种子扩大培养课件
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《种子的扩大培养》课件
2 控制温度和湿度
合理控制培养基的温度和湿பைடு நூலகம்，营造适合种子生长的环境。
3 隔离防止杂交
避免不同品种的种子杂交，保持纯度和一致性。
应用案例分析
用于种子的改良
通过种子扩大培养，可以改 良特定品种的性状，提高农 作物的产量和抗性。
种子的商业化应用
大规模扩大培养优质种子， 满足市场需求，为农业产业 发展提供支持。
《种子的扩大培养》PPT 课件
种子是农业中至关重要的一环，种子的扩大培养对于提高农产品产量和品质 至关重要。本课件将介绍种子扩大培养的原理、步骤以及应用案例分析。
简介
种子的重要性
种子是农作物繁殖和传播的基础，直接影响 着农产品的产量和质量。
培养种子的意义
种子的扩大培养能够大规模繁殖优质种子， 提高农产品的产量和品质。
种子的控制与管理
通过种子扩大培养，可以对 种子的产量、质量和流通进 行有效的控制和管理。
总结
1 种子扩大培养是一
项重要的农业技术
能够有效提高农产品的 产量和品质，为农业发 展做出贡献。
2 种子扩大培养会带
来很多经济收益和 社会意义
有助于推动农业产业的 发展，提高农民收入， 促进乡村振兴。
3 种子扩大培养的应
种子扩大培养的原理
繁殖方式
种子的扩大培养可以通过无性繁殖或有性繁殖来实现。
突变次数和突变频率
种子扩大培养中的突变次数和突变频率决定了新品种的数量和多样性。
种子的选择
选择适合扩大培养的种子，包括外观、遗传特性和生长性状等。
种子扩大培养的步骤
1
种子消毒
使用适当的消毒方法对种子进行处理，杀灭病原体和杂质。
2
培养基制备
合理控制培养基的温度和湿பைடு நூலகம்，营造适合种子生长的环境。
3 隔离防止杂交
避免不同品种的种子杂交，保持纯度和一致性。
应用案例分析
用于种子的改良
通过种子扩大培养，可以改 良特定品种的性状，提高农 作物的产量和抗性。
种子的商业化应用
大规模扩大培养优质种子， 满足市场需求，为农业产业 发展提供支持。
《种子的扩大培养》PPT 课件
种子是农业中至关重要的一环，种子的扩大培养对于提高农产品产量和品质 至关重要。本课件将介绍种子扩大培养的原理、步骤以及应用案例分析。
简介
种子的重要性
种子是农作物繁殖和传播的基础，直接影响 着农产品的产量和质量。
培养种子的意义
种子的扩大培养能够大规模繁殖优质种子， 提高农产品的产量和品质。
种子的控制与管理
通过种子扩大培养，可以对 种子的产量、质量和流通进 行有效的控制和管理。
总结
1 种子扩大培养是一
项重要的农业技术
能够有效提高农产品的 产量和品质，为农业发 展做出贡献。
2 种子扩大培养会带
来很多经济收益和 社会意义
有助于推动农业产业的 发展，提高农民收入， 促进乡村振兴。
3 种子扩大培养的应
种子扩大培养的原理
繁殖方式
种子的扩大培养可以通过无性繁殖或有性繁殖来实现。
突变次数和突变频率
种子扩大培养中的突变次数和突变频率决定了新品种的数量和多样性。
种子的选择
选择适合扩大培养的种子，包括外观、遗传特性和生长性状等。
种子扩大培养的步骤
1
种子消毒
使用适当的消毒方法对种子进行处理，杀灭病原体和杂质。
2
培养基制备
种子扩大培养.ppt
C 种子质量的判断
由于菌种在种子罐中的培养时间较短，可供分析 的参数较少，使种子的内在质量难以控制，为了保证 各级种子移种前的质量，除了保证规定的培养条件外， 在过程中还要定期取样测定一些参数以观察基质的代 谢变化及菌丝形态是否正常。在生产中通常测定的参 数为
1）pH；
2）培养基灭菌后磷、糖、氨基氮的含量；
8.l.2 生产车间种子制备
实验室制备的孢子或摇瓶菌丝体种子移种至 种子罐扩大培养，种子罐的培养基虽因不同菌 种而异，但其原则为采用易被菌利用的成分如 葡萄糖、玉米浆、磷酸盐等，同时还需供给足 够的无菌空气，并不断搅拌，使菌丝体在培养 液中均匀分布，获得相同的培养条件。孢子悬 浮液一般采用微孔接种法接种，摇瓶菌丝体种 子可在火焰保护下接入种子罐或采用压差法接 入。种子罐之间或发酵罐间的移种方式，主要 采用差压法，由种子接种管道进行移种，移种 过程中要防止接受罐表压降至零，否则会引起 染菌。
B 培养条件
（l）温度 温度对多数品种斜面孢子质量有显著的影 响。温度高，菌丝过早自溶，效价降低等现象。一般 各生产单位都严格控制孢子斜面的培养温度。
（2）湿度 制备斜面孢子培养基的湿度对孢子的数量 和质量有较大的影响。
（3）通气量 在种子罐中培养的种子除保证供给易被 利用的培养基外，有足够的通气量可以提高种子质量。
B 接种龄与接种量
（l）接种 接种龄是指种子罐中培养 的菌丝体开始移入下一级种子罐或发 酵罐时的培养时间。选择适当的接种 龄显得十分重要。通常，接种龄以菌 丝处于生命力极为旺盛的对数生长期， 且培养液中菌体量还未达到最高峰时， 较为合适。
过于年轻的种子接入发酵罐后， 往往会出现前期生长缓慢、整个发酵 周期延长、产物开始形成的时间推迟， 甚至会因菌丝量过少而在发酵罐内结 球，造成异常发酵的惜况。过老的种 子会引起生产能力下降而菌丝过早自 溶。
第二章种子扩大培养ppt课件
2. 种子罐种子制备
可分为一级种子、二级种子和三级种子的制备。 孢子(或摇瓶菌丝)被接入到体积较小的种子罐中，经培养 后形成大量的菌丝，这样的种子称为一级种子；
把一级种子转入发酵罐内发酵，称为二级发酵。
如果将一级种子接入体积较大的种子罐内，经过培养形成更 多的菌丝，这样制备的种子称为二级种子；
将二级种子转入发酵罐内发酵，称为三级发酵。
（二）生产车间种子制备
实验室制备的孢子或液体种子移种至 种子罐扩大培养，种子罐的培养基虽因 不同菌种而异，但其原则为采用易被菌 利用的成分如葡萄糖、玉米浆、磷酸盐 等，如果是需氧菌，同时还需供给足够 的无菌空气，并不断搅拌，使菌（丝） 体在培养液中均匀分布，获得相同的培 养条件。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
定义：菌种的扩大培养就是把保藏 的菌种，即砂土管、冷冻干燥管中 处于休眠状态的生产菌种接入试管 斜面活化，再经过扁瓶或药瓶和种 子罐，逐级扩大培养后达到一定的 数量和质量的纯种培养过程。这些 纯种的培养物称为种子。
种子罐培养 e.g. yeast： 原始菌种（出发菌种） 10ml 麦汁试管 250ml 三角瓶培养
（25 °C ~27°C ，3天） （25°C， 2天）
5~10 L卡氏罐 （15 °C ~20 °C ，3~5天）
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
同样道理，使用三级种子的发酵，称为四级发酵。
可分为一级种子、二级种子和三级种子的制备。 孢子(或摇瓶菌丝)被接入到体积较小的种子罐中，经培养 后形成大量的菌丝，这样的种子称为一级种子；
把一级种子转入发酵罐内发酵，称为二级发酵。
如果将一级种子接入体积较大的种子罐内，经过培养形成更 多的菌丝，这样制备的种子称为二级种子；
将二级种子转入发酵罐内发酵，称为三级发酵。
（二）生产车间种子制备
实验室制备的孢子或液体种子移种至 种子罐扩大培养，种子罐的培养基虽因 不同菌种而异，但其原则为采用易被菌 利用的成分如葡萄糖、玉米浆、磷酸盐 等，如果是需氧菌，同时还需供给足够 的无菌空气，并不断搅拌，使菌（丝） 体在培养液中均匀分布，获得相同的培 养条件。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
定义：菌种的扩大培养就是把保藏 的菌种，即砂土管、冷冻干燥管中 处于休眠状态的生产菌种接入试管 斜面活化，再经过扁瓶或药瓶和种 子罐，逐级扩大培养后达到一定的 数量和质量的纯种培养过程。这些 纯种的培养物称为种子。
种子罐培养 e.g. yeast： 原始菌种（出发菌种） 10ml 麦汁试管 250ml 三角瓶培养
（25 °C ~27°C ，3天） （25°C， 2天）
5~10 L卡氏罐 （15 °C ~20 °C ，3~5天）
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
同样道理，使用三级种子的发酵，称为四级发酵。
工业微生物种子的扩大培养 教学PPT课件
● 固体培养基培养孢子 ● 液体培养法
2）生产车间种子制备
⑴ 种子罐级数的确定
种子扩大的级数：制备种子需逐级扩大培养的次数
级数愈少，愈利于简化工艺及控制，并可减少种子罐污染杂菌的机会， 减少消毒及值班工作量，减少因种子罐生长异常而造成的发酵波动。
种子质量的判断方法
❖通常检测的培养液中参数
➢ pH是否在种子要求的范围之内 ➢ 糖、氨基氮、磷酸盐的含量 ➢ 菌丝形态、菌丝浓度和培养液外观 ➢ 有无杂菌污染
●种子液生化分析项目主要有：营养基质的消 ●耗速度、pH变化、溶氧变化、色泽和气味等
2.影响种子质量的因素
接种量
染菌控制
影响种子质量 的因素
种龄
培养基 培养条件
培养基：
主要是碳源、氮源、无机盐、生长素和水等。
糖份少而氮源多些(菌体增殖为主要目的) 。
与发酵培养基的主要成分相近
*培养温度和湿度：
● 菌体总量适宜 ● 种子生命力旺盛，能缩短延长期，生产性能及生理状态稳定 ● 无杂菌和噬菌体的污染
2.种子制备的过程
●大致可分为：
●实验室种子制备阶段 ●生产车间种子制备阶段
2.种子制备的过程
●种子制备的过程大致可分为： 实验室种子制备阶段 生产车间种子制备阶段
1）实验室种子的制备
● 一般采用两种方式
温度过低，菌种生长发育缓慢 ❖ 温度过高会使菌丝过早自溶 湿度低，孢子生长快； ❖ 湿度大，孢子生长慢
pH：
选择最适种子培养pH的原则是获得最大比生长速率和适 当的菌量
❖ 培养最后一级种子的培养基的pH应接近于发酵培养基的 pH，以便种子能尽快适应新的环境
通风和搅拌：
溶解氧的作用：参与菌体呼吸作用
2）生产车间种子制备
⑴ 种子罐级数的确定
种子扩大的级数：制备种子需逐级扩大培养的次数
级数愈少，愈利于简化工艺及控制，并可减少种子罐污染杂菌的机会， 减少消毒及值班工作量，减少因种子罐生长异常而造成的发酵波动。
种子质量的判断方法
❖通常检测的培养液中参数
➢ pH是否在种子要求的范围之内 ➢ 糖、氨基氮、磷酸盐的含量 ➢ 菌丝形态、菌丝浓度和培养液外观 ➢ 有无杂菌污染
●种子液生化分析项目主要有：营养基质的消 ●耗速度、pH变化、溶氧变化、色泽和气味等
2.影响种子质量的因素
接种量
染菌控制
影响种子质量 的因素
种龄
培养基 培养条件
培养基：
主要是碳源、氮源、无机盐、生长素和水等。
糖份少而氮源多些(菌体增殖为主要目的) 。
与发酵培养基的主要成分相近
*培养温度和湿度：
● 菌体总量适宜 ● 种子生命力旺盛，能缩短延长期，生产性能及生理状态稳定 ● 无杂菌和噬菌体的污染
2.种子制备的过程
●大致可分为：
●实验室种子制备阶段 ●生产车间种子制备阶段
2.种子制备的过程
●种子制备的过程大致可分为： 实验室种子制备阶段 生产车间种子制备阶段
1）实验室种子的制备
● 一般采用两种方式
温度过低，菌种生长发育缓慢 ❖ 温度过高会使菌丝过早自溶 湿度低，孢子生长快； ❖ 湿度大，孢子生长慢
pH：
选择最适种子培养pH的原则是获得最大比生长速率和适 当的菌量
❖ 培养最后一级种子的培养基的pH应接近于发酵培养基的 pH，以便种子能尽快适应新的环境
通风和搅拌：
溶解氧的作用：参与菌体呼吸作用
种子的培养过程ppt课件
微生物制药工艺及反应器（第一章）
5. 生产车间种子制备
是指将实验室制备的孢子悬浮液或摇瓶种子 接入种子罐，在罐中培养繁殖成为大量菌丝的过 程。 ⑴ 种子罐级数的确定 种子罐级数——制备种子逐级扩大的次数。 级数越多，菌体量越大。
微生物制药工艺及反应器（第一章）
种子罐级数的决定因素： ① 菌种的生长特性。不同的生长阶段对营 养和培养条件的要求有差异，逐级扩大到能适应 发酵罐生长的需要。 ② 孢子发芽及菌体生长繁殖速度； ③ 发酵罐容积。
微生物制药工艺及反应器（第一章）
微生物制药工艺及反应器（第一章）
微生物制药工艺及反应器（第一章）
二、发酵种子制备工艺
1. 种子制备分两个阶段完成，实验室阶段 和种子罐培养阶段。 ⑴ 实验室阶段 固体培养向液体培养转化——菌种斜面活 化培养和三角瓶液体培养。 ⑵ 种子罐培养阶段 由实验室阶段的液体培养——向种子罐液 体发酵培养转化。
1、什么叫种子？种 子培养过程有哪几个 步骤？ 2、什么叫种子制备， 种子制备分哪几个阶 段？写出种子制备的 一般流程。 3、种子及发酵？种 醪？
改 变 命 运 的 渴 望 是 学 习 的 根 本 动 力
为了生存 学长一技
为了体面的活着
改 善 生 存 状 况 的 欲 望 是 最 好 的 老 师
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⑵ 接种量的确定 接种量大小与菌种在罐体中的种子质量、繁 殖速度、发酵条件有关。生厂上多以大接种量和 丰富培养基作为高产措施。
微生物制药工艺及反应器（第一章）
⑶ 接种龄的确定 一般情况下，接种龄以处于生命力旺盛的对 数生长期的菌丝最为合适。 最适接种龄因菌种不同而有很大差异：
第二章-种子的扩大培养
(2)培养条件 • 接种量：0.8~1.0％ • 培养温度：32~34℃ • 培养时间：7~8h • 通风量： • 50L种子罐1:0.5 • 搅拌转速340r／min； • 250L种子罐1:0.3 • 搅拌转速300r／ min • 500L种子罐1:0.25 • 搅拌转速230r／ min
(3)二级种子的质量要求 • 种龄：7~8h • pH：7.2左右 • OD值净增0.5左右 • 无菌检查(-) • 噬菌体检查(-)
种子罐培养：
获得足够的菌种数量； 种子罐的培养基接近发酵罐培养的醪液成分和 培养条件，使菌体适应发酵环境。
种子罐级数的确定
种子扩大的级数：制备种子需逐级扩大培养的次 数
种子罐级数越少，越有利于简化工艺和控制，并 减少由于多次转种而带来的染菌机会以及减少因 种子罐生长异常而造成的发酵波动 但考虑能否在一定时间内获得优质、足量的种子 以满足发酵的需求
（5）pH
●
pH影响菌体的生长和代谢
（6）通气搅拌
影响培养基中的溶氧，通气过大或搅拌速度过快容易导致某些酶失 活或菌体细胞破裂。
●
3、接种量和种龄的影响
移入种子的体积 接种量＝ ————————— 接种后培养液的体积
接种量大小最终以实践定。
接种量过多：菌丝生长过快、溶 氧不足，衰老细胞增加等，发酵 后劲不足 种量过少：延长发酵周期，形成 异常形态，而且易造成染菌。 以生产菌种在发酵罐中的繁殖速 度为依据 接种量的大小直接影响发酵周期。
碳源和氮源不太丰富（ 碳源约1%，氮源不超过
0.5%）。碳源丰富易造成生理酸性的营养环境，不 利于放线菌孢子形成；氮源丰富有利于菌丝繁殖不 利于孢子形成。
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培养基的特点：成本低、米粒之间结构疏松提高比表 面积和氧的传质，营养适当（要求大米 的白点小）有利于孢子的生长。
大米孢子的要求：1粒米含1.4*106个孢子
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一级种子 培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆
培养条件：27℃，40小时 接种量：200亿孢子/吨 目的：长菌体 二级种子 培养基：同上 培养条件：27℃、10-14小时 接种量：10%
种子扩大培养
精选课件
1
种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻
干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管 斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐 逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯 种过程。这些纯种培养物称为种子。
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2
种子扩大培养应根据菌种的生理特性， 选择合适的培养条件来获得代谢旺盛、数 量足够的种子。
9
生产车间阶段
培养物的选择原则：
在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌 丝体。
菌丝体比孢子要有利： 缩短发酵时间 有利于获得好的发酵结果
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10
种子扩大的级数
指制备种子需逐级扩大培养的次数，需要 根据菌种的生长繁殖速率，发酵罐的容积 综合确定。
一级种子二级发酵：谷氨酸棒杆菌 二级种子三级发酵：青霉菌 三级种子四级发酵：灰色链霉菌
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13
影响种子质量的因素
原材料质量
一般情况：培养基糖分相对要少，氮源要多，无 机盐所占的比例要大。种子罐和发酵罐培养基 成分趋于一致也有好处，种子很快适应，但各 成分的数量根据目的各自确定。
培养条件
如温度、PH值、湿度、培养时间和冷藏时间等 都影响种子质量。
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14
种子质量的控制
菌种的稳定性检查与复壮 无杂菌检查
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15
青霉素生产的种子制备
制备过程
安培管 → 斜面孢子 → 大米孢子
→ 一级种子 → 二级种子
→ 发酵
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16
斜面孢子 培养基：甘油、 葡萄糖、 蛋白胨等 培养条件：25℃、7天, 注意湿度50%左右
培养基特点：有利于长孢子，用量少而精细
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大米孢子 培养基：大米及氮源（玉米浆） 培养条件：25℃、7天，控制湿度
(c) ：无关联模式：产物的形成速度与生长速度无关联，而只与细胞的
浓度有关。
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25
生长相关型
指产物的生产与细胞的生长密切相关，产 物的生成是微生物主要能量代谢的直接结 果。
产物通常为细胞生长必须的初级分解代谢 产物，如葡糖酸等
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26
生长部分相关型
产物是能量代谢的间接结果，不是底物的 直接氧化产物，产物的生成与细胞生长部 分偶联。
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22
当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓 度达到一定程度，细胞开始分裂，这 时细胞生长很快，比生长速率几近常 数。这个时期称为对数生长期
随着细胞生长，培养液中的营养物减少， 废物积累，导致细胞生长速率下降，进 入减速期和稳定期。最后当细胞死亡速 率大于生成速率，进入死亡期
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23
代谢产物合成与微生物生长的关系
培养良好的种子接入发酵罐后，将使发 酵生产周期缩短，设备利用率提高。种子 液质量的优劣对发酵生产起着关键性的作 用。
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3
优良种子应具备的条件
活力强 生理状态稳定 菌体数量浓度达到要求 无杂菌污染 适应性强，能保证稳定生产
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4
种子质量的判定
通常测定的参数包括 pH 培养基中营养物质的含量 菌丝形态、色泽、浓度 酶活，溶解氧，尾气等
主要有柠檬酸、氨基酸发酵
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27
非生长相关型
产物的生成与能量代谢没关系，与细胞生 长也无直接关系，产物均为次级代谢产物， 细胞进入稳定期后产物才开始大量合成。
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8
生产车间种子的制备
孢子或摇瓶菌丝在实验室中制备好后，即 可转移到种子罐中扩大培养。
种子罐的作用是使有限的数量的孢子或菌 丝生长繁殖成大量的菌丝体。
种子罐的培养基虽因不同菌种而异，但其 原则为采用易被菌利用的成分如葡萄糖、 玉米浆、磷酸盐等，同时还需供给足够的 无菌空气，并不断搅拌
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微生物发酵中，所消耗的底物主要用于3个 方面：
合成新的细胞物质 合成代谢产物 提供能量
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24
●按产物的生成与微生物生长关系的动力学模式分为三种类型
(a)：相关联型，产物的形成速度与细胞的比生长速度成正比，因此要 提高产物的形成速度就应当努力获得高的细胞的比生长速度
(b)：部分关联模式：取决于有关联和无关联的两种形式。
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5
实验室制备阶段
实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为 培养箱、摇床等实验室常见设备，在工厂 这些培养过程一般都在菌种室完成，因此 将这些培养过程称为实验室阶段的种子培 养。
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6
实验室阶段
培养物选择的原则
目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终 的培养物可分为两类：
对于不产孢子和芽胞的微生物 ——获得一定数量和质量的菌体
对于产孢子的微生物
获得一定数量和质量的孢子，获得一定数量和质量 的菌丝体
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7
斜面培养基接种法 用途：常用于扩大纯种细菌及实验室保存菌种。 操作方法： 1、 以无菌操作法用接种环挑取单个菌落，自斜面底向上 划一直线，然后再从底向上轻轻来回作蜿蜒划线。 2、 管口通过火焰，塞上棉塞，接种环烧灼后方可放下。 置37℃温箱孵育18-24小时，取出观察斜面上菌苔生长情况。
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11
种子罐的级数越少，越有利于简化工艺和
控制，并可减少由于多次移种而带来染菌 的机会。但也必须考虑尽量延长发酵罐生 产产物的时间，缩短由于种子发芽、生长 而占用的非生产时间，以提高发酵罐的生 产率。
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12
种龄与接种量
种龄：种子的培养时间。
接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体 积的比例。 双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。 倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分 来源于发酵罐。
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19
种子的质量要求
菌丝长稠呈丝状、菌丝团很少，有中小 空孢，处于Ⅲ—Ⅳ期
青霉素发酵菌丝体的生长共分为6个期， 1-4为年青期，4-6期合成青霉素的能力最 强
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20
发酵动力学
分批发酵动 力学
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21
微生物生长分为：迟滞期、对数 生长期、稳定期和死亡期
在迟滞期，菌体没有分裂只有生长， 因为当菌种接种入一个新的环境， 细胞内的核酸、酶等稀释，这时细 胞不能分裂。