酶工程第二章产酶微生物的分离和选育详解.ppt

(二)原生质体的制备 原生质体的制备主要是在高渗压溶液中加入细胞壁分解酶，将细胞壁分离剥离，结果剩下由原生质膜包住的类似球状的细胞，它保持原细胞的一切活性。 在放线菌和细菌中，制备原生质体主要采用溶菌酶；酵母和霉菌一般可用蜗牛酶或纤维素酶等。 影响原生质体制备的因素 1．菌体的前处理 为了使酶作用的效果好一些，可将菌作一些前处理。如细菌加入亚抑制剂量的青霉素。 2．菌体的培养时间 为了使细胞易于原生质体化，一般选择增殖期的菌体。 3 ．酶浓度 对于不同种属的微生物，不仅对酶的种类要求不同，就是对酶的浓度也有差异。另外，最佳酶浓度还随不同的生长期的菌体而变化。 4．酶处理温度 5．破壁时的pH值 6．渗透压稳定剂 等渗透压在原生质体制备中，不仅起到保护原生质体免于膨裂，而且还有助于酶和底物的结合，渗透压稳定剂多采用甘露醇，山梨醇，蔗糖等有机物和KCl和NaCl等无机物。 比较 诱变育种 原生质体 基因工程 原理 基因突变 细胞融合 基因重组 方法 辐射诱变；激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异 去细胞壁→细胞融合→培养 →筛选 提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种 优点 能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。 有目的地培育优良品种。 不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行 缺点 时间长，需及时发现优良性状 缺乏定向性 2亲本；技术复杂，难度大 技术难度大，生态危机。 碱性蛋白酶洗衣粉 　　加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍，而且对人体没有毒害作用，并且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，不会污染环境。所以，加酶洗衣粉受到了人们的普遍欢迎。　　　加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶制剂可以使奶渍、血渍等多种蛋白质污垢降解成易溶于水的小分子肽。碱性蛋白酶的主要产生菌是某些芽孢杆菌。衣物上脂质污垢的主要成分是甘油三酯。甘油三酯很难被一般洗衣粉中的表面活性剂乳化，而留在衣物上的甘油三酯容易发生氧化反应，使纺织品变黄变脆。碱性脂肪酶制剂能将甘油三酯水解成容易被水冲洗掉的甘油二酯、甘油单酯和脂肪酸，从而达到清除衣物上脂质污垢的目的。碱性脂肪酶的主要产生菌是某些青霉。　　 　　　20世纪80年代，日本的一家公司首先推出含有碱性纤维素酶制剂的洗衣粉。碱性纤维素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，从而达到更好的去污效果。碱性纤维素酶还能去除棉纺织品表面的浮毛，使洗涤后的棉纺织品柔软蓬松，织纹清晰，色泽更加鲜艳，穿着更加舒适。 * 属于单细胞原核生物（ unicellular prokaryote），以典型的二分分裂(binary)方式繁殖。 细胞生长时，环状染色体（chromosome）被复制，细胞内的蛋白质等组分同时增加一倍，然后在细胞中部产生一横段间隔，染色体被分开，继而间隔分裂形成两个相同的子细胞。 如间隔不完全分裂就形成链状细胞。 * 放线菌因菌落呈放线状而得名。它是一个原核生物类群，在自然界中分布很广，尤其在含有机质丰富的微碱性土壤中较广。大多腐生，少数寄生。 放线菌主要以无性孢子进行繁殖，也可借菌丝片段进行繁殖。后一种繁殖方式见于液体沉没培养（submerged cultures）中。其生长方式是菌丝末端伸长和分支，彼此交错成网状结构，成为菌丝体。菌丝长度即受遗传性的控制，又与环境相关。 * 生长方式是菌丝末端的伸长和顶端分支，彼此交错呈网状。菌丝的长度即受遗传性的控制，又受环境的影响，其分支数量取决于环境条件。菌丝或呈分散生长，或呈菌丝团状生长。 * 目前，随着微生物工业原料的转换和新产品的不断出现，势必要求开拓更多新品种。尽管微生物工业用的菌种多种多样，但作为大规模生产，对菌种则有下列要求： * 采样：土壤是最重要的采样点，此外极端条件由于本身就具选择性，所以可分离出特种菌。 预处理：离心，过滤等手段，主要是使目标菌生长或浓缩，而使非目标菌死亡或稀释。 富集培养：使各种菌（包括非优势菌）也能够得以增殖，从而提高成功分离的机率。 筛选：通过控制温度、营养、PH等代谢条件（选择性培养基）分离目标菌种，或通过鉴别培养加上单菌落纯化技术实现。 G↓AATTC Ｓｉ 是存在于细菌染色体外的小型环状双链DNA分子,大小约为数千碱基对。常有1 ~ 3个抗药性基因，以利于筛选。 (二)质粒载体（Plasmid） 抗生素标记： te