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微生物菌種選育ppt課件-wenkub.com

2025-04-30 23:19 本頁面
   

【正文】 什么是微生物的初篩?請例舉兩種初篩方法,并簡述之。 我國國內(nèi)目前已有 部分單位采用液氮法保存菌種 。 美國 ATCC采用 先將菌液降溫到 0℃ , 再以 每分鐘降低 1℃ 的速度 , 一直降低到- 38℃ , 然后才把裝有菌液的安瓿管放入 液氮罐的氣相中 。所以也需要 保護(hù)劑 ,常用的 保護(hù)劑為 10%甘油 。 a 原理 用液氮能長期保存菌種。 保護(hù)劑還可以起 支持作用 ,使微生物疏松地固定在上面。所以,國內(nèi)外都已較普遍地應(yīng)用。其 基本原理 是在較低的溫度下 (- 15℃ ) ,快速她將細(xì)胞凍結(jié),并且保持細(xì)胞完整,然后在真空中使 水分升華 。 一般 沙用 80目過篩 , 土用 30- 100目過篩 。 三、菌種保藏的方法 C 沙土管保藏法( 細(xì)菌,霉菌,防線菌 ) 這是國內(nèi)常采用的一種方法。 一般保存期為三個月到六個月 。 二、菌種保藏的原理 ? 菌種保藏主要是根據(jù)菌種的生理生化特點人工創(chuàng)造條件使孢子或菌體的生長代謝活動盡量降低,以減少其變異。 酶活力 ?種子液中某種酶的活力,與目的產(chǎn)物的產(chǎn)量有一定的關(guān)聯(lián)。因此首先必須保證生產(chǎn)菌種的穩(wěn)定性,其次是提供種子培養(yǎng)的適宜環(huán)境保證無雜菌侵入,以獲得優(yōu)良種子。 接種量 ? 接種量的大小決定于生產(chǎn)菌種在發(fā)酵罐中生長繁殖的速度,采用較大的接種量可以縮短發(fā)酵罐中菌絲繁殖達(dá)到高峰的時間,使產(chǎn)物的形成提前到來,并可減少雜菌的生長機(jī)會。 ? 通常種齡是以處于生命力極旺盛的對數(shù)生長期,菌體量還未達(dá)到最大值時的培養(yǎng)時間較為合適。 例如在鏈霉素生產(chǎn)中,斜面孢子在 6? C冷藏兩個月后的發(fā)酵單位比冷藏一個月降低 18%,冷藏 3個月后降低 35%。 ( 2)冷藏時間 ? 斜面冷藏對孢子質(zhì)量的影響與孢子成熟程度有關(guān)。從表中看出相對濕度在 40%~45%時孢子數(shù)量最多,且孢子顏色均勻,質(zhì)量較好。一般各生產(chǎn)單位都嚴(yán)格控制孢子子斜面的培養(yǎng)溫度。 ?水質(zhì)的影響:地區(qū)不同、季節(jié)變化和水源污染,均可造成水質(zhì)波動,影響種子質(zhì)量。 ? 例如在四環(huán)素、土霉素生產(chǎn)中,配制產(chǎn)孢子斜面培養(yǎng)基用的麩皮,因小麥產(chǎn)地、品種、加工方法及用量的不同對孢子質(zhì)量的影響也不同。 ?確定種子罐級數(shù)需注意的問題 ? 種子級數(shù)越少越好,可簡化工藝和控制,減少染菌機(jī)會 ? 種子級數(shù)太少,接種量小,發(fā)酵時間延長,降低發(fā)酵罐的生產(chǎn)率,增加染菌機(jī)會 ? 雖然種子罐級數(shù)隨產(chǎn)物的品種及生產(chǎn)規(guī)模而定。 種子罐級數(shù)的確定 ? 種子罐級數(shù):是指制備種子需逐級擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù), 一般由菌絲體培養(yǎng)開始計算發(fā)酵級數(shù),但有時,工廠從第一級種子罐開始計算發(fā)酵級數(shù)。 (二)液體種子制備 好氧培養(yǎng): 對于產(chǎn)孢子能力不強(qiáng)或孢子發(fā)芽慢的菌種,如產(chǎn)鏈霉素的灰色鏈霉菌( S. griseus)、產(chǎn)卡那霉素的卡那鏈霉菌( S. Kanamuceticus)可以用搖瓶液體培養(yǎng)法。 ? 培養(yǎng)時間一般為 4~14天。 ? 培養(yǎng)溫度一般為 37?C。 作為種子的準(zhǔn)則 ? 菌種細(xì)胞的生長活力強(qiáng),移種至發(fā)酵罐后能迅速生長,遲緩期短; ? 生理性狀穩(wěn)定; ? 菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求; ? 無雜菌污染; ? 保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。 ? 間接法 把融合液涂布在營養(yǎng)豐富的高滲再生平板上,使親株和重組子都再生成菌落,然后用影印法將它們復(fù)制到選擇培養(yǎng)基上檢出重組子。在再生細(xì)胞的菌落中就有可能獲得具有理想性狀的 重組子 。 原生質(zhì)體制備 一般采用酶解法除壁 。 ( 5) 可以用溫度 、 藥物 、 紫外線等處理 、 鈍化親株的一方或雙方 , 然后使之融合 , 再在再生菌落中 篩選重組子 。 ( 2) 原生質(zhì)體融合后 兩親株的基因組之間 有機(jī)會發(fā)生 多次交換 , 產(chǎn)生各種各樣的基因組合而得到多種類型的 重組子 。 兩親本的原生質(zhì)體在 高滲條件下 使之混合 , 由聚乙二醇( PEG) 作為 助融劑 , 使它們互相凝集 , 發(fā)生 細(xì)胞融合 , 接著兩親本基因組 由接觸到交換 , 從而 實現(xiàn)遺傳重組 。 營養(yǎng)標(biāo)記菌株 ( 即 營養(yǎng)缺陷型菌株 ) 是最常用的遺傳標(biāo)記之一 。 雜交育種的目的 在于: 1) 通過雜交使不同菌株的 遺傳物質(zhì)進(jìn)行交換和重新組合 , 從而改變原有菌株的 遺傳物質(zhì)基礎(chǔ) , 獲得雜種菌株 ( 重組體 ) ; 2) 可以通過雜交把 不同菌株 的 優(yōu)良生產(chǎn)性能集中于重組體中 , 克服長期用誘變劑處理造成的 菌株生活力下降等缺陷 ; 3)通過雜交 ,可以 擴(kuò)大變異范圍 , 改變產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量 ,甚至出現(xiàn)新的品種 ; 4)分析雜交結(jié)果 ,可以總結(jié) 遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和傳遞規(guī)律 , 促進(jìn)遺傳學(xué)理論的發(fā)展 。 5BU 酮式 T 烯醇式 C A : T BU (酮 ) : A T : A A : T G) : BU (烯 BU (酮 ) : A C : G A : T C : G T : X T : A X : C C : U C : G A HNO2 X G : C A : T T : A 雜交育種 發(fā)酵工業(yè)的優(yōu)良菌種的選育主要采用 誘變育種方法 。 特點: 堿基類似物: 取代相應(yīng)堿基進(jìn)入 DNA鏈,具有 很高的特異性,但回復(fù)突變率高,很少使用。 幾種常見的物理、化學(xué)誘變劑的使用方法 1)物理誘變劑:紫外線、 X— 射線、 γ— 射線,快中子; 電離輻射特點: 導(dǎo)致 DNA斷裂缺失,造成不可回復(fù) 的缺失突變。 這樣 , 可大大提高篩選的 工作效率 。 因此 可以用致死率作為選擇適宜劑量的依據(jù) 。 對 野生型菌株 單誘變因素有時也能取得好的效果 , 但對老菌種單一誘變因素重復(fù)使用突變的效果不高 , 這時可利用 復(fù)合因素 來擴(kuò)大 誘變幅度 , 提高 誘變效果 。如果用這種菌株于生產(chǎn)是很有益的,而用 作出發(fā)菌株則不適宜 。 ? 抗反饋突變株一般通過抗結(jié)構(gòu)類似物突變的方法篩選。 誘變處理 ? 根據(jù)誘變劑用量對菌體致死率的曲線選擇合適的處理劑量。誘變因素 的種類很多 , 有 物理的 、 化學(xué)的和生物的三大類 , 見表 2- 1。 ( 1) 染色體畸變 是指染色體或 DNA片斷的 缺失、易位、逆位、重復(fù) 等。 菌種的自然突變往往有兩種可能性 :菌種衰退 ,生產(chǎn)性能下降 。隨著微生物學(xué)、生化遺傳學(xué)的發(fā)展,出現(xiàn)了 轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、原生質(zhì)體融合、代謝調(diào)控和基因工程 等較為定向的育種方法 。 (五)毒性試驗 ? 自然界的一些微生物是在一定條件下產(chǎn)毒的 , 將其作為生產(chǎn)菌種應(yīng)當(dāng)十分當(dāng)心
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