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DNA 141
三、采用Sepharose 4B柱分离质粒DNA 144
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