《优良菌种的选育》PPT课件

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1、第七章优良菌种的选育授课教师：贺立虎理想的工业发酵菌种应符合以下要求：①遗传性状稳定；②生长速度快，不易被噬菌体等异种微生物污染；③目标产物的产量尽可能接近理论转化率；④目标产物最好能分泌到细胞外，以降低产物抑制并利于分离；⑤尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量并利于分离；⑥培养基成分简单、来源广、价格低廉；⑦对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感；⑧对溶氧的要求低，便于培养及降低能耗。菌种选育，就是利用微生物遗传变异的特性，采用各种手段，改变菌种的遗传性状，经筛选获得新的适合生产的菌株，以稳定提高抗生素生产或得到新的抗生素产品。任何抗

2、生素要不断提高生产水平，菌种选育是一重要手段，一些高产菌株在传代和保藏过程中，不可避免地会逐步发生退化，这也需要通过菌种选育来复壮菌种菌种选育常用的方法有：菌种的自然选育、诱变育种、菌种的基因重组。第一节微生物的遗传和变异微生物是研究现代遗传学和其它许多主要的生物学基本理论问题中最热衷的研究对象。对微生物遗传规律的深入研究，不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的发展，而且为育种工作提供了丰富的理论基础，促使育种工作从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机到定向、从近缘杂交到远缘杂交的方向发展。研究微生物遗传学的意义一、遗传与变异的概念遗传和变异是生物体的最本质

3、的属性之一。遗传(heredity)：亲代生物的性状在子代得到表现；亲代生物传递给子代一套实现与其相同形状的遗传信息。特点：具稳定性。遗传型（genotype）：又称基因型，指某一生物个体所含有的全部基因的总和；------是一种内在可能性或潜力。遗传型+环境条件表型表型（phenotype）：指生物体所具有的一切外表特征和内在特性的总和;------是一种现实存在，是具一定遗传型的生物在一定条件下所表现出的具体性状。代谢发育变异(variation):生物体在外因或内因的作用下，遗传物质的结构或数量发生改变。变异的特点：a.在群体中以极低的几率出现（一般

4、为10-6～10-10）；b.形状变化的幅度大；c.变化后形成的新性状是稳定的，可遗传的。遗传与变异的概念饰变（modification）：指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。特点是：a.几乎整个群体中的每一个个体都发生同样的变化；b.性状变化的幅度小；c.因遗传物质不变，故饰变是不遗传的。引起饰变的因素消失后，表型即可恢复。例如：粘质沙雷氏菌：在25℃下培养，产生深红色的灵杆菌素；在37℃下培养，不产生色素；如果重新将温度降到25℃，又恢复产色素的能力。遗传与变异的概念二、遗传变异的物质基础1.遗传基因早在1865年，遗传学的鼻

5、祖孟德尔用豌豆做遗传学试验，得出了重要的遗传学规律—著名的分离定律和自由组合定律，揭示了遗传的本质：性状是由遗传因子决定的，性状的遗传是由于。遗传因子在子代和亲代间的传递。孟德尔的遗传因子后人改称为遗传基因。孟德尔的分离定律和自由组合定律，就是成对基因在杂合状态中保持相对独立性，在形成配子时，成对基因彼此分开，分离到不同的配子中去，两种配子数相等，配子的结合随机；两对或多对基因形成的配子，是自由组合的。。2.基因的物质基础孟德尔不仅发现基因是生物体遗传的基本单位，并认定基因是由生殖细胞来传递的。当细胞核中的染色体被发现以后，人们认识到基因的传递规律和细胞分

6、裂时染色体的行为是一致的。1910年摩尔根用果蝇进行的遗传学实验证实了基因在染色体上，进而把基因和染色体联系了起来。1928年格里费斯的转化实验证明了染色体的化学成分脱氧核糖核酸(DNA)是遗传物质。后来在病毒重建实验和噬菌体感染实验中又进一步证明绝大多数生物的遗传物质都是DNA，只有一小部分病毒(包括动物、植物病毒和噬菌体)没有DNA，它们的遗传物质是核糖核酸(RNA)。第二节菌种复壮与自然选育在微生物的遗传与变异这对矛盾中，遗传是相对的，而变异是绝对的。抗生素产生菌的变异主要是负变异，其表现为：a.产量低，b.产孢子能力减退，c.菌落形态不纯，d.存活

7、能力下降，e.产色素能力改变，f.代谢活动减慢，g.抵抗不良环境能力减弱这些变异是自然发生的不定向的、缓慢进行的，是一个由量变到质变的过程．生产中把变异细胞在群体中尚未占主导的现象称为退化现象.把变异细胞在群体中已占主导地位的现象称为变异现象．当群体中出现变异现象时，则要把群体中的大量变异细胞除掉，只留下少数优良细胞进行培育，这种操作叫做自然选育.菌种的复壮（rejuvenation）：使衰退的菌种恢复原来优良性状。狭义的复壮是指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和生产性能测定等方法，从衰退的群体中找出未衰退的个体，以达到恢复该菌原有典型性状的措施；广

8、义的复壮是指在菌种的生产性能未衰退前就有意识的经常、进行纯种的分离