第二章微生物菌种选育
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第二章 微生物育种的原理和方法微生物育种原理和方法微生物育种筛选方法微生物育种原理和方法一、微生物育种原理方法:突变、体内重组体外重组(基因工程)1、从自然界中获得新菌种微生物资源分布:土壤、水、空气、动植物及其腐败残骸都是微生物的主要栖居和生长繁殖场所2、分离微生物新种的步骤 采样、增殖、纯化和性能测定等步骤3、典型的微生物采样和筛选方法生物进化过程中微生物形成完善的代谢调节机制不会有代谢产物的积累解除或突破微生物的代谢调节控制目的产物积累微生物育种的目的直接从自然界分离得到的菌株为野生型菌株。
往往低产甚至不产所需的产物,只有经过进一步的人工改造才能真正用于工业生产二、诱变育种方法1、物理诱变:紫外线2、化学诱变:5-溴尿密啶1)紫外线诱变机理:造成DNA链的断裂,或使DNA分子内或分子之间发生交联反应2)诱变过程中需要注意光复活作用:微生物等生物的细胞内存在光复活酶,光复活酶识别胸腺嘧啶二聚体,并与之结合形成复合物(此时的光复活酶没有活性),可见光光能(300-500nm)激活光复活打开二聚体,将DNA复原。
暗修复:细胞内还存在另一种修复体系,它不需要光激活,可修复由紫外线、γ射线和烷化剂等对DNA造成的损伤。
暗修复体系有四种酶参与反应。
紫外诱变的特点:方便、诱变效果很好的常用诱变剂由此说明紫外线照射引起微生物突体形成是一个复杂的生物学过程。
紫外线引起DNA结构的改变仅仅使微生物,于亚稳定状态,点亚稳定到稳定的突变体的形成需要“定时间和过程,所以在实际诱变工作中要采取某些措施避免以上的修复作用,要注意避光或加入某些物质,提高突变的频率。
因此,用紫外线进行诱变时,照射或分离均应在红光下进行。
3)化学诱变剂诱变机理:5-溴尿嘧啶诱变——碱基类似物机理:与碱基的结构类似,在DNA复制时,它们可以被错误地掺入DNA,引起诱变效应注意的参数:参数:浓度、时间、缓冲液三、诱变育种的基本过程诱变育种的基本过程如下:1)出发菌株的选择A、一是考虑出发菌株是否具有特定生产性状的能力或潜力,即菌株是否具有产生特定代谢产物的催化酶系的基因。
引言:微生物菌种的选育是一项重要的研究领域,其在农业、医药、环境保护等多个领域具有广泛的应用价值。
本文结合相关研究成果,探讨了微生物菌种选育的方法,旨在为相关领域的科研工作者提供参考。
概述:微生物菌种的选育是指通过对微生物的筛选和培养,选择出具有特殊功能或者优良特性的微生物菌株。
其方法包括了菌种筛选、培养条件优化等多个环节。
本文将以此为主线,结合实际案例,详细阐述微生物菌种选育的方法。
正文内容:1. 菌种筛选1.1 传统筛选方法传统筛选方法包括菌落形态观察、生理生化指标检测、抗性测定等。
通过对菌落形态和生理生化特性的观察,可以初步确定菌株的特性。
同时,通过对菌株的抗性测定,可以筛选出具有耐药或者耐环境逆境特性的菌株。
1.2 分子生物学方法分子生物学方法可以应用PCR等技术,快速检测目标菌株的特定基因或者特性。
这些特定基因可能与目标菌株的优良性状相关,通过筛选出含有这些特定基因的菌株,可以更加精确地进行微生物菌种的选育。
2. 菌种培养条件优化2.1 培养基配方优化培养基是微生物菌种培养的基础,其配方的优化对于菌种的生长和代谢具有重要影响。
通过调整培养基中的碳源、氮源、矿质元素等成分,可以优化菌株的生长条件。
2.2 培养条件控制培养条件的控制对于微生物菌株的生长和产生特定代谢产物等方面具有重要影响。
温度、pH值、培养时间等因素的调控,可以使菌株在适宜的环境中进行生长和代谢,从而保证其优良特性的表达。
3. 菌株遗传改良3.1 重组DNA技术重组DNA技术可以通过将目标基因导入到菌株中,使其具有特定的功能特性。
通过引入外源基因,可以使菌株产生特定的代谢产物,或者具有特定的酶活性等特性。
3.2 融合技术融合技术是指将两个或者多个菌株进行融合,从而形成新的菌株。
融合后的菌株可能具有不同菌株的优点,如抗性能力、代谢能力等,从而提高菌株的综合性能。
4. 菌株功能验证4.1 体外实验通过在实验室中建立靶点验证体系,对选育出的菌株进行功能验证。