微生物遗传育种学（第二版）
￥55.00定价
作者： 诸葛健，李华钟，诸葛斌主编
出版时间：2025-03
出版社：化学工业出版社
- 化学工业出版社
- 9787122470973
- 2版
- 545613
- 16开
- 2025-03
- 407
- 247
- Q933
- 本科
作者简介
目录
第一章 绪论 001
第一节 工业微生物菌种 001
第二节 微生物遗传育种的遗传学原理 002
一、遗传物质的结构和功能 002
二、DNA 复制 005
第三节 RNA 和蛋白质合成 008
一、转录 008
二、翻译 009
第四节 基因表达规则 012
一、诱导和阻遏 013
二、基因表达的操纵子学说 013
第五节 微生物遗传育种技术简介 015
一、诱变育种 015
二、基因重组育种 016
三、重组DNA 技术 016
第六节 微生物菌种选育简史 017
一、工业微生物育种简史 018
二、与工业微生物育种有关的重要发现与成就 018
三、合成生物学技术与微生物育种 020
思考题 021
第二章 基因突变及其机制 022
第一节 基因突变 022
一、基因符号 022
二、基因突变的类型 023
三、基因突变的规律 027
第二节 突变的生成过程 031
一、诱变剂接触DNA 分子之前 032
二、DNA 的损伤 032
三、DNA 的修复 034
四、突变基因的形成 043
五、从突变到突变表型 045
第三节 自发突变的机制 045
一、DNA 的复制差错 045
二、DNA 分子自发的化学变化 046
三、DNA 分子的运动 046
四、转座因子的作用 047
五、自身代谢产物的诱变作用 048
六、背景辐射和环境因素引起的诱变 048
第四节 诱变剂及其作用机制 048
一、化学诱变剂 048
二、物理诱变剂 056
思考题 061
第三章 传统育种技术及应用 062
第一节 诱变育种 062
一、概述 062
二、诱变育种方案的设计 064
三、诱变育种的一般流程 065
四、诱变育种需要注意的一些问题 073
第二节 营养缺陷型突变菌株的筛选与应用 074
一、营养缺陷型及其应用 074
二、营养缺陷型突变株的筛选 077
第三节 抗反馈调节突变型的筛选及应用 083
一、反馈调节和抗反馈调节突变 083
二、抗结构类似物突变株的筛选及应用 086
第四节 其他突变型的筛选及应用 089
一、组成型突变株的筛选 089
二、抗降解代谢物阻遏突变株的筛选与应用 090
三、细胞膜透性突变株的筛选与应用 091
四、次生代谢障碍突变株的筛选与应用 092
五、其他抗性突变株的筛选与应用 093
六、无泡沫突变株的筛选与应用 094
第五节 原生质体育种 094
一、原生质体融合育种 095
二、原生质体诱变育种 099
三、原生质体转化技术 100
第六节 基因组改组技术 101
一、基因组改组技术的原理 101
二、基因组改组技术的操作流程 101
三、基因组改组技术的应用 103
第七节 菌种退化及其防止措施 103
一、菌种退化及其表现 104
二、菌种退化的原因 104
三、防止菌种退化的措施 105
四、退化菌种的复壮 106
思考题 107
第四章 基因重组与分子育种技术 108
第一节 基因重组的方式 108
一、转化 108
二、转导 111
三、接合 113
四、真菌的有性生殖 116
第二节 重组质粒的构建 118
一、质粒载体 118
二、工具酶 118
三、重组体的筛选与鉴定 121
第三节 基因的表达 123
一、目的基因的获得 123
二、原核表达系统 124
三、真核表达系统 127
四、基因的表达与调控 129
五、基因表达性能测定 132
第四节 基因编辑育种 135
一、基因重组系统 135
二、基因编辑技术 137
三、基因编辑技术的应用 140
第五节 蛋白质分子的改造 146
一、非理性设计 146
二、蛋白质的定向进化 147
三、半理性设计 150
四、理性设计 151
五、AI 辅助的蛋白质改造 155
第六节 其他技术在分子育种中的应用 156
一、组学技术 156
二、高通量筛选技术 161
三、合成生物学技术 164
思考题 168
第五章 工业微生物育种几种主要策略 169
第一节 代谢通路优化的常规策略 169
一、代谢通量与目标产物 169
二、目标产物关键代谢基因的强化 171
三、副产物代谢基因的删减 174
四、模块化设计育种策略 178
五、代谢通量育种注意点 185
第二节 代谢精细调控策略 188
一、酶促速率平衡与代谢效能 188
二、强化酶促代谢速率 191
三、菌株代谢分子水平动态调控 197
四、调控辅因子优化代谢途径 200
第三节 物质跨膜运输强化策略 204
一、转运和代谢 204
二、发酵底物跨膜转运蛋白 206
三、增强菌株跨膜运输效率 210
第四节 强化鲁棒性策略 213
一、鲁棒性(抗逆)与发酵性能 213
二、抗逆元件与鲁棒性/菌株表型之间的关系 214
三、HOG 的高糖和渗透压鲁棒性应答 216
四、抗逆元件强化菌株鲁棒性 218
思考题 224
附录 微生物遗传育种实验 225
实验一 紫外诱变技术及抗药性突变菌株的筛选 225
实验二 质粒DNA 的小量制备及电泳检测 227
实验三 大肠杆菌的转化实验 230
实验四 酵母原生质体融合 231
实验五 碱性蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的表达 233
实验六 利用CRISPR/Cas9 系统在酿酒酵母中进行基因编辑 237
参考文献 247
第一节 工业微生物菌种 001
第二节 微生物遗传育种的遗传学原理 002
一、遗传物质的结构和功能 002
二、DNA 复制 005
第三节 RNA 和蛋白质合成 008
一、转录 008
二、翻译 009
第四节 基因表达规则 012
一、诱导和阻遏 013
二、基因表达的操纵子学说 013
第五节 微生物遗传育种技术简介 015
一、诱变育种 015
二、基因重组育种 016
三、重组DNA 技术 016
第六节 微生物菌种选育简史 017
一、工业微生物育种简史 018
二、与工业微生物育种有关的重要发现与成就 018
三、合成生物学技术与微生物育种 020
思考题 021
第二章 基因突变及其机制 022
第一节 基因突变 022
一、基因符号 022
二、基因突变的类型 023
三、基因突变的规律 027
第二节 突变的生成过程 031
一、诱变剂接触DNA 分子之前 032
二、DNA 的损伤 032
三、DNA 的修复 034
四、突变基因的形成 043
五、从突变到突变表型 045
第三节 自发突变的机制 045
一、DNA 的复制差错 045
二、DNA 分子自发的化学变化 046
三、DNA 分子的运动 046
四、转座因子的作用 047
五、自身代谢产物的诱变作用 048
六、背景辐射和环境因素引起的诱变 048
第四节 诱变剂及其作用机制 048
一、化学诱变剂 048
二、物理诱变剂 056
思考题 061
第三章 传统育种技术及应用 062
第一节 诱变育种 062
一、概述 062
二、诱变育种方案的设计 064
三、诱变育种的一般流程 065
四、诱变育种需要注意的一些问题 073
第二节 营养缺陷型突变菌株的筛选与应用 074
一、营养缺陷型及其应用 074
二、营养缺陷型突变株的筛选 077
第三节 抗反馈调节突变型的筛选及应用 083
一、反馈调节和抗反馈调节突变 083
二、抗结构类似物突变株的筛选及应用 086
第四节 其他突变型的筛选及应用 089
一、组成型突变株的筛选 089
二、抗降解代谢物阻遏突变株的筛选与应用 090
三、细胞膜透性突变株的筛选与应用 091
四、次生代谢障碍突变株的筛选与应用 092
五、其他抗性突变株的筛选与应用 093
六、无泡沫突变株的筛选与应用 094
第五节 原生质体育种 094
一、原生质体融合育种 095
二、原生质体诱变育种 099
三、原生质体转化技术 100
第六节 基因组改组技术 101
一、基因组改组技术的原理 101
二、基因组改组技术的操作流程 101
三、基因组改组技术的应用 103
第七节 菌种退化及其防止措施 103
一、菌种退化及其表现 104
二、菌种退化的原因 104
三、防止菌种退化的措施 105
四、退化菌种的复壮 106
思考题 107
第四章 基因重组与分子育种技术 108
第一节 基因重组的方式 108
一、转化 108
二、转导 111
三、接合 113
四、真菌的有性生殖 116
第二节 重组质粒的构建 118
一、质粒载体 118
二、工具酶 118
三、重组体的筛选与鉴定 121
第三节 基因的表达 123
一、目的基因的获得 123
二、原核表达系统 124
三、真核表达系统 127
四、基因的表达与调控 129
五、基因表达性能测定 132
第四节 基因编辑育种 135
一、基因重组系统 135
二、基因编辑技术 137
三、基因编辑技术的应用 140
第五节 蛋白质分子的改造 146
一、非理性设计 146
二、蛋白质的定向进化 147
三、半理性设计 150
四、理性设计 151
五、AI 辅助的蛋白质改造 155
第六节 其他技术在分子育种中的应用 156
一、组学技术 156
二、高通量筛选技术 161
三、合成生物学技术 164
思考题 168
第五章 工业微生物育种几种主要策略 169
第一节 代谢通路优化的常规策略 169
一、代谢通量与目标产物 169
二、目标产物关键代谢基因的强化 171
三、副产物代谢基因的删减 174
四、模块化设计育种策略 178
五、代谢通量育种注意点 185
第二节 代谢精细调控策略 188
一、酶促速率平衡与代谢效能 188
二、强化酶促代谢速率 191
三、菌株代谢分子水平动态调控 197
四、调控辅因子优化代谢途径 200
第三节 物质跨膜运输强化策略 204
一、转运和代谢 204
二、发酵底物跨膜转运蛋白 206
三、增强菌株跨膜运输效率 210
第四节 强化鲁棒性策略 213
一、鲁棒性(抗逆)与发酵性能 213
二、抗逆元件与鲁棒性/菌株表型之间的关系 214
三、HOG 的高糖和渗透压鲁棒性应答 216
四、抗逆元件强化菌株鲁棒性 218
思考题 224
附录 微生物遗传育种实验 225
实验一 紫外诱变技术及抗药性突变菌株的筛选 225
实验二 质粒DNA 的小量制备及电泳检测 227
实验三 大肠杆菌的转化实验 230
实验四 酵母原生质体融合 231
实验五 碱性蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的表达 233
实验六 利用CRISPR/Cas9 系统在酿酒酵母中进行基因编辑 237
参考文献 247
