微生物工程复习资料2.doc

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1、微生物工程复习资料第一章绪论1、发酵工程发展过程中几个标志性人物和事件：1）1680列文胡克显微镜2）1857巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起3）1897毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精──酶4）1905科赫固体培养基的发明，奠定了纯培养技术。5）1928弗莱明发现青霉素6）1953Watson和Crick双螺旋结构2、发酵工程研究内容（5点）：1）微生物菌株选育——微生物菌株选育、改造与功能优化技术；2）发酵工艺——发酵过程优化、控制与反应器技术；3）单元操作——发酵工程过程工程技术；4）发酵产品分离提取工艺——发酵产品高效提取技术与装备；5）废物处理——绿色制造工艺的

2、开发。第二章工业微生物菌种的选育及扩大培养1、原生质体融合概念：就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇（PEG）作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。2、原生质体育种技术主要有哪些：融合、转化技术、诱变技术3、原生质体融合的方法和特点。方法：1）硝酸钠法；2）高钙离子法；3）PEG法；4）多聚化合物法。特点：1）大幅度提高亲本之间重组频率；2）扩大重组的亲本范围；3）原生质体融合时亲本整套染色体参与交换，遗传物质转移和重组性状较多，集中双亲优良性状机会更大；4）可以和其它

3、育种方法相结合，把由其他方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中；5）用微生物的原生质体进行诱变，可明显提高诱变频率。4、原生质体融合的基本工程（步骤）：5、原生质体形成率和再审率（计算方法）：1）将用酶处理前的菌体经无菌水(或高渗溶液)系列稀释，涂布在完全培养基平板上培养，计出原菌数，该数值为A。2）将用酶处理后得到的原生质体分别经如下两个过程处理：①用无菌水适当稀释，在完全培养基上培养计数。由于原生质体在低渗透压下会破裂失活，所以长出的菌落数为未形成原生质体的原菌数，该数值为B。②用高渗透压液适当稀释，在再生培养基平板上培养计数，生长出的菌落数为原生质体再生的菌数和

4、未形成原生质体的原菌数之和，该数值为C。原生质体形成率=原生质体再生率=1、菌种保藏原理及保藏方法：原理：主要是根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。一般可通过保持培养基营养成分在最低水平、缺氧状态、干燥和低温，使菌种处于“休眠”状态，抑制其繁殖能力。保藏方法：1）斜面冰箱保藏法；2）沙土管保藏法；3）菌丝速冻法；4）石蜡油封存法；5）真空冷冻干燥保藏法；6）液氮超低温保藏法。2、种子扩陪的概念，目的以及标准：种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最

5、终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。目的：（1）接种量的需要，抑制侵染；（2）缩短发酵周期；（3）逐级适应。标准：（1）生长活力强、同步性较好；（2）生理状态稳定，生产能力稳定；（3）总量及浓度满足要求；（4）无杂菌及噬菌体污染。3、种子扩陪的过程（实验室，生产车间）：1）实验室阶段：⑴培养物选择的原则：目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终的培养物可分为两类：对于不产孢子和芽孢的微生物，获得一定数量和质量的菌体；对于不产芽孢和孢子的微生物，实验室阶段的种子扩培最终是获得一定数量和质量的菌体，如谷氨酸的种子培养。对于产孢子的微生物：①获得一定数量和质量

6、的孢子:培养步骤少,因而更容易获得量和质稳定的种子,但操作繁琐。②获得一定数量和质量的菌丝体:便于操作,但需要更仔细的控制。⑵培养基选择的原则：培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基应该是有利于孢子的生长。在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较精细。⑶起始接种物的传代问题：目的：使菌种的传代次数尽可能的少。细菌保藏斜面→活化斜面产孢子保藏→母斜面→子斜面2）生产车间阶段：⑴培养物的选择原则：在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌丝体。菌丝体比孢子要有利：缩短发酵时间；有利于获得好的发酵结果。⑵培养基选择的原则

7、：目的：获得一定数量和质量的菌体，因此培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发酵培养基，这有两个方面的原因:一是成本；二是驯化。⑶发酵级数的确定：一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数。谷氨酸：三级发酵一级种子（摇瓶）→二级种子（小罐）→发酵青霉素：三级发酵一级种子（小罐）→二级种子（中罐）→发酵发酵级数确定的依据：①级数受发酵规模、菌