《优良菌种的选育》PPT课件
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第三章、优良菌种的选育导言优良生产菌种应具备的基本特性:(1)生产菌种应具有在较短的发酵周期内产生大量发酵产物的能力。
(2)在发酵过程中不产生或少产生与目标产品相近似的副产物及其它产物。
(3)生长繁殖能力强,有较快的生长速率,产生孢子的菌种应该具有较强的产生孢子能力。
(4)能高效地将原料转化为产品。
(5)具有利用广泛来源原料的能力,并对发酵原料成分的波动敏感性较小。
(6)对需要添加的前体物质有耐受能力,并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用。
(前体:)(7)在发酵过程中产生的泡沫要少。
(8)具有抗噬菌体感染的能力。
(9)遗传特性稳定。
3-1自然选育定义:自然突变的结果:自然选育的特点:简单易行,可以纯化菌种,防止菌种退化,稳定产量。
但自然选育的效率低,应该经常跟诱变选育交替使用,提高育种效率。
自然选育的一般程序:3-2诱变选育导言3-2-1诱变育种的原理诱变育种的理论基础是基因突变,突变包括染色体畸变和基因突变两大类。
染色体畸变指的是,染色体或DNA片段发生缺失、易位、逆位、重复等。
基因突变指的是,DNA中的碱基发生变化,即点突变。
过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。
常用的诱变剂包括物理、化学、生物的三大类。
表3-1所示。
3-2-2诱变育种的基本方式导言3-2-2-1出发菌株的选择进行诱变的出发菌株的性能,对提高诱变效果和效率十分重要。
选择出发诱变菌株的注意事项:诱变育种的程序:3-2-2-2诱变剂的使用方法|------单一诱变剂处理:对野生菌株处理有效。
诱变方法||------复合诱变剂处理:对经过多次诱变处理的老菌株。
复合诱变剂处理|----同一诱变剂多次处理|----两种以上诱变剂先后分别处理|----两种以上诱变剂同时或多次处理举例:青霉菌的选育。
3-2-2-3诱变剂的剂量选择诱变剂的剂量与致死率有关,而致死率又与诱变率有关。
因此,可用致死率作为诱变剂剂量的选择依据。
关系:诱变率随诱变剂剂量的增加而提高,但达到一定程度后,反而下降。
第三章工业微生物优良菌种选育从自然界分离所得的野生菌种,不论在产量上或质量上均不适应微生物工程的要求,因此从自然界存在的产生某种代谢产物的菌种,经筛选分离和优良菌选育,已成为微生物工程菌种管理上的必要程序。
故优良菌种的选育是为生产提供各种类型的突变株,大幅度提高菌种产生利用价值代谢产物特别是基因工程,细胞工程和蛋白质工程等较为定向技术的发展,促进菌种选育技术不断更新,进而研制出众多有价值的微生物工程产品。
微生物工程优良菌种的选育方法包含自然选育、诱变选育、抗噬菌体菌种的选育、杂交选育、原生质体融合技术、基因工程技术等等。
微生物工程评价生产菌种优劣的标准和菌种选育工作的研究目标是实现工业化生产。
也就是说,选育的菌种特性能否满足工业化生产的实际需要,是否具有工业化生产价值和实际利用价值。
因此,一株优良的生产菌种应该具备如下的特性:①菌种的生长繁殖能力强,具较强的生长速率,产生孢子的菌种应具有较强的产孢子能力。
这样有利于缩短发酵培养周期,减少种子罐的级数,最终得以减少设备投资和运转费用。
同时,还可以减少菌种在扩大生产过程中可能发生的生产下降,或杂菌污染的可能性。
②菌种的培养基和发酵原料来源广泛、价格便宜、尤其对发酵原料成分的波动敏感性较小。
③对需要添加的前体物质具有耐受能力,且不能将这些前体物质作为一般碳源利用。
④菌种应具有在较短的发酵周期内产生大量发酵产物的能力,高产菌株的应用,可以在不增加投资的情况下,大幅度提高企业的生产能力。
⑤能高效地将原料转化为产品,这样可以降低生产成本,提高产品的市场竟争力。
⑥在发酵过程中不产生或少产生与目标产品性质相近的副产物及其它产物,这样不但可以提高营养物质的有效转化率,还会减少分离纯化的难度,降低成本,提高产品质量。
⑦在发酵过程中产生的泡沫要少,这对提高装料系数,提高单罐产量,降低成本具有重要意义。
⑧具有抗噬菌体感染的能力。
⑨菌株遗传特性稳定,以保证发酵能长期、稳定地进行,有利于实施最佳的工艺控制。