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第一章 绪论1

第一节 工业微生物的发展概况1

第二节 工业微生物的应用概况7

一、氨基酸发酵7

二、抗生素发酵11

三、微生物酶制剂发酵22

四、有机溶媒和有机酸发酵29

五、核酸类发酵30

六、微生物多糖和微生物脂肪发酵32

七、微生物生物活性物质的发酵35

八、食品发酵42

九、单细胞蛋白42

十、其他44

第三节 发酵工业中重要的微生物菌种47

第二章 工业微生物菌种选育和发酵控制的理论基础67

第一节 微生物的遗传和变异68

一、遗传的物质基础——DNA68

二、遗传密码73

三、遗传信息的转录与转译：RNA和蛋白质的合成76

四、遗传物质的存在形式78

五、遗传变异81

第二节 微生物的代谢83

一、微生物的初级代谢83

二、微生物的次级代谢92

三、微生物初级代谢和次级代谢的关系97

第三节 微生物的代谢调节99

一、酶合成的调节100

二、酶活性的调节105

三、细胞膜透性的调节108

第四节 微生物次级代谢的调节109

一、参与抗生素生物合成调节的诱导物110

二、抗生素产生菌的自身防卫机制114

第五节 微生物代谢调节在工业发酵中的应用117

一、消除微生物细胞的反馈调节117

二、抗反馈调节突变株的菌种选育118

三、改变微生物细胞膜通透性120

第一节 菌种退化变异的原因121

一、遗传基因型的分离121

第三章 自然选育121

二、自发变异的产生122

三、经诱变剂处理后的退化变异123

第二节 纯种筛选的选择性指标124

一、排除低产型菌落124

二、摇瓶筛选高产型菌株125

三、遗传基因型纯度考查126

四、传代稳定性试验126

第四章 诱变育种128

第一节 诱变处理130

一、诱变剂的作用原理131

二、抗生素作为诱变剂用于菌种选育147

三、诱变处理过程中的几个有关问题147

第二节 筛选方法151

一、随机筛选152

二、半理性化筛选155

第五章 噬菌体的生物学特性以及抗噬菌体菌种的选育179

一、大肠杆菌噬菌体T4的结构模式182

二、病毒的繁殖过程182

第一节 噬菌体的生物学特性182

第二节 烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性细菌及其相互关系186

一、烈性噬菌体186

二、温和噬菌体和溶源性细菌187

三、烈性噬菌体、温和噬菌体和溶源性细菌的关系187

第三节 抗噬菌体菌种的选育189

一、抗噬菌体菌种选育的一般流程189

二、溶源性菌株的排除试验190

三、微生物菌种对噬菌体产生抗性、溶源性和敏感性的可能机制190

第六章 微生物原生质体融合技术及其应用193

第一节 微生物原生质体融合的方法194

第二节 原生质体融合试验中可能发生的问题、原因及解决办法202

第三节 原生质体融合试验中常用的培养基和试剂203

第四节 原生质体融合技术的应用214

第七章 微生物基因工程技术及其应用218

第一节 DNA重组技术的基本过程218

一、目的基因的准备219

二、载体的选择222

三、基因与载体的连接技术229

四、转化230

五、重组体的筛选和表达产物的鉴定232

第二节 基因工程菌的不稳定性及其对策233

第三节 微生物基因工程技术的应用235

第八章 用于工业微生物发酵的培养基242

第一节 培养基的成分及其功能244

一、碳源及其主要功能244

二、氮源及其主要功能249

三、无机盐、微量元素及其主要功能261

四、水及其主要功能265

五、生长因素及其主要功能266

六、前体及其主要功能268

七、刺激剂或效应物及其主要功能269

八、抑制剂及其主要功能271

九、诱导物及其主要功能271

第二节 培养基的类型及其功能273

第三节 发酵工业用培养基配制的原则及其注意点274

第四节 用于不同产物发酵的培养基简介277

一、用于抗生素发酵的培养基277

二、用于甾体生物转化的培养基281

三、用于食品发酵的培养基282

四、用于生产单细胞蛋白、有机溶媒和有机酸的培养基283

五、用于生产其他发酵产物的培养基284

第五节 影响培养基质量的因素284

第九章 生产用种子的扩大培养287

第一节 种子扩大培养的一般工艺流程288

一、实验室种子制备289

二、生产车间种子制备295

第二节 几种常见微生物发酵时种子扩大培养的方法…297

一、酵母发酵时的种子扩大培养297

二、细菌发酵时的种子扩大培养298

三、真菌发酵时的种子扩大培养299

四、链霉菌发酵时的种子扩大培养301

第十章 发酵过程控制303

第一节 可供发酵过程监测和控制的参数303

第二节 满足工业发酵要求的发酵器307

第三节 发酵过程的代谢变化规律及其控制309

一、分批发酵309

二、补料分批发酵313

三、连续发酵315

一、温度对发酵过程的影响及其控制316

第四节 发酵过程中几个重要参数的影响及其控制316

二、pH值对发酵过程的影响及其控制319

三、基质浓度对发酵过程的影响及其控制321

四、溶解氧对发酵过程的影响及其控制322

五、泡沫对发酵过程的影响及其控制324

六、发酵终点的判断标准326

第十一章 工业发酵的灭菌以及染菌的防治328

第一节 灭菌的理论和技术329

一、热灭菌的原理和方法329

二、化学药剂灭菌的原理和方法340

三、射线灭菌的原理和方法344

四、介质过滤除菌的原理和方法344

第二节 发酵染菌的原因分析以及防治措施348

一、常见的种子带菌原因及其防治措施351

二、设备及附件渗漏造成的染菌及其防治措施352

三、培养基灭菌不彻底导致染菌及其防治措施358

四、空气系统导致染菌及其防治措施359

五、技术管理与防止发酵染菌359

第三节 噬菌体污染及其防治措施359

实验一 微生物菌种的分离纯化363

附录一 常规微生物菌种选育实验363

实验二 链霉菌孢子的预萌发365

实验三 紫外线诱变处理366

实验四 NTG诱变处理367

实验五 琼脂柱预筛选368

实验六 用琼脂柱筛选去代谢调节的高产突变株369

实验七 氨基酸营养缺陷型菌株的筛选370

实验八 耐药菌株的选育375

实验九 链霉菌原生质体的制备和再生376

实验十 原生质体融合379

实验十一 噬菌体的分离和测定381

实验十二 抗噬菌体菌株的选育383

实验十三 沙土管保藏菌种385

实验十四 冷冻干燥保藏菌种386

实验十五 石蜡油保藏菌种388

实验十六 大（小）米保藏菌种389

附录二 发酵工业中重要原副材料的分折和有关参数的测定390

一、重要的原副材料的分析390

二、发酵过程中有关生化参数的测定419

主要参考文献426