第二章--种子制备2.pptVIP

第二章种子制备;知识目标;能力目标;第一节工业微生物菌种概述;（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;

1、细菌;

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;啤酒酵母的菌落特征;;面包酵母;3、霉菌;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;应用：生产青霉素、葡萄糖氧化酶;

4、放线菌;第二节菌种的选育;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???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筛的菌株，最后才能选得优秀菌株。在以后的复筛阶段，还应不断结合自然分离，纯化菌株。;紫外线的诱变育种;3、基因工程技术;基本程序;操作要点;⑶体外重组

将上述分别处理过的目的基因和细菌质粒DNA片段（或噬菌体核酸）放在试管中，在较低温度（5～6℃）下混合“退火”。由于这两种DNA是用同一种限制性核酸内切酶进行处理，具有相同的粘性末端，因此相互之间能够形成氢键，这就是所谓“退火”。而相邻的核苷酸，在DNA连接酶的作用下也能形成磷酸二酯键，这样就完成了目的基因与质粒DNA（或噬菌体DNA）的重组，得到的是一个完整的具有复制能力的环状DNA重组体，即“杂种质粒”（或杂种噬菌体）。;⑷载体传递即通过载体将供体生物中的遗传基因导入到受体细胞内。载体必须具有自我复制的能力，一般可利用质粒的转化作用或噬菌体的转导作用，将供体基因带入受体细胞内。

⑸复制、表达在理想情况下，进入受体细胞内的杂种质粒（或杂种噬菌体），可通过自我复制到扩增，并使受体细胞表达出作为供体细胞所固有的部分遗传性状，成为“工程菌”。

⑹筛选、繁殖基因克隆的最后一步是