最新三-谷氨酸生产菌与扩大培养课件PPT
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在发的边缘似乎有许 多毛刺状的东西，有细胞碎片 。
第三节 谷氨酸生产菌的育种
1，日常菌种工作
第三节 谷氨酸生产菌的育种
育种思路
第三节 谷氨酸生产菌的育种
育种思路
1.切断或减弱支路代谢 2.解除自身的反馈抑制 3.增加前体物的合成 4.提高细胞膜的渗透性 5.强化能量代谢 6.利用基因工程技术构建谷氨酸工程菌株
二，现有谷氨酸生产菌的菌学性质：
三，现有谷氨酸生产菌的主要特征：
三，现有谷氨酸生产菌的主要特征：
三、现有谷氨酸生产菌的主要特征 （总结）
第二节 谷氨酸生产菌在发酵过 程中的形态变化
• 人们发现，谷氨酸生产菌在发酵过程中会发生明显 的菌体形态的变化。实践证明，在发酵过程中发现 菌体形态有明显的变化时，正是产谷氨酸的激增时 间。但在发酵培养基含有过剩生物素的培养条件下， 菌体形态则没有明显变化，却呈现耗糖、长菌、不 产谷氨酸的异常发酵。
前言：
二，谷氨 酸生产 菌保存 方法
2．磷酸 盐缓冲 液保存 方法的 改进
前言：
二，谷氨 酸生产 菌保存 方法
3．试管 熔封法 保存谷 氨酸菌 种的研 究
前言：
二，谷氨 酸生产 菌保存 方法
4．液氮 超低 温保 存谷氨 酸菌种
第一节 谷氨酸生产菌的主要特征和菌学性质
一，现有谷氨酸生产菌的分类：
三-谷氨酸生产菌与扩大 培养
教学内容
1，了解谷氨酸生产菌的主要特征、特点。 2，掌握菌种的扩大培养方法。 3，了解影响生产菌生长的主要因素。
教学目的与要求
学时：4
前言：
3 ，采用遗传 工程新技 术选育谷 氨酸优良 菌种
前言：
二，谷氨 酸生产 菌保存 方法
1，几种 斜面培 养基 保存方 法
二、谷氨酸发酵不同阶段的菌体形态
从谷氨酸发酵中菌体形态的变化来 看,大致可以分为长菌型细胞、转移期细 胞和产酸型细胞3种不同时期的细胞形态。
三、谷氨酸发酵感染噬菌体后的菌体 形态
发酵前期感染噬菌体后，菌体细胞明显减少, 细胞不规则，发圆、发胖，缺乏“Ｖ”字形排 列，有明显的细胞碎片，严重时出现拉丝、拉 网，互相堆在一起，几乎找不到完整的菌体细 胞,类似蛛网或鱼翅状。
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
四、应用重组DNA技术选育谷氨酸生产菌
重组DNA技术也称为基因工程，它是在分子遗传学 理论的基础上发展起来的。它综合了生物化学和微生 物学的现代技术和手段在离体条件下将某种生物的基 因与作为载体的DNA分子连接起来，然后转化到某一 寄主细胞中，使之进行复制并得以表达，从而使寄主 菌获得新的遗传性状。利用重组DNA技术，可以使编 码限速酶的基因扩增以排除生物合成途径中的“瓶 颈”，从而使谷氨酸产量增加。因比重组DNA技术是 提高谷氨酸产量的一种新的有效手段。
第三节 谷氨酸生产菌的育种
2，选育耐高渗透压的菌株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
3，选育不分解利用谷氨酸的突变株：即选育以谷氨酸为 唯一碳源菌体不长或生长微弱的突变株。
第三节 谷氨酸生产菌的育种
4，选育细胞膜渗透性好的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
5，选育强化CO2固定反应的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
一、种子的菌体形态
斜面和一、二级种子培养在不同培养条件下, 细胞形态基本相似。斜面培养的菌体较细小,一、 二级种子比斜面菌体大而粗壮，革兰氏染色深。多 为短杆至棒杆状，有的微呈弯曲状，两端钝圆，无 分枝；细胞排列呈单个、成对及“V”字形，有栅 状或不规则聚块；分裂的细胞大小为0.7～0.9*1. 0～3.4um。由于生物素充足，繁殖的菌体细胞均 为谷氨酸非积累型细胞。
6，选育减弱乙醛酸循环的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
7，选育强化三羧酸循环中从柠檬酸到a-酮戊二酸代谢的 突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
8，选育解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶反馈调节的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
9，选育强化能量代谢的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
10，选育减弱HMP途径后段酶活性的突变株
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
五、应用固定化细胞技术发酵生产谷氨酸
固定化细胞是60年代后期发展起来的一项新技术， 是通过物理的或化学的方法将细胞束缚在一定区间内 使之仍具有催化活性的固定化生物催化剂。由于它既 能保持酶或微生物细胞的催化功能，又能使细胞很方 便地与反应液分离，并能进行重复使用，所以对原材 料的合理利用，缩短不必要的操作时间，防止环境污 染及进行现代化的工业生产部具有重要的现实意义。
现有谷氨酸生产菌主要是棒状杆菌属、短 杆菌属、小杆菌属及节杆菌属中的细菌。这四 个属在细菌的分类系统中彼此比较接近。短杆 菌属隶属于短杆菌科(Brevibacteriaceace)，而 棒状杆菌属、小杆菌属及节杆菌属则都隶属于 棒状杆菌科(corynebacteriaceae)。短杆菌科和 棒状杆菌科均属于真细菌目中的革兰氏染色阳 性、无芽抱杆菌及有芽抱杆菌的一大类。
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
三，应用转导法选育谷氨酸生产菌
所谓转导，是指通过温和型噬菌体为媒介，将供体细脑中的 DNA片段携带到受体细胞中，从而使受体细胞获得了供体细胞 部分遗传性状的现象。转导作用需要三个组成部分，即供体菌， 转导噬菌体，受体菌。由于绝大多数细菌(包括谷氨酸生产菌在 内)都有噬菌体，所以转导远较转化作用普遍。又因为转导DNA 位于噬菌体蛋白质外壳内，所以不会像转化DNA那样容易被外 界的DNA分解酶所破坏，因此比较稳定。转导同转化一样，也 是微生物育种的有效方法。
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
一、应用原生质体融合新技术选育谷氨酸生产菌
1)标记菌株的筛选； 2)原生质体的制备； 3)原生质体的再生； 4)原生质体的融合； 5)融合子的选择； 6)实用性菌株的筛选。
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
二，应用转化法选育谷氨酸生产菌
所谓转化，是指受体细胞直接吸收了来自供 体细胞的DNA片段，并将它整合到自己的基因组 中，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象。 转化作用需要受体菌和转化DNA。转化既是进行 细菌遗传分析的有效工具，亦是微生物育种的有 效方法。
第三节 谷氨酸生产菌的育种
1，日常菌种工作
第三节 谷氨酸生产菌的育种
育种思路
第三节 谷氨酸生产菌的育种
育种思路
1.切断或减弱支路代谢 2.解除自身的反馈抑制 3.增加前体物的合成 4.提高细胞膜的渗透性 5.强化能量代谢 6.利用基因工程技术构建谷氨酸工程菌株
二，现有谷氨酸生产菌的菌学性质：
三，现有谷氨酸生产菌的主要特征：
三，现有谷氨酸生产菌的主要特征：
三、现有谷氨酸生产菌的主要特征 （总结）
第二节 谷氨酸生产菌在发酵过 程中的形态变化
• 人们发现，谷氨酸生产菌在发酵过程中会发生明显 的菌体形态的变化。实践证明，在发酵过程中发现 菌体形态有明显的变化时，正是产谷氨酸的激增时 间。但在发酵培养基含有过剩生物素的培养条件下， 菌体形态则没有明显变化，却呈现耗糖、长菌、不 产谷氨酸的异常发酵。
前言：
二，谷氨 酸生产 菌保存 方法
2．磷酸 盐缓冲 液保存 方法的 改进
前言：
二，谷氨 酸生产 菌保存 方法
3．试管 熔封法 保存谷 氨酸菌 种的研 究
前言：
二，谷氨 酸生产 菌保存 方法
4．液氮 超低 温保 存谷氨 酸菌种
第一节 谷氨酸生产菌的主要特征和菌学性质
一，现有谷氨酸生产菌的分类：
三-谷氨酸生产菌与扩大 培养
教学内容
1，了解谷氨酸生产菌的主要特征、特点。 2，掌握菌种的扩大培养方法。 3，了解影响生产菌生长的主要因素。
教学目的与要求
学时：4
前言：
3 ，采用遗传 工程新技 术选育谷 氨酸优良 菌种
前言：
二，谷氨 酸生产 菌保存 方法
1，几种 斜面培 养基 保存方 法
二、谷氨酸发酵不同阶段的菌体形态
从谷氨酸发酵中菌体形态的变化来 看,大致可以分为长菌型细胞、转移期细 胞和产酸型细胞3种不同时期的细胞形态。
三、谷氨酸发酵感染噬菌体后的菌体 形态
发酵前期感染噬菌体后，菌体细胞明显减少, 细胞不规则，发圆、发胖，缺乏“Ｖ”字形排 列，有明显的细胞碎片，严重时出现拉丝、拉 网，互相堆在一起，几乎找不到完整的菌体细 胞,类似蛛网或鱼翅状。
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
四、应用重组DNA技术选育谷氨酸生产菌
重组DNA技术也称为基因工程，它是在分子遗传学 理论的基础上发展起来的。它综合了生物化学和微生 物学的现代技术和手段在离体条件下将某种生物的基 因与作为载体的DNA分子连接起来，然后转化到某一 寄主细胞中，使之进行复制并得以表达，从而使寄主 菌获得新的遗传性状。利用重组DNA技术，可以使编 码限速酶的基因扩增以排除生物合成途径中的“瓶 颈”，从而使谷氨酸产量增加。因比重组DNA技术是 提高谷氨酸产量的一种新的有效手段。
第三节 谷氨酸生产菌的育种
2，选育耐高渗透压的菌株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
3，选育不分解利用谷氨酸的突变株：即选育以谷氨酸为 唯一碳源菌体不长或生长微弱的突变株。
第三节 谷氨酸生产菌的育种
4，选育细胞膜渗透性好的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
5，选育强化CO2固定反应的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
一、种子的菌体形态
斜面和一、二级种子培养在不同培养条件下, 细胞形态基本相似。斜面培养的菌体较细小,一、 二级种子比斜面菌体大而粗壮，革兰氏染色深。多 为短杆至棒杆状，有的微呈弯曲状，两端钝圆，无 分枝；细胞排列呈单个、成对及“V”字形，有栅 状或不规则聚块；分裂的细胞大小为0.7～0.9*1. 0～3.4um。由于生物素充足，繁殖的菌体细胞均 为谷氨酸非积累型细胞。
6，选育减弱乙醛酸循环的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
7，选育强化三羧酸循环中从柠檬酸到a-酮戊二酸代谢的 突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
8，选育解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶反馈调节的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
9，选育强化能量代谢的突变株
第三节 谷氨酸生产菌的育种
10，选育减弱HMP途径后段酶活性的突变株
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
五、应用固定化细胞技术发酵生产谷氨酸
固定化细胞是60年代后期发展起来的一项新技术， 是通过物理的或化学的方法将细胞束缚在一定区间内 使之仍具有催化活性的固定化生物催化剂。由于它既 能保持酶或微生物细胞的催化功能，又能使细胞很方 便地与反应液分离，并能进行重复使用，所以对原材 料的合理利用，缩短不必要的操作时间，防止环境污 染及进行现代化的工业生产部具有重要的现实意义。
现有谷氨酸生产菌主要是棒状杆菌属、短 杆菌属、小杆菌属及节杆菌属中的细菌。这四 个属在细菌的分类系统中彼此比较接近。短杆 菌属隶属于短杆菌科(Brevibacteriaceace)，而 棒状杆菌属、小杆菌属及节杆菌属则都隶属于 棒状杆菌科(corynebacteriaceae)。短杆菌科和 棒状杆菌科均属于真细菌目中的革兰氏染色阳 性、无芽抱杆菌及有芽抱杆菌的一大类。
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
三，应用转导法选育谷氨酸生产菌
所谓转导，是指通过温和型噬菌体为媒介，将供体细脑中的 DNA片段携带到受体细胞中，从而使受体细胞获得了供体细胞 部分遗传性状的现象。转导作用需要三个组成部分，即供体菌， 转导噬菌体，受体菌。由于绝大多数细菌(包括谷氨酸生产菌在 内)都有噬菌体，所以转导远较转化作用普遍。又因为转导DNA 位于噬菌体蛋白质外壳内，所以不会像转化DNA那样容易被外 界的DNA分解酶所破坏，因此比较稳定。转导同转化一样，也 是微生物育种的有效方法。
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
一、应用原生质体融合新技术选育谷氨酸生产菌
1)标记菌株的筛选； 2)原生质体的制备； 3)原生质体的再生； 4)原生质体的融合； 5)融合子的选择； 6)实用性菌株的筛选。
第四节 利用生物工程新技术选育谷氨酸生 产菌
二，应用转化法选育谷氨酸生产菌
所谓转化，是指受体细胞直接吸收了来自供 体细胞的DNA片段，并将它整合到自己的基因组 中，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象。 转化作用需要受体菌和转化DNA。转化既是进行 细菌遗传分析的有效工具，亦是微生物育种的有 效方法。