第3章菌种的选育PPT课件
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《菌种的选育》PPT课件
1.抗噬菌体性状的稳定性实验 点滴法、双层琼脂法。
2.抗性菌株的产量实验 3.真正抗性和溶原性的区别
2.5.3 噬菌体的防治 噬菌体的危害：引起发酵液变稀,
引起菌丝体变形,消解,发酵终产物积累 停止甚至下降. 怎样防治? 1.正确判断 2.普及有关噬菌体的知识 3.选育抗噬菌体菌株 4.消灭噬菌体 5.收集和保存噬菌体
物理：紫外，快中子
{ 诱变剂 生物诱变剂 噬菌体 化学：硫酸二乙酯，亚硝基胍
2.4.2.1 诱变育种的一般步骤见 (p38) 整个流程主要包括:诱变和筛选. 诱变育种中的几个注意问题 1.出发菌株的选择
出发菌株标准:产量高、对诱变剂的 敏感性大、变异幅度大。
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,这样有利于变 异率提高得到很好的重现性。
自然状态下，碱基对发生自然突变的机率为10-8～10-9
自然突变有两种情况：
一种是我们生产上所不希望看到的，表现为菌株的衰 退和生产质量的下降，这种突变成为负突变。
另一种是我们生产上希望看到的，对生产有利，这种突 变成为正突变。
自然选育在工业生产上的意义
问题： 高产菌株是正突变高，还是负突变高？ 回复突变：高产菌株在传代的过程中，由于自然突变导致 高产性状的丢失，生产性能下降，这种情况我们称为回复 突变
营养缺陷性:微生物经诱变剂处理, 由于基因突变,失去了合成某种物质 的能力,不能在基本培养基上生长需 要补加一定种类的有机物质后才能 生长.
2.6.1 细菌的杂交育种
A-B+Lac-SMrT1s
A+B-Lac+SMsT1r
A-B+Lac-SMrT1s A-B-Lac+SMsT1r A+B+Lac+SMrT1r A+B+Lac+SMsT1s
菌种选育实用PPT课件PPT课件
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例：醛肟水解酶的筛选 --Journal of biotechnology 94(2002), 65-72
培养基中含0.05% of Z-PAOx 每隔2-3天移去一半培养物，补充新鲜培养基 不断分析样品，2-3个月后Z-PAOx降低后，稀释分离条菌落
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目的微生物富集方法的研究进展
第一节 微生物的特性及工业微生物的要求
一、微生物的特性 ❖ 有些微生物能在厌氧的条件下生长； ❖ 有些微生物能够利用简单的有机物和无机物满足自身 的生长； ❖ 有些微生物能进行复杂的代谢； ❖ 有些微生物能利用较复杂的化合物； ❖ 有些微生物能在极端的环境下生长。
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二：工业化菌种的要求
1g
99ml 1/100
9ml
9ml
9ml
1/1000 10-4 10-5
9ml
10-6
9ml
10-7
9ml
10-8
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a.倾注平皿分离法 b.涂布平皿分离法
1.稀释平皿分离法
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2.平皿划线分离法 a.分区划线分离法
b.连续划线分离法
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菌落的选出
从产物角度出发 在培养时以产物的形成有目的的设计培养基； 利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素。
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目的微生物培养分离
从自然界中分离培养微生物是菌种选育的重要和基础的步骤 。 到 目 前 为 止 ， 还 没 有 一 种 分 离 培 养 方 法 能 揭 示 一 个 试 样 中 所
包含的所有微生物总数和种类。 在 任 一 试 样 中 所 存 在 的 微 生 物 仅 为 极 少 数 特 定 种 类 的 菌 株 ；
《微生物的菌种选育》课件
诱变育种
总结词
诱变育种是一种通过使用物理、化学或生物诱变剂，诱发微生物发生基因突变，从而获得所需性状的育种方法。
详细描述
诱变育种通常需要处理少量材料，因为诱变剂可以直接诱发基因突变。该方法效率较高，可以快速获得所需的突 变体。常用的物理、化学诱变剂包括紫外线、X射线、化学诱变剂等。生物诱变剂则包括某些细菌或病毒等。
培养条件控制
法规与伦理问题
微生物的生长和代谢受到培养条件的影响 ，如温度、pH、氧气浓度等，这些条件的 细微变化可能导致实验结果的波动。
在某些应用领域，如药物和食品工业，微 生物菌种选育可能面临严格的法规和伦理 要求，需要遵循相关规定和标准。
未来的发展方向
高通量筛选技术 随着高通量筛选技术的发展，未 来可以更快地筛选到具有优良性 状的微生物菌种，提高选育效率 和成功率。
基因组编辑技术
总结词
基因组编辑技术是一种通过精确地编辑微生物的基因组序列，从而获得所需性状的育种方法。
详细描述
基因组编辑技术包括CRISPR-Cas9等基因编辑技术，可以精确地编辑和修改微生物的基因组序列，从 而获得具有优良性状的菌株。该方法需要一定的基因组编辑技术基础，但具有高效率和精确性等优点 。
在医药领域的应用
抗生素生产
许多抗生素是由微生物产生的，通过 菌种选育可以获得高产抗生素的菌株 ，用于治疗各种疾病。
疫苗生产
疫苗的生产也需要用到菌种选育技术 ，通过选育具有特定抗原性的菌株， 可以生产出预防各种疾病的疫苗。
在环境保护中的应用
生物治理
通过菌种选育可以获得具有高效降解能力的 菌株，用于处理各种环境污染，如废水处理 、土壤修复等。例如，通过选育能够降解有 机污染物的细菌和真菌，可以有效治理水体 和土壤污染。
菌种的选择PPT课件
在医学研究中的应用
药物筛选
选择具有特定生理功能或药理作用的菌种，能够发现新的药物候选 物或用于药物筛选的模型。
疾病治疗
选择具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等作用的菌种，能够用于疾病治疗和 辅助治疗。
医学研究
选择具有代表性或特殊性的菌种，能够用于医学研究和学术交流，促 进医学领域的发展。
06 展望和未来研究方向
品安全。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
当前研究的挑战和限制
技术难题
当前在菌种选择上仍存在技术难题，如准确识别和筛选有益菌种 的方法尚不成熟。
数据缺乏
对于菌种间的相互作用和生态平衡等方面的数据积累不足，影响了 研究的深入。
伦理问题
在菌种研究中涉及到伦理问题，如人类肠道微生物组研究中的隐私 保护和知情同意等。
未来研究方向和潜在应用
01
02
通过RNA引导的DNA切割酶Cas9，实现对特异DNA序列的精准编辑和敲除。
05 菌种选择的实践应用
在工业生产中的应用
1 2 3
发酵工业
在发酵工业中，选择具有高发酵效率和高产物质 量的菌种，能够提高发酵产物的产量和品质，降 低生产成本。
食品工业
在食品工业中，选择具有优良发酵特性和产物的 菌种，能够生产出各种风味和营养价值的食品， 满足消费者需求。
盐浓度
选择能够在目标盐浓度下生长和代谢的菌种，可 以提高发酵的耐受性和效率。
对抗生素的抗性
抗药性
了解菌种对抗生素的抗性，有助于预防和控制生产过程中的 杂菌污染。
耐药性
选择对常见抗生素具有低耐药性的菌种，可以提高抗生素的 有效性并降低抗药性风险。
04 菌种改良和基因编辑技术
(推荐)《微生物的菌种选育》PPT课件
超带的某些特点，
如抗药性初步判断。
特定的质粒提取方
法和后处理使染色
体和RNA均被除掉。
26
质粒的主要功能
质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的； 在某些特殊条件下，质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的机能， 从而使宿主得到生长优势。
27
4. 质粒的主要类型
37
（4）Ti质粒（tumor inducing plasmid）
即诱癌质粒或冠瘿质粒（crown gall plasmid）。
Ti质粒是一种200kb的环状质粒，包括毒性区（vir）、 接合转移（con）、复制起始区（ori）和T-DNA区4部分。
T-DNA区可携带任何外源基因整合到植物基因组中， Ti质粒是植物基因工程中使用最广、效果最佳的克隆载体。
7
S型
R型
（1）动物实验
S型，著致名病菌的，肺炎球菌转化R型试，验非致病菌，
具荚膜，菌落表面光滑（smoth）无荚膜，菌落表面粗糙（rough）
加热灭菌
热死S菌＋活R菌
8
9
（2）细菌培养试验
10
（3）S型菌的无细胞抽提液试验
11
Avery在四十年代以更精密的实验设计重复了以上实验 12
（1）从活的S菌中抽提各种细胞成分（DNA，蛋白质， 荚膜多糖等） （2）对各组分进行转化试验
严紧型复制控制（stringent replication control）
质粒的复制与核染色体的复制同步， 在这类细胞中，一般只含1～2个质粒；
松弛型复制控制（relaxed replication control）
另一类质粒的复制与核染色体的复制不同步， 在这类细胞中，一般含10～15个或更多质粒。
菌种选育的一般流程ppt课件
获得高产谷氨酸的菌株 育种和代 谢工程育种等方法，对 出发菌株进行基因改造 和代谢调控，筛选出高 产谷氨酸的菌株。
选育结果
通过基因工程育种和代 谢工程育种等方法，成 功选育出高产谷氨酸的 菌株，谷氨酸的产量和 质量得到显著提高。
实例三：柠檬酸高产菌株的选育
基因工程育种的方法
01
02
03
农杆菌转化法
利用农杆菌感染植物细胞 ，将目的基因导入植物基 因组中，实现遗传转化。
基因枪法
利用基因枪将带有目的基 因的金属微粒直接射入受 体细胞或组织，实现基因 转移。
花粉管通道法
在植物授粉后，利用花粉 管作为通道，将外源DNA 导入受精卵细胞，实现遗 传转化。
基因工程育种的优缺点
杂交育种的优缺点
遗传不稳定
杂交后代的遗传物质来自两个亲 本，容易出现分离和不稳定现象
。
技术难度高
杂交育种需要较高的技术水平和 精细的操作，对实验条件和操作
人员要求较高。
难以预测结果
由于基因互作和环境因素的影响 ，杂交后代的表型难以准确预测
。
06
菌种选育实例分析
实例一：青霉素高产菌株的选育
1 2 3
自然选育的优缺点
优点
简单易行，不需要复杂的仪器设 备；可以筛选出适应特定环境的 优良菌种。
缺点
筛选过程漫长且效率低下；受环 境因素影响大，结果不稳定；无 法对微生物的遗传物质进行精确 改造。
03
诱变育种
诱变育种的原理
80%
基因突变
利用物理、化学或生物因素诱导 生物体发生基因突变，从而产生 新的遗传性状。
打破物种界限
基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍，实现不同物种间基因的转移和 重组。
选育结果
通过基因工程育种和代 谢工程育种等方法，成 功选育出高产谷氨酸的 菌株，谷氨酸的产量和 质量得到显著提高。
实例三：柠檬酸高产菌株的选育
基因工程育种的方法
01
02
03
农杆菌转化法
利用农杆菌感染植物细胞 ，将目的基因导入植物基 因组中，实现遗传转化。
基因枪法
利用基因枪将带有目的基 因的金属微粒直接射入受 体细胞或组织，实现基因 转移。
花粉管通道法
在植物授粉后，利用花粉 管作为通道，将外源DNA 导入受精卵细胞，实现遗 传转化。
基因工程育种的优缺点
杂交育种的优缺点
遗传不稳定
杂交后代的遗传物质来自两个亲 本，容易出现分离和不稳定现象
。
技术难度高
杂交育种需要较高的技术水平和 精细的操作，对实验条件和操作
人员要求较高。
难以预测结果
由于基因互作和环境因素的影响 ，杂交后代的表型难以准确预测
。
06
菌种选育实例分析
实例一：青霉素高产菌株的选育
1 2 3
自然选育的优缺点
优点
简单易行，不需要复杂的仪器设 备；可以筛选出适应特定环境的 优良菌种。
缺点
筛选过程漫长且效率低下；受环 境因素影响大，结果不稳定；无 法对微生物的遗传物质进行精确 改造。
03
诱变育种
诱变育种的原理
80%
基因突变
利用物理、化学或生物因素诱导 生物体发生基因突变，从而产生 新的遗传性状。
打破物种界限
基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍，实现不同物种间基因的转移和 重组。
《菌种的选育》幻灯片
一、产量性状突变株的筛选
三、筛选微生物代谢产物的目标
• 筛选抑制抗生素抗性菌株的活性物质； • 筛选抗肿瘤、抗病毒的活性物质； • 研究有药理活性的酶抑制剂及免疫调节剂； • 寻找食品工业最好的酵母培养物； • 筛选降解有害物质的微生物以及治疗上具有低
毒、长效的化学药物等。
四、筛选微生物代谢产物的方法
(一)直接方法 为了尽快确定微生物代谢产物的利用前途，在体外
试验测得活性后，可以将培养液的有效成分直接 作用于机体，观察被测样品的疗效。 这种直接确定代谢产物用途的方法亦称动物体内治 疗试验。
(二)间接方法
筛选医用抗生素，可用细茵、真菌、病毒或肿瘤 模型，寻找抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗肿瘤 抗生素、酶抑制剂、免疫制剂等有效物质。
• 其准确的作用机制尚不很清楚，据认为是 伴随着重氮甲烷的生成及在酸性条件下生 成亚硝酸，直接作用于细胞内的DNA复制 系统，从而诱发了变异。
• MNNG的诱变作用随pH的升高而增强。
• (二)操作步骤
• 1．单孢子悬液制备 取斜面，参加6ml 0.1mol ／L pH6.0的磷酸缓冲液，用接种环刮下孢子， 振荡试管，立即通过带滤纸漏斗过滤，由此制得 单孢子悬液，假设孢子液浑浊状，其孢子浓度可 达l06个／ml，此为待处理孢子悬液。
一、开发新的代谢产物的途径
(1) 从自然界别离新的微生物菌株，或采用新的检 阅方法筛选新的代谢产物。
(2) 对微生物的代谢产物进展化学修饰。 (3) 利用微生物转化改造代谢产物的构造。 (4) 通过原生质体融合获得新的代谢产物。 (5) DNA重组技术。
二、筛选微生物新的代谢产物 的程序
突变型菌株的筛选
• 与营养缺陷型对应的是野生型。
• 能满足野生型菌株正常生长的培养基称根本培 养基(MM)；
三、筛选微生物代谢产物的目标
• 筛选抑制抗生素抗性菌株的活性物质； • 筛选抗肿瘤、抗病毒的活性物质； • 研究有药理活性的酶抑制剂及免疫调节剂； • 寻找食品工业最好的酵母培养物； • 筛选降解有害物质的微生物以及治疗上具有低
毒、长效的化学药物等。
四、筛选微生物代谢产物的方法
(一)直接方法 为了尽快确定微生物代谢产物的利用前途，在体外
试验测得活性后，可以将培养液的有效成分直接 作用于机体，观察被测样品的疗效。 这种直接确定代谢产物用途的方法亦称动物体内治 疗试验。
(二)间接方法
筛选医用抗生素，可用细茵、真菌、病毒或肿瘤 模型，寻找抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗肿瘤 抗生素、酶抑制剂、免疫制剂等有效物质。
• 其准确的作用机制尚不很清楚，据认为是 伴随着重氮甲烷的生成及在酸性条件下生 成亚硝酸，直接作用于细胞内的DNA复制 系统，从而诱发了变异。
• MNNG的诱变作用随pH的升高而增强。
• (二)操作步骤
• 1．单孢子悬液制备 取斜面，参加6ml 0.1mol ／L pH6.0的磷酸缓冲液，用接种环刮下孢子， 振荡试管，立即通过带滤纸漏斗过滤，由此制得 单孢子悬液，假设孢子液浑浊状，其孢子浓度可 达l06个／ml，此为待处理孢子悬液。
一、开发新的代谢产物的途径
(1) 从自然界别离新的微生物菌株，或采用新的检 阅方法筛选新的代谢产物。
(2) 对微生物的代谢产物进展化学修饰。 (3) 利用微生物转化改造代谢产物的构造。 (4) 通过原生质体融合获得新的代谢产物。 (5) DNA重组技术。
二、筛选微生物新的代谢产物 的程序
突变型菌株的筛选
• 与营养缺陷型对应的是野生型。
• 能满足野生型菌株正常生长的培养基称根本培 养基(MM)；
菌种选育方法ppt课件
重组质粒发生DNA片段脱落； 表达产物不稳定。
40
工程菌不稳定性的原因
工程菌稳定与否，与重组质粒本身的分子组成、宿主细胞生理 和遗传性及环境条件等因素有关。
质粒本身的分子结构：引起工程菌不稳定常常是由于稳定区 受到影响。另外可能由于重组质粒上有重复序列，或与宿主 染色体有部分同源等都会造成质粒的不稳定
B．抗生素依赖变异法 即通过诱变使宿主细胞成为某抗生素的依赖
性突变株，只有存该抗生素存在时宿主细胞才能生长，而重组质粒上含 有该抗生素的非依赖性基因，将重组质粒导入宿主细胞后，所得的克隆 菌就能在不含抗生素的培养基中生长。
C．营养缺陷型法 与上述抗生素依赖变异法相类似。其原理是通过
诱变使宿主细胞染色体缺失生长所必需的某一基因，而将该基因插入到 重组质粒中，然后选择适当组成的培养基使失去重组质粒的细胞不能存 活，而只有含重组质粒的细胞才能生长。
35
重组子筛选-蓝白筛选
36
DNA重组－重组子的筛选及表达菌株的转化
重组质粒的提取 表达菌株感受态细胞的制备 转化及复苏
37
外源基因在大肠杆菌中的诱导表达Leabharlann SDS－PAGE 免疫分析
细胞 破碎
蛋白 分离
培养
滤
凝胶
免疫
纸
分析
NC 膜
＋
转膜 38
工程菌的稳定性问题
由工程菌产生的珍稀药物如：胰岛素、干扰素、人生长激素、 乙肝表面抗原、人促红细胞生成素(EPO)、重组激酶、集落 刺激因子GM-CSF等，成本大大下降
45
菌种退化原因
基因突变 自发负突变 回复突变：生产株成为野生型
分离现象：多核（或单核）但是DNA双链之一发生 突变，随着传代，核发生分离，导致突变基因和未 突变基因的分离。
40
工程菌不稳定性的原因
工程菌稳定与否，与重组质粒本身的分子组成、宿主细胞生理 和遗传性及环境条件等因素有关。
质粒本身的分子结构：引起工程菌不稳定常常是由于稳定区 受到影响。另外可能由于重组质粒上有重复序列，或与宿主 染色体有部分同源等都会造成质粒的不稳定
B．抗生素依赖变异法 即通过诱变使宿主细胞成为某抗生素的依赖
性突变株，只有存该抗生素存在时宿主细胞才能生长，而重组质粒上含 有该抗生素的非依赖性基因，将重组质粒导入宿主细胞后，所得的克隆 菌就能在不含抗生素的培养基中生长。
C．营养缺陷型法 与上述抗生素依赖变异法相类似。其原理是通过
诱变使宿主细胞染色体缺失生长所必需的某一基因，而将该基因插入到 重组质粒中，然后选择适当组成的培养基使失去重组质粒的细胞不能存 活，而只有含重组质粒的细胞才能生长。
35
重组子筛选-蓝白筛选
36
DNA重组－重组子的筛选及表达菌株的转化
重组质粒的提取 表达菌株感受态细胞的制备 转化及复苏
37
外源基因在大肠杆菌中的诱导表达Leabharlann SDS－PAGE 免疫分析
细胞 破碎
蛋白 分离
培养
滤
凝胶
免疫
纸
分析
NC 膜
＋
转膜 38
工程菌的稳定性问题
由工程菌产生的珍稀药物如：胰岛素、干扰素、人生长激素、 乙肝表面抗原、人促红细胞生成素(EPO)、重组激酶、集落 刺激因子GM-CSF等，成本大大下降
45
菌种退化原因
基因突变 自发负突变 回复突变：生产株成为野生型
分离现象：多核（或单核）但是DNA双链之一发生 突变，随着传代，核发生分离，导致突变基因和未 突变基因的分离。
《菌种选育》PPT课件
微生物工业对大规模生产用菌的要求原则：
（1）所需培养基易得，价格低廉； （2）培养和发酵条件温和（糖浓度、温度、pH、
溶解氧、渗透压等） （3）生长速度和反应速度较快，发酵周期短 （4）单产高 （选择野生型、营养缺陷型或调节
突变株）
（5）抗病毒能力强 （6）菌种纯粹，不易变异退化，稳定性好 （7）菌体不是病源菌，不产生任何有害的生
二、重要工业微生物的分离方法
•施加选择压力的分离方法：
1 、富集液体培养 ：指能增加混合菌群中所 需菌株的数量的一种技术。
要领： 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群生长的条件。
e.g. 供给特殊的基质或加入某些抑制剂。
❖ 注意：所需类型的菌株生长的结果，有时会 改变培养基的性质，从而改变选择压力，使 其他微生物生长。
❖ 收集在腐烂的稻草和其它植物材料中的嗜热放线菌孢子可在 空气搅动下进行，并可用简单的沉淀室收集孢子。然后，用 取样器将空气撞击在培养基的平板上，这样可以减少分离平 板中的细菌数目。
❖ 在分离前添加一些固体基质(如把几种基质加在土壤中)或洒些 可溶性养分来强化培养基。
❖ 所谓诱饵技术是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。有人曾广泛使用石腊棒技术来分离诺卡 氏菌，从土壤中分离耐酸放线菌。近来,用花粉诱饵从土壤中 分离出13株小瓶菌，其中有些新种或亚种。
固体培养基四区划法接种法介绍如下：
步骤一
接种针先以火焰灭菌法灭菌
步骤二
轻触营养平板上无菌的琼脂处冷却
步骤三
以接种针轻触菌落，使接种针上沾有细菌。
步骤四
更换一个新的无菌营养平板
步骤五
将接种针上的细菌划于一个新的营养平板上。 此为第一菌区 。
《菌种选育》PPT课件
精选课件ppt
2
在提高筛选品质方面，由于过去对菌 体生理了解不够，只能随机筛选（random selection），大量筛选无特定标记的突变株， 因此筛选效率不佳；其后由菌株的生理研 究，以及由实际研发的经验，发展出合理 定向筛选（ rational selection ）技术。
精选课件ppt
3
菌种筛选方案
第三轮、第四轮…(操作同上)
精选课件ppt
5
初筛和复筛工作可以连续进行多轮， 直到获得较好的菌株为止。采用这种筛选 方案，不仅能以较少的工作量获得良好的 效果，而且，还可使某些眼前产量虽不很 高，但有发展前途的优良菌株不致于落选。
筛选获得的优良菌株还将进一步做工 业生产试验，考察它们对工艺条件和原料 等的适应性及遗传稳定性。
NS
100
100
UV
102
107
UV+VHr 127
135
34
39.16
38
41.69
47
60.09
精选课件ppt
26
替考拉宁推理选育结果（3）：
表3 菌株98-1-227传代后的生产能力和TA2-2组分含量
传代
相对活力
TA2-2(%)
1
100
56.21
2
102
59.99
3
98
55.54
4
85
48.38
图 精吡选哆课醇件p与pt 代谢拮抗物异烟肼的分子结构 15
梯度培养法培育若干代谢产物的生产菌
代谢产物 肌苷 肌苷 腺嘌呤 烟碱酸 色氨酸 甲硫氨酸 酪氨酸 亮氨酸 吡咯叠氮
生产菌 短小芽孢杆菌 棒杆菌 鼠伤寒沙门氏杆菌 衣藻 伤寒沙门氏杆菌 大肠杆菌 大肠杆菌 伤寒沙门氏杆菌 金色假单胞菌
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3
3．诱变处理 吸取MNNG溶液lml，加入到1m1孢 子悬液中，30℃振荡30min，立即稀释1000倍 停止作用，然后以10-2，10-4两个稀释度分离 培养，30℃ 3天后计数。
4．死亡率计算 将未处理的孢子液1ml加入1ml磷 酸缓冲液中，同上逐级稀释分离， 30℃下培养 3天。根据处理前后的活孢子数可计算出死亡率。
7
筛选营养缺陷型的步骤
• 诱变 • 淘汰野生型 • 检出缺陷型 • 确定生长谱
8
第三节 其他育种方式 杂交育种、原生质体育种
9
第四节 筛选新的代谢产物
10
一、开发新的代谢产物的途径
(1) 从自然界分离新的微生物菌株，或采用新的 检阅方法筛选新的代谢产物。
(2) 对已知微生物的代谢产物进行化学修饰。 (3) 利用微生物转化改造代谢产物的结构。 (4) 通过原生质体融合获得新的代谢产物。 (5) DNA重组技术。
11
二、筛选微生物新的代谢产物 的程序
12
13
突变型菌株的筛选
一、产量性状突变株的筛选
14
三、筛选微生物代谢产物的目标
• 筛选克服抗生素抗性菌株的活性物质； • 筛选抗肿瘤、抗病毒的活性物质； • 研究有药理活性的酶抑制剂及免疫调节剂； • 寻找食品工业最好的酵母培养物； • 筛选降解有害物质的微生物以及治疗上具有低
第三章 工业菌种的选育
• 工业菌种的育种： 是运用遗传学原理和技术对某个用于特定
生物技术目的的菌株进行的多方位的改造
目的： 强化 现存的优良性状 去除 不良性质 增加 新的性状
1
亚硝基胍诱变曲霉菌
• N—甲基—N‘-硝基-N-亚硝基胍(NGN，MNNG或
TG)对真核或原核微生物都有强烈的诱变作用。 • 其精确的作用机制尚不很清楚，据认为是伴随着
5．挑取菌落进行糖化酶及蛋白酶产量筛选．
4
第二节 营养缺陷型的选育
• 营养缺陷型是指通过诱变而产生的缺乏合成某些 营养物质如氨基酸、维生素和碱基等的能力，必 须在其基本培养基中加入相应的营养成分才能正 常生长的变异株。
• 与营养缺陷型对应的是野生型。
5
• 能满足野生型菌株正常生长的培养基称基பைடு நூலகம்培 养基(MM)；
重氮甲烷的生成及在酸性条件下生成亚硝酸，直 接作用于细胞内的DNA复制系统，从而诱发了变 异。 • MNNG的诱变作用随pH的升高而增强。
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• (二)操作步骤 1．单孢子悬液制备 取斜面，加入6ml 0.1mol／L pH6.0的磷酸缓冲液，用接种环刮下孢子，振荡 试管，立即通过带滤纸漏斗过滤，由此制得单孢 子悬液，若孢子液浑浊状，其孢子浓度可达l06个 ／ml，此为待处理孢子悬液。 2．MNNG溶液的制备 用分析天平称取2mg，加 入2ml 0.1mol／L pH 6.0磷酸缓冲液，于暗处振 荡溶解。
毒、长效的化学药物等。
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四、筛选微生物代谢产物的方法
(一)直接方法 为了尽快确定微生物代谢产物的利用前途，在体外
试验测得活性后，可以将培养液的有效成分直接 作用于机体，观察被测样品的疗效。 这种直接确定代谢产物用途的方法亦称动物体内治 疗试验。
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学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
• 在基本培养基中加入相应的营养成分的称补充 培养基(SM)；
• 能满足各种营养缺陷型生长的称完全培养基 (CM)，如牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基 等。
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营养缺陷型的用途
• 营养缺陷型在生产上和科学研究上用途很大。目
前生产氨基酸、核苷酸的菌种都是各种类型的缺 陷型。要研究代谢途径，育种技术都必须有营养 缺陷型的菌株为材料。 • 在育种工作中，很多突变高产菌株是营养缺陷型 菌株。
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3．诱变处理 吸取MNNG溶液lml，加入到1m1孢 子悬液中，30℃振荡30min，立即稀释1000倍 停止作用，然后以10-2，10-4两个稀释度分离 培养，30℃ 3天后计数。
4．死亡率计算 将未处理的孢子液1ml加入1ml磷 酸缓冲液中，同上逐级稀释分离， 30℃下培养 3天。根据处理前后的活孢子数可计算出死亡率。
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筛选营养缺陷型的步骤
• 诱变 • 淘汰野生型 • 检出缺陷型 • 确定生长谱
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第三节 其他育种方式 杂交育种、原生质体育种
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第四节 筛选新的代谢产物
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一、开发新的代谢产物的途径
(1) 从自然界分离新的微生物菌株，或采用新的 检阅方法筛选新的代谢产物。
(2) 对已知微生物的代谢产物进行化学修饰。 (3) 利用微生物转化改造代谢产物的结构。 (4) 通过原生质体融合获得新的代谢产物。 (5) DNA重组技术。
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二、筛选微生物新的代谢产物 的程序
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突变型菌株的筛选
一、产量性状突变株的筛选
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三、筛选微生物代谢产物的目标
• 筛选克服抗生素抗性菌株的活性物质； • 筛选抗肿瘤、抗病毒的活性物质； • 研究有药理活性的酶抑制剂及免疫调节剂； • 寻找食品工业最好的酵母培养物； • 筛选降解有害物质的微生物以及治疗上具有低
第三章 工业菌种的选育
• 工业菌种的育种： 是运用遗传学原理和技术对某个用于特定
生物技术目的的菌株进行的多方位的改造
目的： 强化 现存的优良性状 去除 不良性质 增加 新的性状
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亚硝基胍诱变曲霉菌
• N—甲基—N‘-硝基-N-亚硝基胍(NGN，MNNG或
TG)对真核或原核微生物都有强烈的诱变作用。 • 其精确的作用机制尚不很清楚，据认为是伴随着
5．挑取菌落进行糖化酶及蛋白酶产量筛选．
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第二节 营养缺陷型的选育
• 营养缺陷型是指通过诱变而产生的缺乏合成某些 营养物质如氨基酸、维生素和碱基等的能力，必 须在其基本培养基中加入相应的营养成分才能正 常生长的变异株。
• 与营养缺陷型对应的是野生型。
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• 能满足野生型菌株正常生长的培养基称基பைடு நூலகம்培 养基(MM)；
重氮甲烷的生成及在酸性条件下生成亚硝酸，直 接作用于细胞内的DNA复制系统，从而诱发了变 异。 • MNNG的诱变作用随pH的升高而增强。
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• (二)操作步骤 1．单孢子悬液制备 取斜面，加入6ml 0.1mol／L pH6.0的磷酸缓冲液，用接种环刮下孢子，振荡 试管，立即通过带滤纸漏斗过滤，由此制得单孢 子悬液，若孢子液浑浊状，其孢子浓度可达l06个 ／ml，此为待处理孢子悬液。 2．MNNG溶液的制备 用分析天平称取2mg，加 入2ml 0.1mol／L pH 6.0磷酸缓冲液，于暗处振 荡溶解。
毒、长效的化学药物等。
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四、筛选微生物代谢产物的方法
(一)直接方法 为了尽快确定微生物代谢产物的利用前途，在体外
试验测得活性后，可以将培养液的有效成分直接 作用于机体，观察被测样品的疗效。 这种直接确定代谢产物用途的方法亦称动物体内治 疗试验。
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学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
• 在基本培养基中加入相应的营养成分的称补充 培养基(SM)；
• 能满足各种营养缺陷型生长的称完全培养基 (CM)，如牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基 等。
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营养缺陷型的用途
• 营养缺陷型在生产上和科学研究上用途很大。目
前生产氨基酸、核苷酸的菌种都是各种类型的缺 陷型。要研究代谢途径，育种技术都必须有营养 缺陷型的菌株为材料。 • 在育种工作中，很多突变高产菌株是营养缺陷型 菌株。
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