第二篇 种子制备.ppt

第二章　种子制备 知识目标 1．了解常见工业微生物的种类，工业微生物菌种的筛选，微生物选择性分离的原理，重要工业微生物的分离。 2．理解菌种的选育方法，如诱变育种，抗噬菌体菌株的选育，杂交育种，原生质体融合技术。 能力目标 1.掌握种子的扩大培养，包括实验室种子制备，生产车间种子制备，基因重组微生物种子培养。 2.掌握种子质量的控制，包括影响种子质量的因素及控制，种子异常分析。 第一节 工业微生物菌种概述 一、发酵工业对菌种的要求： （1）在较短的发酵过程高产有价值的发酵产品 （2）菌种的发酵培养基易获得，价格低廉,转化效率高 （3）菌种对人、动物、植物和环境没有危害，保证安全 （4）菌种发酵后，所产不需要的代谢产物少，产品分离容易 （5）菌种不易变异退化，稳定性好 二、发酵工业常用的微生物 微生物的代谢产物多达1300多种，而用于大规模工业化生产的不足100多种；微生物酶有近千种，而工业上用的不过40－50种。因此，微生物具有巨大的潜力可挖掘。 乳酸杆菌 应用：乳酸、干酪、奶子酒、发面、泡菜、酸奶等的制作 枯草芽孢杆菌 应用：生产淀粉酶 2. 酵母菌 种类：酒精酵母、啤酒酵母、假丝酵母 红酵母、面包酵母 应用：生产酒精、啤酒、石油发酵脱蜡和制取蛋白质、生产脂肪 面包酵母 3.霉菌 曲霉 黑曲霉 应用：生产有机酸、生产淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶 黄曲霉 应用：酱油、酱类（淀粉酶） 应用：生产甲义丁二酸 应用：可以产生蛋白酶，我国多用于豆腐乳、豆豉等的制作 根霉 种类：米根霉、华根霉、少根根霉、爪哇根霉 应用：酿酒 青霉 4.放线菌 种类：龟裂链霉菌、金霉素链霉菌、灰色链霉菌、红霉素 应用：各类抗生素。土霉素、四环素、链霉素、红霉素 第二节 菌种的选育 1.自然选育 把菌种制备成单孢子悬浮液，经过适当的稀 释以后，在固体平板上进行分离，挑取部分 单菌落进行生产能力的测定，经反复筛选， 以确定生产能力更高的菌株代替原来的菌株 自然选育的一般步骤 表现形态 目的代谢产物产量 遗传基因型纯度 传代稳定性 从自然界中分离筛选菌种的方法步骤 2.诱变育种 指用人工的方法处理微生物，使它们发生突变，再从中筛选出符合要求的突变菌株，供生产和科学实验用。诱变育种与其他育种方法相比，具有操作简便、速度快和收效大的优点，至今仍是一种重要的、广泛应用的微生物育种方法。 诱变的基本原理 诱变剂 物理诱变剂 紫外线、X—射线、 γ—射线，快中子 化学诱变剂 亚硝酸、烷化剂 生物诱变剂 噬菌体 诱变机理 ①物理诱变剂紫外线：形成胸腺嘧啶二聚体 ②化学诱变剂碱基突变、染色体畸变 诱变育种步骤 出发菌株的选择 处理菌悬液的制备 诱变处理 中间培养 分离和筛选 确定出发菌株 ↓ 菌种的纯化选优 ↓←出发菌株的性能鉴定 同步培养 ↓ 制备单细胞（或单孢子）悬液 ↓←活菌浓度测定 诱变剂的选择与确定诱变剂量的预试验 ↓ 诱变处理 ↓ 平板分离 ↓计形态变异的菌落数，计算突变率 挑取疑似突变菌落纯培养 ↓ 突变体的初步筛选 ↓←用简单快捷的方法 重复筛选 ↓←摇瓶发酵试验 选出突变体（根据情况进行生产试验或重复诱变处理） 中间培养 处理方法： 让变异处理后细胞在液体培养基中培养几小时，以让细胞的遗传物质复制，让细胞繁殖几代，以得到纯的变异细胞。这样，隐性的变异就会显现出来，若不经液体培养基的中间培养，直接在平皿上分离就会出现变异和不变异细胞同时存在于一个菌落内的可能，形成混杂菌落，以致造成筛选结果的不稳定和将来的菌株退化。 分离和筛选 筛选分初筛和复筛。 初筛以迅速筛出大量的达到初步要求的分离菌落为目的，以量为主。 复筛则是精选，以质为主，也就是以精确度为主。因此在具体方法上就有差异. 例如： 初筛可以在平皿上直接以菌落的代谢产物与某些染料或基质的作用形成的变色圈或透明圈的大小来挑取参加复筛者，而将90%的菌落淘汰。在数量减少后就要仔细比较参加复筛和再复