工业微生物育种学

1绪论1

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

1．2遗传学及其研究的对象5

1．3遗传学的形成与发展6

1．3．1孟德尔以前及同时代的

一些遗传学说6

1．3．2遗传学的诞生6

1．3．3遗传学的发展7

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9

2工业微生物学基础10

2．1常见工业微生物的

形态与分类11

2．1．1原核微生物11

2．1．2真核微生物15

2．1．3非细胞型微生物19

2．2微生物的营养与生长23

2．2．1微生物的六大类

营养物质23

2．2．2微生物的营养类型25

2．2．3微生物的生长26

2．2．4微生物培养基30

2．3微生物的代谢与调节34

2．3．1微生物的产能代谢34

2．3．2微生物的耗能代谢40

2．3．3微生物代谢的调节46

2．4工业微生物筛选51

2．4．1工业微生物的来源51

2．4．2工业微生物的筛选

步骤与方法51

2．4．3工业微生物筛选实例57

3遗传信息的表达与调控59

3．1遗传物质的结构和功能59

3．1．1染色体59

3．1．2核酸60

3．1．3基因和基因组66

3．2DNA复制68

3．2．1DNA复制的起始阶段68

3．2．2DNA链的延长70

3．2．3DNA复制的终止阶段71

3．3转录71

3．3．1启动72

3．3．2延伸72

3．3．3终止72

3．3．4真核生物的

RNA加工74

3．4翻译76

3．4．1氨基酸的活化77

3．4．2多肽链合成的起始78

3．4．3多肽链的延长79

3．4．4翻译的终止80

3．4．5蛋白质翻译后

加工修饰81

3．5基因表达的调控81

3．5．1原核生物基因的

表达调控81

3．5．2真核生物基因的

表达调控85

4基因突变与诱变育种88

4．1基因突变88

4．1．1突变的种类与机制88

4．1．2突变的表型效应90

4．1．3回复突变和抑制突变94

4．1．4增变基因和突变热点97

4．1．5突变体的形成

与表型延迟97

4．1．6突变的修复98

4．2诱变剂100

4．2．1物理诱变剂100

4．2．2化学诱变剂103

4．3诱变育种108

4．3．1诱变育种的作用

和特点108

4．3．2诱变育种前的准

备工作110

4．3．3诱变112

4．3．4筛选115

4．3．5常见突变株的筛选118

4．4推理育种127

4．4．1组成型突变株的选育128

4．4．2抗分解调节突

变株的选育128

4．4．3营养缺陷型在推理育

种中的应用129

4．4．4渗漏缺陷型在推理

育种中的应用131

4．4．5抗反馈调节突变

株的选育131

4．4．6解除磷酸盐调节突

变株的选育134

4．4．7细胞膜透性突

变株的选育134

4．4．8次生代谢障碍突

变株的应用135

4．4．9抗生素酶缺失突

变株的筛选136

4．4．10形态突变株的筛选136

4．4．11适应酶系统调节突

变株的筛选137

5基因重组与杂交育种138

5．1基因重组138

5．1．1原核微生物的

基因重组138

5．1．2真核微生物的

基因重组150

5．2杂交育种152

5．2．1细菌杂交育种152

5．2．2放线菌杂交育种153

5．2．3霉菌杂交育种158

5．2．4酵母菌杂交育种161

5．2．5原生质体融合162

5．2．6基因组重排育种167

5．2．7转导育种168

5．2．8转化育种169

6重组DNA技术与分子育种170

6．1重组DNA技术171

6．1．1目的基因的获得171

6．1．2载体的构建176

6．1．3目的基因与载体

的酶切和连接180

6．1．4重组分子导入

宿主细胞183

6．1．5重组体的筛选

和鉴定185

6．2定向进化186

6．2．1定点突变187

6．2．2易错PCR191

6．2．3DNA重排192

6．3代谢工程198

6．3．1代谢工程的基本原

理和研究方法199

6．3．2初级代谢产物的

代谢工程202

6．3．3次级代谢产物的

代谢工程203

6．4系统生物技术与

合成生物学209

6．4．1系统生物技术209

6．4．2合成生物学214

7菌种保藏与专利保护219

7．1菌种的退化与防治219

7．1．1菌种退化的现象219

7．1．2菌种退化的原因219

7．1．3菌种退化的防止220

7．2菌种的保藏221

7．2．1菌种保藏的原理221

7．2．2常用的菌种保藏方法222

7．2．3菌种保藏的注意事项225

7．2．4菌种保藏机构225

7．3微生物菌种保藏及

其专利保护226

7．3．1微生物菌种专

利申请文件227

7．3．2国际承认用于专利程

序的微生物保藏

布达佩斯条约227

7．3．3国际专利菌种

保藏机构228

7．4基因的专利保护229

7．4．1基因资源的有限性229

7．4．2对基因的占有方式

是“基因专利”229

7．4．3基因专利的商业价值229

7．4．4基因专利的法律效力230

参考文献231

《工业微生物育种学》是在《工业微生物遗传育种学原理与应用》基础上，补充最新研究成果和吸收大量读者的宝贵意见后重新编写而成，为浙江省重点建设教材项目。全书分7章，包括绪论、工业微生物学基础、遗传信息的表达与调控、基因突变与诱变育种、基因重组与杂交育种、重组DNA技术与分子育种、菌种保藏与专利保护等。本书力求内容全面，系统性强，理论与实践并重，方法与实例并蓄，并能反映工业微生物育种学的最新研究成果。
　　《工业微生物育种学》可作为高等院校生物工程、生物技术、制药工程等专业本科生的教材，也可作为从事医药、食品、酶制剂等微生物发酵领域的生产、管理、研究和开发的科技人员的参考书。