1绪论1
11生物技术的定义和性质1
12生物技术的发展及应用概况2
121经验生物技术时期(从人类出现到
19世纪中期)2
122近代生物技术建立时期(19世纪
50年代至20世纪40年代)3
123近代生物技术的全盛时期(20世纪
40年代初到20世纪70年代末)5
124现代生物技术建立和发展时期
(从20世纪70年代末开始)11
13生物技术的发展趋势17生物反应过程原理篇
2菌种选育30
21菌种的来源30
211生物物质产生菌的筛选30
2111微生物——生物产物的
来源30
2112待筛选样品的性质30
2113筛选方案的设计30
212微生物选择性分离的原理和
发展30
2121含微生物材料的选择30
2122材料的预处理31
2123所需菌种的分离32
2124菌种的培养33
2125菌落的选择33
213重要工业微生物的分离33
2131施加选择压力(selective
pressure)的分离方法34
2132随机分离方法35
22菌种选育36
221自然选育36
222诱变育种37
2221诱变育种的基本原理37
2222诱变育种的一般步骤38
2223诱变育种工作中几个应注意
的问题39
2224介绍几种物理、化学诱变剂
的使用方法40
223抗噬菌体菌株的选育41
2231噬菌体的分布41
2232抗噬菌体菌株的选育41
2233噬菌体的防治42
224杂交育种43
2241细菌的杂交43
2242放线菌的杂交育种44
2243霉菌的杂交育种46
225原生质体融合技术48
2251原生质体融合的优越性48
2252原生质体融合的一般步骤48
2253原生质体融合技术在微生物
育种中的应用49
226DNA重组技术49
2261DNA重组技术的基本过程50
2262工程菌的稳定性问题56
227菌种保藏58
2271菌种保藏的重要意义58
2272菌种保藏的原理和方法58
2273国内外主要菌种保藏机构
介绍60
3微生物代谢调节62
31基本代谢的调节62
311酶活性的调节62
3111代谢调节的部位62
3112共价修饰63
3113变(别)构控制63
3114其他调节方式65
312酶合成的调节65
3121诱导作用65
3122分解代谢物阻遏65
3123反馈调节66
3124协调控制68
313代谢系统的分子控制机制69
3131遗传控制69
3132DNA结合蛋白:激活剂
与阻遏物70
3133二元调节系统71
3134RNA水平的调节机制:衰减
器模型71
32微生物次级代谢72
321微生物次级代谢的特性72
322次级代谢物的生物合成73
3221前体的概况和来源73
3222前体的作用75
3223前体的限制性77
3224把前体引入次级代谢物生物
合成的专用途径78
3225前体聚合作用过程78
3226次级代谢物结构的后几
步修饰79
3227复合抗生素中不同部分
的装配79
3228次级代谢物合成酶的专
一性80
323抗生素的生物合成80
3231短链脂肪酸为前体的抗
生素80
3232以氨基酸为前体的抗生素86
3233以经修饰的糖为前体的
抗生素90
33代谢工程93
331代谢通量(物流、信息流)的
概念94
332代谢工程的应用94
333代谢(物)流分析94
334代谢控制分析95
4微生物培养基99
41培养基的类型及功能99
411按纯度分类99
412按状态分类100
413按用途分类100
4131孢子培养基100
4132种子培养基100
4133发酵培养基100
42发酵培养基的成分及来源101
421碳源101
4211糖类101
4212油和脂肪102
4213有机酸102
4214烃和醇类102
422氮源102
4221有机氮源102
4222无机氮源104
423无机盐及微量元素104
424水106
425生长因子、前体、产物促进剂和
抑制剂106
4251生长因子106
4252前体107
4253抑制剂和产物促进剂107
43培养基的设计及优化108
431培养基成分选择的原则108
4311菌体的同化能力108
4312代谢的阻遏和诱导109
4313合适的C、N比110
4314pH的要求111
432培养基的优化111
4321理论转化率的计算111
4322实验设计112
433培养基设计时注意的一些相
关问题118
4331原料及设备的预处理118
4332原材料的质量118
4333发酵特性的影响119
4334灭菌119
5灭菌120
51灭菌的方法120
511化学灭菌120
512射线灭菌120
513干热灭菌120
514湿热灭菌120
515过滤除菌121
52培养基的湿热灭菌121
521微生物的死亡速率与理论灭
菌时间121
522培养基的分批灭菌122
523培养基的连续灭菌126
53空气的除菌132
531发酵用无菌空气的质量标准132
532空气预处理132
533空气的过滤除菌137
54无菌检测及发酵废气废物的安
全处理141
541无菌检测141
542发酵废气废物的安全处理142
6种子扩大培养144
61种子制备工艺144
611实验室种子制备144
612生产车间种子制备145
613影响种子质量的因素147
62种子质量的控制措施148
7发酵工艺控制150
71引言150
72发酵过程技术原理150
721分批发酵150
7211分批发酵的基础理论150
7212重要的生长参数152
7213分批发酵的优缺点153
722补料(流加)分批发酵154
7221补料分批发酵理论基础154
7222分批补料的优化154
723半连续发酵155
724连续发酵156
7241单级连续发酵的理论基础156
7242多级连续培养157
7243连续培养在工业生产中
的应用157
7244连续培养中存在的问题158
73发酵条件的影响及其控制159
731基质浓度对发酵的影响及其
控制160
732灭菌情况161
733种子质量161
7331接种菌龄161
7332接种量161
734温度对发酵的影响161
7341温度对微生物生长的影响161
7342温度对发酵的影响163
7343*适温度的选择164
735pH的影响165
7351发酵过程中pH变化的
规律165
7352*适pH的选择165
7353pH 的监控165
736溶氧的影响166
7361临界氧167
7362溶氧作为发酵异常的指示168
7363溶氧参数在过程控制方面
的应用168
7364溶氧的控制169
737二氧化碳和呼吸商171
7371CO2对发酵的影响171
7372呼吸商与发酵的关系172
738加糖、补料对发酵的影响及其
控制173
7381补料的策略173
7382补料的依据和判断174
739比生长速率的作用与控制176
74泡沫对发酵的影响及其控制178
741泡沫的产生及其影响178
742发酵过程中泡沫的消长规律178
743泡沫的控制178
7431机械消沫179
7432消泡剂消沫179
7433消沫剂的应用179
75发酵终点的判断180
76发酵染菌的防治及处理181
761染菌的途径分析181
762染菌的判断和防治181
763生产技术管理对染菌防治
的重要性183
77发酵过程参数监测的研究概况183
771设定参数184
772状态参数184
773间接参数185
774离线发酵分析186
775在线发酵仪器的研究进展186
776计算机在发酵过程监控方面
的应用188
8生物反应动力学及过程分析191
81酶反应191
811单底物酶触反应191
812底物抑制193
813抑制剂的影响193
8131竞争性抑制193
8132非竞争性抑制194
8133反竞争性抑制194
8134可逆反应195
8135双底物反应195
8136酶的稳定性196
82培养过程的物料平衡197
821得率系数和比速率197
8211得率系数197
8212比速率198
822培养过程的化学计量关系199
83分批培养200
831分批培养中细胞的生长201
832分批培养中的基质消耗204
833产物的生成205
84连续培养205
841单级连续培养206
842多级连续培养208
843细胞循环利用209
844连续培养的应用210
85补料分批培养216
851补料分批培养216
8511恒速流加216
8512指数流加219
852反复补料分批培养219
86培养与分离的耦合220
861透析221
8611连续培养连续透析221
8612分批培养分批透析223
8613分批培养连续透析223
862过滤和培养耦合224
87基因工程菌培养224
871脱落性不稳定对发酵的影响225
872基因工程菌发酵实例228
8721干扰素发酵228
8722中性蛋白酶发酵230
9酶催化反应233
91酶催化反应233
911酶和细胞的固定化方法233
9111吸附法233
9112包埋法234
9113交联法236
9114化学共价法237
912酶催化反应的应用实例237
9121酶催化在工业及医药上
的应用237
9122酶催化研究的新动态241
92微生物转化243
921微生物转化一般过程244
922培养系统类型244
923底物加入246
924微生物转化的类型246
925微生物转化的应用247
93非水相酶催化251
931非水相酶催化的特性及光学纯
化合物对有机相酶反应的挑战252
932非水相酶催化中的一些基本
原理253
933非水相酶催化反应的应用255
9331有机相酶促酯化或转酯化
反应用于酯的合成和醇、
酸、酯的拆分255
9332有机溶剂中肽的合成及其
应用258
10动物细胞培养264
101细胞培养物的特性264
1011细胞的贴壁依赖性生长265
1012细胞培养物265
10121原代培养物265
10122正常细胞265
10123转化细胞266
10124肿瘤细胞266
1013细胞的生长和死亡266
102培养基267
1021培养基的物理性质267
10211pH267
10212缓冲267
10213渗透压268
10214温度268
10215黏度268
10216表面张力和泡沫268
1022细胞培养基的基本组成268
10221水268
10222低相对分子质量营养物268
10223非营养性物质269
1023血清269
1024无血清和无蛋白培养基270
10241无血清培养基270
10242无血清培养基的常用
添加成分270
1025营养物的代谢271
10251葡萄糖的代谢271
10252谷氨酰胺的代谢272
10253其他氨基酸的代谢272
10254代谢流分析273
103细胞培养的基本方法274
1031动物细胞培养基本工艺274
1032维持培养和放大培养275
10321培养容器275
10322微载体275
10323贴壁培养276
10324悬浮培养276
1033细胞计数276
1034细胞保存277
104细胞培养用生物反应器277
1041动物细胞培养用生物反应
器的形式277
10411气升式生物反应器277
10412通气搅拌生物反应器278
10413中空纤维管生物反应器278
10414无泡搅拌反应器279
10415流化床和填充床反应器279
1042细胞培养生物反应器的控
制系统279
1043生物反应器中的细胞培养模式280
10431分批培养280
10432流加培养281
10433半连续培养281
10434连续培养281
10435灌注培养281
105组织工程282
1051体外重建人体组织的培养282
10511培养方式282
10512细胞分化283
10513细胞特性的检测283
1052组织工程的研究进展283
10521人工皮肤283
10522造血组织283
10523人工肝脏284
10524胰组织284
10525软骨组织284
106实例:杂交瘤细胞培养工艺284
1061细胞株284
1062培养基制备284
1063细胞的冻存和复苏285
10631冻存285
10632复苏285
1064方瓶和转瓶分批培养285
1065生物反应器流加培养285
10651反应器准备285
10652细胞培养286
1066生物反应器灌注培养287
10661反应器准备287
10662细胞培养287
11植物细胞培养289
111植物细胞培养发展史289
112植物细胞培养特性与基本培养
技术289
1121植物细胞培养特性289
1122基本培养技术290
113快速繁殖290
114植物细胞遗传、生理、生化和病毒
方面的研究291
115有用代谢物的生产291
1151为何要用细胞培养技术291
1152产品研究开发现状292
1153育种294
1154影响因子294
11541培养基294
11542碳源295
11543氮源296
11544磷源296
11545激素及其类似物296
11546金属离子297
11547前体297
11548诱导子298
11549光298
115410温度300
115411pH300
115412氧300
115413分化与形质300
115414细胞龄301
116大量培养技术301
1161生物反应器的选型、设计
与开发301
1162反应器操作条件302
11621光照303
11622剪切力303
11623氧供应303
11624气体成分304
11625培养液黏度304
1163过程开发与反应器操作策略304
11631连续培养305
11632两段培养305
11633细胞固定化305
11634两相培养与过程耦合305
11635高密度培养306
11636过程检测、模型与控制306
117小结和展望306
12微藻培养技术312
121微藻的生物学特点312
1211微藻定义及分类312
12111蓝藻门313
12112绿藻门313
12113金藻门313
12114红藻门313
1212微藻的应用价值313
12121医药来源314
12122保健食品314
12123饵料314
12124基因工程产品314
12125其他应用315
1213微藻的国内外应用现状及存
在的问题315
122微藻培养用生物反应器315
1221微藻光自养培养用光生物反
应器315
1222微藻大规模自养培养特点
分析316
1223敞开式和封闭式光生物反应器
特点及国内外研究概况316
12231敞开式反应器316
12232封闭式光生物反应器317
1224微藻大规模异养培养用生物
反应器319
123微藻光自养培养319
1231微藻光自养生长的影响因子319
12311光照319
12312温度319
12313培养液pH320
12314营养盐320
12315溶解氧321
1232微藻光自养生长动力学321
12321细胞浓度增长模型321
12322基质限制模型321
1233微藻光自养培养技术321
12331藻种322
12332培养基322
12333培养系统322
12334生长条件控制323
12335收获323
12336干燥323
1234经济型微藻的光自养大规模
培养323
12341螺旋藻323
12342小球藻325
12343杜氏藻325
12344饵料微藻的生产326
1235微藻光自养大规模培养过程的
综合优化327
124微藻异养培养328
1241可进行异养/兼养培养的微
藻种类329
1242微藻异养代谢330
12421有机物的吸收330
12422有机物的代谢331
1243微藻高密度异养培养技术332
12431可异养的微藻种的甄别
与选育332
12432异养培养用培养基333
12433异养培养系统及其优化333
12434微藻组分或目的产物合成
的调控334
1244异养培养实例——饵料微藻的
异养培养334
125展望335
1251海洋生化工程在微藻培养中
的应用335
1252我国微藻大规模培养技术的发
展方向335