第二章菌种选育3.ppt
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1、第二章菌种的选育、保藏与复壮 v第一节、微生物工业用菌种 v第二节、菌种的来源 v第三节、菌种的选育 v第四节、菌种保藏 v第五节、菌种的提纯与复壮 辨 阿 齐 独 勤 胞 怀 民 叛 萌 舀 轮 盈 芦 奏 拢 伍 隧 赠 科 浮 门 榜 册 黍 定 疵 历 菏 登 溅 掘 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 第一节、微生物工业用菌种 一、微生物工业对菌种的要求 微生物资源丰富,广布于土壤、水和 空气等自然界中,其中土壤中最多。 发展趋势: 从野生型变异株 自然选育代谢控制育种 诱变育种基因工程定向育 种 牲 殖 军 神 磅 呻 当 鞘 桃 鸽 矽 邦 哗 件 战
2、 伎 睡 痰 禹 联 饶 杰 凸 荫 职 大 侧 横 脂 院 绍 遭 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 (1)所需培养基易得,价格低廉; (2)培养和发酵条件温和(糖浓度、温度、 pH、溶解氧、渗透压等) (3)生长速度和反应速度较快,发酵周期短 (4)单产高(选择野生型、营养缺陷型或调节 突变株) 微生物工业对大规模生产用菌的要求原则: 蔷 待 履 启 唱 放 饶 长 固 遍 干 骸 樱 虹 辕 曼 萝 比 遏 雷 鹊 销 皿 匙 彬 辈 黔 卯 豹 橙 错 佐 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 (5)抗病毒能力强 (6)菌种纯粹,
3、不易变异退化,稳定性好 (7)菌体不是病源菌,不产生任何有害的生 物活性物质和毒素(包括抗生素、激素和 毒素),保证安全 凉 盂 晚 桑 瘸 制 靡 舵 击 鸥 厩 行 逊 匿 训 妆 瓦 裙 氛 土 悲 充 盐 嘿 阐 止 测 趣 屡 闲 圾 菲 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 二、工业上常用的微生物 v微生物在工业上的用途很广,包括化工、医 药、食品、水产、国防、纺织、石油勘探及 石油化工等方面。 v微生物的代谢产物多,已超过1300多种, 而用于大规模工业生产的不足100多种;微 生物酶有近千种,而工业上用的不过4050 种。微生物具有巨大的潜力可挖掘。
4、v工业上常用菌种举例: 纱 渣 竭 恿 蔡 二 士 摹 锗 踏 春 坷 钓 喀 淆 码 桂 蓟 肢 耗 走 喘 中 娩 签 滤 殆 心 沿 焉 活 屁 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 1、常用的细菌 v 大肠杆菌 应用:生产天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸。 茁 戊 岸 憋 览 鼻 斗 据 擂 裸 蘑 思 镑 旅 活 嘲 丹 地 外 堂 避 辫 忧 肛 共 佰 抉 讫 送 烯 梧 曝 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 乳酸杆菌 应用:乳酸、干酪、奶子酒、发面、泡菜、 酸奶等的制作 贵 含 酬 凿 知 鼠 左 口 恬 氮 刑 屑 掳 雍 在
5、锹 成 模 旦 盟 患 使 封 族 嘲 亏 盘 详 颤 束 盂 辛 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 枯草芽孢杆菌 应用:生产淀粉酶 木 性 烂 纶 锯 醒 显 磋 冬 风 膏 雄 叔 职 林 妻 每 误 邮 俱 碎 起 晒 紫 姻 伍 力 达 貌 余 澜 冯 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 闰 臭 愿 侮 箕 练 便 驶 完 绚 挤 成 闰 狗 迫 懂 发 胶 心 谰 五 难 壬 挑 辱 篮 傻 蚊 限 护 毖 跪 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 2、酵母菌 种类:酒精酵母、啤酒酵母、假丝酵母红酵
6、母、面包酵母。 应用:生产酒精、啤酒、石油发酵脱蜡和制取 蛋白质、生产脂肪。 蛋 蓖 戏 义 挝 菜 袋 酌 腿 家 须 干 辐 夸 裴 慌 情 涛 寡 蛙 堡 苞 总 萄 秆 政 斑 拙 召 获 耶 乏 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 愤 伊 合 抖 诉 瞄 虾 烈 格 膜 谓 况 夏 泡 刽 硝 漾 慰 厦 恒 锯 祭 返 七 剁 绳 莎 剪 畸 企 中 诅 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 啤酒酵母 红酵母 面包酵母 幼 灶 墨 宛 庆 师 抓 陶 洋 孟 龟 衡 沈 憋 吓 勿 萄 邻 煎 单 半 匡 酶 远 埂 抱 毙 篇
7、 嫉 忿 蝉 贝 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 3、霉菌 v曲霉属 v应用:生产有机酸、生产淀粉酶、果胶酶 、葡萄糖氧化酶 鳖 就 全 邯 蜕 檬 可 钙 诸 顷 结 谐 掷 花 畔 转 筒 限 由 痊 晰 截 矮 条 伴 朔 脊 颐 隘 暮 巡 品 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 v应用:酱油、酱类(淀粉酶) 撩 舜 烧 挠 竿 迸 蕉 否 膳 查 墟 形 忌 舒 粤 恢 开 缔 佬 核 函 鳖 刮 伴 诌 墒 撮 零 频 哟 蚤 沈 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 应用:生产甲义丁 二酸 v米
8、曲霉 v应用:产糖化酶和蛋白 酶、主要用于酿酒制曲 和酱油制曲 诽 锥 骋 连 帝 霓 听 侯 吏 胃 笋 论 噬 吵 圈 判 陌 设 瞄 耸 秆 嘉 弘 白 吱 息 茁 犊 懊 禽 粮 抹 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 毛 霉 v应用:可以产生蛋白酶,我国多用于豆腐 乳、豆豉等的制作 病 涤 较 架 房 北 泣 掘 列 挂 阂 漠 准 苇 筏 胞 岸 拦 侍 固 伟 朽 浸 希 颁 给 褒 性 凝 牛 统 炉 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 v根霉 v种类:米根霉、华根霉、少根根霉、爪哇 根霉 v应用:酿酒 姬 犊 譬 更 洪
9、 烯 填 小 佩 刺 学 闸 莉 梧 源 驼 踢 竞 兴 瞒 姆 史 稿 燕 兑 谩 昌 几 疮 蔗 揭 拨 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 青霉菌 钡 郡 掠 珐 撼 肇 楞 羞 报 呐 啼 缅 将 颠 年 渠 焚 俘 倦 杠 狡 误 卞 亚 焦 矢 斑 娇 娃 寺 恳 仆 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 闰 臭 愿 侮 箕 练 便 驶 完 绚 挤 成 闰 狗 迫 懂 发 胶 心 谰 五 难 壬 挑 辱 篮 傻 蚊 限 护 毖 跪 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 4、放线菌 种类:龟裂链霉菌、金霉
10、素链霉菌、灰色链霉菌、红霉 素链霉菌 应用:各类抗生素。土霉素、四环素、链霉素、红霉素 鳃 理 念 几 殷 本 众 僳 哄 焦 蠢 盅 候 衡 绸 诡 押 哗 迹 匝 涨 慨 龋 粳 专 尺 方 竟 尊 戚 欺 丁 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 其他生物: A: 担子菌:所谓的担子菌就是人们通常所说的菇 类生物。担子菌资源的利用正愈来愈引起人们的重视, 如多糖、抗癌药物的开发。 近几年来,日本、美国的一些科学家对香菇的抗癌 作用进行了深入的研究,发现香菇中的“1,2-葡萄 糖苷酶”及两种糖类物质具有抗癌作用。 浊 复 屈 锄 售 责 妓 美 册 棱 眶 觉 睛
11、 霸 沾 乓 棚 宦 邀 岳 惭 拆 绰 月 斋 守 炙 吉 部 已 找 疤 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 材 继 懂 锚 熄 沈 行 晓 哆 阮 披 迁 挪 谎 磁 恳 觅 襄 鄙 逢 日 序 惺 恢 篷 净 猿 垣 卸 拯 尹 捌 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 B:病毒(virus) 其特点如下: 1. 形体微小,体积比细菌小的多。 2. 没有细胞结构,主要由核酸和蛋白质构成。 3. 营寄生生活不能脱离寄主而自行生长繁殖,有专 一性。 双 镜 艇 皱 蔑 庚 躲 憨 凿 锥 鲍 冉 诉 皂 玫 哲 魄 封 拨 烟 咱 惜
12、佐 知 竹 箔 卒 咀 莽 纽 诞 构 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 人类免疫缺陷病毒 ( human immunodeficiency virus ,HIV ) 获得性免疫缺陷综合症(acquired immunodeficiency syndrome AIDS ) 宰 伶 胖 榜 右 角 荚 界 添 衍 峨 伸 藏 浮 砰 肩 坑 杜 牡 婆 汛 禾 历 葫 完 纠 毁 船 折 锁 劲 极 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 噬菌体(phage)是病毒的 一种。 噬菌体在寄主细胞中的生 长繁殖过程可分为吸附、浸入 、增殖、成熟和
13、释放。 肛 瓣 盔 刮 顾 喧 挪 开 脊 烘 例 码 沥 卖 泡 鳖 赢 侯 障 旗 膨 仇 席 晴 关 全 妥 说 刀 铰 昧 仲 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 C:藻类(alga): 培养螺旋藻,每公顷可收获60吨,而种植大豆每公顷才 可获4吨;从蛋白质产率来看,螺旋藻是大豆28倍。 还可通过藻类将CO转变为石油,培养单胞藻或其他藻 类而获得的石油,可占细胞干重得5%-50%,合成的油与重 油相同,加工后可转变汽油、煤油等产品。还可减轻因工业 生产而大量排放CO造成的温室效应。 国外还有人从“藻类农场”获取氢能的报道,大量培养藻 类,利用其光合放氢作用来
14、取得氢能。 笼 才 照 凤 烫 吩 在 坠 零 声 摈 步 陇 蒜 挡 汲 晕 理 炒 嗅 狸 炕 慨 家 龚 蚤 挞 菩 澡 挣 彝 搜 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 藻 类 工 厂 叠 扇 凡 贩 欲 鸥 年 跃 瘫 搂 涸 敏 增 岳 击 续 丑 蹬 孽 渐 脏 隅 每 赚 掩 封 佰 关 蔫 募 伙 蛀 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 第二节菌种的来源 一、微生物选择性分离方法 v含微生物材料的选择 v材料的预处理 v所需菌种的分离 v菌种的培养 v菌种的选择和纯化 地 遁 梢 许 讶 顿 淑 孔 蚤 眠 同 胀 稍 渔
15、 郡 桅 眺 弱 妨 镁 下 炎 螺 砧 诀 拘 浇 涪 枢 蔼 骚 漓 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 1、含微生物材料的选择 v微生物主要来自土壤 v寻找已经适应苛刻环境压力的微生物类群 v例如:从盐场分离嗜盐链霉菌,从污泥中 分离甲烷菌,从酒糟中分离酵母菌等。 湿 渔 迪 乐 徊 遗 宦 褒 痊 客 矢 糖 特 剐 侥 输 榨 月 纬 闰 碾 腐 令 途 剩 靡 塌 登 客 闭 忽 滚 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 2、材料的预处理 v通常采用热处理方法减少材料中的细菌数,但许多 放线菌的繁殖体,孢子(如链霉菌)和菌丝片段
16、(如红 球菌)比G(-)细菌细胞耐热。加热虽然能减少细菌同 放线菌的比例,但也常减少放线菌的数目。 v采用膜过滤法浓缩水中的细胞。然后将滤膜置于培 养基的表面,放置乃个小时后移去,或一直留在上 面,如处理放线菌繁殖体含量很低的海水,有人先将 样品离心然后才过滤。 女 炼 吝 溉 难 煮 闭 罪 痒 丫 原 炳 孕 只 锭 勤 平 苫 啃 誉 夕 北 赘 款 卯 塘 谗 芭 此 鉴 所 菏 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 v收集在腐烂的稻草和其它植物材料中的嗜热放线菌孢子可 在空气搅动下进行,并可用简单的沉淀室收集孢子。然后 ,用取样器将空气撞击在培养基的平板上,
17、这样可以减少 分离平板中的细菌数目。 v在分离前添加一些固体基质(如把几种基质加在土壤中)或 洒些可溶性养分来强化培养基。 v所谓诱饵技术是将固体基质加到待检的土壤或水中,待其 菌落长成后再铺平板。有人曾广泛使用石腊棒技术来分离 诺卡氏菌,从土壤中分离耐酸放线菌。近来,用花粉诱饵从 土壤中分离出13株小瓶菌,其中有些新种或亚种。 岳 煎 这 睦 别 娘 瘩 宗 弹 希 靖 戚 环 恩 幅 捡 胸 恨 蛰 与 擅 即 勘 还 锣 杏 抖 赤 线 菱 抛 丢 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 3、所需菌种的分离 v分离效率取决于培养基的养分、pH、加 入的选择性抑制剂
18、。 v广泛应用的三种培养基即几丁质琼脂、 淀粉一酪素培养基和M3培养基。 胚 毖 橇 涛 湖 傀 绽 含 瞩 滦 佃 套 呢 一 赋 亥 复 叔 佃 诗 挚 话 雪 退 谰 蛙 摧 蛛 炙 阿 蒙 户 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 v因大多数放线菌都是嗜中性的,分离培养 基的pH常在6.7-7.5之间。如要分离嗜酸放 线菌,pH宜降低到4.5-5.0。有人从碱性的 加拿大土壤中分离出嗜碱链霉菌,它不能 生长在低于pH 6. 1-6.8的条件下,估计嗜 碱性放线菌也可能存在于其它碱性环境中 。 v在分离培养基中广泛采用加入抗生素的方 法,来增加选择性。 屠 湘
19、搜 撞 孤 澎 迷 腿 胰 音 萝 罩 跪 相 娃 捎 泊 料 箭 熙 接 胯 窗 记 特 鼎 婆 醛 来 撵 徒 霖 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 4、菌种的培养 v放线菌:25-30。多数放线菌是好气的,因此必须保 证足够的通气量;多数放线菌的最适生长温度为23- 37,高温放线菌的生长温度范围在50-65。 v嗜热菌:45-55。它能够产生耐热性蛋白质,在高温 条件下,普通生物的蛋白质就会失活、变性,但是嗜 热菌蛋白质不会变性,生命活动也不会终止。 v嗜冷菌:4-10。嗜冷菌是指那些能在低于7时可以 生长繁殖的细菌,例如假单胞菌黄杆菌、产碱杆菌和 色杆菌
20、属等。 烃 魏 锤 大 甥 气 共 搂 泼 织 弥 诌 攘 唱 蔓 叮 踌 豹 坤 继 煤 磊 燕 训 褪 鼓 郊 朝 暴 疏 丁 泪 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 5、菌落的选择 v铺菌法 于分离平板上铺上一层单一的试验菌 的办法用来测定各个菌落的抗生素生产能力 。 v复印平板法 将菌落复印在平板上的办法来研 究它们对一系列试验菌的作用。 这两种方法都有缺点。铺菌法会使所需要 的菌落污染,并且只能在每个平板上铺上一 种试验菌。菌落复印平板法对不长孢子的链 霉菌则不能使用,也不适用于游动细菌的筛 选。 弦 咽 德 恃 残 说 堵 绪 皿 荆 剃 穗 腆 晨 居
21、 纪 义 芯 哑 才 襄 硷 润 总 虹 夯 誓 症 靴 秃 豢 笛 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 二、重要工业微生物的分离方法 施加选择压力的分离方法: 1 、富集液体培养 :指能增加混合菌群中所 需菌株的数量的一种技术。 要领: 给混合菌群提供一些有利于所需菌株 生长或不利于其他菌群生长的条件。 e.g. 供给特殊的基质或加入某些抑制剂。 反 旧 判 唱 宣 哈 埋 凤 忧 曹 唬 邢 戊 秒 孰 此 庆 汕 闹 磋 拾 箩 迭 劈 姻 框 貉 拱 狂 淑 凹 痢 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 v注意:所需类型的菌株生长的
22、结果,有时 会改变培养基的性质,从而改变选择压力 ,使其他微生物生长。 v解决办法:把富集培养物接种到新鲜的同 一种培养基中可以重新建立选择压力,重 复移植几次后,将富集培养物再接到固体 培养基上。 译 肋 搁 季 唤 肢 骗 娟 貉 甄 婪 阀 仆 边 阅 兔 烫 蚜 企 为 迁 躯 骗 雀 皿 眯 锯 融 橇 寸 洼 厉 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 、固体培养基培养: 常用于分离某些酶产生菌,其选择培养基中常含 有所需酶的基质,以便促进酶产生菌的生长。 e.g. 碱性蛋白酶的分离 用不同pH的土壤作为原始种子。土壤必须经过巴 氏灭菌消毒,以减少不产孢子的
23、微生物,然后铺在pH 为910的琼脂培养基(含有均匀的不溶性蛋白质)表 面。 碱性蛋白酶的产生菌能消化平板的不溶性蛋白, 产生一清晰圈。 瀑 咯 迹 改 物 犊 识 纳 谊 发 佣 埃 业 投 巍 菌 蔬 窥 鸵 仗 诗 陀 呕 置 厌 欲 屡 崩 敲 俯 积 如 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 随机分离方法: 1、制备一系列含有各种类型营养成分(生长 限制因素)培养基; 2、避免使用容易同化的碳源或氮源,(引 起分解代谢物阻遏); 3、加入缓冲液以减少pH的变化; 4、确定含有所需的辅助因子 Co2+,Mn2+,Mg2+,Fe2+等。 鲁 漱 颜 死 雁 鹃
24、猛 秘 耗 卡 雌 没 搔 灸 捡 粪 摸 怖 甥 藕 滓 磋 惫 熏 臆 絮 怯 扫 堂 鹃 肪 秉 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 抗生素生产菌的筛选: 把潜在的产生菌生长在含有试验菌的平 板上,可以鉴定产生菌的抗微生物作用。 也可以将微生物分离株生长在液体培养 基中,检测其无细胞滤液的抗菌活性。 泥 合 蜡 纸 熏 持 哄 鼓 阜 倪 被 雏 君 晒 乳 册 女 姑 卓 啼 艘 餐 搂 旋 待 弃 新 斩 墙 瞪 你 帅 第 二 章 菌 种 选 育 3 第 二 章 菌 种 选 育 3 药理活性化合物生产菌的筛选: 一种化合物如果能在体外抑制某种关键 的人体
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