿主系统 150

10.1.5　重组DNA分子转入宿主细胞的方法 155

10.1.6　重组体的筛选和鉴定 157

10.1.7　基因的表达与调控 158

10.2.1　定向进化简介 163

10.2　酶的定向进化 163

10.2.2　定点突变 164

10.2.3 易错PCR 168

10.2.4　DNA重排 169

10.3　基因组重排 174

10.4　代谢工程 175

10.4.1　代谢工程概况 175

10.4.2　代谢网络的生物信息学 176

10.4.3 同源重组在代谢工程中的用途 177

10.4.4 初级代谢产物的代谢工程 177

10.4.5 次级代谢产物的代谢工程 178

11.1.1 菌种退化 185

11.1.2　菌种退化的原因 185

11.1 菌种的退化及防治 185

11 菌种退化与菌种保藏 185

11.1.3　菌种退化的防止 186

11.1.4　菌种复壮 186

11.2　菌种保藏 187

11.2.1　斜面保藏法 187

11.2.2　液体石蜡保藏法 187

11.2.3 干燥保藏法 188

11.2.4　冷冻干燥保藏法 188

11.2.5　低温保藏法 190

11.2.6　液氮超低温保藏法 190

11.3　菌种保藏机构 191

主要参考文献 193