d12抗生素产生菌的菌种筛选及优化学习教案

会计学1d12抗生素产生菌的菌种筛选及优化抗生素产生菌的菌种筛选及优化第1页/共202页第2页/共202页孢杆菌的多粘菌素等，对动物有毒性，只限外用。第3页/共202页第4页/共202页第5页/共202页因系统，从而开启另一结构因系统，从而开启另一结构抗生素的生物合成开关，得抗生素的生物合成开关，得到新抗生素。到新抗生素。第6页/共202页第7页/共202页第8页/共202页第9页/共202页三、新种分离与筛选的步骤三、新种分离与筛选的步骤第10页/共202页第11页/共202页从自然界筛选从自然界筛选第12页/共202页第13页/共202页第14页/共202页培养基选择和配制原则培养基选择和配制原则 营养吸收的过程营养吸收的过程微生物的营养活动是依靠外界微生物的营养活动是依靠外界分泌大量的酶，将周围环境中分泌大量的酶，将周围环境中大分子蛋白质、糖类、脂肪等大分子蛋白质、糖类、脂肪等营养物质分解成小分子化合物营养物质分解成小分子化合物，借助于细胞膜的渗透作用，借助于细胞膜的渗透作用，吸收这些小分子营养物质来实吸收这些小分子营养物质来实现。现。培养基培养基是提供微生物生长繁殖和生是提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要物合成各种代谢产物所需要的的,按一定比例配制的多种按一定比例配制的多种营养物质的混合物。营养物质的混合物。第15页/共202页培养基选择和配制原则培养基选择和配制原则 培养基设计所要考虑的问题培养基设计所要考虑的问题为微生物生长繁殖、产物合成提为微生物生长繁殖、产物合成提供所需的物质。供所需的物质。工业发酵考虑原料价格问题工业发酵考虑原料价格问题。培养基设计的共同特点培养基设计的共同特点碳源、氮源、无机元素、碳源、氮源、无机元素、生长因子、水、氧气生长因子、水、氧气第16页/共202页一、培养基的类型和用途一、培养基的类型和用途据来源据来源天然培养基、合成培养基、半合成培养基天然培养基、合成培养基、半合成培养基液体培养基、固体培养基、半固体培养基液体培养基、固体培养基、半固体培养基主要成分或使用目的主要成分或使用目的基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基、选择培养基基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基、选择培养基据生产工艺据生产工艺孢子培养基、种子培养基、发酵培养基孢子培养基、种子培养基、发酵培养基第17页/共202页二、培养基的选择二、培养基的选择据微生物的特点来选择据微生物的特点来选择细菌、酵母菌、霉菌、放线菌细菌、酵母菌、霉菌、放线菌据发酵方式选择培养基据发酵方式选择培养基液体培养基、固体培养基液体培养基、固体培养基从生产实践和科学试验从生产实践和科学试验种子培养基、发酵培养基种子培养基、发酵培养基从经济效益方面考虑选择生产原料从经济效益方面考虑选择生产原料价廉、来源丰富、运输方便价廉、来源丰富、运输方便第18页/共202页三、培养基的配制原则三、培养基的配制原则据不同微生物的营养需要配制不同的培养基据不同微生物的营养需要配制不同的培养基 营养成分的恰当配比营养成分的恰当配比C/NC/N 渗透压渗透压 PHPH第19页/共202页四、培养基成分配比的选择四、培养基成分配比的选择 参照前人所使用的某一类菌种培养基的经验配方参照前人所使用的某一类菌种培养基的经验配方 结合菌种和产品的特性结合菌种和产品的特性 确定初始配方确定初始配方 对碳源、氮、无机盐、前体等种类和量进行逐个单因对碳源、氮、无机盐、前体等种类和量进行逐个单因子试验子试验 观察对菌体生长、产物合成的影响观察对菌体生长、产物合成的影响 综合考虑各种因素，得到适合的菌种配方综合考虑各种因素，得到适合的菌种配方 对其结果加以验证对其结果加以验证最终确认最佳配方最终确认最佳配方第20页/共202页四、培养基成分配比的选择四、培养基成分配比的选择对代谢途径清楚的主要代谢产物，可以根据物料平衡加对代谢途径清楚的主要代谢产物，可以根据物料平衡加以确定以确定如：青霉素发酵如：青霉素发酵第21页/共202页微生物所需要的物质微生物所需要的物质碳源、氮源、无机元素、生长因子、水、氧气碳源、氮源、无机元素、生长因子、水、氧气在发酵工业中、必须使用廉价的原料来配制培养基，并且尽量满足以在发酵工业中、必须使用廉价的原料来配制培养基，并且尽量满足以下要求下要求消耗每克底物将产生最大的菌体得率或产物得率消耗每克底物将产生最大的菌体得率或产物得率能产生最高的产品或菌体的浓度能产生最高的产品或菌体的浓度能得到产物的最大速率能得到产物的最大速率副产品的得率最小副产品的得率最小价廉并且有稳定的质量价廉并且有稳定的质量来源丰富且供应充足来源丰富且供应充足通气和搅拌、提纯、废物处理等生产工艺较容易通气和搅拌、提纯、废物处理等生产工艺较容易另外培养基的选择还会影响发酵罐的设计另外培养基的选择还会影响发酵罐的设计第22页/共202页（1 1）糖）糖（2 2）脂肪）脂肪（3 3）醇、有机酸）醇、有机酸（4 4）碳氢化合物）碳氢化合物 除此之外，酒精、有机酸、烷烃等含碳物质越来越引除此之外，酒精、有机酸、烷烃等含碳物质越来越引起人们的重视。起人们的重视。 供给菌体生命活动所需要的能量和构成菌体细胞以及代谢产物供给菌体生命活动所需要的能量和构成菌体细胞以及代谢产物的基础的基础第23页/共202页（1 1）无机：氨水、铵盐、硝酸盐）无机：氨水、铵盐、硝酸盐（2 2）有机：玉米浆、豆饼粉、花生饼粉）有机：玉米浆、豆饼粉、花生饼粉 第24页/共202页 构成菌体成分、作为酶的组成部分，酶的激活剂构成菌体成分、作为酶的组成部分，酶的激活剂、抑制剂、调节渗透压、调节、抑制剂、调节渗透压、调节phph，氧化还原电位，氧化还原电位磷酸盐、硫酸盐、氯化物、钾、钠、镁、铁、铜、锰、钼、磷酸盐、硫酸盐、氯化物、钾、钠、镁、铁、铜、锰、钼、碘、溴碘、溴特点：需要量少，但作用重大特点：需要量少，但作用重大第25页/共202页微生物生长不可缺少的微量有机物质：构成细胞的组分微生物生长不可缺少的微量有机物质：构成细胞的组分、促进生命活动的进行。、促进生命活动的进行。（1 1）生物素）生物素（2 2）VB2VB2（3 3）提供生长因子的农副产品原料：玉米浆、麸皮水解液、酵）提供生长因子的农副产品原料：玉米浆、麸皮水解液、酵母膏母膏 第26页/共202页 与菌种特性和生物合成产物的代谢控制有关，但并不促进与菌种特性和生物合成产物的代谢控制有关，但并不促进菌体生长。菌体生长。（1 1）前体物质）前体物质某些化合物加到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合某些化合物加到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物的分子中去，而其自身的结构并没有成过程中结合到产物的分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但产物的量却因加入而有较大的提高。多大变化，但产物的量却因加入而有较大的提高。如：氨基酸、核苷酸、抗生素如：氨基酸、核苷酸、抗生素（2 2）促进剂、抑制剂）促进剂、抑制剂如：诱导物、表面活性剂如：诱导物、表面活性剂第27页/共202页 作用：作用：促进生长发育促进生长发育推迟菌体自溶推迟菌体自溶抑制了无用的代谢途径抑制了无用的代谢途径改变发酵液物理性质、改善通气量改变发酵液物理性质、改善通气量促进产物合成促进产物合成抑制杂菌抑制杂菌第28页/共202页第29页/共202页第30页/共202页第31页/共202页第32页/共202页第33页/共202页第34页/共202页第35页/共202页第36页/共202页第37页/共202页第38页/共202页第39页/共202页第40页/共202页第41页/共202页第42页/共202页第43页/共202页第44页/共202页第45页/共202页第46页/共202页第47页/共202页第48页/共202页第49页/共202页第50页/共202页第51页/共202页第52页/共202页第53页/共202页第54页/共202页第55页/共202页第56页/共202页第57页/共202页第58页/共202页第59页/共202页第60页/共202页物理、化学或生物诱变方法物理、化学或生物诱变方法第61页/共202页第62页/共202页第63页/共202页第64页/共202页第65页/共202页第66页/共202页出发菌株的选择处理菌悬液的制备诱变处理中间培养分离和筛选第67页/共202页第68页/共202页第69页/共202页第70页/共202页第71页/共202页第72页/共202页第73页/共202页第74页/共202页第75页/共202页第76页/共202页第77页/共202页第78页/共202页第79页/共202页第80页/共202页第81页/共202页第82页/共202页第83页/共202页第84页/共202页第85页/共202页第86页/共202页第87页/共202页第88页/共202页第89页/共202页第90页/共202页第91页/共202页第92页/共202页第93页/共202页第94页/共202页第95页/共202页第96页/共202页第97页/共202页第98页/共202页 基因重组第99页/共202页第100页/共202页质粒载体质粒载体第101页/共202页第102页/共202页第103页/共202页第104页/共202页第105页/共202页第106页/共202页第107页/共202页第108页/共202页第109页/共202页第110页/共202页W. Arber,H. O. Smith第111页/共202页第112页/共202页第113页/共202页第114页/共202页第115页/共202页第116页/共202页第117页/共202页第118页/共202页第119页/共202页第120页/共202页PCRPCR反应反应第121页/共202页a 复制起点 b 适宜的限制酶切点c 选择标记第122页/共202页第123页/共202页第124页/共202页第125页/共202页第126页/共202页第127页/共202页第128页/共202页第129页/共202页第130页/共202页第131页/共202页第132页/共202页第133页/共202页第134页/共202页第135页/共202页第136页/共202页第137页/共202页第138页/共202页第139页/共202页第140页/共202页第141页/共202页第142页/共202页第143页/共202页第144页/共202页第145页/共202页第146页/共202页第147页/共202页第148页/共202页第149页/共202页第150页/共202页第151页/共202页第152页/共202页第153页/共202页第154页/共202页第155页/共202页第156页/共202页第157页/共202页第158页/共202页第159页/共202页第160页/共202页第161页/共202页第162页/共202页第163页/共202页第164页/共202页第165页/共202页第166页/共202页第167页/共202页第168页/共202页第169页/共202页第170页/共202页第171页/共202页第172页/共202页第173页/共202页第174页/共202页第175页/共202页第176页/共202页第177页/共202页第178页/共202页第179页/共202页第180页/共202页第181页/共202页第182页/共202页第183页/共202页第184页/共202页第185页/共202页第186页/共202页第187页/共202页第188页/共202页第189页/共202页第190页/共202页第191页/共202页第192页/共202页第193页/共202页第194页/共202页第195页/共202页第196页/共202页第197页/共202页第198页/共202页第199页/共202页第200页/共202页第201页/共202页