【正文】 性還在其次；初篩手段應盡可能快速、簡單。 （1）誘變劑的選擇：在同樣效果下，應選用最方便的因素；而在同樣方便的情況下，則應選擇最高效的因素。 大部分誘變劑是致癌劑，所以在使用中必須非常謹慎，要避免化學誘變劑與皮膚接觸，且切勿吸入其蒸氣誘變劑物理誘變劑：紫外線、X射線、γ射線，快中子等化學誘變劑烷化劑：EMS、DES、NTG堿基類似物：5溴尿嘧啶其他誘變劑：亞硝酸、羥胺生物誘變劑：轉座因子（三）誘變育種的一般步驟：誘變育種包括出發(fā)菌種選擇、誘變處理和篩選突變株三個部分。物理誘變劑中目前使用得最方便而且十分有效的是紫外線。（二）誘變育種：誘變育種是指用物理或化學的誘變劑使誘變對象內的遺傳物質（DNA）的分子結構發(fā)生改變，引起性狀變異并通過篩選獲得符合要求的突變菌株的一種育種方法。第三節(jié) 菌種改良一、菌種改良的方法：自然選育、誘變育種、雜交育種和基因工程育種。某些細菌的富集條件五、生產性能測定確認獲得純的單一菌落后，進行代謝產物的篩選（如產酶、抗生素等），將分離到的符合篩選目標的菌株保藏、鑒定。干土噴射法：又稱干法分離。四、分離方法分離是指采用一定的方法，將采集的含菌樣品分散接種到分離培養(yǎng)基上，以獲得單個的菌落。可先將土樣加熱到80℃或在50%乙醇溶液中浸泡1h，殺死不產芽孢的菌種后再進行分離。因此，富集培養(yǎng)基的pH值調節(jié)到被分離微生物的要求范圍不僅有利于自身生長，也可排除一部分不需要的菌類。三、增殖（富集）：富集的目的：讓目的微生物在種群中占優(yōu)勢，使篩選變得可能。這些特性包括形態(tài)、培養(yǎng)特征、營養(yǎng)要求、生理生化特性、發(fā)酵周期、產品品種和產量、耐受最高溫度、生長和發(fā)酵最適溫度、最適pH值、提取工藝等。2采樣：有針對性地采集樣品。2放線菌對人類最突出的貢獻：就是它能產生大量的、種類繁多的抗生素，目前已經發(fā)現的抗生素有近6000種，其中4000多種是由放線菌產生的（其中90%由鏈霉菌產生）。微生物技術的特點：需要多學科的指示，既多學科性質。微生物技術發(fā)展趨向：v微生物基因組研究形成巨大推動力v新微生物類群的發(fā)現將拓寬其應用領域v生物質資源導向性新經濟體制的建立v可持續(xù)發(fā)展的重要基石 微生物技術的基本原理：具有基礎性作用來講，主要是以下三學科的相關原理：微生物學與分子生物學、發(fā)酵工藝學、生化分離理論微生物應用的基本技術可以分為以下幾類：微生物分離與純培養(yǎng)技術、菌種選育技術、培養(yǎng)基制備技術、滅菌技術、大規(guī)模發(fā)酵與控制技術、產物分離與純化技術微生物技術的流程一般可以分為三個部分：菌種分離與選育部分；發(fā)酵培養(yǎng)部分；產物分離純化部分。3工業(yè)上重要放線菌屬：鏈霉菌屬、諾卡氏菌屬、小單胞菌屬、鏈孢囊菌屬四、真核微生物凡是細胞核具有核膜、能進行有絲分裂、細胞質中存在線粒體或同時存在葉綠體等細胞器的微小生物，都稱為真核微生物。3增殖（富集）：人為地通過控制養(yǎng)分或培條件，使所需菌種增殖培養(yǎng)后，在數量上占優(yōu)勢。二、樣品采集：采樣對象——土壤、水、空氣、枯枝爛葉、植物病株、爛水果等都含有眾多微生物，但總體來講土壤樣品的含菌量最多。富集培養(yǎng)的方法：1控制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分：不同種類的微生物，對營養(yǎng)的成分的需求不同，在培養(yǎng)基中添加要分離的目的菌容易利用而其他雜菌不易利用的成分，目的菌因得到充足的營養(yǎng)而迅速繁殖，其他微生物則由于不能利用這些物質，生長受到抑制。分離放線菌時，可將樣品液在40℃恒溫預處理20分鐘，有利于孢子的萌發(fā)，可以較大的增加放線菌數目，達到富集的目的。在富集培養(yǎng)基中加入適量的膽鹽和十二烷基磺酸鈉可抑制革蘭陽性菌的生長，對革蘭陰性無抑制作用。1． 常用的分離方法：水懸浮稀釋法、干土噴射法、孢子飛揚法。該法是用一種特制的噴土器將研碎的干土樣直接噴射到分離平板上，根據土樣的多少、噴射距離的遠近以及噴射角度來調節(jié)每個平板的噴射量。高通量篩選與自動化：高通量篩選技術（High throughput screening，HTS），是將各種模型固定在微孔板（96孔甚至384孔），進行自動稀釋、加樣，并用機器人讀結果，用計算機記錄、計算、整理分析實驗結果，使篩選從繁重的勞動中解放出來，實現了篩選的快速、準確、微量、重現性高和大規(guī)模化。（一）自然選育：在生產過程中，未經人工誘變或雜交處理，利用菌種的自發(fā)突變，從而選育出優(yōu)良菌種的過程，叫做自然選育。 誘變育種與其他育種方法相比，具有操作簡便、突變率高、突變譜廣的優(yōu)點，它不僅能提高產量，改進質量，還可擴大產品品種和簡化工藝條件，至今仍是一種重要的、廣泛應用的微生物育種方法。許多高產菌株的選育都用過紫外線，對于一般實驗室、中小型工廠都適用，也很安全。出發(fā)菌株應具備：① 對誘變劑的敏感性高；② ②具有特定生產性狀的能力或潛力。在物理誘變劑中，尤以紫外線為最方便，而在化學誘變劑中，一般可選用誘變效果最為顯著的“超誘變劑”，如NTG。復篩的目的：確認符合要求的菌株；復篩以質為主，應精確測定每個菌株的生產指標。B平皿快速檢測法：是利用菌體在特定固體培養(yǎng)基平板上的生理生化反應，將肉眼觀察不到的產量性狀轉化成可見的“形態(tài)”變化。搖瓶與發(fā)酵罐的條件較為接近，所測得的數據就更有實際意義。在現代的育種中，常有意以它們作為遺傳標記選擇親本或在DNA中設置含這些遺傳標記的片段，使菌種篩選工作更具方向性和預見性。雜交育種的方式因實驗菌株的生殖方式不同而異，如有性雜交、準性重組、原生質體融合、轉化、轉導、雜種質粒的轉化等；但是，選擇親株、分離群體后代的培養(yǎng)、擇優(yōu)去劣和雜種遺傳分析的過程基本是相同的。此法在工業(yè)微生物的菌種改良中有積極作用，已成為工業(yè)微生物育種的重要手段。擴大重組的親本范圍 原生質體由于完全或部分去除了細胞壁，能實現常規(guī)雜交無法做到的種間、屬間、門間等遠緣雜交。3．等量原生質體加聚乙二醇促進融合。（五）基因工程育種：是指利用DNA重組技術將外源基因導入到微生物細胞，使后者獲得前者的某些優(yōu)良性狀或表達前者的基因產物而獲得新種。②能在受體細胞內大量增殖，有較高的復制率；③最好只有一個限制性內切酶的切口,使目的基因能固定地整合到載體DNA的一定位置上；④載體上必須有一種選擇性遺傳標記，如具有四環(huán)素、氨芐青霉素等的抗性基因,以便及時把極少數“工程菌”選擇出來。重組DNA分子導入宿主菌體外連接的重組DNA分子必須導入適當的受體細胞中才能大量的復制、增殖和表達。 此外還可用電穿孔法轉化細菌，它的優(yōu)點是操作簡便、轉化效率高、適用于任何菌株。但習慣上常把以噬菌體DNA為載體構建成的重組子導入細胞的過程統(tǒng)稱為轉染。第3章 發(fā)酵工藝第一節(jié) 微生物發(fā)酵的一般流程發(fā)酵概念：利用微生物，在適宜的條件下，將原料經過特定的代謝途徑轉化為人類所需要的產物的過程。滿足菌體的生長216。 ③ 淀粉、糊精缺點：難利用；發(fā)酵液比較稠、一般%時加入一定的α淀粉酶；成分比較復雜，有直鏈淀粉和支鏈淀粉等等。常用的氮源可分為兩大類：有機氮源和無機氮源。 前體：指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接被微生物在生物合成過程中合成到產物分子中去，而其自身的結構并沒有多大變化，但是產物的產量卻因加入前體而有較大的提高。② 發(fā)酵后所形成的副產物盡可能的少。2污染：感染雜菌的培養(yǎng)或發(fā)酵體系。消毒：用物理或化學方法殺死物料、容器、器皿內外的病源微生物，達到無害化程度，%以上。應用：皮膚表面、器具、實驗室和工廠的無菌區(qū)域的臺面、地面、墻壁及空間的滅菌。當微生物處于最低溫度以下時，代謝作用幾乎停止而處于休眠狀態(tài)。微生物的熱阻：是指微生物在某一特定條件（主要是溫度和加熱方式）下的致死時間。特點：不需其他的附屬設備，操作簡便，手動。（2）連續(xù)滅菌操作：高溫短時滅菌操作，培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外經過一套滅菌設備連續(xù)的加熱滅菌，冷卻后送入已滅菌的發(fā)酵罐內的工藝過程?？諝獬に嚢l(fā)酵對空氣的要求工業(yè)制備大量空氣的方法加熱滅菌：利用空氣壓縮時所產生的熱量除菌，無菌化程度不高的發(fā)酵過程?？諝獬怼？諝膺^濾介質空氣滅菌工藝過程補料液的滅菌發(fā)酵罐的滅菌種子擴大培養(yǎng)定義：種子擴大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產菌種接入試管斜面活化后，再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng),最終獲得一定數量和質量的純種過程。：：實驗室階段：生產車間階段：：① 溫度 ② pH值 ③ 通氣攪拌 ④ 泡沫 發(fā)酵控制影響發(fā)酵的因素很多，如溫度、pH、通風、攪拌、罐壓力等等，必須適當地控制影響發(fā)酵的各種條件，掌握發(fā)酵的動態(tài)，并進行雜菌的檢查和產物測定，使整個發(fā)酵過程順利進行。2 微生物搖瓶與發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異及發(fā)酵罐規(guī)模改變的影響 搖瓶與罐培養(yǎng)的差異搖瓶與罐培養(yǎng)的差異可能有以下3個方面：(1)體積氧傳遞系數(K Lα)和溶解氧的差異微生物發(fā)酵多數是需氧發(fā)酵，而表示氧溶入培養(yǎng)液速度大小的溶氧系數K d值，隨搖瓶發(fā)酵與罐發(fā)酵、搖瓶裝料系數不同而不同。(2)CO2濃度的差異發(fā)酵液中的CO2既可以隨空氣進入，又可以是菌體代謝產生的廢氣，CO2在水中的溶解度隨外界壓力的增大而增加。菌體受傷導致核酸物質的漏失，進而影響菌體代謝。在這一過程中，除了空氣、消泡劑及控制pH的酸或堿外，培養(yǎng)基中接入菌種以后，沒有物料等任何其它物質的加入和取出。缺點：非生產時間較長、設備利用率低，產率低，不適于測定動力學數據。補料—分批發(fā)酵的優(yōu)點:216。和連續(xù)發(fā)酵比、不需要嚴格的無菌條件；216。216。：216。便于自動控制。（1）恒化培養(yǎng)：使培養(yǎng)基中限制性基質的濃度保持恒定；（2）恒濁培養(yǎng)：使培養(yǎng)基中菌體的濃度保持恒定。 固態(tài)發(fā)酵是氣體作為生物反應過程中的OCO熱量、營養(yǎng)和產物的傳遞介質，表現為OCO2擴散比較容易，熱量傳遞困難，存在明顯的營養(yǎng)梯度，并且無大量有機廢水產生。（2）固態(tài)發(fā)酵的形式 固態(tài)發(fā)酵可分為自然富集固態(tài)發(fā)酵、強化微生物混合固態(tài)發(fā)酵、限定微生物混合固態(tài)發(fā)酵和單菌固態(tài)純種發(fā)酵。 強化微生物混合固態(tài)發(fā)酵除應用于沼氣發(fā)酵、白酒發(fā)酵作用外，在石油采收、濕法冶金、食品發(fā)酵等領域同樣顯示其優(yōu)勢。 單菌固態(tài)純種發(fā)酵：是在純培養(yǎng)基礎上建立起來的，對于選育良種、保持生理活性和代謝過程中的穩(wěn)定起很大作用。（二）吸附法1物理吸附法優(yōu)點：固定化時酶分子的構象很少或基本不發(fā)生變化。（五）共價偶聯法：利用酶表面的反應基團（如氨基、羧基、羥基、巰基、咪唑基）與活化的無機或有機載體反應，形成共價鍵將酶固定。四、固定化細胞的分類：微生物、動物、植物。適用于多酶反應，特別是需要輔酶的反應。共價法：操作穩(wěn)定性高。但這類方法只適用于小分子底物。為了抑制基因丟失的菌的生長，一般在培養(yǎng)中加入選擇壓力，如抗生素。pH值對工程菌生長和表達的影響在相同通氣量和攪拌速度下，pH值對不同菌群生長影響不大，而對外源蛋白表達有一定影響。 乙酸對生長和表達的影響第四章 微生物發(fā)酵產物的分離與純化第一節(jié) 分離純化策略一、建立分離純化工藝的根據（1）物理性質（2）化學性質（3）生物學性質二、分離純化的基本過程一般說來，分離純化的基本過程可分為4個階段：培養(yǎng)液(發(fā)酵液)的預處理和固液分離、初步純化(提取)、高度純化(精制)、成品加工。 （4）成品制作 ：成品形式