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第一章 微生物与工业微生物学1

第一节 微生物概述1

一、微生物的发现1

二、微生物的定义及成员2

三、微生物的特性4

四、微生物的分类、鉴定和命名6

第二节 工业微生物学发展简史10

一、利用微生物的自然发酵酿造传统食品10

二、微生物形态与发酵生理学的开创性研究11

三、微生物发酵工业的兴起与发展12

四、现代工业微生物学的新发展13

五、新世纪工业微生物学的发展趋势14

本章小结14

复习思考题15

第二章 重要的工业微生物种类16

第一节 单细胞原核微生物——细菌16

一、细菌的个体形态及大小16

二、细菌细胞的结构及功能19

三、细菌的繁殖与群体形态29

四、细菌的分类系统32

五、工业上重要的细菌及其应用32

第二节 原核丝状微生物——放线菌38

一、放线菌的形态与结构38

二、放线菌的生长与繁殖方式40

三、放线菌的生理特性41

四、放线菌与细菌和霉菌的比较41

五、工业上有重要用途的主要放线菌42

第三节 单细胞真核微生物——酵母菌45

一、酵母菌的形态与大小45

二、酵母菌的细胞结构45

三、酵母菌的培养特征48

四、酵母菌的繁殖方式49

五、酵母菌的分类位置51

六、工业上有重要用途的主要酵母菌51

第四节 真核丝状微生物——霉菌54

一、霉菌的形态与大小54

二、霉菌的培养特征55

三、霉菌细胞的结构56

四、霉菌的繁殖方式56

五、霉菌的分类位置59

六、工业上有重要用途的主要霉菌59

第五节 形成大型肉质子实体的真菌——蕈菌69

一、蕈菌的生长发育过程69

二、蕈菌的繁殖方式71

三、蕈菌的主要用途72

第六节 大型原核微生物——蓝细菌73

一、蓝细菌的形态特征及大小73

二、蓝细菌的细胞结构及组成74

三、蓝细菌的生理特性74

四、蓝细菌的主要用途75

第七节 原核微生物的病毒——噬菌体75

一、病毒的主要特征76

二、噬菌体的形态结构76

三、噬菌体的生长繁殖方式78

四、噬菌体与工业微生物发酵生产84

五、噬菌体在基因工程中的应用85

本章小结88

复习思考题90

第三章 微生物的生长繁殖及其控制91

第一节 微生物的生长繁殖91

一、微生物生长繁殖的测定91

二、微生物的生长规律93

第二节 微生物生长繁殖的营养98

一、微生物的营养元素98

二、微生物的营养类型101

三、微生物吸收营养物质的方式103

四、微生物的培养基质105

第三节 环境条件对微生物生长繁殖的影响110

一、物理因素对微生物的影响110

二、化学因素对微生物的影响119

第四节 微生物生长繁殖的控制122

一、高温灭菌123

二、化学杀菌或抑菌127

本章小结130

复习思考题130

第四章 工业微生物学基本实验技术131

第一节 工业微生物的制片与显微技术131

一、工业微生物显微标本片制作技术131

二、常用显微镜的构造、性能及操作技术135

第二节 工业微生物的纯培养技术140

一、培养基的配制与灭菌技术140

二、无菌操作技术142

三、工业微生物分离与纯化技术142

四、厌氧微生物纯培养技术146

五、工业微生物菌种保藏技术149

第三节 工业微生物的生理与发酵试验技术150

一、微生物对碳源的利用试验150

二、微生物对氮源的利用试验151

三、酵母菌的酒精发酵试验152

四、短杆菌的谷氨酸发酵试验153

第四节 工业微生物的检测技术153

一、工业微生物数量的测定153

二、食品卫生的微生物学检测155

三、噬菌体的检查及效价测定158

本章小结159

复习思考题160

第五章 微生物的代谢调节与控制161

第一节 微生物代谢的多样性161

一、微生物生物氧化的类型和产能161

二、工业微生物重要的分解代谢途径及产物163

第二节 微生物初级代谢产物的代谢调节170

一、诱导酶的产生与反馈阻遏172

二、分解代谢产物阻遏175

三、酶活性的反馈抑制177

四、微生物代谢调节的特性179

五、代谢调节的人工控制180

第三节 微生物次级代谢产物的代谢调节186

一、次级代谢产物的特征187

二、次级代谢的主要调节机制188

三、次级代谢产物的代谢调控实例：β-内酰胺类抗生素的发酵生产197

本章小结200

复习思考题201

第六章 微生物遗传变异与育种202

第一节 工业微生物菌种的筛选202

一、微生物菌种获得的途径202

二、工业微生物的筛选203

第二节 微生物遗传学209

一、遗传变异的物质基础209

二、微生物的染色体分子结构211

三、微生物基因组215

四、染色体外遗传成分218

五、转座遗传因子224

第三节 基因突变226

一、基因突变概述226

二、基因突变的特点227

三、基因突变的表型特性228

四、基因突变机制230

五、突变的修复239

第四节 基因重组243

一、原核生物的基因重组243

二、真核微生物的基因重组253

第五节 工业微生物育种257

一、工业微生物的诱变育种257

二、工业微生物代谢调节控制育种259

三、工业微生物杂交育种260

四、原生质体融合育种262

五、基因工程267

本章小结269

复习思考题270

第七章 微生物的生态与环境保护271

第一节 微生物生态的基础271

一、生态系统与生态平衡271

二、自然界中微生物的分布272

三、微生物在自然界物质循环中的作用276

四、微生物生态的研究方法278

第二节 微生物与环境生物之间的关系279

一、中性同生279

二、偏利共生279

三、互惠同生280

四、共生281

五、捕食281

六、寄生281

七、偏害共生281

八、竞争282

第三节 具有环境保护功能的微生物菌群282

一、好氧处理中的微生物菌群282

二、厌氧处理中的微生物菌群283

三、降解有害有毒污染物的特殊微生物284

第四节 微生物与环境保护285

一、微生物与污水处理285

二、微生物对污染物的降解与转化288

三、污染环境的生物修复290

四、微生物与环境监测291

本章小结292

复习思考题292

第八章 免疫学基础293

第一节 病原微生物的传染293

一、传染与传染病293

二、病原微生物的致病机制293

三、传染的结局297

第二节 机体抗传染的免疫297

一、机体对传染的非特异性免疫297

二、机体对传染的特异性免疫300

第三节 抗原和抗体303

一、抗原303

二、抗体306

三、血清学反应308

第四节 人工免疫313

一、人工自动免疫313

二、人工被动免疫314

本章小结315

复习思考题315

第九章 微生物与现代食品工业316

第一节 微生物引起食品腐败变质的条件316

一、食品的特性316

二、微生物318

三、环境因素319

第二节 微生物与食品的腐败变质321

一、动物性食品的腐败变质323

二、植物性食品的腐败变质329

三、罐藏食品的腐败变质333

第三节 食品卫生与食品检验336

一、食品卫生336

二、食品中微生物的检验339

三、国际上的取样方案和卫生标准341

第四节 微生物与发酵食品345

一、传统发酵食品345

二、现代发酵食品349

本章小结352

复习思考题352

第十章 微生物与现代发酵工业354

第一节 微生物发酵生产酒精354

一、发酵法酒精生产的传统技术354

二、发酵法酒精生产的新技术355

第二节 微生物发酵生产有机溶剂358

一、甘油的发酵生产358

二、丙酮丁醇的发酵生产360

三、2,3-丁二醇的发酵生产361

四、1,3-丙二醇的发酵生产361

第三节 微生物发酵生产有机酸362

一、柠檬酸的发酵生产362

二、衣康酸的发酵生产365

三、苹果酸的发酵生产367

四、乳酸的发酵生产368

五、葡糖酸的发酵生产368

六、己酸的发酵生产369

第四节 微生物发酵生产氨基酸369

一、谷氨酸的发酵生产370

二、赖氨酸的发酵生产371

三、苏氨酸的发酵生产373

四、芳香族氨基酸的发酵生产374

第五节 微生物发酵生产核苷酸377

一、肌苷及肌苷酸的发酵生产378

二、鸟苷及鸟苷酸的发酵生产382

第六节 微生物发酵生产酶制剂383

一、α-淀粉酶的发酵生产384

二、糖化酶的发酵生产384

三、β-淀粉酶的发酵生产385

四、蛋白酶的发酵生产385

五、其他酶制剂的发酵生产386

六、酶制剂工业的发展趋势387

第七节 微生物发酵生产单细胞蛋白388

一、生产单细胞蛋白的菌种388

二、各种类型单细胞蛋白的生产389

三、单细胞蛋白的开发利用趋势389

本章小结391

复习思考题391

第十一章 微生物与现代生物制药工业392

第一节 微生物来源抗生素的研究与生产393

一、微生物发酵法生产天然抗生素394

二、半合成抗生素的酶促生产404

第二节 应用微生物生产各类生物药物408

一、微生物生产氨基酸类和核苷酸类药物408

二、微生物生产维生素及辅酶类药物410

三、微生物生产药用酶414

四、微生物转化生产甾体类药物417

五、微生物制备生物制品419

第三节 新微生物药物的研究开发421

一、微生物产生的酶抑制剂421

二、微生物产生的免疫调节剂425

三、微生物产生的受体颉颃剂426

第四节 以微生物为表达系统的基因工程药物428

一、基因工程药物概述428

二、基因工程药物无性繁殖系的组建430

三、基因工程药物的生产430

本章小结431

复习思考题432

主要参考书目433