第一章 工业生产常用常见微生物的种类与形态 1
第一节 工业微生物的特征 1
一、分类学的规则 1
二、特殊分类方法 3
第二节 工业微生物包含的微生物类群 3
一、噬菌体 3
二、原核微生物 8
三、真核细胞微生物 12
第二章 工业微生物资源及代谢目的产物的筛选 31
第一节 工业微生物获得的一般途径 31
一、目的工业微生物应具备的特征 31
二、工业微生物的来源 31
三、从自然界分离和筛选微生物的一般方法 31
四、选择性培养基与富集培养 31
五、在液体培养基中富集不同的原核微生物 35
第二节 筛选目的菌株 38
一、收集微生物资源（采样） 39
二、初筛 41
三、复筛 45
四、辅助筛选 49
五、反应筛选模式 51
六、筛选与评价的区别 53
七、相关微生物学的分析 53
第三节 抗肿瘤化合物的初筛 54
一、抗肿瘤化合物筛选 54
二、基于抗微生物活性的筛选 55
三、细胞培养技术和多终点初筛 56
四、修复检测法 57
五、原噬菌体诱导检测法（ILB方法） 57
六、使用DNA的初筛方法 57
七、培养液滤液中已知抗肿瘤抗生素的快速鉴定方法 58
第三章 生长、产物生成与营养 59
第一节 概述 59
一、细菌的生长 59
二、酵母的生长 60
三、菌丝体的生长 61
第二节 微生物生长的测量方法 62
一、细胞数的测量 62
二、细胞量的测量 65
三、细胞量的间接估算 67
第三节 环境对生长的影响 74
一、概述 74
二、微生物生长速率的多样性 75
三、物理环境因素对生长的影响 75
四、化学因素对生长的影响 80
第四节 培养基的设计 83
一、营养和环境的要求 84
二、工艺经济的合理性 88
第四章 微生物的纯种培养及其保藏 91
第一节 纯种培养技术 91
一、平皿分离法 91
二、液体试管稀释分离 93
三、双菌分离法 93
四、器具操作的单细胞分离 94
第二节 放大培养 94
一、典型的通风发酵概述 94
二、种母的制备 96
三、接种量 96
四、菌种的稳定性 97
五、杂菌污染的防治 97
六、发酵过程中的泡沫的控制 99
七、发酵模拟放大的实施方法 99
第三节 工业微生物的保藏 100
第四节 我国及国际上重要的菌种保藏单位 105
第五章 基础代谢过程 114
第一节 介绍 114
第二节 分解代谢的概念 114
一、催化作用 114
二、能量产生 115
三、能量偶合 116
第三节 跨膜输送 116
第四节 化能合成——碳水化合物代谢 117
一、EMP途径 117
二、HMP途径 118
三、ED途径 119
四、PK途径 119
五、各途径的联系 119
第五节 好氧代谢过程 120
一、三羧酸循环 120
二、乙醛酸循环和葡萄糖异生作用 122
三、甲烷和甲醇的氧化 123
第六节 厌氧代谢过程 123
一、酒精发酵 124
二、乙酸、丁酸、丙酮、丁醇发酵 126
三、丙酸和丁二酸（琥珀酸）发酵 128
四、乳酸发酵 129
五、丙乳酸发酵 130
六、双乙酰、3-羟基丁酮和丁二醇发酵 130
七、甲烷发醇 131
八、含氮化合物的形成 132
第七节 碳水化合物的代谢调节 132
一、巴斯德效应或氧的影响 132
二、Crabtree或葡萄糖效应 133
第六章 工业微生物次级代谢的生物合成途径 135
第一节 初级代谢和次级代谢生物合成途径的前体 135
一、营养物质被吸收进入细胞 135
二、营养物质转化为中枢途径的中间产物 135
第二节 次级代谢物不同前体的生物合成 135
一、乙酸、丙酸和其他有机酸 135
二、异戊二烯单位 136
三、氨基酸 137
四、糖和氨基糖 139
五、环多醇和氨基环多醇 139
六、脒基 140
七、嘌噙和嘧啶碱基 140
八、芳香族氨基酸 140
九、甲基 140
第三节 经修饰（非常见）前体的生物合成 141
一、经修饰氨基酸的合成 143
二、经修饰糖和氨基糖的全成 143
三、经修饰的嘌呤和嘧啶碱基的合成 144
第四节 次级代谢物生物合成过程中的限制性前体 144
第五节 次级代谢物的生物合成 145
一、前体进入专用于生物合成次级代谢物的途径 145
二、聚合过程 145
三、次级代谢物结构的后期修饰 146
四、复合抗生素不同部分的装配 147
五、次级代谢物合成酶的底物专一性 147
第七章 工业微生物遗传学及代谢调控 148
第一节 遗传学原理 148
一、经典遗传学 148
二、分子遗传学 148
三、分子水平的突变 149
第二节 工业微生物的遗传系统 150
一、原核系统 150
二、真核系统（酵母和丝状真菌） 154
第三节 遗传学进展与应用 158
一、原生质体融合技术 158
二、工业微生物的DNA重组技术 158
第四节 调节 159
一、微生物代谢调节 159
二、初级代谢产物发酵的调节 167
三、次级代谢产物发酵的调节 170
第八章 诱变育种与基因重组育种 176
第一节 诱变育种 176
一、概况 176
二、诱变的遗传学背景 176
三、诱变类型 180
四、突变的固定 185
五、抗突变作用 186
六、工业微生物的突变 187
第二节 基因重组育种 190
一、简介 190
二、有性杂交过程 191
三、准性生殖过程 193
四、原生质体育种技术 195
五、基因工程技术用于工业菌种改良 210
六、转基因食品的安全性 212
第九章 微生物、植物和动物细胞的分批和连续培养 215
第一节 概况 216
一、理论和实验 216
二、培养基 227
第二节 应用 233
一、培养方式 233
二、质量转化 233
三、过程控制 234
第三节 植物细胞 237
一、植物细胞的培养 237
二、代谢和形态上的应用研究 240
第四节 动物细胞 240
第十章 生物学发明及其专利保护 244
第一节 专利 244
一、总评 244
二、专利制度概述 244
第二节 申请专利的要求 245
一、申请专利的基本要求 245
二、不授予专利权的发明创造 247
三、生物学发明的认定和专利权的授予 247
四、专利类型 248
第三节 专利申请文件 250
一、总评 250
二、请求书 250
三、说明书 250
四、权利要求书 251
五、说明书摘要 251
六、其他文件 251
第四节 微生物菌种保藏及其专利申请文件 251
第五节 国际承认用于专利程序的微生物保藏布达佩斯条约 252
第六节 基因的专利保护 253
一、基因是一种有限的资源 253
二、对基因的占有方式是“基因专利” 253
三、基因专利的商业价值 253
四、基因专利的法律效力 254
第七节 生物技术专利战略 254
附录一 伯杰氏细菌学手册中细菌分类 256
附录二 限制性酶和甲基化酶 260
参考文献 275