微生物的誘變育種ppt課件(已修改)
2025-05-15 23:19 本頁面
【正文】 第七章 工業(yè)微生物誘變育種 第一節(jié) 誘變育種的試驗設(shè)計和準備工作 第二節(jié) 誘變育種的步驟與方法 第三節(jié) 突變株的分離與篩選 第四節(jié) 營養(yǎng)缺陷型菌株的篩選 第五節(jié) 溫敏突變株的篩選 第六節(jié) 抗噬菌體菌株的選育 概念： 選用 理、化致變劑處理均勻而分散的微生物細胞群，促使其突變率顯著提高；采用簡便、快速和高效的篩選法篩選出少數(shù)符合育種目的的突變株來供生產(chǎn)實踐與研究應(yīng)用。 目標： 提高有效產(chǎn)物的產(chǎn)量 改善菌種特性、提高產(chǎn)品質(zhì)量 簡化工藝條件 開發(fā)新品種 誘變育種的目標及用途 誘變育種的目標及用途 青酶素產(chǎn)生菌選育歷史 第一節(jié) 誘變育種的試驗設(shè)計和準備工作 微生物 正變株 誘變育種 高產(chǎn)菌株的缺陷： (1)孢子數(shù)量減少 (2)生活周期延長 (3)可能發(fā)生回復(fù)突變 負變株 發(fā)生概率大 誘變的不可預(yù)測性 ? 高產(chǎn)突變型菌株是一種數(shù)量性狀的遺傳變異，是由多基因決定的： ? 1. 這些基因不可能通過一次誘變?nèi)恳鹜蛔? ? 2. 高產(chǎn)菌株產(chǎn)量的提高，是多代誘發(fā)突變積累的結(jié)果。只有那些每次誘變后有 1～ 2個控制產(chǎn)量的基因突變，使產(chǎn)物合成稍有增加，又能維持其最起碼代謝平衡的菌株才能生存下來。 ? 3. 高產(chǎn)菌株的環(huán)境適應(yīng)能力差，育種時必須注意調(diào)整環(huán)境條件。 誘變育種的復(fù)雜性 ? 1. 在誘變育種前，應(yīng)該對大生產(chǎn)的設(shè)備和工藝具有相當(dāng)?shù)闹R和全面的了解。 ? 2. 誘變育種工作量大，周期長，對一般周期為 7～ 10天的抗生素菌種來說，一代誘變需 2～ 3月，因此事先需作好充分準備，如全面了解菌種培養(yǎng)特征和生化特征，以及有關(guān)培養(yǎng)條件對其影響等，最后再進行嚴密設(shè)計，確定正確的選育程序和方法。 誘變育種的注意事項 ? 誘變育種工作的三個主要環(huán)節(jié)： ? 1. 誘發(fā)突變 ? 出發(fā)菌株、誘變劑及其劑量的選擇、影響誘變效果的因素等 ? 2. 突變株的篩選 ? 篩選條件 (培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件 )、便捷的篩選方法等 ? 3. 最佳環(huán)境條件的調(diào)整 ? 突變株最佳培養(yǎng)條件的確定 誘變育種的主要環(huán)節(jié) 1. 區(qū)分不同菌落類型 誘變前對出發(fā)菌株的了解 ? 2. 出現(xiàn)不同菌落類型的原因 ? 主要原因：遺傳因素 ? 由遺傳因素造成的不同類型菌落是一種變異現(xiàn)象，屬不同遺傳特性的個體，而且可以遺傳給下一代。 ? 其它原因：非遺傳因素，如培養(yǎng)基組成或培養(yǎng)條件的改變等 ? 非遺傳因素產(chǎn)生的“變異”是一種假變異，不能遺傳；菌種重新移回原來的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件，形態(tài)可恢復(fù)原狀。 為了研究遺傳因素引起的不同菌落類型，應(yīng)盡量避免非遺傳因素引起的菌落形態(tài)變化，以免魚目混珠、干擾試驗結(jié)果。 誘變前對出發(fā)菌株的了解 ? 1. 多方面考查菌種的生活史，了解它們的形態(tài)、生理、生化等生物學(xué)特性，以及這些特性與代謝產(chǎn)物合成的關(guān)系。 土霉素產(chǎn)生菌斜面孢子培養(yǎng) 3~4天好于 9~10天 ? 2. 研究菌種的某些生物學(xué)特性與產(chǎn)量合成的相關(guān)性。 頭孢霉素產(chǎn)量與孢子大小和數(shù)量成正比 . 菌種特性與生產(chǎn)性能關(guān)系 ?1. 培養(yǎng)基 ?2. 培養(yǎng)基斜面制備技術(shù) ?3. 移種的密度 ?4. 溫度 ?5. 濕度 ?6. 藥品和原材料質(zhì)量 影響菌種生長發(fā)育的主要因素 ? 了解菌種有效產(chǎn)物中的各種組分在代謝合成過程中與培養(yǎng)條件的關(guān)系 ? 建立一個準確、簡便、快速檢測產(chǎn)物的方法 ? 研究最佳的菌種保藏培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件 對其它條件的了解 第二節(jié) 誘變育種的步驟與方法 誘變育種的原則 ?挑選優(yōu)良易誘的出發(fā)菌株 ?處理均勻的單胞或孢懸液 ?選擇簡便有效的誘變劑 ?選用最適劑量及作用時間 ?充分利用致變劑的協(xié)同效應(yīng) ?尋求可見的選擇性相關(guān)指標 ?設(shè)計高效篩選方案與方法 誘變育種具有方法簡單、投資少、收獲大等優(yōu)點，最大缺點是缺乏定向性。因此，除了深入開展誘變機制研究外，在誘變育種過程中應(yīng)注意 : ? 野生菌株 :產(chǎn)量低，但對誘變因素敏感，變異幅度大，正突變率高； ? 最好是由生產(chǎn)育種中的自發(fā)變異株 ? 采用具有有利性狀的菌株 ? 考慮選擇己發(fā)生過其他變異的菌株 ? 選擇增變菌株的變異株以堤高致變敏度 ? 選取能累積少量所需產(chǎn)物或前體物菌株 出發(fā)菌株 1. 對一般出發(fā)菌株的要求 ? 1. 選擇具備一定生產(chǎn)能力或某種特性的菌株作為出發(fā)菌株 ? 2. 選擇純種作出發(fā)菌株 ? 3. 選擇出發(fā)菌株應(yīng)考慮其穩(wěn)定性 ? 4. 連續(xù)誘變育種過程中如何選擇出發(fā)菌株 出發(fā)菌株 2. 對出發(fā)菌株的具體要求 出發(fā)菌株 – 4. 連續(xù)誘變育種過程中如何選擇出發(fā)菌株 2. 對出發(fā)菌株的具體要求 ?5. 選擇出發(fā)菌株的其它因素 ?6. 采用多出發(fā)菌株 (3
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