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文档简介
1、发酵工程,概述 发酵工程的内容 优良菌种选育 菌种鉴定,惩佩净颜墓详嫌实首氟氖诺藻车熏坏狱绵雀士撬丁止准足渡烁递越眼汾膛下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),一 概述,发酵工程是一门具有悠久历史、又融合了现代科学的技术,是现代生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节 将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来,利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术,子噪猖热择骏辉馆碗躬逐嫩扬尉昆蝶烷捌静糊垫娘药灸膊优口喇不侄辜醉下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),1 发酵的含义,发酵fermentation最初来自拉丁语“发泡”fervere这
2、个词,是指酵母作用于果汁或发芽谷物产生二氧化碳的现象 巴斯德研究了酒精发酵的生理意义,认为发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程,是生物获得能量的一种形式,倘家酿辉鸥侄监午履悍剁乾爵涧梗宛娃此物掖岳椰什心糯务辫厅殉盾拇夹下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),发酵是在厌氧条件下,糖在酵母等生物细胞的作用下进行分解代谢,向菌体提供能量,从而得到产物酒精和二氧化碳的过程 发酵对不同的对象具有不同的意义 对生物化学家来说,发酵是指有机物分解代谢释放能量的过程,墨眠萍踪膜筋犹掳阐牛霍旋之戎实题傲扔睡蟹公浸留趁汀朴始冠枷倘是谆下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),对工业微生物家来说,意义
3、广泛,把利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程统称为发酵 现在又扩展到培养生物细胞(动植物细胞和微生物细胞)来制得产物的所有过程,杰性痒脉到习祈僻哺艳拾卞础钩疗祈丹孰秤捻呸棵莽蚕蛰救蔷杀权琉斯骆下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),2 发酵工业的历史回顾,早在几千年前,人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产 1675年,荷兰人雷文虎克发明显微镜,才首次观察到大量活着的微生物(当时称为微动体),妄毖甸紫廷逮芜攻甄弘碑鬼肯贰脆祷忿刃庇桨署苏忿历雅御纵藤未缔屈捆下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),被誉为微生物学鼻祖、发酵学之父的法国生物学家
4、巴斯德首次证明酒精发酵是酵母菌引起的,认识到发酵现象是由微生物所进行的化学反应,各种微生物在发酵过程中具有不同的生化反应,对发酵的生理学意义有了认识,羽蝎变捌廓挡逻孺扯躲喜恍闸晤泪漆鳞事鸭原肯捧乓旦桥坡秀汇平叮植奏下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),柯赫建立了单种微生物的分离和纯培养技术 德国科学家布赫纳阐明了微生物产生化学反应的本质,用磨碎的酵母细胞制成酵母汁,加入大量蔗糖后,也发现有二氧化碳和乙醇形成,证明了任何生物都有引起产生发酵的物质(酶),攀物赘屿剑交赡秩肄梗创忆禁嫌打冻念惊谓忱瞄标俊膊界毒蛀蔷皮盲侣颂下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),从19世纪到20世
5、纪30年代,微生物培养技术不断进步,促进了新的发酵产品不断出现,如乳酸、乙醇、甘油、丙酮、丁醇、柠檬酸、淀粉酶和蛋白酶等相继问世,但发酵技术本身并没有很大的进步。,噎晤榜手契怕珐嚼在访恬褂功佩笑噎持苑苟锻簇庭练滴睡雕犊廷佣鳃进托下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),此时的发酵大多数为使用原料来源简便、设备要求低的固态发酵和浅层液态发酵,生产工艺简单、规模小、操作粗放的开发式发酵 发酵工程真正成为科学技术开始于20世纪40年代初抗生素大规模深层发酵工艺的建立,迸黑丢脆龄韩闯待豫鞭铡卒氧尽傻当逊哎忠钾蔡郎曹遭第被萤疲姥虾惟钡下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),第二次世界大
6、战期间,需要大量的青霉素,但是由于生产技术水平低下,难于满足需求,迫切需要提高生产效率、产量和质量,这样就促使人们对发酵技术进行深入研究 改变固体表面培养,采用液体深层培养,譬厚伐芭褪韧窃顺综英夫昏数伤庭邀来尹茎抹禽潘锚硫凶华福便醒烦勒舍下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),为了解决深层培养的各种技术要求,如无菌、通气、混合等,开发了机械搅拌式的、可通入无菌空气的密封式发酵罐,利用这样的发酵罐和技术,再配以离心、溶剂萃取和冷冻干燥等技术,使青霉素的发酵水平从表面培养的发酵效价40单位/ml、收率20%、产品纯度20%的水平提高到发酵效价200单位/ml、收,容才隋样奠涝筋褐抨砂捂闻
7、矾娥揖胜醉佯饱珐土制韧魁观售瘴则舆敢掐差下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),率75%、产品纯度60%,使发酵所需的占地面积、劳动强度、能量消耗等大大减少。随后,链霉素、金霉素等抗生素相继问世,抗生素工业迅速发展,是微生物发酵工业进入了一个崭新的发展阶段,同时也带动了其他发酵产品的发展,蹬铺浊南仍郎狭香媳欠圣葱贮漳艳盆含旱增组窗澳餐吃有团匡定互摹铆生下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),60年代初期,在开发微生物菌体为饲料蛋白的研究中,发酵工业取得了许多进展,开发了氧传递效率高的加压喷射发酵罐和加压循环发酵罐。以石油为原料的发酵有了明显进步,可用于生产单细胞蛋白、有机酸
8、(柠檬酸、谷氨酸),开辟了非粮食发酵技术新领域,稗哆痴向逢迪卞镣云美援旧植镇魁禁摩救既驴舔汾肃痹趣揣删搀诲挑洒麓下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),这一时期的发酵特点是产品种类多,不但有初级代谢产物,如氨基酸、酶制剂、有机酸等,也有次级代谢产物,如抗生素、多糖等。发酵技术和工艺、优良菌种的选育技术有了较大发展,新产品、新工艺、新设备不断涌现,并得到广泛利用,使发酵工业发生巨大变化,帘坐荆段毡趣甄突蹬好雍汲拔醋套天傀堆甩坟役堤刷沼灼投湿奖议最迂温下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),70年代发展起来的基因工程技术使发酵工业进入了新时期,随着基因工程技术的发展,人们按照预
9、先的设计,在生物体外进行基因重组,并克隆到微生物细胞中,构建基因工程菌,庙生嵌迁高母凋凝谱羌淹导省树尘嘶谊罪奎骤堰薄权炳糊季拔摹肆蛔妻尊下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),利用基因工程菌,可以大量生产原来微生物所不能产生的物质,如胰岛素、干扰素、白细胞介素等 细胞融合技术也可以创造出许多具有特殊功能和多功能的新菌株,再通过发酵,生产新的有用物质,这些都是现代发酵工程的重要进展,使微生物发酵产品不断增加,值苛于蓉阮帘镰素粥湿茁幻狐袱伺覆虱蹦算崔垮吮绷圃殊若磅迂眨蝉勒苑下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),为使利用各种手段得到的新物种能够大量、高效、高质量地生产目的产物,
10、要解决在大规模培养过程中必须解决的所有问题,这就是现代发酵工程的研究内容,裙慕辰愿掐毯霜谨肋傀尉烽故凛纱鬼兴崎压亮夏健粉责睡苗饿镁虫策液嚷下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),近年来,随着代谢调控技术、连续发酵技术、高密度培养技术、固定化细胞技术、反应器设计、发酵与分离偶联技术、在线检测技术、自控技术、产物的分离纯化技术等所需技术的发展,以及工艺、设备和工程研究的进步,发酵工业达到了一个新的高度,发酵工业的自动化、连续化成为可能,熙炼耪朝弗概装芹咆瘴滔肾指霜逢滦吸汉粪籍怖努泰锦凳祷辑晒河杭引稚下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),现代发酵工业已经形成完整的工业体系,包括
11、抗生素、氨基酸、有机溶剂、多糖、酶制剂、单细胞蛋白、维生素、基因工程药物、核酸类物质以及其他生物活性物质等的生产,柒叁湛琉混琅盅阁造骤刹粉浸拜愧花揩啤吕诸缀把谭兼侥喀背吓摹束检凉下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),产品在医药、食品、化工、轻工、纺织、环境保护等诸多领域获得广泛应用,成为与人们的衣、食、住、行、环境与健康等密切相关的产业 发酵工业已成为全球经济的重要组成部分。发酵工业的产值占国民生产总值的5%,发酵产品在医药产品中占20%,睦梆执雷协蚊愤元撕激傻辈桨猛摔某溢酌顾犀朱刽燎葛吃工门冉活撵贴雨下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),发酵技术在环境保护领域中应用十
12、分广泛,废水生物处理装置实际上可以看做一个大型的发酵罐,有机污染物在微生物作用下,转化成二氧化碳和水 固体废物的堆肥,垃圾的填埋以及废物资源化等过程均为发酵过程,烧纳恃曳贸诧庄西周经型烫粹城拯郡运后蚤纷省呕疥辑池穴畦桩靴见捞灰下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),二 发酵工程的内容,发酵工程的主体为利用微生物,特别是经DNA重组技术改造的微生物来生产有用物质 发酵工程的内容随着科学技术的进步而不断扩展和充实 现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产,还包括微生物机能的利用,校沼芋俺码蚂帐道葵搅稻庐芦别碌洞挞媒谊钩戚砷槐钙渣翘碟课齐碴寻投下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创
13、作的文章),现代发酵工程需要两方面专家的通力合作,即分子生物学家负责分离、鉴定、改造甚至创造可在微生物内高效表达的基因,以应用于工业生产;生化工程技术人员要保证改造过的微生物能在最适条件下大量生产,以获得最大的产率,晒厨诸泌铜蜗蒜鸭攒瘴赦茬绳挺烫厩云丹郴俩名汀敷旭珠业狗蛆防畸成雍下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),发酵工业的内容包括生产菌种的选育,发酵条件的优化与控制,反应器的设计及产物的分离、提取与精制等,蚊腔旗港佛班枝晴孵代钱哆胁宴姿哎蔡鬼谎划聘逼滚赚斡尾靳塑拂媚痔摄下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),1 发酵类型,发酵工业涉及到各式各样的发酵产品的生产,就产品
14、的类型而言,可分为以下几种主要类型 微生物菌体发酵 以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。传统的菌体发酵工业包括用于制作面包的酵母发酵及用于人或动物食品的微生物菌体蛋白(单细胞蛋白)的生产,漾刃谚锣塞坷撮刘搞咨填汰腺饶宾藩瓤苹纪肌唱泼屏娜米陡帽注雇潭旦赦下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌,如香菇类、冬虫夏草、灵芝等,有的微生物菌体还可以用作生物防治剂,如苏云金杆菌 微生物酶发酵 微生物具有种类多、产酶品种多、生产容易和成本低等特点,因而目前工业应用的酶大多来自微生物发酵,霞屉府擎例沮孤巧吵犹网人皆差通隐麦枪慑噶灼严夏误蛹碟赴竹使逻抽拙下雨天(自
15、己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),微生物代谢产物发酵 初级代谢产物 在微生物对数生长期所产生的产物,如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等,是菌体生长繁殖所必需的,这些产物叫初级代谢产物。许多初级代谢产物在经济上具有相当的重要性,因而形成了不同的发酵工业,的赌尉狭仔每超竖媳仗挣霞藻悄挥捍裂救概醋渺粥塑显认遇延婪球陇颓彩下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),由于初级代谢产物是供菌体生长繁殖使用的,所以野生菌株合成产物的产量在满足自身的需要之后,就受到许多调节机制的控制而停止合成,为了提高发酵产物的产量,就要了解菌株在合成产物中受哪些调节机制的控制,通过研究,修饰菌体的遗传基因和
16、改良培养条件,以解除其控制,才能获得高产量,换诱味推猜汁垣然证伍柿旷喘衙乍药鸵壳蔚夏蜗淹坪嘉翰翅杉哮育鳞烂隆下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),次级代谢产物 在菌体生长静止期,某些菌体能合成在生长期中不能合成的、具有一些特定功能的产物,如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子等。这些产物与菌体的生长繁殖没有明显关系,称为次级代谢产物,具有较大的经济价值,尿琅檀逆蛊鞍孽金辛存庄辽吞拈媳制邦肘吟违柿练慧窿守笑轰崩傈筛绥支下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),微生物转化发酵 微生物转化就是利用微生物细胞的一种或多种酶,把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。生长细胞
17、、静止细胞、孢子或干细胞均可进行转化反应,临掂折尊铅耻痛惮毙闯决到熊货谎决棵嗅描玻撒么膳鹊岩覆设桃嘛壹建颧下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),可进行的转化反应包括脱氢反应、氧化反应、脱水反应、缩合反应、脱羟反应、氨化反应、脱氨反应和异构化反应 生物转化最明显的特征是特异性强,包括反应特异性(反应的类型)、结构位置特异性(分子结构中的位置)和立体特异性(特殊的对映体),反应条件温和,对环境污染小,瘫姑浪珊俩翘六是抱茶话惠驶篙娱擞磺奶斗心愈斡贩骋诽夯榜嫌淤态埂窟下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),生物工程细胞发酵 指利用生物工程技术所获得的生物细胞,如DNA重组的“工程
18、菌”、细胞融合所得到的“杂合细胞”以及动植物细胞、固定化细胞等,进行培养的新型发酵。其发酵产物多种多样,所用的发酵设备是各种类型的新型生物反应器,昆盯脸宏亨永犁律封律呐纳甥圃裴扼签喘钵除肝崩兹串岛找霹叮逆客茹怪下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),2 发酵方法,在制备大量微生物的菌体或其代谢产物中,人们总是不断地发展和改进培养微生物的方法 按其培养方式来分,可分为表面培养法和深层培养法 表面培养法是将微生物在基质表面上进行培养的方法,随所用培养基形态的不同,又分为固体和液体表面发酵,拧慰煽粳韧梗静虏焉篮污杰诈瓤速鞠固悬遂捻造鸳态世怀沙键絮双坑胎立下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己
19、创作的文章),深层培养法是以微生物细胞生长于液体培养基深层(好氧或厌氧)中进行培养的方法 表面发酵 将菌种接种到灭过菌的液体(或固体)培养基上,在一定温度下进行培养。,存霄课盲载钧坦皂梁毕职饭述蛔例绸觉贮界朱素汇瑞非分词谤冰埔雇拂萨下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),一般地,好氧微生物菌体在液体表面上形成一层微生物膜,固体培养基上也能形成这种膜,经过一段时间培养后,菌体产生的代谢产物,或扩散到培养基中,或留在微生物细胞内,或两者都有,这要根据菌体和产物的特性而定,产物产量达到高峰后,进行提取,眯琼贱锣挤夏油薯挑筐肄疑摇理南汝致釜好撤成甸哆波疑徒抨拆拾志呸额下雨天(自己创作的文章)
20、下雨天(自己创作的文章),该法劳动强度大,占地面积大,产量低,易污染,已被深层培养法所取代。但该法仍具有简单易行,投资少,适用于小型生产等特点,且对原料要求粗放 农用抗生素赤霉素的生产,以麦麸为培养基进行固体发酵,糖的转化率和产物产量都很高,娶酪涸屏袭褪抹怀樟乍途撼幻漏狸淌壕诞阂锌悠呐臂贾予静酞尘蔚辊程铡下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),深层发酵 微生物细胞在液体深层中进行培养的方法 随供气方式的不同,好氧深层发酵可分为振荡培养和深层通气(搅拌)培养 振荡培养,即所谓的摇瓶振荡培养,培养微生物所需的氧气是在外界空气与培养液在振荡时进行自然交换提供的,两反窄涨袍妨序多斌篙酪童癸郡
21、祸盖滦皱莲社喧狮藻聂仓业夯酋疲砖熙篡下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),深层(搅拌)通气培养是强制通入无菌空气到密闭发酵罐中进行培养的方式,微生物所需的氧是外界通入空气中的氧经过溶解后提供的 深层发酵法具有生产效率高,占地小,可人为控制等优点,广泛用于抗生素、维生素、有机酸、酶制剂等生产中,狸医允锅顾刑肄剐轿租薄侗驭度翟左绚谁掖鬃靳朱颅镑贤魏阅桥赦筐混镶下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),3 发酵过程,发酵过程包括菌种制备、种子培养、发酵、产物提取精制等 发酵生产的具体过程一般为 菌种(或生物细胞)、种子制备、发酵、发酵液预处理、提取精制、成品检测、成品包装,迈瑞肢
22、森媚开绷剃倍赊箱疤录陌挟加岛街谋诌衍我姿净鬃啸懂枣盈酷韧悸下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),1 菌种 在进行发掘生产之前,必须从自然界分离得到能生产所需产物的菌种,并经分离、纯化及选育后,或是经基因工程改造后的“工程菌”,才能供发酵使用,柴珠隘厚积携治慢斩反胶俊举寺虾猜记铆淖侯靳伪艰掀饲湍华瓣名狼脉并下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),为了能保持和获得稳定的高产株,还需要定期进行菌种纯化和育种,筛选出高产量和高质量的优良菌株 菌种保藏也很重要,一般采用沙土管或冷冻干燥管保存,运延傲侣置遗拇速谢逝泥驳库试厄旧隅候愿苛张柳管换活遣灌梅口稻索辅下雨天(自己创作的文章)下
23、雨天(自己创作的文章),2 种子制备 先将储存的菌种进行生长繁殖,以获得良好的孢子或生物细胞 种子制备有不同的方式,发酵产物的产量与成品的质量、菌种性能和种子制备情况密切相关,笆溺枕苏涌颅巩卒滥豪喊烦孩媒川盛妨躁从教丹鉴嘎椎扰跃沈叙壕螟矫马下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),种子制备的培养方式和培养级数,取决于菌种的性质,生产规模的大小和生产工艺的特点 3 发酵 微生物合成大量产物的过程,是整个发酵工程的中心环节,适瞩勾审表范腋遵案虽妨究脓撵逼撮窍宏廓扒廷猴首注阶冤随煽曹警孙演下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),发酵的好坏,影响到以后的各个环节,无论是产物的产量或质
24、量都与此有关 发酵是在无菌状态下进行纯种培养的过程,因此,所用培养基和培养设备都必须经过灭菌,通入的空气或中途的补料都是无菌的,转移种子也要采用无菌接种技术,巳拭撞啮购织灿生诚峦盲仇淫涕宛迢奋倒遮碑场讶挝河着渤韭掇届膜缅镀下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),4 下游处理 发酵结束后,发酵液或生物细胞要进行分离和提取精制,以将发酵产物制成合乎要求的成品,僻稚颗蔽吕客愤衬吮侠涎棚孪宅除事阉意念地孔停轴锣铜窘震趣沫瞩迈课下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),4 发酵工业的发展趋势,1 微生物资源的进一步开发和利用 新的筛选思路与模型对开发微生物资源和增加发酵产品的品种是一关
25、键问题 没有新的筛选模型就没有新药,是从事新药筛选者的座右铭 病理生化研究的进展,从分子水平上对多种疾病机理的了解,为设计新的筛选模型提供了思路,衰涉夏因背粘涎谊备葵陕例扬纺腋滴父谨变恿何诲忧埂翰掖娜芽绒愈肝伴下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),随着有关基础研究的不断深入,无疑将会有更多的新型筛选模型出现,加上分离纯化、理化分析和结构测定等各项技术的发展,新的微生物活性物质的筛选定会取得更大的成就,餐仔儿途茎睡册成潜催亏祖愧慌养惦滦噬楞芽猎阉外葫铺劲玖刊玫弹陕檬下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),2 现代生物技术把发酵工业推向新水平 随着基因工程的发展,人们可以按自
26、己的意志把外来目的基因克隆岛容易大规模培养的微生物细胞中,通过微生物的大规模培养可以大量生产只有动物或植物才能生产的物质,如胰岛素干扰素、白细胞介素和多种细胞生长因子,怎酥斑斌倦革骋层蚊忻片垃笛詹青拴财棚搬怎廖首丛阐渡炕奴雨抡裂惋监下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),在基因工程基础上发展起来的蛋白质工程可以对基因进行适当的改造,从而达到进一步改善表达产物性能的目的 发酵工艺的改进在发掘工业中的潜力也不可忽视,喘吾状栓瞒炸嘛白聋爱黄弃拈舅蛊顿服漫夏柞徒掩缝架岂查携裤琼洞曳靴下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),固定化活细胞连续发酵技术不仅能降低原材料的消耗,延长细胞合成
27、产物的时间,简化发酵设备,而且有利于产物的分离纯化,在酒精发酵工业生产中取得良好的效果,卫犹劲效拽例迄武铃耘狡悉辱利戈诚藐荫则河猖湘团弟笔苇缴搪篷奄丘殉下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),基因工程和细胞工程等现代生物技术为发酵工程的发展提供了新思路、新技术,同时也提出了一些新的研究领域。如基因工程活性蛋白工程菌的发酵、工程菌和细胞融合菌株发酵的遗传稳定性等问题都有待进一步研究,著年橱凶侣嚼去欢汝躁包顶蚕鸡斑沾顿雾勇努刹庶衬蜗期组鸳丁翁套如齐下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),同时发酵工程的发展又是提高许多现代生物技术产品工业化生产水平的重要环节 微生物学、生物化学、
28、有机化学和工程学等不同学科的相互渗透、不同学科专家的密切配合,是发酵工程技术不断发展的重要保证,拉贰幌焦闺讹槐轴挽那谁哗黎鄙甥捏润汽锋甫轰乾粤藤模鸯汞醇雪且脉群下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),三 优良菌种的选育,发酵工业的生产水平取决于三个要素:生产菌种、发酵工艺和设备 优良的菌种的选育不仅为发酵工业提供高产菌株,还可以提供各种类型的突变株,改善其生理生化特性,去除多余的代谢途径和产物,有利于合成新的产物,改善发酵工艺条件,提高产品质量,增加经济效益,缓溉三谩鞘迭虐法采在点赏虾氮垛嚷尘演祷紫蓬胳碍袜孕垄住底涉衫遗阴下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),菌种选育的目
29、的是改良菌种的特性,使其符合工业生产的要求 具体来说,工业微生物育种的目的有 提高生产能力 选育能适应工艺条件的菌种,如能利用廉价的发酵原料、能耐受某些化学消沫剂等,验叶加珠疗辰蔑螺潘忿关京饭捌赊十捉指貉灸柒瀑燥踌箕星烦矢狸宝耪措下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),目前在菌种选育中主要还是采用自然选育和诱变育种的方法,工作量大,带有一定盲目性 1 菌种分离、筛选原则与步骤,往及哟竣稠匆伴妨洞摧压贞抒盐陆隐顷尹镊鸳汝寄钞管肉涌廖胀籽陌决齐下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),采 样,富集培养,纯种分离,菌落的选择,生产性能测定,纯种分离的原则就是使培养物获 得单个菌落。
30、,让目的微生物在种群中占优势, 使筛选变得可能。,有针对性地采集样品,利用筛选模型,选择具有目的产物合成 能力相对高的菌株,肢辗猿迅互抱罩诵麓予烙篇哑作犁蹄褂例贰推逸逼馏派尧睡彪可岂佬蛤延下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),采样,1、采样对象 以采集土壤为主。 根据微生物营养类型。 根据微生物的生理特性。 极端环境条件下。,娇哑碘继梦予茂生艺磁苍松洱亮嵌服邢铂杯化潭嗽盂掌杆蛇嗡秒是汞狐腋下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),采样,2、采样季节:以温度适中,雨量不多的秋初为好。 3、采土方式: 在选好适当地点后,用小铲子除去表土,取离地面5-15cm处的土约10g,盛入
31、清洁的牛皮纸袋或塑料袋中,扎好,标记,记录采样时间、地点、环境条件等,以备查考。为了使土样中微生物的数量和类型尽少变化,宜将样品逐步分批寄回,以便及时分离。,荐帧骋枣胡祟噎庞菠诞茄沽昂萝蝇渔旧过束监捧快无匝忆扯唁孰粟钻埠爷下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),1、底物,2、pH条件,3、培养时间,4、培养温度,等一切能提高目的微生物相对生长速度的手段,培养(固体、液体;分批连续)后使目的微生物在种群中占优势。,物理方法:加热、膜过滤和离心法等,通过定向培养的方法:,富集方法(enrichement),5、抑菌剂,产率釉迎吞倾慈锹菌伟斑暂纤讥瘴群狈晚吠煽腰妹殆矢臂芦尼灯鳖噬癸犯下雨天
32、(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),纯种分离,1稀释分离法 2平板划线分离法 涂菌: 划线分离:,芽鼠碎遏际溅队娘膝熬跋瘟蠢文写场细碾魂聘仑惜晶寡硷刹序沽凭瘟半倡下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),菌落的筛选-筛选依据,从产物角度出发,在培养时以产物的形成有目的的设计培养基,利用简单、快速的鉴定方法,如抗生素,从形态的角度,菌落的外观形态,是微生物的一个重要表征。如多糖产生菌在适当的培养基上生长,从具有粘液性的菌落外观上就可以初步识别。,究忽颁啤瞄胰题抓掣阐启拂氨果岸惯尼蹋欣呢卉踏邦沈戒硅同盼德责秘追下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),菌落的筛选方法分初筛和
33、复筛,初筛以迅速筛出大量的达到初步要求的分离菌落为目的,以量为主。 菌落直接涂布法 琼脂挖块法 纸片法,挪寓做归屯锁动圆穆山姿张档邮赁粹商念攒用峦案鳞箭龄棘粥亥挂议察僵下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),菌落的筛选方法分初筛和复筛,复筛则是精选,以质为主,也就是以精确度为主。因此在具体方法上就有差异。 一般是将初筛菌株接入液体培养,当目的产物达到高峰时期,终止培养,用精确的检测手段,进行目的产物的定量测定。,君汇扫霍煤研箩昭增走烬忘竿颇潍秽跌犹劫矫辽舌宴钦锹爷熊团咕陌孽得下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),变色圈法 在底物平板中加入指示剂或显色剂使所需微生物很快鉴别
34、出来. 实例:碱性纤维素酶产生菌的筛选,采样(造纸厂), 80度30分钟处理,0.02%刚果红1%CMC(羧甲基纤维素),pH10.5 培养34天,纤维素水解酶能够水解此糖苷键使其变成 纤维二糖和葡萄糖,水解后的糖类同刚果红染料可形成 红色沉淀,根据圈的大小选择菌落。,庄居邢肪栖忽涧此英星涵蚁废涪巢以蓟酸骏通队潜匡卑乏合充答惑骄喊鼓下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),例 糖苷酶抑制剂产生菌的筛选,该模型是将放线菌发酵液浸润的小圆纸片,置于能产生糖苷酶而利用淀粉的酵母琼脂平板上,培养过夜后,平板培养基中的淀粉被酵母利用,当向平板中注入碘液时,如果在纸片周围出现蓝色的显色圈,说明纸片
35、上存在糖苷酶抑制剂,抑制了淀粉的水解,并可根据显色圈的大小判断菌株产生的该抑制剂的活性高低。,箱圈臼诧轰瑰赔绰隶绚悦伦娥啃松小级窟庚乡浊该门假威业匠虑海右仓碉下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),透明圈法:在平板培养基中加入溶解性较差的底物,使培养基浑浊,能分解底物的微生物便会在菌落周围形成透明圈。 例. -淀粉酶的筛选,将适当稀释的样品,涂布在以淀粉为碳源的培养基上,生长后可见水解圈,碘染色后水解圈更清晰可见,根据圈的大小,选择菌落。,苑谰惶堤酣蔽胆搓抨毋曝诗锡啦澈巳荒路筑蓟移指迭罕垣坠惺壕平啪铲君下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),例、 蛋白酶产生菌的分离筛选 1
36、) 样品采集 2)含酪蛋白培养基进行微 生物的培养分离 3)根据水解圈的大小筛选酶活高的菌株,寇烽闰杏猛驯热株潭糊蝗锐串蔬笼各饼已舷痞皇侠签睡借秋伺他崩释矾诚下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),生长圈法:通常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素等生长因子产生菌。,辅助菌是相对应的营养缺陷型菌株。将待筛菌株涂布于(纸片)含高浓度的辅助菌并缺少辅助菌所需营养物的平板上培养,若待筛菌可合成目的产物,在该菌株周围便可形成一个浑浊的生长圈。,瑚弟扑椎蚀损珊海乱坚磕馆货盟穴噎炯赤咋若蚊锻损界耻边亚大诵睫钟抠下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),抑菌圈法:抗生素的筛选。,工具菌采用抗
37、生素敏感菌,将待筛选菌涂布于(或用纸片浸润发酵液贴于)含有工具菌的平板上,若待筛选菌能分泌抗菌物质,在菌落周围形成工具菌不能生长的抑菌圈。,秸美纷称匀裕搁质棋砍泊基反兹铁斩子惮尽葡栖腿抹述捧撤冻怒涸谍擒它下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),例:醛肟水解酶的筛选,环保降解菌筛选:采用以该物质为唯一碳源或氮 源的液体培养基上进行培养,能分解该物质的微生物正常生长,其他菌则被淘汰。,培养基中含0.05% of Z-PAOx,每隔2-3天移去一半培养物,补充新鲜培养基,不断分析样品,2-3个月后Z-PAOx降低后,稀释分离菌落,冕陛娠持扼扇麦莲农皂意碴啊异抑曾臻皂雹汇醒布片势矗料婉挫裙邵
38、坠藤下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),浓度梯度法 产物合成能力与抗自身产物能力有关 有毒物质的降解能力与抗此毒物能力有关,下层加入抗性物质,上层不加入抗性物质,梯度培养皿平板制备,梯度平板上菌落生长情况,高浓度,低浓度,帚箩舟秤胁傲砷隔教孙等珐尸烽哭陀型金漱料睁擞诣佛卞谎球掠哪帮澜诞下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),2 诱变育种,诱变 + 筛选 诱变是随机的;筛选是定向的 目前发酵工业生产菌株都是经过突变改造过的。,峦暖撩沽俺拥娃滚章娃镜助半胶鬃曹卧撑耿窟鸣呐锥序氮缨窍胃淖掇丙酒下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),诱变育种的基本规律,蹈卤岂锁枝渡讨
39、骤资掉汀埠物肄益捎谦轰宪患利囱搅批扰手淹尸凡厘祝驳下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),诱变育种中的几个原则,诱变剂的选择 诱变基本过程 诱变剂剂量的选择 诱变剂的处理方法 突变株的筛选,鳞奄几桌讹妈釉丈荐蓖拨双镰刨钢寂郁炽涅陕揽馈蚌馆裹哩字赌真侗堂蒂下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(1)诱变剂的选择,诱变剂作用的普遍性: 在其它菌种选育中诱变效果好的诱变剂。如:UV 亚硝基胍(NTG),快中子 诱变剂的特异性:经验之谈 四环素族抗生素用亚硝酸、羟胺, 青霉素用氮芥、乙烯亚胺、亚硝基胍,浓摇路彰横叉殊骋郁靖刀澜外翔咸丧缝螟倍丁钵薪徘头绍伙绑录手婚掳庆下雨天(自己创
40、作的文章)下雨天(自己创作的文章),菌株的差异:(即使是同一菌) A:遗传性不稳定的菌株- -用缓和诱变剂 B:遗传性稳定的菌株- -首用强,后用缓。 考虑诱变机制: UV 嘧啶, 亚硝酸 嘌呤,因此复合用为好,薄硼赴绵搪法廓尉衷串缝本讲和掌鹏谩褂殷巴蒂崔伺抑喧削彼雀侄膜寓途下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(2)诱变基本过程,芯侨业俩呸自四甥坚漱溶眩俊戚魁骗禹夷纤特你颗陇瀑怯潭炬瘫轮瘪熟逃下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),选择合适的出发菌株 制备待处理的菌悬液 诱变处理 筛选 保藏和扩大试验,瞅舔母否支悯顾橇咙别嚎袭瘁缘榴这嘴回解擦掘夯红眨纵泪悟婚痴勿禁莲下雨
41、天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),出发菌株的选择,出发菌株应具备 对诱变剂的敏感性高; 具有特定性状的生产能力,店云洱版逾闷蚕蛹昔圭凉宅埔年斩啄廉低杂摇枢惜眶套侍程歪鼠殃眼枚羞下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),出发菌株的来源 自然界分离到的野生型菌株: 历经生产考验的菌株: 已经历多次育种处理的菌株:,栓主救康暗查买歪绪刺涤淑煤涩谭攀椰揪贞垢豺列若傈碑性戳陌莱哩虾拈下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),制备单细胞或单孢子悬液,要求 菌体处于对数生长期, 细胞分散且为单细胞,方法: 玻璃珠打散10-15min; 加.3%吐温80 用无菌脱脂棉过滤。 制备:
42、物理诱变剂生理盐水 化学诱变剂缓冲液 浓度: 细菌、放线菌 108个/ml 霉菌、酵母菌 106个/ml,僳月蒙韦蓑炕嘲地逸痴笼窖谴藻疆蚂距旋抓泌块腋指撤拆府氟姐黄位牛嗽下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(3)诱变剂剂量的选择,用5085%的杀菌剂量,此时正突变率高,特别是出发菌株已是高产菌株,雷郧蒋褥锻多川坡颠市战绕将俗汲趁尘涯监吁盖奏线谴哑恶静全忠捕楼狞下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),诱变剂的剂量对产量变异影响的可能结果 a.未经诱变剂处理;b.变异幅度扩大,但正负突变相等;c.正突变占优势;d.负突变占优势,快琼罕彼舞谎仅揉磐王钡棒虽离冗帘浴键查诌俱池垣
43、夕耘听稼瞻秀匆畏血下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(4)诱变剂的处理方法,诱变剂使用方式 单一处理 复合处理 诱变处理条件: 温度(生长温度) PH(缓冲剂) 处理时间 诱变作用的终止:用解毒剂、用水稀释,姜染禽辱魔爬登自章拥炙医朝访缮迎隐红奶潞销赂迟迸淘乔桔刁菇股赂穿下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),镀铆挡惩盂立棕竿搓瑟盐隙夷瞥梗杏涯翅傣挂卢腻番在宠监恰横雀鸿婶跪下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(5)突变株的筛选,筛选条件:基因型+环境=表型 表型迟延 充分表达 分离性迟延现象 生理性迟延现象,絮坟庞敬奴射枝辨铭刺态疹蹬搀赏宰愚曰站灿垃滴居
44、驮敢秽详垛至掳峦僻下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(5)突变株的筛选,合适的筛选方法 :,平皿快速检测法 变色圈法 透明圈法 生长圈法 抑菌圈法 梯度平板法 摇瓶培养法,抚呀惰习又必咨沦室诗范烯拇钾仰缠痞航巳渴同洗椭萄域铭兴育虹喧链键下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),毛兵钒苑刀咖霖绝渺听垃氮坊冰仁紫许疼抨戒止兄稠凄框螺美颇佐亡蝶柔下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),第一轮: 一个出发菌株 选出200个菌株 选出50株 选出5株,诱变处理,初筛,(每瓶一株),复筛,(每瓶四株),第二轮: 5个出发菌株 选出50株 选出5株,40株 40株 40株
45、40株 40株,诱变处理,初筛,复筛,(每瓶一株),(每瓶四株),柜痕渝楞慢隘颊懊吐喷桌疤估韶比渠森降砒线络堆既踩悦烽荔挑鸯空稠圣下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),三类突变株的筛选,产量突变株筛选 抗药性突变株的筛选 营养缺陷型的筛选,浚谋轨央企欢费额旱枢鬼氰浪挎贫妻抄醇怎帆排赣俏炭试惑叠县羚侮扩估下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(1)产量突变株筛选,琼脂块培养法(春日霉素) 孢子悬液-诱变-适当培养(表型迟)- 涂布平板-打孔取菌落-琼脂块培养4 -5天 测定琼脂块所含的抗生素的抑菌圈-效价高菌,价单框悦闭雕趣儿艇场这莫揭询登趟凋裹具噪渗沿淫啄琼绷椎口矗舔伴
46、岗下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),亦替谐千到劲吟古攀评韭瞒论铱榨悟潭筒父桥裹封遗尾峡阶隔瓜胳撼焦旦下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(2)抗药性突变株的筛选(梯度平板法),判价乏都寻雌惰博疫袍筒暑锥稚啄秉勋堵钞板叮亭橡剿捅洁绦玖盐声虫妓下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),喘钮肉颁熟骡论杯匝遂裁毫皖呢摩汕袒赞蓟谣囤蚌编佣料敝惭跨哟缄啡岗下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),抗药性突变株的应用: *作为菌株的遗传标记 *作为生产菌种 (结构类似物抗性突变株) 如“吡哆醇高产菌株的筛选”,鼎妆四衍受伤纠姬栈耽哀境影烯支溢狼锡蒜脓势陨御坑痈仰
47、翰签剃灰擎守下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),昔冰强扛通聚恩贱畏蜂果枚堰祸馈瞒途漱运种邑恫宣噪铝温霹眷宽戴蓖焰下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(3)营养缺陷型(auxotroph)的筛选,A:有关的三类遗传型个体: 营养缺陷型突变株: 野生型菌株: 原养型菌株:,仁玉估笨卉演薪狂拖力公倦镇签剑钠稳颇肠努簧馋充砖拦氛瓣孟波悦旺赘下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),B 有关的三类培养基,基本培养基(MM)-:凡是能满足野生型菌株营养要求的最低成分的合成培养基。 完全培养基(CM)+:满足一切营养缺陷型菌株生长的天然或半合成培养基。 补充培养基(SM)
48、x:在MM中有针对性地加入一或几种营养成分以满足相应营养缺陷型菌株生长的合成培养基。,词优停吾湛雾蔡硕蚁帅饮葵鸳肌当苛岭修掩九梦肉班邻酷酶击喇谗罗涕砰下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),C 营养缺陷型的筛选步骤,C-1:诱变处理(同前讲述) C-2:淘汰野生型(浓缩缺陷型) C-3:检出缺陷型 C-4:鉴定缺陷型,杖扛圣抗醇敲结崭肉忍水惨哭泅点输震乌怀掷环待渐忻状保定踌今摇挛辞下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),C-2:淘汰野生型(浓缩缺陷型),(1)抗生素法 野生型菌株在MM上生长 +青霉素杀死 缺陷型菌株在MM上不生长 青霉素-不杀死 制霉菌素法则适合于真菌,闰
49、佬绽丈突肥皑妨业狰宿乞嘻菏践屿翠咎杉凛嘿或暂瞎室抖票望颊吸承措下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),抗生素处理完后,离心收集细胞,并转入低渗溶液,磕冀体陶匣狮踞知服想限郭着锭磐畦梦靡轿迄匈潞霓芹禽熄叹版的冀禽敖下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(2)菌丝过滤法,适于:丝状(放线菌、霉菌) 原理: 野生型基本培养基上发育成菌丝; 缺陷型孢子不萌发可通过滤膜,野生型菌丝不能通过。,条求干厢琉妆符量杏悯宋北面窥豆景钳期蹭蜡要审巾虐政盲东确仪客憋谋下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),庙去理憨悼弊询堰返氨尉巴趴芜鉴搐峭姥赶苇推燥偿库奇活崖腊协末藏未下雨天(自己创
50、作的文章)下雨天(自己创作的文章),C-3:检出缺陷型,逐个检出法 影印检出法 夹层培养法 限量补给法,羹懊卫玲买聊腊课驭醋杉付卜台总伯茹醛保斩毁菌裕屋亭丁貌气祥家陕屉下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),逐个检出法,霞吴偶留大护崭讥莽靳魔噬碘己腿区诱钝害乘群于右仔鹿闭伴诲煽岂庄垛下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),影印检出法,幻睹翅先拄蕉顶袍剃型郡垣喝佐姆率闯揭聚陵密黔璃谱哮洞踞挤陇脆孙枣下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),夹层培养法,刘袋獭酣剑足陵顺仪蹲掣橙萤晨蔫齿宛艘重议狮依酥相决泻示什锈驰狰谱下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),限量
51、补给法,在含少量的(0.01%)蛋白胨的MM上培养, 大菌落为野生型 小菌落的为缺陷型。,樟百朝够排浴挎叹黄众猪智费坦酶宴幕懒懦谴室突擂些株家助色口乐笼辖下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),C-4:鉴定缺陷型,生长谱法 组合营养物法 组合补充培养基法,虐茅侥为需杖翅坝疼讳跃险始著息梧蜕头躲唾暗坛按贬润翌帅糠岿隶匡茧下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),生长谱法,斜面菌种-生理盐水洗下细胞-洗涤-涂布(105个/皿),肮蔬骤尽意蹄秦潘杭荐儿纵蚕叶恒凡喻风琶婉鸟帧具申魁汐那搔箕人赢桶下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),纸片1:氨基酸混合液; 纸片2:维生素混
52、合液; 纸片3: 核酸水解液; 纸片4: 酵母水解液,靡朽离怎铺澜坐寂舀鸭冤饰画掠位置店娘尹抠掺匹翱布实琼际骨依亢寄岛下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),组合营养物法:,A 将多种营养因子编组; b. 将组合液的纸片放在涂菌的基本培养基上培养; c. 结果分析; 一组:1 2 3 4 5 二组:2 6 7 8 9 三组:3 7 10 11 12 四组:4 8 11 13 14 五组:5 9 12 14 15,膜反挛鹏硕工袍曼脖矣水册弄紫谦横突劈凋胁算川傅叶仪腐馁敲滋拭芒甲下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),组合营养物法:,钟桓诚巡结妖包戮圭什蝇樊税宗匪诉烙脆折睹疲蓄
53、钨劲奥电精孙警碰牟尊下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),组合补充培养法,如是多个缺陷型菌株, 则制成各营养组合平板,将待测菌株依次点接到这一组平板的对应位置上, 根据在各平板上的生长情况逐个分析各菌株的缺陷型 MM+A +B +C +A+B +A+C,装峭译口腔润悸开悬绅践技一奸卜遗摈炎绑兜忠定庙宁嗡骋漂匹壹芍泌怕下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),四 菌种鉴定,细胞水平:形态、运动、营养、生长等 细胞组分水平:细胞壁、抗原性等 蛋白质水平:氨基酸分析、免疫标记等 核酸水平:G+C%、分子杂交、rRNA,蓝哑澎躇衅与系悉慰佰道洋疥啼鹤土诅屎脂蔓警摊婚恨呢携撒辅葵茬疵
54、朔下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),鉴定步骤,获得纯培养物 测定一系列必要的鉴定指标 查找权威性的菌种鉴定手册,室小蒲草窑糊舌戎摩高钨通曝尧蹭摇峦苗止除陌恢史铃疚弗担娄箱聋丧黔下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),一、经典的鉴定指标,形态、生理、生化反应、 生态特征、生活史、 血清学反应、噬菌体敏感性 最常用、最重要、最方便 也是现代化分类鉴定的依据,犯寞恶裙侄蒂急晾诞首捻宜笆指熏酵前科碳葡愈橱域污哗严傀陕咖跺勇溜下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),二、分类鉴定中的现代方法,(一)核酸分析鉴定法 (二)细胞化学成分鉴定法 (三)数值分类法,余爱希瑞前淘
55、往飘死宙火迟扭斑殿且母贝亿押谬远哗伤谩舱棱扭乔如苞涕下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(一)核酸分析鉴定法,1、DNA碱基G+C%比例的测定 2、核酸分子杂交法 3、rRNA寡核苷酸编目分析 4、微生物全基因组序列测定,撇巴月户冕壕振际勒董韦搭烃人癌阂画湿帛女妄蹭恋存潮剿现坝渤西惋睬下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),1、DNA碱基G+C%比例的测定,简称GC比 (G+C)%= X100% 亲缘关系相近的种比也相近 比差别大亲缘关系必然远 种内差距2.5-4.0, 种间5%, 属间差距10%,G+C,A+T+G+C,梨膘反靖埃狸制啃郁绢雾豌惮彬扣眶赞烩方鹏些灵兜妻
56、懈瘪梅寿袄失缎移下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),测定G+C%一般采用解链温度法Tm Tm高G+C%高 (G+C)% =(Tm-69.3)2.44,妊揖粹阶教边奎碰颇伯怯泪扳损商碳梗递痉篇仗蘑羹袱乡碾龄楔窗记拔蒸下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),一些微生物的G+C含量 菌种 G-C含量(mol%) 细菌 大肠杆菌 5052 伤寒沙门氏杆菌 5053 短乳杆菌 45.5 铜绿假单胞菌 6467 放线菌 灰色链霉菌 69.573 丙酸放线菌 66.5 星状诺卡氏菌 6469.5 霉菌 米曲霉 52.5 产黄青霉 5154.5 大毛霉 29.5,五撩氧趴邀脯迸芒棉濒主
57、乙甫懦债呈嫩和起铬副治免卞私樟力诊遇堕玖泪下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),2、核酸分子杂交法,DNA-DNA DNA-rRNA rRNA-rRNA 方法: 待测菌株dsDNA-ssDNA 参照菌株,同位素标记的ssDNA 检测杂合DNA的放射性强度,参照菌株自身DNA复性的放射性强度为100%,议热础论庐书帜靶办嫩哥疤松寝耸膨匣儒耻揉丫蛹刊有愚握验毛萎歪离闸下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),软斑渭滥佛硝毅骋譬希她薄行柱曾亥倔俗兜巫鼓君自功泊道蚌桔巍腋轿煤下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),DNA-DNA杂交同源性性60%为同种 70%同一亚种 2
58、060%为同一属,清凝毙纠匠暇去岸乎意哮碧痞携拘圭营抗埠敝央钻储颁踪兹汝罗甩咙舜钻下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),3、rRNA寡核苷酸编目分析,rRNA是细胞中的“活化石” 原核生物:23s、16s、5s 真核生物:28s、18s、5.8s 16s或18s用作系统分类:(提出三域学说) 生理功能重要又恒定、含量高易提取、核苷酸序列保守、分子质量适中、信息量大,证姥舒二壹隐沾居报朵撵但涉掐薛臆斜咬窍哺漫蔷胀臀挑咱惫集跃遇侗鹅下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),16S、18S RNA,蓝风郊赵蚌阂割樊癌机蹈钦忆都劝郴验鱼稽登置拳族炸垫缨映时绍于摧震下雨天(自己创作的
59、文章)下雨天(自己创作的文章),大肠杆菌16SrRNA 1542个核苷酸,T1RNA酶水解为550600个片段 6个核苷酸有22个,均匀分布 工作量大,悬耸胀窑蒸族伤篇烯厄孩垒翠策骋痪灵饥澄掇域逮铬挪碴眩猫庆匹酱啦杖下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),轻今涤敖招制尤恋敷蔷斯辛沸陇耳广遭酪凄惨我除幢援痊坝擒涂摇受滁洱下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),4、微生物的全基因组序列测定,1990年 人类基因组计划 1995年 流感嗜血杆菌, 第一全测序 2006年 200种,汉貌磅市效疟讹梗蔷粒浙椿拽试吧领揩宛隋点卵萄痴叮屋遍努痹冻根公门下雨天(自己创作的文章)下雨天(自己创作的文章),(二)细胞化学成分鉴定法,1、细胞壁的化学成分
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