【正文】 外的任何微生物。 ① 培養(yǎng)基能夠滿足產(chǎn)物最經(jīng)濟(jì)的合成。 氮源使用的一些相關(guān)問題： 有機(jī)氮源和無機(jī)氮源應(yīng)當(dāng)混合使用 早期：容易利用易同化的氮源 — 無機(jī)氮源 中期：菌體的代謝酶系已形成、則利用蛋白質(zhì) 有些產(chǎn)物會受氮源的誘導(dǎo)和阻遏 有機(jī)氮源選取時也要考慮微生物的同化能力 開發(fā)效果好、有針對性的有機(jī)氮源仍然是令人感興趣的課題 （ 3）無機(jī)鹽的微 量元素 使用注意點： 必須加以考慮； B、使用時注意鹽的形式（ pH 的變化） （ 4）生長因子、前體和產(chǎn)物促進(jìn)劑 生長因子： 凡是微生物生長不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長因子。 （ 2）氮源 作用： 氮源主要用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（氨基酸，蛋白質(zhì)、核酸等）和含氮代謝物。 糖蜜使用的注意點： 除糖份外，含有較多的雜質(zhì)，其中有些是有用的，但是許多都會對發(fā)酵產(chǎn)生不利的影 響，需要進(jìn)行預(yù)處理。 空氣 空氣凈化處理 保藏菌種 斜面活化 擴(kuò)大培養(yǎng) 種子罐 主發(fā)酵 碳源、氮源、無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì) 產(chǎn)物分離純化 成品 滅菌 微生物技術(shù)應(yīng)用 7 發(fā)發(fā) 酵酵 類類 別別 ：： 根據(jù)對氧的需要區(qū)分：厭氧和有氧發(fā)酵 根據(jù)培養(yǎng)基物理性狀區(qū)分：液體和固體發(fā)酵 根據(jù)微生物生長 特性區(qū)分：分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵 發(fā)發(fā) 酵酵 的的 一一 般般 流流 程程 (1)用作培養(yǎng)菌種及擴(kuò)大生產(chǎn)的發(fā)酵罐的培養(yǎng)基的配制； (2)培養(yǎng)基、發(fā)酵罐以及輔助設(shè)備的消毒滅菌； (3)將已培養(yǎng)好的有活性的純菌株以一定量轉(zhuǎn)接到發(fā)酵罐中； (4)將接種到發(fā)酵罐中的菌株控制在最適條件下生長并形成代謝產(chǎn)物； (5)將產(chǎn)物抽提并進(jìn)行提純，以得到合格的產(chǎn)品； (6)回收或處理發(fā)酵過程中產(chǎn)生的廢物和廢水。 陽性重組子的篩選、鑒定 長出的菌落不一定都是含有正確目的 DNA 片段的陽性重組子，因此需要從轉(zhuǎn)化細(xì)菌菌落中篩選、鑒定出含有陽性重組子的菌落。 轉(zhuǎn)染和感染： 利用噬菌體 DNA作為載體時可經(jīng)兩種方式導(dǎo)入受體菌。根據(jù)所采用的載體的性質(zhì)，將重組 DNA 分子導(dǎo)入受體可有不同的方法。 目的基因與載體連接 獲得目的 DNA 片段和載體 DNA 片段后，要把兩者連接起來形成重組體。 基因工程育種的特點： 打破了物種的界限，突破了親緣關(guān)系的限制 可進(jìn)行定向變 異和育種 可創(chuàng)造出自然界中原本沒有的生物 基因工程育種的基本步驟 ： 目的基因的獲得 選擇目的基因的途徑有 4種： ①選擇適宜的給體細(xì)胞 ,以便從中采集分離到有生產(chǎn)意義的目的基因； ②通過反轉(zhuǎn)錄酶的作用由 mRNA 合成 cDNA(互補 DNA)； ③通過聚合酶鏈反應(yīng)（ PCR），以基因組 DNA 或 cDNA 模板擴(kuò)增得到目的基因片段； ④用化學(xué)方法合成特定功能的基因。 4．涂布于再生培養(yǎng)基，再生出菌落。 提高菌株產(chǎn)量的潛力較大 原生質(zhì)體融合時親本整套染色體參與交換，遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移和重組性狀較多，集中雙親本優(yōu)良性 狀機(jī)會更大。 原生質(zhì)體融合育種技術(shù) 原生質(zhì)體 （ Protoplast）：采用一定方法技術(shù)去掉細(xì)胞壁，剩下的細(xì)胞部分稱之為原生質(zhì)體。 1 雜交法 ：一般指有交配 反應(yīng)的菌株進(jìn)行交配或接合而形成雜種。 （（ 四四 ）） 雜雜 交交 育育 種種 不同基 因型 的品系或種屬間，通過 交配 或 體細(xì)胞融合 等手段形成 雜種 ，或者是通過 轉(zhuǎn)化 和轉(zhuǎn)導(dǎo) 形成 重組體 ，再從這些雜種或重組體或是它們的后代中 篩選優(yōu)良菌種 。但是搖瓶培養(yǎng)法需要較多的勞力、設(shè)備和時間，所以， 搖瓶培養(yǎng)法常用于復(fù)篩。 具體的有紙片培養(yǎng)顯色法、變色圈法、透明圈法、生長圈法和抑制圈法等。 突變株的常用篩選方法： A 菌體形態(tài)變異分析：有些菌體的形態(tài)變異與產(chǎn)量的 變異存在著一定的相關(guān)性 ，這就能很容易地將變異菌株篩選出來。 （ 2）誘變處理方式 單一因子處理 復(fù)合因子處理：兩種以上因素先后使用、同時使用或單一因子重復(fù)使用 變株篩選 菌種經(jīng)誘變處理后，會產(chǎn)生各種各樣的突變類型，需要選擇一定的篩選方式，將具有所需性狀的突變株篩選出來。 要盡量選擇單倍體細(xì) 胞、單核或核少的多細(xì)胞體來作出發(fā)誘變細(xì)胞 ，這是由于變異性狀大部分是隱性的，特別是高產(chǎn)基因。 化化 學(xué)學(xué) 誘誘 變變 劑劑 中中 使使 用用 最最 多多 、 最最 有有 效效 的的 是是 烷烷 化化 劑劑 。 微生物技術(shù)應(yīng)用 4 誘誘 變變 育育 種種 的的 不不 足足 是是 缺缺 乏乏 定定 向向 性性 。 誘誘 變變 育育 種種 與與 其其 他他 育育 種種 方方 法法 相相 比比 ， 具具 有有 操操 作作 簡簡 便便 、 突突 變變 率率 高高 、 突突 變變 譜譜 廣廣 的的 優(yōu)優(yōu) 點點 ， 它它 不不 僅僅 能能 提提 高高 產(chǎn)產(chǎn) 量量 ， 改改進(jìn)進(jìn) 質(zhì)質(zhì) 量量 ， 還還 可可 擴(kuò)擴(kuò) 大大 產(chǎn)產(chǎn) 品品 品品 種種 和和 簡簡 化化 工工 藝藝 條條 件件 ， 至至 今今 仍仍 是是 一一 種種 重重 要要 的的 、 廣廣 泛泛 應(yīng)應(yīng) 用用 的的 微微 生生 物物 育育 種種 方方 法法 。 （（ 一一 ）） 自自 然然 選選 育育 ：： 在在 生生 產(chǎn)產(chǎn) 過過 程程 中中 ， 未未 經(jīng)經(jīng) 人人 工工 誘誘 變變 或或 雜雜 交交 處處 理理 ， 利利 用用 菌菌 種種 的的 自自 發(fā)發(fā) 突突 變變 ， 從從 而而 選選 育育 出出 優(yōu)優(yōu) 良良 菌菌 種種的的 過過 程程 ， 叫叫 做做 自自 然然 選選 育育 。 高通量篩選與自動化： 高高 通通 量量 篩篩 選選 技技 術(shù)術(shù) （ High throughput screening， HTS）， 是將各種模型固定在微孔板（ 96 孔甚至 384 孔），進(jìn)行自動稀釋、加樣，并用機(jī)器人讀結(jié)果，用計算機(jī)記錄、計算、整理分析實驗結(jié)果，使篩選從繁重的勞動中解放出來，實現(xiàn)了篩選的快速、準(zhǔn)確、微量、重現(xiàn)性高和大規(guī)?；?。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(jù)土樣的多少、噴射距離的遠(yuǎn)近以及噴射角度來調(diào)節(jié)每個平板的噴射量。 1． 常用的分離方法 ：水懸浮稀釋法、干土噴射法、孢子飛揚法。 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。 分離放線菌時，可將樣品液在 40℃恒溫預(yù)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(shù)目，達(dá)到富集的目的。 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(zhì)，生長受到抑制。 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。 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(shù)量上占優(yōu)勢。 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(xì)胞核 具有核膜、能進(jìn)行有絲分裂、細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時存在葉綠體等細(xì)胞器的微小生物，都稱為真核微生物。 微生物技術(shù)發(fā)展趨向： 微生物基因組研究形成巨大推動力 新微生物類群的發(fā)現(xiàn)將拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域 生物質(zhì)資源導(dǎo)向性新經(jīng)濟(jì)體制的建立 可持續(xù)發(fā)展的重要基石 微生物技術(shù)的基本原理 ： 具有基礎(chǔ)性作用來講，主要是以下三學(xué)科的相關(guān)原理： 微生物學(xué)與分子生物學(xué)、發(fā)酵工藝學(xué)、生化分離理論 微生物應(yīng)用的基本技術(shù)可以分為以下幾類： 微生物分離與純培養(yǎng)技術(shù)、 菌菌 種種 選選 育育 技技 術(shù)術(shù) 、 培培 養(yǎng)養(yǎng) 基基 制制 備備 技技 術(shù)術(shù) 、 滅滅 菌菌 技技 術(shù)術(shù) 、 大規(guī)模發(fā)酵與控制技術(shù)、產(chǎn)物分離與純化技術(shù) 微生物技術(shù)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(chǎn)物分離純化部分。 微生物技術(shù)的特點 ：需要多學(xué)科的指示，既多學(xué)科性質(zhì)。 2 放線菌對人類最突出的貢獻(xiàn)： 就是它能產(chǎn)生大量的、種類繁多的 抗生素 ，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的抗生素有近 6000種，其中 4000 多種是由放線菌產(chǎn)生的（其中 90%由鏈霉菌產(chǎn)生）。 2 采樣： 有針對性地采集樣品。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(chǎn)品品種和產(chǎn)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。