本書內(nèi)容包括3部分:緒論、發(fā)酵工程基本實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。緒論部分主要介紹發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室的基本要求和設(shè)備,統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理。基本實(shí)驗(yàn)包括6部分:1.菌種選育,介紹了4類常用的菌種選育方法:物理誘變、化學(xué)誘變、原生質(zhì)體融合和基因工程方法。2.培養(yǎng)基配制與滅菌,介紹了微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求及常用的營(yíng)養(yǎng)成分,培養(yǎng)基配制方法和注意事項(xiàng)。3.搖瓶發(fā)酵,介紹了搖瓶發(fā)酵的基本操作,包括接種、移種、種子制備、發(fā)酵的單元操作技術(shù)。4. 發(fā)酵生化參數(shù)的檢測(cè),介紹了發(fā)酵過(guò)程常規(guī)的參數(shù)檢測(cè)方法,如菌濃、基質(zhì)、產(chǎn)物濃度的檢測(cè)方法,同時(shí)還介紹了核酸、酶活、蛋白質(zhì)等反應(yīng)代謝的參數(shù)。5.儀器分析,介紹了用氣相色譜儀、液相色譜儀等檢測(cè)代謝中間物的原理與方法。6.過(guò)程工程參數(shù)檢測(cè),主要是介紹反應(yīng)器中KLa、攪拌轉(zhuǎn)速、氧傳遞速率的檢測(cè)方法。綜合實(shí)驗(yàn)是在基本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的提高,實(shí)驗(yàn)既有發(fā)酵全過(guò)程的訓(xùn)練如培養(yǎng)、參數(shù)檢測(cè)、過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析的組合,也有內(nèi)容的拓展,如酶反應(yīng)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、代謝物檢測(cè)等。
本書是國(guó)家精品資源共享課“發(fā)酵工程”的配套實(shí)驗(yàn)教材。第1版自2009年出版以來(lái),得到兄弟院校的充分認(rèn)可。實(shí)驗(yàn)教材以有氧微生物培養(yǎng)和發(fā)酵過(guò)程代謝參數(shù)檢測(cè)為特色,與輕工、食品等專業(yè)的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教材起到了互補(bǔ)的作用。
本書修訂保持了第1版的特色,內(nèi)容包括緒論、發(fā)酵工程基本技能實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)三個(gè)部分。緒論主要介紹發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)基本步驟和常用設(shè)備;基本技能實(shí)驗(yàn)包括產(chǎn)品發(fā)酵工藝實(shí)驗(yàn)和參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn),選擇的實(shí)驗(yàn)對(duì)象都是一些典型的產(chǎn)品,內(nèi)容涉及菌種改造、培養(yǎng)基配制與滅菌、搖瓶發(fā)酵、發(fā)酵生化參數(shù)的測(cè)定、色譜分析和過(guò)程工程參數(shù)測(cè)定;綜合實(shí)驗(yàn)涉及傳統(tǒng)微生物、重組微生物和動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng),是在基本技能實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的提高,既有發(fā)酵全過(guò)程的訓(xùn)練,如微生物培養(yǎng)、參數(shù)檢測(cè)、過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析的組合,也有內(nèi)容的拓展,如酶反應(yīng)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等。
所有實(shí)驗(yàn)都是由教師多年的科研積累轉(zhuǎn)化而來(lái),具有實(shí)用性和指導(dǎo)性。目的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力。從第1版出版至今的8年時(shí)間里,發(fā)酵工程技術(shù)有了很大進(jìn)步,教師的科研廣度和深度也有提高,因此教材也要與時(shí)俱進(jìn)。我們?cè)诘?版的基礎(chǔ)上,根據(jù)近年發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和改革,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減與調(diào)整,精簡(jiǎn)部分生化參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn),增加細(xì)胞代謝物檢測(cè)分析實(shí)驗(yàn)(花強(qiáng)、趙晨)。
在具體實(shí)驗(yàn)撰寫方面,我們將實(shí)驗(yàn)原理部分作為鏈接,讀者可以去配套數(shù)字課程網(wǎng)站自學(xué),紙質(zhì)教材內(nèi)容精煉為實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟,使操作者對(duì)方法和操作步驟一目了然。同時(shí),我們拍攝和制作了相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻,便于帶教老師的指導(dǎo)和學(xué)生的預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)視頻既有培養(yǎng)基的配制、接種操作、搖瓶發(fā)酵、抗生素效價(jià)測(cè)定等基本技能操作(高淑紅、李友元、彭鈺柯),也包括SL發(fā)酵罐操作(莊英萍、劉玉偉),15L發(fā)酵罐滅菌等綜合性操作視頻。感謝華東理工大學(xué)發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、國(guó)家生化工程技術(shù)研究中心、生物反應(yīng)器工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)視頻拍攝工作的支持。
不同學(xué)?梢愿鶕(jù)各自的實(shí)驗(yàn)條件和要求選做書中部分實(shí)驗(yàn),研究生和科技人員在課題研究中也可應(yīng)用書中方法來(lái)檢測(cè)許多代謝參數(shù)。衷心希望使用教材的師生對(duì)我們提出寶貴意見(jiàn)、建議和要求,使我們的教材更好地為教學(xué)服務(wù)。
緒論
一、發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
二、發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)與要求
三、發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(方案)的基本 步驟
四、發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)常用的設(shè)備
第一部分 基本技能實(shí)驗(yàn)
第一章 菌種改造
實(shí)驗(yàn)一 菌種的分離純化
實(shí)驗(yàn)二 紫外線誘變
實(shí)驗(yàn)三 微波誘變
實(shí)驗(yàn)四 亞硝基胍誘變
實(shí)驗(yàn)五 噬菌體的分離和測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六 抗噬菌體菌種選育
實(shí)驗(yàn)七 氨基酸抗反饋調(diào)節(jié)突變株的選育
實(shí)驗(yàn)八 大腸桿菌營(yíng)養(yǎng)缺陷型的篩選
實(shí)驗(yàn)九 原生質(zhì)體制備及再生
實(shí)驗(yàn)十 原生質(zhì)體融合
實(shí)驗(yàn)十一 基因組改組技術(shù)篩選蛋白酶高產(chǎn)菌株
實(shí)驗(yàn)十二 基因組DNA的提取
實(shí)驗(yàn)十三 煮沸法快速提取質(zhì)粒DNA
實(shí)驗(yàn)十四 堿裂解法抽提質(zhì)粒DNA與鑒定
實(shí)驗(yàn)十五 DNA的限制性內(nèi)切酶消化
實(shí)驗(yàn)十六 瓊脂糖電泳檢測(cè)DNA
實(shí)驗(yàn)十七 PCR技術(shù)擴(kuò)增枯草桿菌deoD基因
實(shí)驗(yàn)十八 重組T質(zhì)粒的構(gòu)建
實(shí)驗(yàn)十九 感受態(tài)的制備和轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)二十 重組質(zhì)粒的鑒定——菌落 PCR
第二章 培養(yǎng)基配制與滅菌
實(shí)驗(yàn)二十一 培養(yǎng)基的配制
實(shí)驗(yàn)二十二 高壓滅菌鍋的使用
第三章 搖瓶發(fā)酵
實(shí)驗(yàn)二十三 接種工具的認(rèn)識(shí)與滅菌
實(shí)驗(yàn)二十四 接種和移種
實(shí)驗(yàn)二十五 枯草芽孢桿菌生產(chǎn)腺苷
實(shí)驗(yàn)二十六 重組大腸桿菌羧肽酶的表達(dá)
實(shí)驗(yàn)二十七 洛伐他汀發(fā)酵
實(shí)驗(yàn)二十八 林可霉素發(fā)酵
實(shí)驗(yàn)二十九 四環(huán)素類抗生素定向發(fā)酵
實(shí)驗(yàn)三十 β-半乳糖苷酶生成的調(diào)節(jié)
實(shí)驗(yàn)三十一 芽孢桿菌發(fā)酵產(chǎn)堿性蛋白酶
第四章 發(fā)酵生化參數(shù)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)三十二 比濁法測(cè)定發(fā)酵液中大腸桿菌濃度
實(shí)驗(yàn)三十三 測(cè)定菌體干重
實(shí)驗(yàn)三十四 紫外分光光度法定量測(cè)定細(xì)胞總核酸
實(shí)驗(yàn)三十五 紅霉素效價(jià)的化學(xué)法測(cè)定(一)
實(shí)驗(yàn)三十六 紅霉素效價(jià)的化學(xué)法測(cè)定(二)
實(shí)驗(yàn)三十七 紅霉素生物效價(jià)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)三十八 二劑量法測(cè)定林可霉素生物效價(jià)
實(shí)驗(yàn)三十九 利福霉素化學(xué)效價(jià)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)四十 檸檬酸含量測(cè)定(一)
實(shí)驗(yàn)四十一 檸檬酸含量測(cè)定(二)
實(shí)驗(yàn)四十二 衣康酸含量測(cè)定
實(shí)驗(yàn)四十三 丙酮酸含量測(cè)定
實(shí)驗(yàn)四十四 SBA-40C型生物傳感分析儀測(cè)定谷氨酸和谷氨酰胺
實(shí)驗(yàn)四十五 華勃氏呼吸儀測(cè)定谷氨酸的含量
實(shí)驗(yàn)四十六 雙縮脲法測(cè)定蛋白質(zhì)含量
實(shí)驗(yàn)四十七 Folin-酚法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度
實(shí)驗(yàn)四十八 考弓斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度
實(shí)驗(yàn)四十九 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)檢測(cè)蛋白質(zhì)表達(dá)和測(cè)定蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)五十 發(fā)酵液中糖含量的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)五十一 DNS法測(cè)定還原糖濃度
實(shí)驗(yàn)五十二 酶試劑盒法測(cè)定葡萄糖含量
實(shí)驗(yàn)五十三 SBA-40型谷氨酸(乳酸)-葡萄糖雙功能分析儀測(cè)定葡萄糖含量
實(shí)驗(yàn)五十四 發(fā)酵液氮含量的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)五十五 靛酚藍(lán)法測(cè)定銨離子
實(shí)驗(yàn)五十六 鉬酸銨法測(cè)定無(wú)機(jī)磷
實(shí)驗(yàn)五十七 還原法測(cè)定無(wú)機(jī)磷
實(shí)驗(yàn)五十八 鉬釩法測(cè)定無(wú)機(jī)磷
實(shí)驗(yàn)五十九 無(wú)細(xì)胞抽提液的制備
實(shí)驗(yàn)六十 葡糖激酶活力測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十一 磷酸果糖激酶活力測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十二 異檸檬酸脫氫酶活力 測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十三 6-磷酸葡糖脫氫酶活力測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十四 丙酮酸激酶活力測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十五 檸檬酸合成酶活力測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十六 堿性磷酸酶活力測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十七 脂肪酶活力測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十八 堿性蛋白酶活力測(cè)定
實(shí)驗(yàn)六十九 ;っ富盍y(cè)定
實(shí)驗(yàn)七十 ;鵆oA合成酶活力測(cè)定
第五章 色譜分析在發(fā)酵工程中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)七十一 反相HPLC雙檢測(cè)器法同時(shí)測(cè)定發(fā)酵液中的有機(jī)酸與葡萄糖
實(shí)驗(yàn)七十二 AQC柱前衍生高效液相色譜法測(cè)定發(fā)酵液中21種氨
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第二部分 綜合實(shí)驗(yàn)