发酵微生物

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2013年微生物发酵
三。

问答题
1)从微生物的繁殖方式角度谈谈对微生物多样性的认识
答:微生物多样性包括:微生物的形态与结构多样性、微生物的代谢多样性、微生物的繁殖与变异多样性等、生理类群多样性、生态类型多样性和遗传多样性等。

与高等生物相比,微生物的遗传多样性表现的更为突出,不同种群间的遗传物质和基因表达具有很大的差异。

狭义的微生物的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化,包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异。

此外,遗传多样性可以表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。

在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。

在生物的长期演化过程中,遗传物质的改变(或突变)是产生遗传多样性的根本原因。

遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。

前者称为染色体的畸变,后者称为基因突变(或点突变)。

此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。

微生物的繁殖速度很快,变异的机会也就更多,遗传多样性表现的更为突出。

2)给出了一个培养基配方:葡萄糖, NH4NO3, 氯化钠磷酸氢钾硫酸镁水微量元素(红色是分析关键分析碳源氮源后面都是毛毛雨)
然后列出了四种情况:
这几个条件给的很明显学长我记忆力实在不好啊具体忘了不过就是对应化能自养型化能异养型光能自养型光能异养型还有固氮细菌(若有错误请指教这是我和同学对的我们两反正就是觉得这些)
答:葡萄糖提供碳源,NH4NO3提供氮源,氯化钠、硫酸镁作为无机盐离子,并维持渗透压,磷酸氢钾调节培养基的pH。

3)基因工程中E。

coli JM 109 EcoRI PCR PUC19 T4 DNA linase 的用途

4)六种实验室工厂中的灭菌消毒除菌方法
1)高温灭菌
a)干热灭菌
i.灼烧灭菌法:直接在火焰上灼烧
适用:接种工具,污染物品,实验动物尸体等
ii.干热灭菌法:干燥箱,利用热空气
适用:玻璃、陶瓷器皿,金属用具等耐高温的物品。

灭菌条件:150~170℃ 1~2小时
b)湿热灭菌
A.常压法
i.巴氏消毒法:一种专用于不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方
法。

适用:高温易破坏营养或风味物质处理
牛奶、啤酒、果酒或酱油等
ii.煮沸消毒法:在100℃下煮沸数分钟的方法,常用于饮用水消毒
iii.间歇灭菌法:又称分段灭菌法或丁达尔灭菌法
原理:常压蒸汽(100℃)处理杀死营养细胞,残留的芽孢等耐热的孢子体经过夜培养即可萌发,再加热处理杀死之,如此反复处理三次,可达到无菌状态
适用:含有不耐高温的营养物质的培养基或无高压蒸汽灭菌锅时处理一般培养基
灭菌条件:80~100℃蒸煮15~60分钟→37℃培养过夜,连续重复三天
B加压法
高压蒸汽灭菌法:一种利用高温进行湿热灭菌的方法,操作简便,效果可靠,故被广泛采用,一般在0.1MPa蒸汽压(此时温度为121℃)下处理15-30min。

原理:在加压条件下,水的沸点超过100℃,由此可提供高于100℃的水蒸气
适用:耐高温物品,一般培养基,生理盐水,缓冲溶液,玻璃、陶瓷器皿等
在同样条件(同样温度和相同作用时间)下湿热比干热灭菌效果好,原因是
i.蒸汽穿透力强
ii.细胞物质在含水量高时易变性凝固
iii.汽化潜热(蒸汽凝固时释放的大量蒸汽潜热可迅速提高灭菌物品的温度)2)过滤除菌法
原理:气体或液体中微生物被微孔过滤介质除去
适用:对热不稳定的物质,空气
注意:非细胞微生物(病毒等)无法去除
3)辐射灭菌
放射线灭菌法
原理:γ-射线、x-射线的杀菌作用
适用:不耐热或受热易变质、变味物质
较多物品/次,密封包装后的物品的灭菌
2.2常用的化学消毒剂
消毒剂:能杀死微生物的制剂
防腐剂:能抑制微生物生命活动的制剂
石炭酸系数:在一定时间内,被试药剂能杀死全部供试菌的被试药剂最高稀释度与达到同样效果的石炭酸的最高稀释度之比,是衡量化学消毒剂相对杀菌强度的常数。

常用的消毒剂:70%乙醇、福尔马林、新洁尔灭(0.25%)、漂白粉
5)UV育种的题(江大每年的必出的元老题)筛选str抗性突变株
答:1. 诱变菌株培养:将枯草芽孢杆菌接种肉汤培养基,培养至对数期,低温诱导同步生长,转接新鲜肉汤培养基,培养30-50min,离心收获细胞。

2. 诱变菌悬液制备:1)选择生理盐水或缓冲液做介质2)用玻璃珠震荡分散,然后脱脂棉过滤是细胞处于分散状态3)调节大肠杆菌密度在108个/ml
3. 诱变处理:采用紫外线照射,选择15w紫外线灯管,培养皿底部离灯管30cm左右,培养皿要放平,处理前应先开灯20-30min 预热处理;
4. 后培养:将经诱变处理的菌株接种于完全培养基培养
5.制备琼脂表面存在药物浓度梯度的平板(现在培养皿上加入10mL融化的普通琼脂培养基,皿底斜放,待凝。

再将皿放平,倒上第二层含适当浓度的药物的琼脂培养基10mL),待凝固后,在其上涂布诱变后的细胞悬液,37℃培养24h获得的菌落即为抗药性菌落。

6)给了个黄色短杆菌产赖氨酸的流程图然后有苏氨酸缺陷型高丝氨酸缺陷型AEC 抗性突变株甲硫氨酸缺陷型以及它们对应的产量(只要把流程图类的题多看看这个题小case )
答:赖氨酸在人类和动物营养上是一种十分重要的必需氨基酸,因此,在食品、医药和畜牧业上需求量很大。

但在代谢过程中,一方面由于赖氨酸对天冬氨酸激酶(AK)有反馈抑制作用,另一方面,由于天冬氨酸除用于合成赖氨酸外,还要作为合成甲硫氨酸和苏氨酸的原料,因此,在正常细胞内,就难以累积较高浓度的赖氨酸,
为了解除正常的代谢调节以获得赖氨酸的高产菌株,工业上选育了黄色短杆菌的高丝氨酸缺陷型菌株作为赖氨酸的发酵菌株。

由于它不能合成高丝氨酸脱氢酶(HSDH),故不能合成高丝氨酸,也不能产生苏氨酸和甲硫氨酸,在补给适量高丝氨酸(或苏氨酸和甲硫氨酸)的条件下,可在含较高糖浓度和铵盐的培养基上,产生大量的赖氨酸。