代謝控制和育種ppt課件(已修改)
2025-01-24 08:35 本頁面
【正文】 第四節(jié) 代謝調(diào)節(jié)控制育種 7 工業(yè)微生物代謝控制育種 第四節(jié) 代謝調(diào)節(jié)控制育種 代謝調(diào)節(jié)控制育種通過特定突變型的選育，達(dá)到改變代謝通路、降低支路代謝終產(chǎn)物的產(chǎn)生或切斷支路代謝途徑及提高細(xì)胞膜的透性，使代謝流向目的產(chǎn)物積累方向進(jìn)行。 抗反饋調(diào)節(jié)突變株選育 ? 1. 概念： 指操縱基因或調(diào)節(jié)基因突變引起酶合成誘導(dǎo)機(jī)制失靈，菌株不經(jīng)誘導(dǎo)也能合成酶、或不受終產(chǎn)物阻遏的調(diào)節(jié)突變型。 ? 調(diào)節(jié)基因突變，致使不能形成活性化的阻抑物； ? 操縱基因突變，喪失和阻抑物結(jié)合的親和力。 因此，可以利用一些易同化碳源或價廉易得的碳源作為基質(zhì)生產(chǎn)所需的誘導(dǎo)酶類。 ? 2. 篩選方法及實例 ? (1) 限量誘導(dǎo)物恒化培養(yǎng) ? (2) 循環(huán)培養(yǎng) ? (3) 鑒別性培養(yǎng)基的利用 ? (4) 篩選 組成型突變株的選育 (1) 限量誘導(dǎo)物恒化培養(yǎng) 將野生型菌種經(jīng)誘變后移接到低濃度誘導(dǎo)物的恒化器中連續(xù)培養(yǎng) 由于底物濃度低到對野生型不發(fā)生誘導(dǎo)作用，所以誘導(dǎo)型的野生菌不能生長 突變株由于不經(jīng)誘導(dǎo)即可產(chǎn)生誘導(dǎo)酶而利用底物，因而得以生長成為組成型菌株 組成型突變株的選育 2. 篩選方法及實例 (2) 循環(huán)培養(yǎng) 含有誘導(dǎo)物 的培養(yǎng)基 不含誘導(dǎo)物 的培養(yǎng)基 交替連續(xù)循環(huán)培養(yǎng) 由于組成型突變株在兩種培養(yǎng)基上都能產(chǎn)酶，生長逐漸占優(yōu)勢 組成型突變株的選育 2. 篩選方法及實例 (3) 鑒別性培養(yǎng)基的利用 甘油作惟一碳源 涂布誘 變孢子 懸液 噴上 O硝基苯酚 β D半乳糖苷 (ONPG) 組成型 誘導(dǎo)型 組成型突變株的選育 2. 篩選方法及實例 (4) 篩選 ? 經(jīng)誘變劑處理后的菌體移接到含有誘導(dǎo)能力低，但能作為良好碳源的誘導(dǎo)物的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，突變體能良好生長，野生型不能生長。 ? 例如：利用苯 β 半乳糖 (PG)篩選 β 半乳糖苷酶組成型突變株。 組成型突變株的選育 2. 篩選方法及實例 ? 概念： 抗分解阻遏和抗分解抑制的突變株。 ? 分解代謝阻遏現(xiàn)象： 在初級或次級代謝中都存在，其含義是指代謝過程中酶的合成往往受高濃度的葡萄糖或其他易分解利用的碳源或氮源所抑制。 ? 選育抗分解調(diào)節(jié)突變株 (如碳源、氮源或磷酸鹽分解調(diào)節(jié) )，其實就是篩選合成酶的產(chǎn)生不受碳、氮、磷的代謝阻遏或抑制的突變株，使抗生素提前到菌體生長期開始合成，延長產(chǎn)抗期以提高產(chǎn)量。 抗分解調(diào)節(jié)突變株的選育 二、抗 分解調(diào)節(jié)突變 株的選育 抗分解阻遏、抗分解抑制 （一）解除碳源調(diào)節(jié)突變株的選育 （二） …… 氮源 …… （三） …… 磷酸鹽 …… 篩選此類突變株的目的 ? 由于葡萄糖分解產(chǎn)物的積累，阻遏抗生素合成的關(guān)鍵酶，從而抑制抗生素的合成。在實際生產(chǎn)中，采用流加葡萄糖或應(yīng)用混合碳源可以控制分解中間產(chǎn)物的累積來減少不利影響，但最根本的辦法則是篩選抗碳源分解調(diào)節(jié)突變株，以解除上述調(diào)節(jié)機(jī)制，達(dá)到增產(chǎn)的目的。 篩選方法與實例 ? (1) 循環(huán)培養(yǎng)法 ? (2) 鑒別性培養(yǎng)基 ? (3) 特殊氮源 ? (4) 葡萄糖結(jié)構(gòu)類似物 抗分解調(diào)節(jié)突變株的選育 1. 解除碳源調(diào)節(jié)突變株的選育 (1) 循環(huán)培養(yǎng)法 快速利用的 碳源培養(yǎng)基 慢速利用的 碳源培養(yǎng)基 交替培養(yǎng) 突變型解除了阻遏現(xiàn)象，在乳糖的培養(yǎng)基上比野生型生長速度快， 抗分解調(diào)節(jié)突變株的選育 1. 解除碳源調(diào)節(jié)突變株的選育
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