第五章 代谢控制发酵的基本思路- 微生物代谢的人工控制 第一节微生物生物合成途径的遗传控制 第二节发酵条件控制的教学方案 授课题目： 微生物生物合成途径的遗传控制及发酵条件控制 授课对象：四年制本科班 授课时间：2007 年5月7日 授课教师：高年发 教学目标及基本要求 一、 了解和掌握微生物生物合成途径的遗传控制科研思路。 二、 了解和掌握微生物培养条件对发酵的影响及发酵条件的优化。 教学内容提要及时间分配 一、微生物生物合成途径的遗传控制 1、代谢（营养）缺陷型突变株及选育实例。————————————————15 分钟 2、抗反馈调节突变株及选育实例。-—————————————————— 20分钟 3、产物降解酶缺失突变株及选育实例。————————————————-10分钟 4、增加前体物的生物合成。-10分钟 5、细胞膜组分缺失突变株。-—- 8分钟 二、微生物的发酵条件控制 1、微生物培养条件对发酵的影响。-12分钟 2. 发酵培养基与发酵条件优化控制——————————————-15分钟 教学重点及难点 教学重点： 微生物生物合成途径的遗传控制；微生物发酵条件的优化控制。 难点：选育抗结构类似物突变株的设计方案的原理；微生物发酵条件的优化。 教学方法 1、 温故知新方法讲授：复习酶合成和酶活性调节的分子机制基础上，为了打破微生物的生 物合成途径的反馈阻遏和反馈抑制，引出微生物代谢控制发酵的思路。 2、采用启发方法讲授：代谢缺陷型突变株选育、抗反馈调节突变株选育、产物降解酶缺失 突变株选育、增加前体物生物合成的突变株选育和细胞膜组分缺失突变株选育。 3、结合实际生活，深入浅出，抗结构类似物突变株积累终产物的机制。 教学手段（挂图、幻灯、多媒体⋯⋯等） 板书、画图及多媒体。 使用的教材及参考资料 1、《代谢控制发酵》，中国轻工业出版社，张克旭主编，第一版，1998 年 2、《现代工业发酵调控学》，化学工业出版社，储炬 李友荣编著，第一版，2002 年版 教研室主任意见： 已阅。 签 字： 年 月 日 本单元教学总结（教学的主要经验、效果、存在的问题、改进措施等） 将微生物生物合成途径的遗传控制与发酵条件的优化控制讲透彻，再讲解设计微生物代谢控 制发酵科研方案可收到举一反三，事倍功半的效果
第五章 代谢控制发酵的基本思路- 微生物代谢的人工控制 第一节微生物生物合成途径的遗传控制 第二节发酵条件控制的教学方案 授课题目： 微生物生物合成途径的遗传控制及发酵条件控制 授课对象：四年制本科班 授课时间：2007 年5月7日 授课教师：高年发 教学目标及基本要求 一、 了解和掌握微生物生物合成途径的遗传控制科研思路。 二、 了解和掌握微生物培养条件对发酵的影响及发酵条件的优化。 教学内容提要及时间分配 一、微生物生物合成途径的遗传控制 1、代谢（营养）缺陷型突变株及选育实例。————————————————15 分钟 2、抗反馈调节突变株及选育实例。-—————————————————— 20分钟 3、产物降解酶缺失突变株及选育实例。————————————————-10分钟 4、增加前体物的生物合成。-10分钟 5、细胞膜组分缺失突变株。-—- 8分钟 二、微生物的发酵条件控制 1、微生物培养条件对发酵的影响。-12分钟 2. 发酵培养基与发酵条件优化控制——————————————-15分钟 教学重点及难点 教学重点： 微生物生物合成途径的遗传控制；微生物发酵条件的优化控制。 难点：选育抗结构类似物突变株的设计方案的原理；微生物发酵条件的优化。 教学方法 1、 温故知新方法讲授：复习酶合成和酶活性调节的分子机制基础上，为了打破微生物的生 物合成途径的反馈阻遏和反馈抑制，引出微生物代谢控制发酵的思路。 2、采用启发方法讲授：代谢缺陷型突变株选育、抗反馈调节突变株选育、产物降解酶缺失 突变株选育、增加前体物生物合成的突变株选育和细胞膜组分缺失突变株选育。 3、结合实际生活，深入浅出，抗结构类似物突变株积累终产物的机制。 教学手段（挂图、幻灯、多媒体⋯⋯等） 板书、画图及多媒体。 使用的教材及参考资料 1、《代谢控制发酵》，中国轻工业出版社，张克旭主编，第一版，1998 年 2、《现代工业发酵调控学》，化学工业出版社，储炬 李友荣编著，第一版，2002 年版 教研室主任意见： 已阅。 签 字： 年 月 日 本单元教学总结（教学的主要经验、效果、存在的问题、改进措施等） 将微生物生物合成途径的遗传控制与发酵条件的优化控制讲透彻，再讲解设计微生物代谢控 制发酵科研方案可收到举一反三，事倍功半的效果
第五章 代谢控制发酵的基本思路- 微生物代谢的人工控制 第三节微生物代谢控制发酵实例（1）的教学方案 授课题目： 微生物代谢控制发酵实例（1） 授课对象：四年制本科班 授课时间：2007 年5 月14日 授课教师：高年发 教学目标及基本要求 1.掌握并设计高产丙酮酸菌株的科研方案。2. 掌握并设计高产 D-核糖菌株的科研方案。 3.掌握并设计高产 Y-亚麻酸菌株的科研方案。4。掌握并设计高产柠檬酸菌株的科研方案。 教学内容提要及时间分配 一、丙酮酸的代谢控制发酵 1、丙酮酸用途、生产现状以及生产菌株。—————————————————10 分钟 2、酵母代谢控制发酵生产丙酮酸。-—————————————————— 10分钟 二、D-核糖的代谢控制发酵 1. D-核糖发酵机制————————-10分钟 2、D-核糖发酵的代谢控制育种-————————————————-10分钟 三、Y-亚麻酸的代谢控制发酵 1、丝状真菌利用葡萄糖生物合成Y-亚麻酸的代谢途径——————————————8分钟 2、高产Y-亚麻酸菌株育种思路-12分钟 四、柠檬酸的代谢控制发酵 1、黑曲霉生物合成柠檬酸等有机酸及多元醇途径—————————————— 8分钟 2、黑曲霉发掘柠檬酸机制—————————————————————————10分钟 3、高产柠檬酸菌株育种思路及发酵控制-12分钟 教学重点及难点 教学重点： 高产丙酮酸、D-核糖、Y-亚麻酸和柠檬酸菌株代谢控制育种思路。 难点：丙酮酸、D-核糖、Y-亚麻酸和柠檬酸发酵机制。 教学方法 1、 温故知新方法讲授：在复习微生物生物合成途径的遗传控制与发酵条件的优化控制基础 上，为了使微生物的生物终产物过量合成，引出微生物代谢控制发酵实例。 2、采用启发方法讲授：出发（生产）菌株、发酵机制、如何打破原有的调控机而设计出高 产菌株的选育方案。 3、结合发酵生产实际，深入浅出，讲解微生物的代谢控制发酵。 教学手段（挂图、幻灯、多媒体⋯⋯等） 板书、画图及多媒体。 使用的教材及参考资料 1、《代谢控制发酵》，中国轻工业出版社，张克旭主编，第一版，1998 年 2、《现代工业发酵调控学》，化学工业出版社，储炬 李友荣编著，第一版，2002 年版 教研室主任意见： 已阅。 签 字： 年 月 日 本单元教学总结（教学的主要经验、效果、存在的问题、改进措施等） 将微生物生物生物合成各种代谢产物的出发军种的特性、代谢途径及所受的调控机制讲透 彻，再讲解设计微生物代谢控制发酵科研方案可收到举一反三，事倍功半的效果
第五章 代谢控制发酵的基本思路- 微生物代谢的人工控制 第三节微生物代谢控制发酵实例（1）的教学方案 授课题目： 微生物代谢控制发酵实例（1） 授课对象：四年制本科班 授课时间：2007 年5 月14日 授课教师：高年发 教学目标及基本要求 1.掌握并设计高产丙酮酸菌株的科研方案。2. 掌握并设计高产 D-核糖菌株的科研方案。 3.掌握并设计高产 Y-亚麻酸菌株的科研方案。4。掌握并设计高产柠檬酸菌株的科研方案。 教学内容提要及时间分配 一、丙酮酸的代谢控制发酵 1、丙酮酸用途、生产现状以及生产菌株。—————————————————10 分钟 2、酵母代谢控制发酵生产丙酮酸。-—————————————————— 10分钟 二、D-核糖的代谢控制发酵 1. D-核糖发酵机制————————-10分钟 2、D-核糖发酵的代谢控制育种-————————————————-10分钟 三、Y-亚麻酸的代谢控制发酵 1、丝状真菌利用葡萄糖生物合成Y-亚麻酸的代谢途径——————————————8分钟 2、高产Y-亚麻酸菌株育种思路-12分钟 四、柠檬酸的代谢控制发酵 1、黑曲霉生物合成柠檬酸等有机酸及多元醇途径—————————————— 8分钟 2、黑曲霉发掘柠檬酸机制—————————————————————————10分钟 3、高产柠檬酸菌株育种思路及发酵控制-12分钟 教学重点及难点 教学重点： 高产丙酮酸、D-核糖、Y-亚麻酸和柠檬酸菌株代谢控制育种思路。 难点：丙酮酸、D-核糖、Y-亚麻酸和柠檬酸发酵机制。 教学方法 1、 温故知新方法讲授：在复习微生物生物合成途径的遗传控制与发酵条件的优化控制基础 上，为了使微生物的生物终产物过量合成，引出微生物代谢控制发酵实例。 2、采用启发方法讲授：出发（生产）菌株、发酵机制、如何打破原有的调控机而设计出高 产菌株的选育方案。 3、结合发酵生产实际，深入浅出，讲解微生物的代谢控制发酵。 教学手段（挂图、幻灯、多媒体⋯⋯等） 板书、画图及多媒体。 使用的教材及参考资料 1、《代谢控制发酵》，中国轻工业出版社，张克旭主编，第一版，1998 年 2、《现代工业发酵调控学》，化学工业出版社，储炬 李友荣编著，第一版，2002 年版 教研室主任意见： 已阅。 签 字： 年 月 日 本单元教学总结（教学的主要经验、效果、存在的问题、改进措施等） 将微生物生物生物合成各种代谢产物的出发军种的特性、代谢途径及所受的调控机制讲透 彻，再讲解设计微生物代谢控制发酵科研方案可收到举一反三，事倍功半的效果
第五章 代谢控制发酵的基本思路- 微生物代谢的人工控制 第三节微生物代谢控制发酵实例（2）的教学方案 授课题目： 微生物代谢控制发酵实例（2） 授课对象：四年制本科班 授课时间：2007 年5 月21日 授课教师：高年发 教学目标及基本要求 1.掌握并设计高产赖氨酸菌株的科研方案。 2. 掌握并设计高产 L-苏氨酸、L-蛋氨酸和 L-异亮氨酸菌株的科研方案。 教学内容提要及时间分配 一、赖氨酸的代谢控制发酵 1、L-赖氨酸生物合成途径及调节机制 （1）在霉菌和酵母中的 L-赖氨酸生物合成途径及调节机制——————————20 分钟 （2）在细菌、蓝、绿藻类中L-赖氨酸生物合成途径及调节机制。-—————— 20分钟 （3）高产L-赖氨酸的出发菌株的选择依据————————————————— 20分钟 2、谷氨酸产生菌的L-赖氨酸生物合成途径及调节机制 （1）谷氨酸产生菌的L-赖氨酸生物合成途径————————————————15分钟 （2））谷氨酸产生菌的L-赖氨酸生物合成途径代谢调节机制—————————15分钟 教学重点及难点 教学重点：高产 L-赖氨酸的出发菌株的选择依据以及谷氨酸产生菌的 L-赖氨酸生物合成途 径代谢调节机制。 难点：谷氨酸产生菌的 L-赖氨酸生物合成途径代谢调节机制。 教学方法 1、 温故知新方法讲授：在复习微生物生物合成途径的遗传控制与发酵条件的优化控制基础 上，为了使L-赖氨酸过量生成，引出L-赖氨酸代谢控制发酵实例。 2、采用启发方法讲授：出发（生产）菌株、发酵机制、如何打破原有的调控机而设计出高 产菌株的选育方案。 3、结合发酵生产实际，深入浅出讲解高产 L-赖氨酸的出发菌株的选择依据及代谢调节机制。 教学手段（挂图、幻灯、多媒体⋯⋯等） 板书、画图及多媒体。 使用的教材及参考资料 1、《代谢控制发酵》，中国轻工业出版社，张克旭主编，第一版，1998 年 2、《现代工业发酵调控学》，化学工业出版社，储炬 李友荣编著，第一版，2002 年版 教研室主任意见： 已阅。 签 字： 年 月 日 本单元教学总结（教学的主要经验、效果、存在的问题、改进措施等） 将谷氨酸产生菌的 L-赖氨酸生物合成途径的特性、代谢途径、调控机制以及设计 L-赖氨酸 代谢控制发酵科研方案讲透，再讲高产 L-苏氨酸、L-蛋氨酸和 L-异亮氨酸菌株的科研方案
第五章 代谢控制发酵的基本思路- 微生物代谢的人工控制 第三节微生物代谢控制发酵实例（2）的教学方案 授课题目： 微生物代谢控制发酵实例（2） 授课对象：四年制本科班 授课时间：2007 年5 月21日 授课教师：高年发 教学目标及基本要求 1.掌握并设计高产赖氨酸菌株的科研方案。 2. 掌握并设计高产 L-苏氨酸、L-蛋氨酸和 L-异亮氨酸菌株的科研方案。 教学内容提要及时间分配 一、赖氨酸的代谢控制发酵 1、L-赖氨酸生物合成途径及调节机制 （1）在霉菌和酵母中的 L-赖氨酸生物合成途径及调节机制——————————20 分钟 （2）在细菌、蓝、绿藻类中L-赖氨酸生物合成途径及调节机制。-—————— 20分钟 （3）高产L-赖氨酸的出发菌株的选择依据————————————————— 20分钟 2、谷氨酸产生菌的L-赖氨酸生物合成途径及调节机制 （1）谷氨酸产生菌的L-赖氨酸生物合成途径————————————————15分钟 （2））谷氨酸产生菌的L-赖氨酸生物合成途径代谢调节机制—————————15分钟 教学重点及难点 教学重点：高产 L-赖氨酸的出发菌株的选择依据以及谷氨酸产生菌的 L-赖氨酸生物合成途 径代谢调节机制。 难点：谷氨酸产生菌的 L-赖氨酸生物合成途径代谢调节机制。 教学方法 1、 温故知新方法讲授：在复习微生物生物合成途径的遗传控制与发酵条件的优化控制基础 上，为了使L-赖氨酸过量生成，引出L-赖氨酸代谢控制发酵实例。 2、采用启发方法讲授：出发（生产）菌株、发酵机制、如何打破原有的调控机而设计出高 产菌株的选育方案。 3、结合发酵生产实际，深入浅出讲解高产 L-赖氨酸的出发菌株的选择依据及代谢调节机制。 教学手段（挂图、幻灯、多媒体⋯⋯等） 板书、画图及多媒体。 使用的教材及参考资料 1、《代谢控制发酵》，中国轻工业出版社，张克旭主编，第一版，1998 年 2、《现代工业发酵调控学》，化学工业出版社，储炬 李友荣编著，第一版，2002 年版 教研室主任意见： 已阅。 签 字： 年 月 日 本单元教学总结（教学的主要经验、效果、存在的问题、改进措施等） 将谷氨酸产生菌的 L-赖氨酸生物合成途径的特性、代谢途径、调控机制以及设计 L-赖氨酸 代谢控制发酵科研方案讲透，再讲高产 L-苏氨酸、L-蛋氨酸和 L-异亮氨酸菌株的科研方案
时，可收到举一反三，事倍功半的效果。 第五章 代谢控制发酵的基本思路- 微生物代谢的人工控制 第三节微生物代谢控制发酵实例（3）的教学方案 授课题目： 微生物代谢控制发酵实例（3） 授课对象：四年制本科班 授课时间：2007 年5 月28日 授课教师：高年发 教学目标及基本要求 1.掌握并设计高产赖氨酸菌株的科研方案。 2. 掌握并设计高产 L-苏氨酸、L-蛋氨酸和 L-异亮氨酸菌株的科研方案。 教学内容提要及时间分配 一、赖氨酸的代谢控制发酵 3、高产 L-赖氨酸菌株的育种思路 （1）切断或消弱支路代谢————————————————————————8 分钟 （2）解除终产物的反馈调节-————————————————————— 12分钟 （3）增加前体天门冬氨酸的生物合成————————————————— 12分钟 （4）选育温度敏感突变株———————————————————————8分钟 （5）L-赖氨酸生产菌的定向选育标记————————————————— 7分钟 4、细胞融合选育高产L-赖氨酸菌株—————————————————-— 8分钟 5、重组DNA技术选育高产L-赖氨酸菌株———————————————— 10分钟 7、L-赖氨酸发酵控制—————————————————————————5分钟 二 高产产L-苏氨酸、L-蛋氨酸和L-异亮氨酸菌株的科研方案简介———————20分钟 教学重点及难点 教学重点：高产 L-赖氨酸菌株的育种思路。 难点：选育解除终产物的反馈调节的突变株。增加前体天门冬氨酸的生物合成。 教学方法 2、 温故知新方法讲授：在复习高产L-赖氨酸的出发菌株的选择依据及代谢调节机制基础 上，为了使L-赖氨酸过量生成，引出L-赖氨酸代谢控制育种思路。 2、采用启发方法讲授：以谷氨酸产生菌为出发株，设计出高产菌株的选育方案。 3、结合发酵生产实际，深入浅出讲解高产 L-赖氨酸菌株选育技术。 教学手段（挂图、幻灯、多媒体⋯⋯等） 板书、画图及多媒体。 使用的教材及参考资料 1、《代谢控制发酵》，中国轻工业出版社，张克旭主编，第一版，1998 年 2、《现代工业发酵调控学》，化学工业出版社，储炬 李友荣编著，第一版，2002 年版 教研室主任意见： 已阅。 签 字： 年 月 日 本单元教学总结（教学的主要经验、效果、存在的问题、改进措施等） 将谷氨酸产生菌的 L-赖氨酸生物合成途径的特性、代谢途径、调控机制以及设计 L-赖氨酸 代谢控制发酵科研方案讲透，再讲高产 L-苏氨酸、L-蛋氨酸和 L-异亮氨酸菌株的科研方案
时，可收到举一反三，事倍功半的效果。 第五章 代谢控制发酵的基本思路- 微生物代谢的人工控制 第三节微生物代谢控制发酵实例（3）的教学方案 授课题目： 微生物代谢控制发酵实例（3） 授课对象：四年制本科班 授课时间：2007 年5 月28日 授课教师：高年发 教学目标及基本要求 1.掌握并设计高产赖氨酸菌株的科研方案。 2. 掌握并设计高产 L-苏氨酸、L-蛋氨酸和 L-异亮氨酸菌株的科研方案。 教学内容提要及时间分配 一、赖氨酸的代谢控制发酵 3、高产 L-赖氨酸菌株的育种思路 （1）切断或消弱支路代谢————————————————————————8 分钟 （2）解除终产物的反馈调节-————————————————————— 12分钟 （3）增加前体天门冬氨酸的生物合成————————————————— 12分钟 （4）选育温度敏感突变株———————————————————————8分钟 （5）L-赖氨酸生产菌的定向选育标记————————————————— 7分钟 4、细胞融合选育高产L-赖氨酸菌株—————————————————-— 8分钟 5、重组DNA技术选育高产L-赖氨酸菌株———————————————— 10分钟 7、L-赖氨酸发酵控制—————————————————————————5分钟 二 高产产L-苏氨酸、L-蛋氨酸和L-异亮氨酸菌株的科研方案简介———————20分钟 教学重点及难点 教学重点：高产 L-赖氨酸菌株的育种思路。 难点：选育解除终产物的反馈调节的突变株。增加前体天门冬氨酸的生物合成。 教学方法 2、 温故知新方法讲授：在复习高产L-赖氨酸的出发菌株的选择依据及代谢调节机制基础 上，为了使L-赖氨酸过量生成，引出L-赖氨酸代谢控制育种思路。 2、采用启发方法讲授：以谷氨酸产生菌为出发株，设计出高产菌株的选育方案。 3、结合发酵生产实际，深入浅出讲解高产 L-赖氨酸菌株选育技术。 教学手段（挂图、幻灯、多媒体⋯⋯等） 板书、画图及多媒体。 使用的教材及参考资料 1、《代谢控制发酵》，中国轻工业出版社，张克旭主编，第一版，1998 年 2、《现代工业发酵调控学》，化学工业出版社，储炬 李友荣编著，第一版，2002 年版 教研室主任意见： 已阅。 签 字： 年 月 日 本单元教学总结（教学的主要经验、效果、存在的问题、改进措施等） 将谷氨酸产生菌的 L-赖氨酸生物合成途径的特性、代谢途径、调控机制以及设计 L-赖氨酸 代谢控制发酵科研方案讲透，再讲高产 L-苏氨酸、L-蛋氨酸和 L-异亮氨酸菌株的科研方案
时，可收到举一反三，事倍功半的效果
时，可收到举一反三，事倍功半的效果