发酵知识
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发酵相关知识点归纳总结一、发酵的基本过程发酵是一种由微生物或酶参与的生化过程,其基本过程可以归纳为以下几个步骤:1. 营养物质的吸收:微生物吸收到适宜的营养物质(如碳源、氮源、微量元素等)后,开始进行生长和繁殖。
2. 菌体生长和产酶:微生物在适宜的环境条件下进行生长和繁殖,同时产生各种酶。
3. 酶的作用:产生的酶对底物进行水解、转化或缩合等反应,生成所需的产物。
4. 产物的积累:产物在发酵过程中积累到一定浓度后,可以进行提取、精制和加工,最终得到商品化的产品。
二、发酵过程的影响因素发酵过程受到许多因素的影响,包括微生物菌株的选择、发酵环境的控制、底物和产物的相互作用等,以下是发酵过程中常见的影响因素:1. 微生物菌株的选择:不同的微生物菌株对不同的底物和条件有着不同的适应性和特点,菌株的选择对发酵过程起着决定性的作用。
2. 发酵环境的控制:包括温度、pH值、氧气供应、搅拌速率等,在不同的发酵过程中,需要根据具体底物和菌株的特点进行合理的控制。
3. 底物和产物的相互作用:在发酵过程中,底物和产物的积累、抑制作用等都会对发酵过程产生影响,需要进行合理的底物供应和产物回收。
三、常见的发酵生产产品发酵技术在食品工业、医药工业、生物能源工业等领域得到广泛应用,以下是一些常见的发酵生产产品:1. 食品类产品:酸奶、葡萄酒、啤酒、面包、豆豉、酱油、醋等。
2. 医药类产品:抗生素、生物药品、酶制剂、维生素等。
3. 生物能源类产品:生物柴油、生物酒精、生物氢气等。
4. 化工类产品:有机酸、氨基酸、酶制剂、饲料添加剂等。
四、发酵技术的发展与应用随着生物工程、生物技术和微生物学等科学技术的不断发展,发酵技术在各个领域得到了迅速的发展和应用,以下是一些发酵技术的发展趋势和应用前景:1. 发酵工程技术:包括发酵设备的自动化、发酵过程的动态模拟和优化、在线监测和控制技术等方面的发展,使得发酵工艺的稳定性和效率得到了显著提高。
发酵工程全部知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵的定义发酵是指利用微生物或其代谢物来改变物质的过程。
主要包括酵母、细菌、真菌等微生物。
2. 发酵工程的定义发酵工程是指利用发酵微生物代谢特性,通过合理调控环境条件,进行微生物发酵过程中的相关技术。
二、发酵微生物1. 酵母酵母是发酵工程中最常用的微生物,广泛应用于酒类、面包、啤酒等食品工业中。
2. 细菌细菌在发酵工程中也有重要的应用,如益生菌、酸奶中的乳酸菌等。
3. 真菌真菌发酵应用广泛,包括酵素生产、抗生素生产、食品添加剂等。
三、发酵工程的基本过程1. 液体发酵液体发酵是将发酵微生物培养在液体培养基中,通过控制培养基成分、通气、温度等条件来进行微生物代谢产物的生产。
2. 固体发酵固体发酵是将发酵微生物培养在固体底物中,通过控制底物成分、湿度、通气等条件来进行微生物代谢产物的生产。
3. 半固体发酵半固体发酵是将发酵微生物培养在半固体底物中,采用液态和固态发酵的优点来进行微生物代谢产物的生产。
四、发酵工程的主要设备和工艺1. 发酵罐发酵罐是发酵工程的主要设备之一,根据不同的发酵工艺和需求,可以采用不同类型的发酵罐。
2. 发酵工艺发酵工艺是指在发酵过程中,针对不同的微生物和产物特性,进行合理的发酵条件控制和操作流程。
3. 发酵控制系统发酵控制系统是指在发酵工程中,通过自动化设备和仪器,实现对发酵条件如温度、pH 值、通气、搅拌等的精确控制。
五、发酵工程的应用范围1. 食品工业发酵工程在食品工业中应用广泛,如酿造啤酒、制作酸奶、发酵面包、制作酱油等。
2. 医药工业发酵工程在医药工业中应用广泛,如生产抗生素、激素、酶制剂等。
3. 燃料工业发酵工程在燃料工业中也有应用,如生物乙醇、生物柴油等。
4. 化学工业发酵工程在化学工业中也有应用,如生产乳酸、丙酮、丙二醇等。
六、发酵工程的发展趋势1. 发酵工程技术的进步随着科技的不断进步,发酵工程的技术也在不断提高,发酵设备和工艺不断更新。
第一章绪论1、发酵的概念利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程,统称为发酵。
2、发酵工程的概念发酵工程是利用微生物生长与代谢活动,通过现代工程技术手段进行工业规模生产的技术。
由于它以培养微生物(发酵)为主,所以习惯上也称为微生物工程。
3、发酵工程研究的内容1、工业生产菌种的选育。
2、最佳发酵条件的选择和控制。
3、生化反应器(发酵罐)的设计。
4、产品的分离、提取及精制等过程。
4、获得一种发酵产品应具备的条件适宜的微生物;保证或控制微生物进行代谢的各种条件;进行微生物发酵的设备;精制成产品的方法和设备第二章菌种选育及种子扩培1、工业微生物菌种的分离筛选方法分离:①平板划线分离法②稀释分离法③简单平板分离法④涂布分离法⑤毛细管分离法⑥小滴分离法筛选:①平板筛选:用水解圈、变色圈、抑菌圈、透明圈等方法②药瓶发酵筛选2、几种鉴别圈的概念和鉴别的原理1. 变色圈:直接用显色剂或指示剂。
在菌体筛选中直接用显色剂或指示剂掺入培养基中或喷洒已生长的菌落的培养基表面,由于培养基中所筛选出的微生物产生酸或碱性物质从而使培养基的pH值降低或升高,由于显色剂在不同pH值条件下显色不同,从而形成围绕菌落周围的变了颜色的圈叫变色圈。
2.透明圈:混浊底物被分解后形成透明圈。
如可溶性淀粉、碳酸钙等。
在固体培养基中加入酶作用的底物或其他物质(都能使培养基产生浑浊)培养微生物,能够利用此底物的酶的产生菌得以生长或微生物能利用此种物质,则在其菌落周围形成一个透明的圈,叫透明圈,也叫水解圈。
3.生长圈:利用某些具有特殊营养要求的微生物为工具菌(如营养缺陷型菌株)若分离的微生物能在一般的培养条件下(缺乏上述营养要求的物质)生长而合成该物质,则能使工具菌生长,则在分离的微生物的菌落周围形成工具菌的生长圈,这种圈叫生长圈。
4.抑菌圈:有害菌与能够产生抑菌物质的微生物菌种一起在固体培养基上进行培养时,则在产生抑菌物质的微生物菌落周围产生一个透明的圈(即有害微生物不能生长的形成的圈)叫抑菌圈。
发酵工程知识点绪论1.传统发酵:最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象,或者是指酒的生产过程。
1857年法国化学家、微生物家巴斯德提出了著名的发酵理论:“一切发酵过程都是微生物作用的结果。
”2.生化和生理学意义的发酵:指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式,或者更严格地说,发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。
3.工业上的发酵:在微生物工业中,把所有通过微生物或其他生物细胞(动、植物细胞)的培养,统称为发酵。
包括:1. 厌氧培养的生产过程,如酒精,乳酸等。
2. 通气(有氧)培养的生产过程,如抗生素、氨基酸、酶制剂等。
产品有细胞代谢产物,也包括菌体细胞、酶以及转化产物等。
现代生物技术─分子生物学与发酵工程氨基酸发酵工业──谷氨酸、赖氨酸核酸发酵工业──肌苷酸、乌苷酸微生物变异株通过代谢调节──代谢控制发酵技术切断支路代谢转折点: 酶的活力调控, 酶的合成调控(反馈控制和反馈阻遏) →解除菌体自身的反馈调节,提高终产物水平。
细胞融合技术、基因操作技术等生物技术发展,打破了生物种间障碍,能定向地制造出新的有用的微生物:增加微生物体内控制代谢产物产量的基因拷贝数,可以大幅度地提高目标产物的产量;酒曲是我国酿酒技术的重大发明,也是世界上最早的一种复合酶制剂。
三、发酵工程的组成从广义上讲,由三部分组成:上游工程、发酵控制、下游工程四、微生物发酵产品的类型:1,菌体、酶,2 初级代谢产物,3 次级代谢产物,4 外源物质转化产物。
五、发酵方法的类别与流程(1)类别:根据对氧的需要区分:厌氧和好氧发酵根据培养基物理性状区分:液体和固体发酵根据从微生物生长特性区分:分批发酵和连续发酵按发酵原料来区分: 糖类物质发酵, 石油发酵, 废水发酵按发酵产物区分:氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵、酶制剂发酵(2)发酵流程:保藏菌种---活化---扩大培养---种子罐---主发酵---产物分离纯化---成品第二章菌种选育理论与技术微生物的特点有些微生物能在厌氧的条件下生长有些微生物能够利用简单的有机物和无机物满足自身的生长有些微生物能进行复杂的代谢有些微生物能利用较复杂的化合物有些微生物能在极端的环境下生长常见的工业微生物(一)抗生素生产有关的微生物(二)氨基酸生产有关的微生物(三)食品酶制剂生产有关的微生物a-淀粉酶:黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草牙孢杆菌和地衣牙孢杆菌工业化菌种的要求1生产菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好与致病菌无关)2能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物3有关合成产物的途径尽能地简单,或者说菌种改造的可操作性要强4遗传性能要相对稳定5不易感染它种微生物或噬菌体6生产特性要符合工艺要求一、育种的目的(一)科研方面1.获得有遗传标记的菌株;2.得到生物合成阻断变株,以研究抗生素生物合成途径。
发酵主要知识点发酵是一种常见的生物过程,通过微生物的作用将有机物质转化为其他有用的产物。
发酵广泛应用于食品工业、农业、生物工程等领域。
本文将从发酵的定义、发酵过程以及常见的发酵应用等方面,介绍发酵的主要知识点。
一、发酵的定义发酵是指在适宜条件下,利用微生物(如细菌、真菌、酵母等)的作用,将有机物质转化为其他化合物的过程。
发酵过程中,微生物通过代谢产生酶,将有机物质分解为简单化合物,并进一步转化为具有特定功能的产物。
二、发酵的过程发酵包括多个阶段,从微生物的生长到产物的生成,通常可分为以下几个步骤:1. 选择合适的微生物不同的发酵过程需要选择适应该过程条件的微生物。
常见的微生物有乳酸菌、酵母菌、大肠杆菌等。
2. 提供合适的底物底物是微生物生长和代谢的基础,不同的发酵过程需要提供不同的底物。
例如,制作酸奶需要提供牛奶;制作啤酒需要提供麦芽。
3. 创建合适的环境发酵过程需要提供适宜的环境条件,包括温度、pH值、氧气供应等。
这些条件能够促进微生物的生长和代谢活动。
4. 微生物生长在适宜的环境条件下,微生物开始生长并繁殖,消耗底物并产生代谢产物。
5. 代谢产物生成微生物代谢产生的代谢产物是发酵过程的主要目标。
不同的发酵过程可以产生不同的产物,如乳酸、酒精、酵素等。
6. 产物收集和处理一旦代谢产物生成,需要进行收集和处理。
这个过程通常包括分离、纯化和浓缩等步骤,以获得纯净的产物。
三、发酵的应用发酵在食品工业、医药工业、生物工程等领域有着广泛的应用。
1. 食品工业发酵是食品加工中常用的方法之一。
例如,制作酸奶、奶酪、酱油、豆腐等都需要利用发酵过程。
2. 医药工业在医药工业中,发酵被用于生产抗生素、酶类药物等。
通过合适的微生物和底物,可以大规模生产这些药物。
3. 生物工程发酵是生物工程中重要的环节。
利用发酵技术可以生产各种化学品、燃料、生物塑料等。
这有助于减少对化石燃料的依赖,降低环境污染。
结论发酵作为一种常见的生物过程,具有广泛的应用前景。
高三生物发酵知识点生物发酵是生物体利用微生物的代谢过程来产生能量的一种方式。
它在生活中扮演了重要的角色,不仅与食品加工,药物生产和生态环境等领域密切相关,还为我们提供了很多生活用品。
下面将为您详细介绍高三生物发酵的知识点。
1. 发酵的定义和特点发酵是指在无氧条件下,微生物通过代谢有机物质来产生能量。
它是一种产生酒精、乳酸、醋酸等有机物质的过程。
发酵的特点包括:过程中不需要外源能量,无氧条件下进行,产物种类多样。
2. 发酵的主要微生物在发酵过程中,参与代谢的微生物主要包括酵母菌、乳酸菌和醋酸菌。
酵母菌通常用于酿造酒类和面包的制作,乳酸菌用于乳制品的发酵制作,醋酸菌用于醋的制作。
3. 发酵的调节因素发酵过程受到多种因素的调节,包括温度、pH值、氧气浓度和底物浓度等。
不同微生物对这些因素的要求各不相同,因此在实际应用中需要根据不同微生物的要求进行合理调节。
4. 发酵的应用发酵在食品加工、药物生产和环境修复等领域有广泛的应用。
在食品加工中,通过发酵可以制作出如酸奶、豆腐、面包等食品;在药物生产中,通过发酵可以合成出多种药物,如抗生素、酶制剂等;在环境修复中,通过微生物的发酵作用可以去除水体和土壤中的污染物质。
5. 发酵的优势和挑战发酵作为一种生物技术具有很多优势,例如能源效率高、原料广泛等。
然而也存在一些挑战,如微生物的纯化和稳定、生产过程的控制等。
因此,科学家们正在不断研究发展新的发酵技术,以提高发酵的效率和稳定性。
6. 发酵与可持续发展发酵技术与可持续发展密切相关。
发酵可以利用废弃物和再生资源,减少对有限资源的依赖,并减少环境污染。
因此,发酵技术被认为是一种可持续的生物技术,对于实现可持续发展目标具有重要意义。
总结:高三生物发酵知识点包括定义和特点、主要微生物、调节因素、应用、优势与挑战以及与可持续发展的关系。
了解这些知识点对于理解发酵的原理和应用具有重要的意义。
希望本文对您有帮助,谢谢阅读。
新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第一章 发酵工程第一节 | 传统发酵技术的应用1. 发酵与发酵技术 发酵工程:是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
2. 发酵(1)发酵概念发酵是指人们利用_微生物_,在_适宜_的条件下,将原料通过_微生物的代谢_转化为人类所需要的产物的过程。
(2)发酵原理不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 ,因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。
(3)发酵类型好氧发酵:醋酸发酵厌氧发酵:酒精发酵 、乳酸发酵 3. 尝试制作传统发酵食品 (1)乳酸菌 ①代谢特点_厌氧_细菌,代谢类型为_异养厌氧型_;在_无氧_的情况下能将_葡萄糖_分解成_乳酸_; ①发酵原理(反应简式)C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3(乳酸)+能量①生产应用可用于_乳制品的发酵_、_泡菜的腌制_等 ①分布_空气_、_土壤_、植物体表_、_人或动物的肠道内_ ①常见类型_乳酸链球菌_和_乳酸杆菌_ (2)酵母菌 ①代谢特点是一类_单细胞真菌_,是_兼性厌氧_微生物;在_无氧_的条件下能进行_酒精发酵_ ①重要影响因素__温度__是影响酵母菌生长的重要因素;酿酒酵母的最适生长温度约为_28①_; ①发酵原理(反应简式)①生产应用可用于_酿酒_、_制作馒头和面包_等 ①分布在一些_含糖量较高_的_水果_、蔬菜表面_ (3)醋酸菌 ①代谢特点_好氧_细菌,代谢类型是异养需氧型 ;当_O2、糖源都充足 时,能将_糖_分解为_醋酸_; 当_缺少糖源_时则将_乙醇_转化为_乙醛_,再将_乙醛_变为_醋酸 ;多数醋酸菌的最适生长温度为_30-35①_;①发酵原理(反应简式)①生产应用醋酸菌可用于制作各种风味的_醋_探究.实践一:泡菜的制作1.发酵原理(1)菌种:乳酸菌。
(2)原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
关于发酵的知识发酵是一种常见的生物化学过程,广泛应用于食品、饮料、药品、化妆品等各个领域。
它是通过微生物的作用将有机物转化为其他有用的产物的过程。
发酵不仅能改变原料的性质,还能增加食品的口感和营养成分。
发酵的基本原理是微生物对有机物进行代谢产生酶,酶能够将复杂的有机物分解成较简单的物质,同时产生能量。
这种能量产生过程中产生的副产物就是我们常说的发酵产物。
发酵过程中最常见的微生物是酵母菌和乳酸菌。
酵母菌主要用于制作面包、啤酒和葡萄酒等食品,而乳酸菌则用于制作酸奶、酸菜等。
这些微生物在发酵过程中会分解碳水化合物,产生酒精、二氧化碳和乳酸等物质。
在食品加工中,发酵起到了很多重要的作用。
首先,发酵能够改变食品的口感和味道。
以面包为例,经过酵母菌的发酵,面团会产生二氧化碳气泡,使面包膨胀变松软。
同时,酵母菌还会产生一些有机酸和酶,赋予面包独特的香味和风味。
发酵还能增加食品的营养价值。
在乳酸菌的作用下,牛奶中的乳糖会被分解成乳酸,这不仅使得牛奶更容易消化吸收,还能提高钙的吸收率。
此外,乳酸菌还能产生一些对人体有益的物质,如维生素B和抗生素等。
除了食品加工,发酵在药品和化妆品的生产中也起到了重要的作用。
在药品生产中,发酵可以用于合成一些特定的药物,如青霉素和链霉素等。
在化妆品生产中,发酵可以用于提取一些天然的活性物质,如酵母菌的提取液可以用于护肤品中,具有保湿和抗氧化的作用。
发酵还有一些其他的应用领域。
在环境保护方面,发酵可以用于处理有机废水和废弃物,通过微生物的作用将有机物分解成无害的物质。
在能源生产方面,发酵可以用于生产生物燃料,如生物乙醇和生物柴油等。
发酵是一种利用微生物对有机物进行代谢的重要过程。
它在食品、饮料、药品、化妆品等领域都有广泛的应用。
通过发酵,不仅可以改变原料的性质,还可以增加食品的口感和营养成分。
发酵技术的发展将为人们的生活带来更多的便利和创新。
发酵实验知识点总结大全一、发酵的定义发酵是指在适宜的温度、湿度和酵母菌的作用下,通过对碳水化合物的氧化而产生的一种过程。
发酵过程中,酵母菌通过利用碳水化合物中的糖类和淀粉类,释放出二氧化碳和酒精,同时产生一定量的热能。
发酵在生活中应用广泛,包括酿酒、发面、制作醋等等。
二、发酵的原理1. 酵母菌发酵的主要执行者是酵母菌,主要包括酿酒酵母、糖酵母等。
酵母菌是一种单细胞真菌,它以糖类为碳源通过酵素的作用,进行醇类、二氧化碳、热量等多种产物的产生。
2. 温度温度是影响发酵的重要因素。
一般来说,适宜的温度可以促进酵母菌的生长和代谢活动。
过高或者过低的温度均会影响发酵的效果。
3. 酵素酵素在发酵过程中起到了关键的作用。
酵素是一种催化剂,可以加速化学反应的进行,从而促进酵母菌对碳水化合物的分解和利用。
4. 氧气供应在一些发酵过程中,氧气的供应也非常重要。
有些发酵需要氧气参与,有些则完全不需要氧气。
5. PH值PH值也是影响发酵的重要因素。
不同的发酵过程对PH值有不同的要求,会有不同的PH值适宜范围。
三、发酵实验的方法发酵实验是生物学实验中的一种常见实验,其实验方法主要包括以下几种:1. 酵母酒的制备:一般是在适宜的温度、湿度下将酿酒酵母和葡萄糖混合发酵,观察发酵产物。
2. 面团的发酵:将小麦面粉和酵母菌混合后,通过水和温度的调控,观察面团的膨胀情况。
3. 酸奶的制备:通过添加发酵剂,将牛奶进行发酵,观察酸奶的形成。
4. 酵母对不同碳水化合物的利用:将酵母菌分别加到葡萄糖、果糖、麦芽糖等不同碳水化合物中,观察酵母菌的生长情况。
四、实验中常见的问题及解决方法1. 发酵速度过快或者过慢解决方法:通过调节温度、湿度、添加剂等方法进行控制。
2. 产物的异味或者异味解决方法:检查原料的质量、卫生条件等,保证实验环境的卫生和原料的新鲜度。
3. 实验结果不符合预期解决方法:检查实验操作步骤,重复实验,找出问题所在。
五、发酵实验的意义1. 帮助学生了解发酵的原理和方法,深化理论知识。
发酵类知识点总结一、发酵的定义发酵是指利用微生物在适宜的温度、湿度和营养条件下进行生物化学代谢过程,产生有用产物的生物技术过程。
这个定义表明,发酵是一种生物化学合成过程,是一种生物技术,是一种需要适宜的条件的,是一种产生有用产物的生产过程。
二、发酵的分类根据其在微生物菌种中的功能,发酵可以分为酵母发酵、真菌发酵和细菌发酵;根据微生物生长条件的不同,发酵可以分为固体发酵和液体发酵;根据产物的不同,发酵可以分为乳酸发酵、醋醛发酵、酒精发酵、酶制剂发酵等。
三、发酵的原理发酵过程是微生物在一定条件下进行生长和代谢的过程。
在发酵过程中,微生物利用有机物或无机物为能源进行生长、繁殖和代谢,产生各种化合物。
发酵的原理是微生物的生物代谢过程,主要包括酶的作用、细胞分裂和代谢产物的生成。
四、发酵的影响因素影响发酵过程的因素有温度、pH、营养物质、气体、微生物的品种和数量、酵母的品种和数量、水分等。
这些因素对发酵的进程和产物的质量有着重要的影响。
五、发酵的应用发酵技术在食品加工、制药工业、化工工业、生物能源制备等领域有着广泛的应用。
比如酵母菌发酵可以产生酒精,可以用于酿酒和生产燃料酒精;乳酸菌发酵可以制备酸奶和酸乳制品;青霉素产生菌的发酵可以制备青霉素等。
六、发酵的发展趋势随着生物技术的进步和发展,发酵技术也在不断更新和完善。
发酵生产作为一种绿色生产方式,受到了人们的广泛关注。
在食品加工领域,发酵技术可以用于制备酸奶、酿造酒类、发酵蔬菜等;在生物能源制备领域,发酵技术可以用于生物柴油、生物醇、生物气等的制备。
发酵是一种有着悠久历史和广泛应用的生物技术。
发酵技术的发展和应用,促进了食品加工、药品制备、生物能源的开发和利用等领域的进步。
发酵技术的发展趋势是与生物科技、化学工程技术等相关技术的结合,实现绿色生产,提高产品的质量和产量,降低生产成本,保护环境。
在未来的发展中,发酵技术将发挥着更加重要的作用,对人类的生活和生产都将产生积极的影响。
发酵的基本知识发酵是利用微生物的代谢与转化功能,为其提供适宜的代谢条件以生产目的产物的工业技术。
微生物是一类难以用肉眼观察到的形体微小、结构简单的低等生物。
微生物种类繁多,分布广泛,有很强的适应性及生存力,具有繁殖快、易培养、易变异等特点。
微生物的物质转化能力和繁殖速度相当惊人。
例如,一个大肠杆菌,一昼夜就可繁殖72代;1 kg酒精酵母,一天内可将几吨的糖转化为酒精;乳酸菌每小时可产生其自重1000-10000倍的乳酸。
发酵必须具备以下基本条件:某种合适的微生物;提供和控制微生物代谢的各种条件,如培养基组成、温度、溶解浓度、pH值等;进行微生物发酵的设备;菌体与代谢产物的分离提纯的方法和设备。
常用的微生物主要是霉菌、酵母菌、放线菌和细菌等。
例如,生产柠檬酸用的黑曲霉菌、生产青霉素的青霉、生产维生素C的黑醋酸菌和假单孢杆菌、发酵法生产丙酮和丁酵的丙酮丁酵菌、生产酒精的啤酒酵母等。
发酵工业产品分为代谢产品、酶共和细胞共等三类。
代谢产品主要有:乙醇、丙酮、丁酵等工业溶剂,醋酸、乳酸、柠檬酸、衣康酸、富马酸等有机酸,多糖类、维生素、抗生素、核苷、核苷酸以及各种激素等产品;酶共有各种酶、酶制剂和曲共;细胞类如酵母、细菌、真菌、霉菌等产品。
(l)发酵原料的预处理发酵的原料多是薯干、玉米粉、麸皮、米糠、糖蜜以及野生植物淀粉等,也可以利用亚硫酸废液、木材的水解液、米泔水、豆渣、酒糟等废料。
这些物质既为微生物生命活动提供能量,也是构成微生物细胞和代谢产物骨架的碳源。
作为工业微生物的基本营养物质,一般先将发酵的原料粉碎、蒸煮、水解,使其转化为葡萄糖,便于微生物利用。
如柠檬酸生产的原料薯干片或薯千丝,在使用前,要粉碎、过筛,制成薯干粉;国外是将淀粉转化为糖,再进行发酵。
所以,原料的预处理是发酵过程的第一工序。
(2)发酵的准备包括微生物菌种的制各和无菌消毒等操作。
无菌消毒是发酵前,将处理过的原料送入发酵罐之后,通入98 kPa(表压)水蒸气对原料罐体、附属管件进行高温灭菌消毒。
发酵类知识点总结大全一、发酵的基本概念1.1 发酵的定义发酵是一种利用微生物、酵母或酶来进行有机物质的分解或转化过程。
在发酵过程中,微生物或酶通过一系列的代谢反应,将有机物质分解成更简单的物质,或者将一个化合物转化成另一个化合物。
1.2 发酵的发现发酵技术早在古代就已经存在。
古代人类发现了面粉与水混合发酵后可以制成面包,葡萄汁经过发酵可以制成葡萄酒,豆类经过发酵可以制成豆腐等。
这些古代的发酵技术奠定了现代发酵工业的基础。
1.3 发酵的应用发酵技术在食品加工、饮料制作、药物生产以及工业生产中都有着广泛的应用。
通过发酵技术,可以制作出各种美味的食品和饮料,生产出各种有益的药物,还可以制造出各种化学品和生物制品。
二、发酵过程中微生物的作用2.1 发酵过程中的微生物发酵过程中,微生物是发酵的关键因素之一。
常见的发酵微生物包括酵母菌、细菌和霉菌等。
这些微生物通过各种代谢反应,将有机物质分解成更简单的物质,或者将一个化合物转化成另一个化合物。
2.2 酵母菌的作用酵母菌是发酵过程中最常见的微生物。
它可以利用糖类物质进行发酵,产生二氧化碳和酒精。
酵母菌在酿酒、酿造面包等食品加工过程中起着重要作用。
2.3 乳酸菌的作用乳酸菌是一类常见的乳酸发酵菌,它可以将糖类物质分解成乳酸和一氧化碳。
乳酸发酵是很多发酵食品加工过程中常见的一种发酵方式,比如酸奶的制作就是利用了乳酸菌的乳酸发酵能力。
2.4 解盐菌的作用解盐菌是一类能够在高盐环境中生存的微生物,它们通常被用来进行盐渍食品的发酵,比如咸菜、酱油等。
三、发酵过程中酶的作用3.1 酶的作用在发酵过程中,酶起着至关重要的作用。
酶是一类特殊的蛋白质分子,它可以加速化学反应的进行,而不参与反应本身。
通过酶的作用,可以使食品中的糖类、蛋白质和脂肪等分子得到分解,或者让一种化合物转化为另一种化合物。
3.2 淀粉酶的作用淀粉酶是一类能够将淀粉分解为较短链糖的酶。
在面包、饼干等食品的制作过程中,淀粉酶可以将面粉中的淀粉分解成较易发酵的麦芽糖,从而促进发酵过程的进行。
发酵的知识点总结1. 发酵的历史和应用发酵技术最早可以追溯到公元前6000年的中国和印度地区,当时人们就已经掌握了发酵豆类、大米、面包和蔬菜的方法。
后来,发酵技术随着世界各地的传播逐渐发展起来,成为人类生活中不可或缺的一部分。
今天,发酵技术已经广泛应用于食品加工、药品制造、工业生产和环境保护等领域。
2. 发酵的基本原理发酵是一种生物化学过程,其基本原理是微生物利用有机物质来进行能量代谢和生长。
在发酵过程中,微生物会利用碳源、氮源、矿物质和水分来合成生长所需的细胞物质,并产生酶类和其他有用的代谢产物。
在适宜的条件下,微生物可以快速繁殖,从而完成发酵过程。
3. 发酵的发酵剂发酵过程中所使用的微生物就是发酵剂。
常见的发酵剂包括酵母、细菌和真菌。
它们可以利用不同的有机物质来进行发酵,产生酒精、有机酸、氨基酸、酶类等产品。
不同的发酵剂在不同的条件下会产生不同的代谢产物,所以选择合适的发酵剂对于发酵过程至关重要。
4. 发酵的条件和控制发酵需要适宜的温度、pH值、氧气、营养物质和生长物质。
这些条件对于发酵过程的效率和产品质量有着重要的影响。
因此,控制发酵条件是保证发酵过程顺利进行的关键。
5. 发酵的应用发酵技术已经在人类生活中得到广泛应用。
在食品加工领域,发酵可以用来生产酸奶、酵母面包、啤酒、酱油、醋和味精等产品。
在医药制造领域,发酵可以用来生产抗生素、酶类、酮酸和维生素等药品。
在工业生产领域,发酵可以用来生产酒精、有机酸、氨基酸和生物柴油等产品。
在环境保护领域,发酵可以用来处理污水、污泥和固体废物,减少环境污染。
总之,发酵是一种具有悠久历史和广泛应用的生物化学过程。
通过掌握发酵的基本原理、发酵剂的选择和发酵条件的控制,我们可以更好地利用这一技术来生产各种有用的产品,满足人类的生活需要。
希望本文所总结的发酵知识点对你有所帮助。
发酵相关知识点总结大全1. 发酵的定义发酵是一种利用微生物活动产生有用化学物质的过程。
在发酵过程中,微生物(如酵母、细菌或真菌)利用有机物质进行代谢,产生有机酸、醇类、气体或其他化合物。
发酵过程可以在不同的温度、pH值和氧气条件下进行,产物也各不相同。
2. 发酵的类型发酵可以分为酒精发酵、乳酸发酵、醋醅发酵等不同类型。
酒精发酵是指利用酵母将糖类转化为酒精和二氧化碳的过程,常见于酿酒和面包制作。
乳酸发酵是指利用乳酸菌将糖类转化为乳酸的过程,常见于酸奶和酸菜制作。
醋醅发酵是指利用醋醅菌将酒精转化为醋酸的过程,用于醋和酱油等制品的生产。
3. 发酵的原理发酵的原理是微生物在有机物质的代谢过程中产生有机酸、醇类、气体或其他化合物。
在发酵过程中,微生物利用有机物质作为碳源和能量源,在适当的温度、pH值和氧气条件下进行代谢活动,产生特定的产物。
4. 发酵的步骤发酵过程通常包括以下几个步骤:首先是发酵物料的准备,包括选择合适的原料和添加适量的培养基;然后是接种合适的微生物,使其在适当的条件下进行代谢活动;接着是控制发酵条件,包括温度、pH值和氧气条件等;最后是提取产物,包括分离、纯化和精制等步骤。
5. 发酵的应用发酵在食品加工、制药业和工业生产中有着广泛的应用。
在食品加工中,发酵可以用于酿酒、酿醋、制酱、制酸奶等制品的生产;在制药业中,发酵可以用于生产抗生素、维生素和酶类等药品;在工业生产中,发酵可以用于生产乙醇、乳酸、丙酮和醋酸等化学品。
6. 发酵的影响因素发酵过程受到许多因素的影响,包括微生物种类、发酵条件、发酵物料和接种量等。
微生物种类决定了产物的种类,发酵条件影响了产物的产率和质量,发酵物料提供了微生物生长所需的营养物质和能量源,接种量决定了微生物的生长速率和代谢活动。
7. 发酵的控制发酵过程需要进行严格的控制,包括发酵条件的控制、微生物的接种控制和产物的提取控制等。
发酵条件的控制包括温度、pH值和氧气条件的控制,微生物的接种控制包括接种量和接种时间的控制,产物的提取控制包括分离、纯化和精制等步骤。
发酵的原理知识点总结一、发酵的基本过程1.1微生物的选择发酵过程中,微生物起着决定性的作用。
常见的发酵微生物包括酵母菌、乳酸菌、酪肽芽孢杆菌等。
这些微生物具有能够利用有机物质进行代谢的特性,能够在适宜的条件下进行繁殖和产生有用的化合物。
1.2底物的选择发酵过程需要提供适当的底物,以供微生物进行代谢。
常见的底物包括葡萄糖、乳糖、麦芽等。
这些底物可以被微生物利用,氧化分解为能量和一系列代谢产物。
1.3条件的控制发酵需要有利的环境条件,包括温度、pH值、氧气和水等因素。
适宜的环境条件有助于微生物的生长和代谢活动。
一般而言,微生物的适宜生长温度范围为20-40摄氏度,适宜的pH范围为6-8,对于需氧、厌氧微生物而言,需要相应的氧气和水的供应。
1.4代谢产物的形成在发酵过程中,微生物利用底物进行代谢,产生一系列的代谢产物。
常见的代谢产物包括酒精、乳酸、醋酸等。
这些产物在食品、饲料、药物制备等领域有着重要的应用价值。
二、发酵的影响因素2.1温度温度是影响发酵的重要因素之一。
温度过高或过低都会影响微生物的生长和产酶活性。
通常来说,大部分微生物的最适生长温度在25-37摄氏度之间。
过高的温度会使微生物受热变性而死亡,过低的温度则会抑制微生物的生长。
2.2pH值pH值是发酵过程中的另一个重要因素。
不同的微生物对pH值的适应范围不一样。
一般来说,大部分微生物的最适pH范围在6-8之间。
当pH值偏离最适范围时,会影响微生物的生长和代谢活动。
2.3氧气供应氧气是许多微生物进行代谢所必需的。
一些微生物需要充足的氧气来进行有氧呼吸,而另一些微生物则是在无氧条件下进行厌氧呼吸。
因此,氧气的供应对于发酵的进行起着重要的作用。
2.4底物浓度和类型底物的浓度和类型对微生物的代谢活动有影响。
过高的底物浓度可能会使微生物受到抑制,而过低的底物浓度可能会限制微生物的生长和代谢活动。
此外,不同种类的底物对不同微生物的代谢活动也会有差异。
2.5发酵容器的选择发酵容器对于发酵的进行也有一定的影响。
发酵技术生物知识点总结一、微生物发酵1. 微生物发酵的基本原理微生物发酵是利用微生物在适宜的环境条件下,利用糖类等有机物质进行代谢活动,产生有机酸、醇、酶、细胞蛋白等化合物的过程。
微生物发酵包括静态、摇瓶和发酵罐等方式,通过控制各项发酵条件来实现对微生物代谢产物的生产。
2. 常见的微生物发酵产品微生物发酵可以生产多种产品,如食品添加剂、酶制剂、抗生素、氨基酸等。
以革兰氏阳性菌为代表的产酶细菌可以制备多种酶类产品,如纤维素酶、酰化酶等;革兰氏阴性菌则可生产抗生素、氨基酸等。
3. 微生物发酵的应用微生物发酵技术在食品工业、制药工业、环境保护和生物能源等领域有着广泛的应用。
如酵母菌可以制备面包、啤酒等食品;乳酸菌可以发酵乳制品;大肠杆菌可以生产胰岛素等生物药品。
4. 发酵罐的设计原理发酵罐是进行微生物发酵生产的主要设备,其设计原理主要包括对发酵罐体积、通气、搅拌、温度、pH等多方面因素的控制。
发酵罐应保证培养物中的氧气和营养物充分混合,并控制好温度、pH值等参数。
5. 优化微生物发酵条件微生物发酵的主要生产因素包括微生物菌种的选取、发酵基质的配方、发酵罐操作条件、发酵周期等。
优化这些发酵因素能够提高微生物发酵的效率,减少成本。
二、植物细胞发酵1. 植物细胞发酵原理植物细胞发酵是利用植物细胞培养在适宜的条件下进行代谢活动,产生有机物质的过程。
植物细胞发酵可以利用植物器官、植物细胞悬浮培养和植物愈伤组织等方式进行。
2. 植物细胞发酵产品植物细胞发酵可以生产多种产品,如植物次生代谢产物、生物活性物质等。
利用植物细胞发酵技术可以制备植物活性成分、抗氧化物质等保健品原料。
3. 植物细胞发酵的应用植物细胞发酵技术在保健品、生物医药和植物资源保护等领域有着广泛的应用。
植物细胞发酵可以制备生物活性成分,开发植物资源的利用价值。
4. 植物细胞发酵工程设计植物细胞发酵的工程设计包括植物细胞培养的生物反应器设计、培养基优化、植物细胞工程等。
高二生物发酵知识点发酵是一种由微生物在无氧或低氧条件下进行的生物化学反应,它广泛应用于食品加工、酿造业、生物制药和能源生产等领域。
在高二生物课程中,发酵是重要的知识点之一。
本文将介绍高二生物发酵知识的相关内容。
一、基本概念1. 发酵定义:发酵是指在无氧或低氧的条件下,微生物分解有机物质而产生能量和产物的过程。
2. 发酵的特点:发酵是一种无氧的过程,微生物是发酵的关键因素,发酵过程中产生能量和产物。
二、发酵的类型1. 酒精发酵:由酵母菌通过将糖分解成酒精和二氧化碳来产生能量。
酒精发酵广泛应用于酿造啤酒、葡萄酒等的食品加工行业。
2. 乳酸发酵:由乳酸菌将糖类分解成乳酸,产生能量。
乳酸发酵被广泛应用于乳制品、酸奶等的生产过程中。
3. 产酸菌发酵:由产酸菌将有机物质分解为有机酸,产生能量。
产酸菌发酵常见于酸奶制作过程中。
4. 蔗糖和麦芽糖的发酵:蔗糖和麦芽糖是常见的发酵底物,通过酵母菌的作用可以分解为酒精和二氧化碳。
三、发酵的影响因素1. 微生物种类:不同微生物对不同底物的发酵能力有所不同。
2. 发酵底物:发酵的底物可以是糖类、蛋白质、脂肪等有机物质。
3. 温度:温度对于微生物的生长和发酵过程有重要影响,一般情况下,适宜的温度范围可以提高发酵速度。
4. pH值:不同微生物对pH值的要求不同,发酵过程中适宜的pH范围可以促进微生物的生长与发酵。
5. 氧气浓度:发酵通常是在无氧或低氧条件下进行,较高的氧气浓度会抑制微生物的发酵能力。
四、发酵的应用1. 食品加工:发酵在食品加工过程中扮演着重要的角色,例如酿造啤酒、葡萄酒、酱油等。
2. 酶制剂产业:通过发酵培养得到的酶制剂广泛应用于食品添加剂、洗涤剂、医药生产等领域。
3. 生物制药:利用发酵技术生产抗生素、激素等药物具有高效、低成本的优势。
4. 能源生产:生物质能发酵产生生物燃料如乙醇,对于可再生能源的开发具有重要意义。
五、发酵实验及操作技巧1. 发酵实验:可以通过制作酸奶、生姜啤酒等小规模发酵实验来了解发酵的过程和影响因素。
第一章绪论绝大多数抗生素生物合成基因成簇存在,抗性基因也是基因簇的一部分,即与合成基因连锁,基因簇中往往有调节基因,一种丝状细菌贝氏硫杆菌种(Vitreoscilla)的血红蛋白(VHb)基因克隆到大肠杆菌和放线菌体内,即促进有氧代谢和菌体生长,又可以促进抗生素的生物合成。
初级代谢:在菌体的迟延期和对数生长期产生的代谢产物:氨基酸、蛋白质、核苷酸、核酸、酶类、糖类、脂类是生命物质的基本构建材料,是菌体的初级代谢产物。
次级代谢:在微生物的生命周期的静止期,甚至是衰亡初期,许多微生物能够合成在生长期不合成或者合成很少的一类物质,这些物质对微生物的正常生活没有明显的影响,如抗生素、酶类、毒素、生物碱、植物生长素等,初级代谢产物或中间体是次级代谢产物合成的前体或者起始物。
发酵中的物理化学生物学参数:菌体形态、浓度、各种基质浓度、溶解氧浓度、发酵液的PH、发酵液浓度、培养温度、通风量、排气中二氧化碳的含量、发酵产物浓度等第二章菌种选育理论正常条件下,菌种依靠自身代谢调节系统,趋向快速生长核繁殖,发酵工业需要微生物能够积累大量的代谢产物。
但前选育的基本内容:根据菌种自然变异进行自然选育核人工诱变育种,然后按照工业要求筛选。
第一节自然选育自然选育:微生物在一定条件下产生自发突变,经过分离、筛选,排除衰退菌株,从中选择维持原有生产水平大的菌株。
一般在生产中主要用来纯化核复壮,以便稳定生产。
突变株往往是代谢调节失控的菌株,活力差,遗传性不稳定一菌种退化变异的原因1 遗传基因型的分离抗生素产生菌多位放线菌核丝状真菌,菌丝体为多细胞组成,但是细胞中细胞核数量不等,因而遗传物质的多样化核复杂性导致不同遗传型的出现。
2 自发突变的结果突变原因:a 砂土管中长期保存b菌种连续传代c细胞自身代谢产生诱变物质dDNA中增变基因的存在诱发突变e染色体上的死亡基因3 经诱变剂处理后的退化变异a未发生基因突变的细胞逐渐在数量上占优势b突变发生在无意义链上,在遗传信息传递中丢失c环境诱发低产突变株的繁殖,在数量上占有优势。
二自然选育的方法生产斜面-单孢子悬浮液-分离出单菌落-初筛斜面-摇瓶初选-高产菌株-砂土管菌种-斜面种子-摇瓶复筛-高产纯化株-生产试验或进一步选育第二节诱变育种包括:出发菌株的选择、诱变处理、筛选突变株一突变诱发过程前突变:诱变剂造成DNA分子的某一个位置的结构改变,前突变可以通过影响DNA复制而成为真正突变,也可以修复还原。
1诱变剂接触DNA分子之前(通过细胞质、细胞组分等可与诱变剂作用)转录状态的基因容易诱变。
2 DNA损伤的修复a光复活修复b切补修复c重组修复,不切除胸腺嘧啶二聚体的情况下修复d SOS修复系统e DNA多聚酶的校正作用3从前突变到突变诱变前后的处理影响诱变效果(与修复有关的酶活性及诱变目的基因处于活化状态)4 从突变到突变型表型的改变落后于基因型的改变――表型延迟a 分离性迟延,基因诱变后不纯,突变基因属于隐性基因,需要复制分离纯化,才表达性状b 生理性迟延新表型等到原有基因型的产物稀释到某一程度才能表现二诱变育种的方案设计1 制定筛选目标:生长速度快、产孢子多、消除无益成分、能利用廉价原料、适应泡沫多,温度变化等2 制定筛选方案三突变的诱发1 出发菌株的选择。
1)选择纯种选择工业生产中发酵产量稳定的2)性状优良(孢子数、色素、生长速度、代谢速度)3)对诱变剂敏感2 诱变剂的选择对于遗传不稳定的菌株选择温和的诱变剂,对于遗传稳定的菌株采用强烈的、不常用的、广谱的诱变剂。
紫外线――作用于DNA分子的嘧啶碱基;亚硝酸――作用于DNA分子的嘌呤碱基,二者混合用诱变效果好。
诱变剂量要适中。
3 影响诱变效果的因素生理状态、诱变后的培养条件温度氧气搅拌等四突变菌株的筛选1 随机筛选诱变后,进行平板分离,随机挑选菌落1)摇瓶筛选2)琼脂块筛选2 理性化筛选1 初级代谢产物高产菌株的筛选打破微生物原有的反馈调节系统1)降低终产物的浓度①筛选终产物营养缺陷型②筛选细胞膜透性改变的突变株,大量分泌终产物,降低细胞内部终产物浓度,从而避免终产物反馈调节。
2)筛选抗反馈调节的突变株2 次级代谢产物(主要是抗生素)高产菌株的筛选次级代谢是为了避免在初级代谢中某些中间产物积累造成的不利作用而产生的一类有利于生存的代谢类型。
1)利用营养缺陷型筛选当次级和初级代谢在同一分支合成途径时,筛选初级代谢产物的营养缺陷型常可以使相应的次级代谢产物增产。
脂肪酸营养缺陷型可以增产四环素,设计流程:先进行摇瓶发酵试验,选出对抗生素发酵产量有明显影响的初级代谢产物,据此诱变出相应的营养缺陷型,然后再诱变回复突变或将野生型菌株诱变成另一种营养缺陷型,再与之杂交。
2)筛选负突变或零突变株的回复突变株3)筛选去磷酸盐调节的突变株磷酸盐对抗生素生物合成有抑制作用,去磷酸盐调节突变株可以消除或减弱这种抑制作用。
筛选设计:筛选能在磷酸盐抑制浓度条件第三节杂交育种一个菌种长期使用诱变剂处理之后,会产生诱变饱和现象,并且会导致菌种生活能力下降。
杂交育种:将两个基因型不同得菌株经接合使遗传物质重新组合,从中分离和筛选具有新性状得菌株。
微生物杂交育种所使用得配对菌种称为直接亲本。
直接亲本要有适当得遗传标记(颜色、营养要求、抗药性)所谓营养缺陷型菌株是微生物经诱变剂处理以后产生得一种生化突变体。
由于基因突变,它失去了合成某种物质(氨基酸、维生素或核苷酸碱基)的能力,在基本培养基上不能生长,大多数营养缺陷型菌株需要补加一定种类的有机物质后才能生长。
1)准性生殖的过程所谓准性生殖—指真菌中不通过有性生殖的基因重组过程。
包括以下三个阶段:A 异核体的形成:当具有不同性状的两个细胞或者两条菌丝相互联结时,导致在一个细胞或者一条菌丝中并存有两个或者两个以上的不同遗传型的核。
这种现象多发生在分生孢子发芽初期,又时在孢子发芽管与菌丝间亦可见到。
B 杂合双倍体的形成,异核体菌丝繁殖的过程中,偶尔发生两种不同遗传型核的融合,形成双倍体的杂合细胞核。
杂合双倍体形成以后,随异核体的繁殖而繁殖,这样就在异核体菌落形成杂合二倍体的斑点或者扇面,挑选进行单孢子分离,即可得到杂合双倍体菌株。
C 体细胞重组杂合双倍体只具有相对的稳定性,在其繁殖过程中可以发生染色体交换和染色体单倍化,从而形成各种分离子。
以上过程总称体细胞重组。
2)霉菌的杂交技术A 选择直接亲本一般选择营养缺陷型的菌株,但是形态特征必须稳定,能在基本培养基上形成丰富的分生孢子,标记最好不影响产量,以及配对过程中,比较容易形成异核体等。
B 异核体的形成由直接亲本形成异核体的方法有:完全培养基液体混合培养法、完全培养基斜面混合培养法、液体有限培养基混合培养法、基本培养基平板穿刺法等。
C 双倍体的检出 a:放大镜观察异核体表面,如果发现有野生型颜色的斑点和扇面,即可挑出,进行分离纯化,即得杂合双倍体。
B 将异核体菌丝打碎,于基本培养基和完全培养基平板上进行分离,经培养长出异核菌落。
在个别异核菌落上长出野生型原养性得斑点核扇面,挑选分离纯化。
D 分离子得检出 a 将杂合体单孢子分离于完全培养基平板上,培养至菌落成熟,观察有突变得斑点或者扇面出现。
B 用选择性培养基筛选分离子。
一种是完全培养基加重组剂对氟苯丙氨酸(PFA),该重组剂可促进体细胞重组,提高分离子出现频率。
另一种是完全培养基中加入丫定黄之类得物质。
第五节分子生物学在菌种选育中的应用一链霉菌的基本生物学特性放线菌目最大一个属-链霉菌属,为腐生、革兰氏阳性、好气菌。
基内菌丝生长发育良好,多分支,基丝纤细,直径0.5-0.8um,一般不会形成横隔也不断裂,孢子很少生长在基丝上。
气生菌丝分化为孢子,系横隔分裂。
孢子为圆形或椭圆或杆状,表面光滑或附瘤状物。
直径为基内菌丝得两倍,气生菌丝上长有孢子丝链,直或波曲、螺旋形等。
二链霉菌的基因克隆(一)链霉菌基因克隆的基本步骤1 制备供体DNA 限制性内切酶将染色体DNA切成大小不等的片断2 制备载体DNA 载体为质粒或噬菌体,提供环状DNA,通常具备复制起点和遗传标记。
遗传标记有两种类型,当被克隆的供体DNA 片断和载体联结时,一种遗传标记基因不会失活,便于将来筛选转化子。
另一种遗传标记基因中含有限制性内切酶位点,供体DNA片断插入该位置可使该基因功能丧失。
分离载体DNA时,为了挑选含有质粒的细胞,培养基中应含有适当量的药物,分离得到的载体DNA 用限制性内切酶消化,使载体DNA产生与供体DNA片段末端相匹配的粘性末端,再用磷酸化酶脱磷,以防止没有插入DNA时载体重新环化。
3 连接载体和供体DNA片断在连接酶的作用下,利用限制性内切酶所切出的粘性末端连接载体和供体DNA。
4 将受体菌制成原生质体。
受体菌的转化效率受自身的转化能力、载体、已经转化的原生质体的再生能力等因素的影响。
受体菌的限制性内切酶活性能限制来自工体的插入DNA,因此需要降低该酶的活性。
解决方法:A挑选限制性内切酶活性低的菌株为受体菌B诱变受体菌,降低限制性内切酶活力C对原生质体进行热处理,降低酶活性。
5 转化作用用PEG把DNA导入原生质体。
6 再生和选择转化以后,先把他们涂在不含药物的再生培养基上,(在细胞内形成足够量的耐药酶)与未被转化的原生质体一起进行一段时间的非选择性的再生。
此后再加药物到再生培养基上,那么没有被转化的原生质体被杀死,而转化体存活下来了。
(二)链霉菌抗生素生物合成基因的克隆合成某种抗生素的全套基因甚至包括抗性基因一般是成簇存在,这就使得分离抗生素的合成基因比较容易。
一般有如下7个合成策略:1检测克隆到标准宿主中的个别基因产物。
2 利用产生菌阻断突变株的互补作用。
3 利用突变克隆技术4 连锁的抗生素抗性基因的克隆5 用人工合成的寡核苷酸探测基因文库6 直接克隆抗生素产生菌DNA打片断到非产生菌。
7 用一种抗生素的克隆DNA去探测相关抗生素的同源基因。
第三章培养基第一节概述一培养基:是提供微生物生长繁殖盒合成代谢产物需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物:氮源、碳源、无机盐、微量元素、前体、诱导物。
二培养基组成影响细胞分化和产物形成细胞分化:微生物细胞在一定条件下会发生细胞形态、生理功能和化学组成上彼此不同的变化。
培养基中各种成分如二价阳离子核阴离子聚合物、表面活性剂和固形物含量,以及各种成分的浓度,培养液的PH都会影响细胞的分化,进而影响产物的合成。
在青霉素丝状菌发酵过程中,控制菌丝形态使其保持适当的分支和长度,避免结球,是获得青霉素高产的关键。
二价阳离子易引起菌丝体呈球状体生长,如果有阴离子聚合物(阴离子交换树脂)同时存在可阻止二价阳离子的影响。
试验证明二价阳离子能与细胞表面的部分阴离子基团结合,通过盐桥或者克服细胞间阳电荷间的斥力,导致细胞间的相互作用,促进菌丝体呈球状体的形成。