微生物工程及设备复习资料VIP免费

微生物工程复习提纲一、微生物工程概论微生物产品的四大类型：微生物菌体细胞、微生物细胞的代谢产物（初生和次生代谢）、通过微生物细胞转化的类型（药物、激素）、微生物分泌的蛋白和酶类。微生物工程的发展简史1）传统的微生物发酵技术——天然发酵2）第一代微生物发酵技术——纯培养技术的建立：1.1680年列文虎克发明显微镜，第一个通过显微镜观察到用肉眼看不见的微生物，包括细菌、酵母等。2.1857年法国人巴斯德发现并证明了酒精发酵是由活酵母引起的，各种不同的发酵产物是由不同的微生物产生的。3.1897年德国的毕希纳进一步证明酶对发酵的作用，为微生物工程奠定了牢固的基础。4.十九世纪初德国人科赫首先发明固体培养基，得到了细菌的纯培养物，由此建立了细菌的纯培养技术。3）近代微生物发酵技术—深层培养技术4）第三代微生物发酵技术—微生物工程二、微生物的代谢调节和代谢工程1.代谢工程基本思路：根据已有的遗传和生化知识，找出限速步骤，进行遗传操作2.代谢工程的设计：改变代谢途径，扩展代谢途径，转移或构建新的代谢途径。三、菌种的来源与选育1.微生物工程的工业生产水平的决定要素：生产菌种的性能，发酵及提纯工艺条件（发酵工艺的优化和提取工艺的优化），生产设备。其中第一步优良的菌种是最重要的。2.分离纯化、筛选菌种的一般步骤：调查研究（资料查阅）试验方案设计标本采集标本的预处理富集培养菌种初筛菌种复筛性能鉴定菌种保藏3.标本预处理常用的方法：物理方法：加热、膜过滤、离心等。化学方法：加碳酸钙提高pH值等。诱饵法：将固体基质加到待检的土壤或水中，待其菌落长成后再铺平板。预处理的目的：可大大提高菌种分离的效率。富集培养：指给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件，从而增加混合菌群中所需菌株的数量，而得以快速分离纯化的目的。四、优良菌种的选育1.优良菌种选育的方法：自然选育、诱变选育、抗噬菌体菌种的选育、杂交育种、原生质体融合技术、基因工程技术。2名词解释：自然选育：不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。诱变育种：利用各种被称为诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞，提高基因突变变频率，再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。杂交育种：将不同菌株的遗传物质进行交换、重组，使不同菌株的优良性状集中在重组体中，得到具有新性状的菌株。原生质体融合技术：将遗传性状不同的两种菌(包括种间、种内及属间)融合为一个新细胞的技术。即实现遗传重组。准性生殖：3常用诱变剂：物理诱变剂、化学诱变剂（碱基类似物，与碱基反应的物质、在DNA分子中插入或缺失一个或几个碱基）、生物诱变剂（噬菌体，转座子）。4.诱变育种的基本过程：选择合适的出发菌株制备待处理的菌悬液诱变处理筛选保藏和扩大培养P53.(选择)5.（大题）诱变育种的基本方法：1）出发菌株选择一是考虑出发菌株是否具有特定生产性状的能力或潜力，即菌株是否具有产生特定代谢产物的催化酶系的基因。菌株来源是从自然界中分离得到的野生型菌株；通过生产选育，即由自发突变经筛选得到的高产菌株；已经诱变过的菌株。其次是出发菌株最好已具备一些有利的性状，如生长速度快、营养要求低和产孢子早而多的菌株。2）制备菌悬液：待处理的菌悬液应考虑微生物的生理状态、悬液的均一性和环境条件。一般要求菌体处于对数生长期，并采取一定的措施促使细胞处于同步生长。悬液的均一性可保证诱变剂与每个细胞机会均等并充分地接触，避免出现不纯的菌落，给后续的筛选工作造成困难。菌悬液的细胞浓度一般控制为：真菌孢子或酵母细胞106107个/ml，放线菌或细菌108个/ml。菌悬液一般用生理盐水（0.85%NaCl）稀释。3）诱变处理：诱变剂剂量选择：在诱变处理前，一般应预先做诱变剂用量对菌体死亡数量的致死曲线，选择合适的处理剂量。不同微生物，使用的剂量不同；诱变率随诱变剂剂量的增加而提高。但达到一定剂量后，再加大剂量反而会使突变率下降。诱变剂使用：单一诱变剂处理；复合诱变剂处理6（大题）原生体的融合技术一般步骤：选择亲株、原生质体的制备、原生质体的融合、原生...