谷氨酸生产菌及扩大培养

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1、三谷氨酸生产菌及扩大培养教学内容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作业安排小论文前言：一，谷氨酸菌种的选育进展：1，应用常规育种技术及其所选育的谷氨酸高产新菌种前言：2，谷氨酸生产菌抗噬菌株的选育前言：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

2、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：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。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

3、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。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

4、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。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。在发酵中、后

5、期感染噬菌体后，菌体细胞形态不规则，边缘不整齐，有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

6、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

7、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

8、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