第一章 绪论 1
一、生物技术与生物化学工程 1
二、生物反应过程的特点 1
三、生物技术在国民经济中的重要地位 2
四、本课程的内容组成 4
第二章 工业微生物学基础 6
第一节 微生物的特点 6
第二节 工业生产中常见的微生物 8
一、细菌 8
二、放线菌 10
三、酵母菌 11
四、霉菌 12
五、蓝细菌 13
六、病毒 13
第三节 微生物菌种的分离、选育与保藏 14
一、微生物菌种的分离 14
二、诱变育种 15
三、原生质体融合技术 16
四、菌种保藏 17
第四节 微生物的营养 18
一、微生物的营养类型 18
二、微生物的营养基质 19
三、微生物的培养基 20
四、微生物对营养物质的吸收 22
第五节 影响微生物生长发育的因素 23
第六节 微生物的培养 26
一、微生物的培养方法 26
二、微生物的分批培养 27
三、微生物的连续培养 30
四、微生物的补料分批培养 34
第七节 微生物反应器 35
一、机械搅拌通气式发酵罐 35
二、自吸式发酵罐 37
三、鼓泡式发酵罐 37
四、环流式发酵罐 38
五、连续管道发酵器 38
第八节 灭菌技术 39
一、灭菌方法 39
二、微生物的死亡速率 40
三、培养基灭菌 42
四、空气除菌 43
思考题 45
第三章 代谢作用与发酵 47
第一节 概述 47
第二节 生物的能量代谢 47
一、能量代谢的热力学原理 48
二、能量传递媒介 48
第三节 糖化学 50
一、单糖 50
二、寡糖 51
三、多糖 52
四、结合糖 53
第四节 糖酵解与厌氧发酵 53
一、糖酵解途径 53
二、厌氧发酵（EMP型发酵） 55
第五节 三羧酸循环与好氧发酵 57
一、EMP-TCA之间的桥梁 57
二、三羧酸循环途径 58
三、好氧发酵 59
第六节 糖类、脂类和蛋白质代谢的相互关系 60
思考题 62
第四章 遗传的分子基础与基因工程 64
第一节 遗传变异的物质基础 64
一、遗传物质的确定 64
二、脱氧核糖核酸的化学组成 65
三、DNA的双螺旋结构 66
四、DNA的复制 68
第二节 遗传的功能单位——基因 69
第三节 基因的表达功能 69
一、RNA的转录 70
二、蛋白质的生物合成 71
三、基因突变 73
第四节 DNA重组技术的基本过程 73
一、目的基因的制取 74
二、基因载体的选取 74
三、DNA的体外重组 75
四、DNA重组体导入受体细胞 75
第五节 基因工程菌的应用 75
一、医药工业 76
二、食品与化学工业 77
三、环境保护 77
四、材料合成 77
第六节 克隆技术 78
一、克隆含义 78
二、国内外克隆研究概况 78
三、胚胎细胞克隆与体细胞克隆 81
四、转基因动物克隆 82
五、克隆技术的应用前景 83
第七节 基因工程安全管理 85
一、基因工程可能引起的危害 85
二、基因工程的安全管理 86
思考题 87
第五章 酶与酶工程 88
第一节 概述 88
第二节 酶的分类与命名 88
一、酶的分类 88
二、酶的命名 91
第三节 酶的化学本质 91
一、蛋白质的基本组成单位——α-氨基酸 91
二、蛋白质的化学结构 93
三、酶的组成 96
第四节 酶的催化作用 96
一、酶催化作用的特点 96
二、酶催化作用机制 97
第五节 酶催化反应动力学 102
一、底物浓度对酶催化反应速率的影响 103
二、温度对酶催化反应速率的影响 106
三、pH对酶催化反应速率的影响 107
四、激活剂对酶催化反应速率的影响 107
五、抑制剂对酶催化反应速率的影响 107
第六节 酶与固定化酶的生产 111
一、酶的发酵技术 111
二、酶的工业提取 114
三、酶的固定化 116
四、细胞的固定化 118
五、酶的修饰 119
第七节 酶的应用 119
一、几种工业常用酶 120
二、酶在食品工业中的应用 122
三、酶在轻化工业中的应用 123
四、酶在医疗业中的应用 124
五、酶在环保领域的应用 125
六、酶在生物质能源领域的应用 125
第八节 酶反应器 126
一、反应器类型 126
二、酶反应器的设计 129
三、酶反应器的设计计算基础 129
思考题 132
第六章 生物技术的工程应用 133
第一节 微生物技术的工程应用 133
一、氨基酸发酵生产 133
二、有机酸发酵生产 136
三、酒精发酵生产 139
四、单细胞蛋白发酵生产 141
五、抗生素的发酵生产 144
第二节 转基因植物与植物细胞培养 147
一、转基因植物 147
二、植物细胞和组织的大规模培养 148
第三节 动物细胞培养与单克隆抗体生产 150
一、动物细胞的大规模培养 150
二、单克隆抗体的生产与应用 151
第四节 海洋生物活性物质的开发 152
一、海洋药物的开发 153
二、海洋功能食品的开发 153
第五节 生物技术在医学领域的应用 154
一、基因工程药物 155
二、基因治疗 156
三、化学生物学在医学领域的应用 158
四、蛋白质工程在医学领域的应用 158
五、生物信息学在医学领域的应用 159
第六节 环境污染物的生物净化 161
一、污水的生化处理 162
二、大气污染物的微生物处理 170
三、环境的生物修复 171
第七节 生物技术在能源和材料领域的应用 172
一、生物技术在能源领域的应用 172
二、生物技术在材料领域的应用 174
思考题 174
参考文献 175