第二章 微生物菌种选育

淀粉酶活力极强，多作糖 化酶使用；具有较强的蛋白质 分解能力，可用于制造腐乳。
华根霉 ( Rhizopus chinentis )
酿酒所必须的重要霉菌，也是 酸性蛋白酶和腐乳生产中的重要菌 种。
2、毛霉 ( Mucor )
鲁氏毛霉 ( Mucor rouxianus ) 能糖化淀粉且能生成少量酒精；能产生
6、醋酸菌 (Acetobacter)
➢ 不形成芽孢，G－，好气性 ➢ 可生产醋酸.
7、棒状杆菌 (Corynebacterium) ➢ 是谷氨酸和其他氨基酸的高产菌.
8、短杆菌 (Brevibacterium)
氨基酸、核苷酸工业生产中常用的菌种，也是酶法 合成生产辅酶A的菌种.
9、黄单胞菌 (Xanthomonas)
5、假丝酵母 (Candida)
➢能形成假丝，液体培养时能 形成浮膜。 ➢可生产SCP、甘油、脂肪酶。
6、红酵母 (Rhodotorula)
➢有明显的红色或黄色色 素，很多种因生荚膜而形 成粘质状菌落。 ➢可由菌体提取大量脂肪、 -胡萝卜素。
7、棉病针孢酵母 ( Nematspora gossypii )
2、葡萄汁酵母 (Saccharomyces uvarum)
与酿酒酵母相似，主要的区别在于葡萄汁酵母能发酵 棉子糖和蜜二糖。
3、汉逊酵母 (Hansenula)
此属酵母多能产生乙酸乙酯，从而增加产品的香 味，可用于酿酒和食品工业。
4、球拟酵母 (Toruiopsis)
此属酵母有些种能产生不同比例的甘油、赤藓 糖、阿拉伯糖；有的能利用烃类生产蛋白质。
复筛 不纯 第四次平板分离
第三次菌种保藏
第四次原种斜面
初步工艺条件摸索
再复筛

【⽣物科技公司】第⼆章微⽣物菌种选育（笔记类）（⽣物科技⾏业）第⼆章微⽣物菌种选育(笔记类)第⼆章⼯业微⽣物基础●知识要点和教学要求1）、了解微⽣物的特点2）、了解常见的⼯业微⽣物3）、掌握⼯业微⽣物菌种的分离和选育4）、掌握⼯业微⽣物菌种的改良5）、掌握⼯业微⽣物菌种的保藏6）、掌握⼯业微⽣物菌种的扩⼤培养●能⼒培养要求通过本章节的学习，学⽣能掌握⼯业微⽣物菌种的分离和选育、改良和保藏⽅法，以及菌种扩⼤培养的基本⼯艺。

●教案内容2.1微⽣物的特点（1）种类多，分布⼴⽬前已发现的微⽣物在10万种以上。

不同种类的微⽣物具有不同的代谢⽅式，能分解各式各样的有机物质和⽆机物质，当前国内外积极利⽤微⽣物来防治公害，分解三废中许多毒性强、结构复杂的物质。

另⼀⽅⾯，不同微⽣物在⽣化过程中积累不同的代谢产物，所以发酵⼯业上常利⽤各种微⽣物来⽣产各种产品，如酒类、酒精、丙酮丁醇、抗⽣素、酶制剂、有机酸、氨基酸、核酸、维⽣素、菌体蛋⽩、医药产品和化⼯产品等到。

（2）⾼⾯积-体积⽐，代谢能⼒强（3）⽣长迅速，繁殖快（4）适应性强，容易培养（5）易变性2.2常见的⼯业微⽣物⼴义的微⽣物包括病毒、⽴克次⽒体、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、单细胞藻类、原⽣动物和⽀原体等。

在发酵⼯业中经常遇到的是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌及危害、放线菌⽣长的噬菌体。

微⽣物⼯业的范围微⽣物⼯业越来越深地同国民经济各部门发⽣关系，涉及的范围⼗分⼴泛，⽽且越来越⼤，⼤致可分为下列14类：（1）酿酒⼯业（啤酒、葡萄酒、⽩酒等）（2）⾷品⼯业（酱、酱油、⾷醋、腐乳、⾯包、酸乳等）（3）有机溶剂发酵⼯业（酒精、丙酮、丁醇等）（4）抗⽣素发酵⼯业（青霉素、链霉素、⼟霉素等）（5）酶制剂发酵⼯业（柠檬酸、葡萄糖酸等）（6）酶制剂发酵⼯业（淀粉酶、蛋⽩酶等）（7）氨基酸发酵⼯业（⾕氨酸、赖氨酸等）（8）核苷酸类物质发酵⼯业肌苷酸、肌苷等）（9）维⽣素发酵⼯业（维⽣素B2、维⽣素B12等）（10）⽣理活性物质发酵⼯业（激素、⾚霉素等）（11）微⽣物菌体蛋⽩发酵⼯业（酵母、单细胞蛋⽩等）（12）微⽣物环境净化⼯业（利⽤微⽣物处理废⽔、污⽔等）（13）⽣物能⼯业（沼⽓、纤维素等天然原料发酵⽣产酒精、⼄烯等能源物质）（14）微⽣物冶⾦⼯业（利⽤微⽣物探矿、冶⾦、⽯油脱硫等）2.3⼯业微⽣物菌种的分离和选育2.3.1微⽣物菌种的分离从⾃然界分离新菌种⼀般包括以下⼏个步骤；采样、增殖培养、纯种分离和性能测定等⼏个步骤。

理想的工业发酵菌种应符合以下要求：⑴遗传性状稳定⑵生长速度快，不易被噬菌体等污染⑶目标产物的产量尽可能接近理论转化率⑷目标产物最好能分泌到胞外，以降低产物抑制并利于产物分离⑸尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量并且有利于产物分离⑹培养基成分简单、来源广、价格低廉⑺对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感⑻对溶氧的要求低，便于培养以及降低能耗一、从自然界获得新菌种的步骤分离微生物新种的具体步骤大体可分为采样、增殖、纯化、性能测定。

采样菜园和耕作层土壤是有机质较多的土层，常以细菌和放线菌为主；果园数根土层中，酵母菌含量较高；动植物残体及霉腐土层中，分布着较多的霉菌。

豆科植物根系土中，往往存在根瘤菌；河流湖泊的淤泥中能分离到产甲烷菌；油田和炼油厂周围土层中常见分解石油的微生物等。

各种水体也是工业微生物菌种的重要来源，许多具有光合作用能力的微生物以及兼性或专性厌氧微生物都能从各种水体中筛选得到。

增殖才采集的样品中，一般待分离的菌种在数量上并不占优势，为提高分离的效率，常以投其所好和取其所抗的原则在培养基中添加特殊的养分或抗菌物质，使所需菌种的数量相对增加，这种方法称为增殖培养或富集培养。

纯化常用的菌种纯化方法很多，大体可将它们分为两个层次，一个层次较粗放，一般只能达到“菌落纯”的水平，从“种”的水平来说是纯的，其方法有划线分离法，涂布分离法和稀释分离法。

另一层次是较为精细的单细胞或单孢子分离法，它可达到细胞纯即“菌株纯”的水平。

具体操作方法很多，最简便的方法是利用培养皿或凹玻片等分离小室进行细胞分离。

也可以利用复杂的显微镜操作装置进行单细胞挑取。

性能测定菌种性能测定包括菌株的毒性试验和生产性能测定。

二、基因突变和微生物菌种选育基因是在生物体内具有自主复制能力的遗传功能单位，是一个具有特定核苷酸顺序的核酸片段，每个基因约有1000个碱基对。

基因是合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列（通常是指DNA序列）。

微生物菌种选育一、实验目的1．了解诱变育种的基本原理。

2．学习用诱变育种筛选高产菌株的基本方法。

二、实验内容：1、蛋白酶产生菌枯草芽孢杆菌的诱变选育2、淀粉酶产生菌枯草芽孢杆菌的诱变选育三、实验原理自然界中分离所得的野生菌株其发酵活力一般很低，必须经过人工选育得到突变株，或通过细胞或基因工程操作成为工程菌后才能用于工业化生产。

突变可自发产生，也可诱发产生，但自发突变的频率往往很低，而诱发突变可大大提高突变频率。

所谓诱变就是用物理或化学诱变剂处理均匀分散的细胞群，促使其突变频率大幅度提高，然后采用简便、快速和高效的筛选方法从中挑选少数符合育种目的的突变株，以供生产实践或科学实验之用。

诱变可由化学或物理因素引起，其中紫外线是一种最简单、最常用的物理诱变剂，它能使DNA 链中两个相邻的嘧啶核苷酸形成二聚体而影响DNA的正常复制，从而造成基因突变。

诱变育种时应遵循以下几个原则：(1)选择简便有效的诱变剂；(2)挑选优良的出发菌株，如生产中选育过的自然变异菌株，或是有利性状多的菌株；(3)处理单孢子或单细胞悬液，以使诱变剂接触均匀，避免长出不纯菌落；(4)选用合适生理状态的细胞，细菌一般以对数期为好，孢子以稍加萌发后为好；(5)选用合适的诱变剂量，凡在高诱变率的基础上既能扩大变异幅度，又能促使变异移向正变范围的剂量就是最适剂量，对质量性状的诱变拟采用高致死剂量(95％~99％的致死率)，而对产量性状，一般认为正变常出现在偏低剂量(75％~80％的致死率)中；(6)利用复合处理的协同效应，两种或多种诱变剂先后或同时使用，或同一种诱变剂重复使用；(7)设计和采用高效筛选方案；(8)创造和利用形态、生理与产量间的相关指标，以提高筛选效率。

物理诱变因子中以紫外线辐射的使用最为普遍，其他物理诱变因子则受设备条件的限制，难以普及。

一般用于诱变育种的物理因子有快种子、60Co、γ-射线和高能电子流β-射线等。

紫外线作为物理诱变因子用于工业微生物菌种的诱变处理具有悠久的历史，尽管几十年来各种新的诱变剂不断出现和被应用于诱变育种，但到目前为止，对于经诱变处理后得到的高单位抗生素产生菌种中，有80％左右是通过紫外线诱变后经筛选而获得的。