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微生物工程复习资料 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）1953 Watson 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= A  B  100 % 原生质体再生率= CB  100% A AB 微生物工程复习资料 6、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。 7、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。 8、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