項(xiàng)目2：微生物發(fā)酵技術(shù)任務(wù)1：微生物菌種篩選與保藏(已修改)
2024-10-14 08:16 本頁(yè)面
【正文】 項(xiàng)目 2：微生物發(fā)酵技術(shù) 任務(wù) 1：微生物菌種篩選與保藏 教學(xué)安排： 1. 員工培訓(xùn) 由老師講解理論基礎(chǔ)。 分配實(shí)操任務(wù) (菌種篩選與保藏 )。 2. 學(xué)生模擬組建運(yùn)營(yíng)一個(gè)菌種保藏服務(wù)機(jī)構(gòu)，撰寫(xiě)計(jì)劃書(shū) (在理論教學(xué)期間完成 )。 市場(chǎng)部：菌種保藏的適用范圍，市場(chǎng)需求調(diào)查，服務(wù)推廣方案。 技術(shù)部：保藏技術(shù)的選擇、制定相關(guān)技術(shù)的操作規(guī)程。 品控部：制定菌種保藏質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法。 總經(jīng)理：協(xié)調(diào)監(jiān)督各部工作，最后拿出完整的計(jì)劃書(shū)。 3. 計(jì)劃書(shū)實(shí)施。 計(jì)劃書(shū)要先經(jīng)過(guò)老師的審核，然后實(shí)施。 實(shí)施過(guò)程中考核操作技能。 實(shí)施后及時(shí)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫(xiě)也總結(jié)。 ? 決定發(fā)酵水平高低的三個(gè)因素： 生產(chǎn)菌種、發(fā)酵工藝和后提取工藝。其中最重要的是 生產(chǎn)菌種 。 ? 選育目的： ? 1 產(chǎn)生新的生物活性物質(zhì)； ? 2 改變產(chǎn)品組分，改進(jìn)質(zhì)量； ? 3 簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝條件，縮短生產(chǎn)周期； ? 4 適應(yīng)新的原材料； ? 5 提高產(chǎn)量。 ? 選育方法： ? 1 自然選育； ? 2 誘變育種； ? 3 原生質(zhì)體技術(shù)； ? 4 雜交育種； ? 5 分子生物學(xué)方法。 ? 第一節(jié) 自然選育 ? 自然選育是一種純種選育的方法，純化復(fù)狀之功效，也可選育正突變株。 ? 一 菌種退化與變異的原因 ? 1 遺傳基因型的分離； ? 2 自發(fā)突變的結(jié)果； ? （ 1）用沙土管長(zhǎng)期保藏； ? （ 2）菌種連續(xù)傳代； ? （ 3）活細(xì)胞內(nèi)的新陳代謝； ? （ 4） DNA中存在增變基因； ? （ 5） DNA的代謝失調(diào)。 ? 3 經(jīng)誘變劑處理后的退化變異 二 自然選育的方法 1 單孢子懸浮液的制備； 2 分離及單菌落培養(yǎng)； 3 篩選； 第二節(jié) 誘變育種 一 突變誘發(fā)過(guò)程 （一）誘變劑接觸 DNA分子前； （二） DNA損傷的修復(fù)； 1 光復(fù)合修復(fù)； 2 切補(bǔ)修復(fù)； 3 重組修復(fù)； 4 SOS修復(fù)系統(tǒng)； 5 DNA多聚酶的校正作用。 （三）從前突變到突變 經(jīng)過(guò)修復(fù)系統(tǒng)后繼續(xù)保留的突變。 增強(qiáng)誘變效果的方法： 1 抑制修復(fù)的酶系統(tǒng)； 2 使誘變的基因處于活性狀態(tài)。 （四）從突變到突變型 表型延遲： 表型的改變落后的基因型的改變。 1 分離性延遲； 2 生理性延遲。 二 誘變育種方案的設(shè)計(jì) （一）制定篩選目標(biāo) 高產(chǎn)性狀再加輔助目標(biāo)。 （二）制定篩選方案 1 誘變過(guò)程 （ 1）出發(fā)菌株斜面； （ 2）單孢子懸液制備； （ 3）孢子計(jì)數(shù)； （ 4）單菌落分離。 2 篩選過(guò)程 （ 1）傳種斜面； （ 2）留種保藏； （ 3）篩選高產(chǎn)菌株。 三 突變的誘發(fā) （一）出發(fā)菌株的選擇 （ 1）選擇純種； （ 2）選擇具有優(yōu)良性狀的出發(fā)菌株； （ 3）對(duì)誘變劑敏感。 （二）誘變劑的選擇 （ 1）多種誘變劑輪換使用； （ 2）最適劑量。 （三）影響誘變效果的因素 （ 1）菌種的生理狀態(tài)； （ 2）處理前后的培養(yǎng)條件。 四 突變株的篩選 (一 )隨機(jī)篩選 ? 1 搖瓶篩選法 ? 優(yōu)點(diǎn)：培養(yǎng)條件與生產(chǎn)條件相接近； ? 缺點(diǎn)：工作量大，時(shí)間長(zhǎng)，操作復(fù)雜。 ? 2 瓊脂塊篩選法 ? 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、速度快； ? 缺點(diǎn)：固體培養(yǎng)與液體培養(yǎng)差距大，不能準(zhǔn)確反應(yīng)生產(chǎn)能力。 3 篩選自動(dòng)化與篩選微型化 （二）理性化篩選 運(yùn)用遺傳學(xué)、生物化學(xué)的原理，根據(jù)產(chǎn)物已知的或可能的生物合成途徑、代謝調(diào)控機(jī)制和產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和采用一些篩選方法，以打破微生物原有的代謝調(diào)控機(jī)制，獲得能大量形成產(chǎn)物的高產(chǎn)突變株。 ? 1 初級(jí)代謝產(chǎn)物高產(chǎn)菌株的篩選； ? （ 1）降低終產(chǎn)物濃度 ? ①篩選終產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)缺陷型； ? ②篩選細(xì)胞膜透性改變的突變株。 ? (2)篩選抗反饋調(diào)節(jié)突變株 ? ①篩選結(jié)構(gòu)類(lèi)似物抗性突變株； ? ②利用回復(fù)突變篩選抗反饋突變菌株。 ? 2 次級(jí)代謝產(chǎn)物高產(chǎn)菌株的篩選 ? 次級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的條件： ? 共同的前體與營(yíng)養(yǎng)不平衡。 ?
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