d抗生素產(chǎn)生菌的菌種篩選及優(yōu)化PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1d抗生素產(chǎn)生菌的菌種篩選及優(yōu)化抗生素產(chǎn)生菌的菌種篩選及優(yōu)化第1頁/共202頁第2頁/共202頁孢桿菌的多粘菌素等，對動物有毒性，只限外用。第3頁/共202頁第4頁/共202頁第5頁/共202頁因系統(tǒng)，從而開啟另一結(jié)構(gòu)因系統(tǒng)，從而開啟另一結(jié)構(gòu)抗生素的生物合成開關(guān)，得抗生素的生物合成開關(guān)，得到新抗生素。到新抗生素。第6頁/共202頁第7頁/共202頁第8頁/共202頁第9頁/共202頁三、新種分離與篩選的步驟三、新種分離與篩選的步驟第10頁/共202頁第11頁/共202頁從自然界篩選從自然界篩選第12頁/共202頁第13頁/共202頁第14頁/共202頁培養(yǎng)基選擇和配制原則培養(yǎng)基選擇和配制

2、原則 營養(yǎng)吸收的過程營養(yǎng)吸收的過程微生物的營養(yǎng)活動是依靠外微生物的營養(yǎng)活動是依靠外界分泌大量的酶，將周圍環(huán)界分泌大量的酶，將周圍環(huán)境中大分子蛋白質(zhì)、糖類、境中大分子蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)分解成小分脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)分解成小分子化合物，借助于細(xì)胞膜的子化合物，借助于細(xì)胞膜的滲透作用，吸收這些小分子滲透作用，吸收這些小分子營養(yǎng)物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。營養(yǎng)物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。培養(yǎng)基培養(yǎng)基是提供微生物生長繁殖是提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產(chǎn)和生物合成各種代謝產(chǎn)物所需要的物所需要的,按一定比例按一定比例配制的多種營養(yǎng)物質(zhì)的配制的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物?；旌衔?。第15頁/共202頁培養(yǎng)基選擇和配制原則培養(yǎng)基選擇和配制

3、原則 培養(yǎng)基設(shè)計(jì)所要考慮的問題培養(yǎng)基設(shè)計(jì)所要考慮的問題為微生物生長繁殖、產(chǎn)物合為微生物生長繁殖、產(chǎn)物合成提供所需的物質(zhì)。成提供所需的物質(zhì)。工業(yè)發(fā)酵考慮原料價(jià)格問題工業(yè)發(fā)酵考慮原料價(jià)格問題。培養(yǎng)基設(shè)計(jì)的共同特點(diǎn)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)的共同特點(diǎn)碳源、氮源、無機(jī)元素碳源、氮源、無機(jī)元素、生長因子、水、氧氣、生長因子、水、氧氣第16頁/共202頁一、培養(yǎng)基的類型和用途一、培養(yǎng)基的類型和用途據(jù)來源據(jù)來源天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基主要成分或使用目的主要成分或使用目的基礎(chǔ)培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、

4、選擇培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基據(jù)生產(chǎn)工藝據(jù)生產(chǎn)工藝孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基第17頁/共202頁二、培養(yǎng)基的選擇二、培養(yǎng)基的選擇據(jù)微生物的特點(diǎn)來選擇據(jù)微生物的特點(diǎn)來選擇細(xì)菌、酵母菌、霉菌、放線菌細(xì)菌、酵母菌、霉菌、放線菌據(jù)發(fā)酵方式選擇培養(yǎng)基據(jù)發(fā)酵方式選擇培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基從生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)從生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基從經(jīng)濟(jì)效益方面考慮選擇生產(chǎn)原料從經(jīng)濟(jì)效益方面考慮選擇生產(chǎn)原料價(jià)廉、來源豐富、運(yùn)輸方便價(jià)廉、來源豐富、運(yùn)輸方便第18頁/共202頁三、培養(yǎng)基的配制

5、原則三、培養(yǎng)基的配制原則 據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基 營養(yǎng)成分的恰當(dāng)配比營養(yǎng)成分的恰當(dāng)配比 C/NC/N 滲透壓滲透壓 PHPH第19頁/共202頁四、培養(yǎng)基成分配比的選擇四、培養(yǎng)基成分配比的選擇 參照前人所使用的某一類菌種培養(yǎng)基的經(jīng)驗(yàn)配方參照前人所使用的某一類菌種培養(yǎng)基的經(jīng)驗(yàn)配方 結(jié)合菌種和產(chǎn)品的特性結(jié)合菌種和產(chǎn)品的特性 確定初始配方確定初始配方 對碳源、氮、無機(jī)鹽、前體等種類和量進(jìn)行逐個單因?qū)μ荚?、氮、無機(jī)鹽、前體等種類和量進(jìn)行逐個單因子試驗(yàn)子試驗(yàn) 觀察對菌體生長、產(chǎn)物合成的影響觀察對菌體生長、產(chǎn)物合成的影響 綜合考慮各種因素，得到適合的菌

6、種配方綜合考慮各種因素，得到適合的菌種配方 對其結(jié)果加以驗(yàn)證對其結(jié)果加以驗(yàn)證 最終確認(rèn)最佳配方最終確認(rèn)最佳配方第20頁/共202頁四、培養(yǎng)基成分配比的選擇四、培養(yǎng)基成分配比的選擇對代謝途徑清楚的主要代謝產(chǎn)物，可以根據(jù)物料對代謝途徑清楚的主要代謝產(chǎn)物，可以根據(jù)物料平衡加以確定平衡加以確定如：青霉素發(fā)酵如：青霉素發(fā)酵第21頁/共202頁微生物所需要的物質(zhì)微生物所需要的物質(zhì)碳源、氮源、無機(jī)元素、生長因子、水、氧氣碳源、氮源、無機(jī)元素、生長因子、水、氧氣在發(fā)酵工業(yè)中、必須使用廉價(jià)的原料來配制培養(yǎng)基，并且盡在發(fā)酵工業(yè)中、必須使用廉價(jià)的原料來配制培養(yǎng)基，并且盡量滿足以下要求量滿足以下要求消耗每克底物將產(chǎn)生

7、最大的菌體得率或產(chǎn)物得率消耗每克底物將產(chǎn)生最大的菌體得率或產(chǎn)物得率能產(chǎn)生最高的產(chǎn)品或菌體的濃度能產(chǎn)生最高的產(chǎn)品或菌體的濃度能得到產(chǎn)物的最大速率能得到產(chǎn)物的最大速率副產(chǎn)品的得率最小副產(chǎn)品的得率最小價(jià)廉并且有穩(wěn)定的質(zhì)量價(jià)廉并且有穩(wěn)定的質(zhì)量來源豐富且供應(yīng)充足來源豐富且供應(yīng)充足通氣和攪拌、提純、廢物處理等生產(chǎn)工藝較容易通氣和攪拌、提純、廢物處理等生產(chǎn)工藝較容易另外培養(yǎng)基的選擇還會影響發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)另外培養(yǎng)基的選擇還會影響發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)第22頁/共202頁（1 1）糖）糖（2 2）脂肪）脂肪（3 3）醇、有機(jī)酸）醇、有機(jī)酸（4 4）碳?xì)浠衔铮┨細(xì)浠衔?除此之外，酒精、有機(jī)酸、烷烴等含碳物質(zhì)越來越引除此之

8、外，酒精、有機(jī)酸、烷烴等含碳物質(zhì)越來越引起人們的重視。起人們的重視。 供給菌體生命活動所需要的能量和構(gòu)成菌體細(xì)胞以及供給菌體生命活動所需要的能量和構(gòu)成菌體細(xì)胞以及代謝產(chǎn)物的基礎(chǔ)代謝產(chǎn)物的基礎(chǔ)第23頁/共202頁（1 1）無機(jī)：氨水、銨鹽、硝酸鹽）無機(jī)：氨水、銨鹽、硝酸鹽（2 2）有機(jī)：玉米漿、豆餅粉、花生餅粉）有機(jī)：玉米漿、豆餅粉、花生餅粉 第24頁/共202頁 構(gòu)成菌體成分、作為酶的組成部分，酶的激活構(gòu)成菌體成分、作為酶的組成部分，酶的激活劑、抑制劑、調(diào)節(jié)滲透壓、調(diào)節(jié)劑、抑制劑、調(diào)節(jié)滲透壓、調(diào)節(jié)phph，氧化還原，氧化還原電位電位磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物、鉀、鈉、鎂、鐵、銅、錳、磷酸鹽、硫酸鹽

9、、氯化物、鉀、鈉、鎂、鐵、銅、錳、鉬、碘、溴鉬、碘、溴特點(diǎn)：需要量少，但作用重大特點(diǎn)：需要量少，但作用重大第25頁/共202頁微生物生長不可缺少的微量有機(jī)物質(zhì)：構(gòu)成細(xì)胞的組微生物生長不可缺少的微量有機(jī)物質(zhì)：構(gòu)成細(xì)胞的組分、促進(jìn)生命活動的進(jìn)行。分、促進(jìn)生命活動的進(jìn)行。（1 1）生物素）生物素（2 2）VB2VB2（3 3）提供生長因子的農(nóng)副產(chǎn)品原料：玉米漿、麩皮水解液、酵）提供生長因子的農(nóng)副產(chǎn)品原料：玉米漿、麩皮水解液、酵母膏母膏 第26頁/共202頁 與菌種特性和生物合成產(chǎn)物的代謝控制有關(guān)，但并不促進(jìn)與菌種特性和生物合成產(chǎn)物的代謝控制有關(guān)，但并不促進(jìn)菌體生長。菌體生長。（1 1）前體物質(zhì)）前體

10、物質(zhì)某些化合物加到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接被微生物在生物合某些化合物加到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接被微生物在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物的分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有成過程中結(jié)合到產(chǎn)物的分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但產(chǎn)物的量卻因加入而有較大的提高。多大變化，但產(chǎn)物的量卻因加入而有較大的提高。如：氨基酸、核苷酸、抗生素如：氨基酸、核苷酸、抗生素（2 2）促進(jìn)劑、抑制劑）促進(jìn)劑、抑制劑如：誘導(dǎo)物、表面活性劑如：誘導(dǎo)物、表面活性劑第27頁/共202頁 作用：作用：促進(jìn)生長發(fā)育促進(jìn)生長發(fā)育推遲菌體自溶推遲菌體自溶抑制了無用的代謝途徑抑制了無用的代謝途徑改變發(fā)酵液物理性質(zhì)、改善通氣量改變發(fā)酵液物理性質(zhì)、

11、改善通氣量促進(jìn)產(chǎn)物合成促進(jìn)產(chǎn)物合成抑制雜菌抑制雜菌第28頁/共202頁第29頁/共202頁第30頁/共202頁第31頁/共202頁第32頁/共202頁第33頁/共202頁第34頁/共202頁第35頁/共202頁第36頁/共202頁第37頁/共202頁第38頁/共202頁第39頁/共202頁第40頁/共202頁第41頁/共202頁第42頁/共202頁第43頁/共202頁第44頁/共202頁第45頁/共202頁第46頁/共202頁第47頁/共202頁第48頁/共202頁第49頁/共202頁第50頁/共202頁第51頁/共202頁第52頁/共202頁第53頁/共202頁第54頁/共202頁第55頁/

12、共202頁第56頁/共202頁第57頁/共202頁第58頁/共202頁第59頁/共202頁第60頁/共202頁物理、化學(xué)或生物誘變方法物理、化學(xué)或生物誘變方法第61頁/共202頁第62頁/共202頁第63頁/共202頁第64頁/共202頁第65頁/共202頁第66頁/共202頁出發(fā)菌株的選擇處理菌懸液的制備誘變處理中間培養(yǎng)分離和篩選第67頁/共202頁第68頁/共202頁第69頁/共202頁第70頁/共202頁第71頁/共202頁第72頁/共202頁第73頁/共202頁第74頁/共202頁第75頁/共202頁第76頁/共202頁第77頁/共202頁第78頁/共202頁第79頁/共202頁第80

13、頁/共202頁第81頁/共202頁第82頁/共202頁第83頁/共202頁第84頁/共202頁第85頁/共202頁第86頁/共202頁第87頁/共202頁第88頁/共202頁第89頁/共202頁第90頁/共202頁第91頁/共202頁第92頁/共202頁第93頁/共202頁第94頁/共202頁第95頁/共202頁第96頁/共202頁第97頁/共202頁第98頁/共202頁 基因重組第99頁/共202頁第100頁/共202頁質(zhì)粒載體質(zhì)粒載體第101頁/共202頁第102頁/共202頁第103頁/共202頁第104頁/共202頁第105頁/共202頁第106頁/共202頁第107頁/共202頁第1

14、08頁/共202頁第109頁/共202頁第110頁/共202頁W. Arber,H. O. Smith第111頁/共202頁第112頁/共202頁第113頁/共202頁第114頁/共202頁第115頁/共202頁第116頁/共202頁第117頁/共202頁第118頁/共202頁第119頁/共202頁第120頁/共202頁P(yáng)CRPCR反應(yīng)反應(yīng)第121頁/共202頁a 復(fù)制起點(diǎn) b 適宜的限制酶切點(diǎn)c 選擇標(biāo)記第122頁/共202頁第123頁/共202頁第124頁/共202頁第125頁/共202頁第126頁/共202頁第127頁/共202頁第128頁/共202頁第129頁/共202頁第130頁/共

15、202頁第131頁/共202頁第132頁/共202頁第133頁/共202頁第134頁/共202頁第135頁/共202頁第136頁/共202頁第137頁/共202頁第138頁/共202頁第139頁/共202頁第140頁/共202頁第141頁/共202頁第142頁/共202頁第143頁/共202頁第144頁/共202頁第145頁/共202頁第146頁/共202頁第147頁/共202頁第148頁/共202頁第149頁/共202頁第150頁/共202頁第151頁/共202頁第152頁/共202頁第153頁/共202頁第154頁/共202頁第155頁/共202頁第156頁/共202頁第157頁/共202頁第158頁/共202頁第159頁/共202頁第160頁/共202頁第161頁/共202頁第162頁/共202頁第163頁/共202頁第164頁/共202頁第165頁/共202頁第166頁/共202頁第167頁/共202頁第168頁/共202頁第169頁/共202頁第170頁/共202頁第171頁/共202頁第172頁/共202頁第173頁/共202頁第174頁/共202頁第175頁/共202頁第176頁/共202頁第177頁/共202頁第178頁/共202頁第179