项目微生物发酵技术应用任务微生物菌种
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项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
• 决定发酵水平高低的三个因素：生产菌种、发酵 工艺和后提取工艺。其中最重要的是生产菌种。
• 选育目的： • 1 产生新的生物活性物质； • 2 改变产品组分，改进质量； • 3 简化生产工艺条件，缩短生产周期； • 4 适应新的原材料； • 5 提高产量。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
能准确反应生产能力。 项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
3 筛选自动化与筛选微型化
（二）理性化筛选 运用遗传学、生物化学的原理，根据
产物已知的或可能的生物合成途径、代 谢调控机制和产物分子结构来进行设计 和采用一些筛选方法，以打破微生物原 有的代谢调控机制，获得能大量形成产 物的高产突变株。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
酸，选育芳香族氨基酸缺陷型，有利于积累氯 霉素。 • 脂肪酸与制霉菌素、四环素、灰黄霉素有 共同的前体丙二酰CoA。 • 渗漏缺陷型：遗传性障碍不完全的营养缺 陷型。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
• (2)筛选负变株或零变株的回复突变株 • (3)筛选去磷酸盐调节突变株 • ①筛选能在磷酸盐抑制浓度下，正常产生抗
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• （4）DNA中存在增变基因； • （5）DNA的代谢失调。 • 3 经诱变剂处理后的退化变异
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二 自然选育的方法
1 单孢子悬浮液的制备； 2 分离及单菌落培养； 3 筛选；
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第二节 诱变育种
生素的突变株； • ②筛选磷酸盐结构类似物抗性突变株。 • 低亲和力的磷酸盐转运系统I； • 高亲和力的磷酸盐转运系统II。 • (4)筛选去碳源分解代谢调节突变株 • 解除葡萄糖效应(去葡萄糖分解代谢调节
突变株毒性结构类似物抗性突变株)。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
• 筛选淀粉酶活性高的突变株。 • (5)筛选氨基酸结构类似物抗性突变株 • 许多抗生素和氨基酸有共同的前体或者
(8)筛选自身所产的抗生素抗性突变株
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
第三节 生产菌种的保藏
• 一、菌种保藏的目的与原理 • 二、菌种的复壮
有些氨基酸本身可以作为某些抗生素的前体。 • 例：半胱氨酸和缬氨酸是青霉素母核。 • (6) 筛选二价金属离子抗性突变株 • (7) 筛选前体或前体结构类似物抗性突变株 • 前体或前体结构类似物对菌体生长有抑制
作用。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
前体：自身不能合成； 自身能合成，但产量低； 自身能合成，但有反馈调节作用。
一 突变诱发过程 （一）诱变剂接触DNA分子前； （二）DNA损伤的修复； 1 光复合修复； 2 切补修复； 3 重组修复； 4 SOS修复系统； 5 DNA多聚酶的校正作用。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
（三）从前突变到突变 经过修复系统后继续保留的突变。
增强诱变效果的方法： 1 抑制修复的酶系统； 2 使诱变的基因处于活性状态。 （四）从突变到突变型 表型延迟： 表型的改变落后的基因型的 改变。 1 分离性延迟； 2 生理性延迟。 项目微生物发酵技术应用任务微生物
• 1 初级代谢产物高产菌株的筛选； • （1）降低终产物浓度 • 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。 • (2)筛选抗反馈调节突变株 • ①筛选结构类似物抗性突变株； • ②利用回复突变筛选抗反馈突变菌株。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
• 2 次级代谢产物高产菌株的筛选 • 次级代谢产物产生的条件： • 共同的前体与营养不平衡。 • (1)利用营养缺陷型筛选 • 芳香族氨基酸与氯霉素有共同的凝胶体莽草
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（3）对诱变剂敏感。 （二）诱变剂的选择
（1）多种诱变剂轮换使用； （2）最适剂量。 （三）影响诱变效果的因素 （1）菌种的生理状态； （2）处理前后的培养条件。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
四 突变株的筛选
(一)随机筛选 • 1 摇瓶筛选法 • 优点：培养条件与生产条件相接近； • 缺点：工作量大，时间长，操作复杂。 • 2 琼脂块筛选法 • 优点：操作简便、速度快； • 缺点：固体培养与液体培养差距大，不
技术部：保藏技术的选择、制定相关 技术的操作规程。
品控部：制定菌种保藏质量的标准及 检测方法。
总经理：协调监督各部工作，最后拿 出完整的计划书。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
3. 计划书实施。 计划书要先经过老师的审核，然后实
施。 实施过程中考核操作技能。 实施后及时进行实训报告的撰写也
总结。
• 选育方法： • 1 自然选育； • 2 诱变育种； • 3 原生质体技术； • 4 杂交育种； • 5 分子生物学方法。
项目微生物发酵技术应Байду номын сангаас任务微生物 菌种
• 第一节 自然选育 • 自然选育是一种纯种选育的方法，纯化
复状之功效，也可选育正突变株。 • 一 菌种退化与变异的原因 • 1 遗传基因型的分离； • 2 自发突变的结果； • （1）用沙土管长期保藏； • （2）菌种连续传代； • （3）活细胞内的新陈代谢；
2：微生物发酵技术
1：微生物菌种筛选与保藏
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
教学安排： 1. 员工培训 由老师讲解理论基础。 分配实操任务(菌种筛选与保藏)。
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2. 学生模拟组建运营一个菌种保藏服 务机构，撰写计划书(在理论教学期间完 成)。
市场部：菌种保藏的适用范围，市场 需求调查，服务推广方案。
菌种
二 诱变育种方案的设计 （一）制定筛选目标
高产性状再加辅助目标。 （二）制定筛选方案 1 诱变过程 （1）出发菌株斜面； （2）单孢子悬液制备； （3）孢子计数； （4）单菌落分离。
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2 筛选过程 （1）传种斜面； （2）留种保藏； （3）筛选高产菌株。
三 突变的诱发 （一）出发菌株的选择 （1）选择纯种； （2）选择具有优良性状的出发菌株；
• 决定发酵水平高低的三个因素：生产菌种、发酵 工艺和后提取工艺。其中最重要的是生产菌种。
• 选育目的： • 1 产生新的生物活性物质； • 2 改变产品组分，改进质量； • 3 简化生产工艺条件，缩短生产周期； • 4 适应新的原材料； • 5 提高产量。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
能准确反应生产能力。 项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
3 筛选自动化与筛选微型化
（二）理性化筛选 运用遗传学、生物化学的原理，根据
产物已知的或可能的生物合成途径、代 谢调控机制和产物分子结构来进行设计 和采用一些筛选方法，以打破微生物原 有的代谢调控机制，获得能大量形成产 物的高产突变株。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
酸，选育芳香族氨基酸缺陷型，有利于积累氯 霉素。 • 脂肪酸与制霉菌素、四环素、灰黄霉素有 共同的前体丙二酰CoA。 • 渗漏缺陷型：遗传性障碍不完全的营养缺 陷型。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
• (2)筛选负变株或零变株的回复突变株 • (3)筛选去磷酸盐调节突变株 • ①筛选能在磷酸盐抑制浓度下，正常产生抗
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• （4）DNA中存在增变基因； • （5）DNA的代谢失调。 • 3 经诱变剂处理后的退化变异
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二 自然选育的方法
1 单孢子悬浮液的制备； 2 分离及单菌落培养； 3 筛选；
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第二节 诱变育种
生素的突变株； • ②筛选磷酸盐结构类似物抗性突变株。 • 低亲和力的磷酸盐转运系统I； • 高亲和力的磷酸盐转运系统II。 • (4)筛选去碳源分解代谢调节突变株 • 解除葡萄糖效应(去葡萄糖分解代谢调节
突变株毒性结构类似物抗性突变株)。
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• 筛选淀粉酶活性高的突变株。 • (5)筛选氨基酸结构类似物抗性突变株 • 许多抗生素和氨基酸有共同的前体或者
(8)筛选自身所产的抗生素抗性突变株
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第三节 生产菌种的保藏
• 一、菌种保藏的目的与原理 • 二、菌种的复壮
有些氨基酸本身可以作为某些抗生素的前体。 • 例：半胱氨酸和缬氨酸是青霉素母核。 • (6) 筛选二价金属离子抗性突变株 • (7) 筛选前体或前体结构类似物抗性突变株 • 前体或前体结构类似物对菌体生长有抑制
作用。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
前体：自身不能合成； 自身能合成，但产量低； 自身能合成，但有反馈调节作用。
一 突变诱发过程 （一）诱变剂接触DNA分子前； （二）DNA损伤的修复； 1 光复合修复； 2 切补修复； 3 重组修复； 4 SOS修复系统； 5 DNA多聚酶的校正作用。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
（三）从前突变到突变 经过修复系统后继续保留的突变。
增强诱变效果的方法： 1 抑制修复的酶系统； 2 使诱变的基因处于活性状态。 （四）从突变到突变型 表型延迟： 表型的改变落后的基因型的 改变。 1 分离性延迟； 2 生理性延迟。 项目微生物发酵技术应用任务微生物
• 1 初级代谢产物高产菌株的筛选； • （1）降低终产物浓度 • 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。 • (2)筛选抗反馈调节突变株 • ①筛选结构类似物抗性突变株； • ②利用回复突变筛选抗反馈突变菌株。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
• 2 次级代谢产物高产菌株的筛选 • 次级代谢产物产生的条件： • 共同的前体与营养不平衡。 • (1)利用营养缺陷型筛选 • 芳香族氨基酸与氯霉素有共同的凝胶体莽草
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
（3）对诱变剂敏感。 （二）诱变剂的选择
（1）多种诱变剂轮换使用； （2）最适剂量。 （三）影响诱变效果的因素 （1）菌种的生理状态； （2）处理前后的培养条件。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
四 突变株的筛选
(一)随机筛选 • 1 摇瓶筛选法 • 优点：培养条件与生产条件相接近； • 缺点：工作量大，时间长，操作复杂。 • 2 琼脂块筛选法 • 优点：操作简便、速度快； • 缺点：固体培养与液体培养差距大，不
技术部：保藏技术的选择、制定相关 技术的操作规程。
品控部：制定菌种保藏质量的标准及 检测方法。
总经理：协调监督各部工作，最后拿 出完整的计划书。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
3. 计划书实施。 计划书要先经过老师的审核，然后实
施。 实施过程中考核操作技能。 实施后及时进行实训报告的撰写也
总结。
• 选育方法： • 1 自然选育； • 2 诱变育种； • 3 原生质体技术； • 4 杂交育种； • 5 分子生物学方法。
项目微生物发酵技术应Байду номын сангаас任务微生物 菌种
• 第一节 自然选育 • 自然选育是一种纯种选育的方法，纯化
复状之功效，也可选育正突变株。 • 一 菌种退化与变异的原因 • 1 遗传基因型的分离； • 2 自发突变的结果； • （1）用沙土管长期保藏； • （2）菌种连续传代； • （3）活细胞内的新陈代谢；
2：微生物发酵技术
1：微生物菌种筛选与保藏
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教学安排： 1. 员工培训 由老师讲解理论基础。 分配实操任务(菌种筛选与保藏)。
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2. 学生模拟组建运营一个菌种保藏服 务机构，撰写计划书(在理论教学期间完 成)。
市场部：菌种保藏的适用范围，市场 需求调查，服务推广方案。
菌种
二 诱变育种方案的设计 （一）制定筛选目标
高产性状再加辅助目标。 （二）制定筛选方案 1 诱变过程 （1）出发菌株斜面； （2）单孢子悬液制备； （3）孢子计数； （4）单菌落分离。
项目微生物发酵技术应用任务微生物 菌种
2 筛选过程 （1）传种斜面； （2）留种保藏； （3）筛选高产菌株。
三 突变的诱发 （一）出发菌株的选择 （1）选择纯种； （2）选择具有优良性状的出发菌株；