开封大学：《生化生产工艺学》课程教学资源（PPT课件）第二章 工业微生物基础

第二章工业微生物基础 1、微生物的特点 2、常见的工业微生物 3、工业微生物菌种的分离和选育 4、工业微生物菌种的改良 5、工业微生物菌种的保藏 6、工业微生物菌种的扩大培养 教 学 内 容

第二章工业微生物基础 1、微生物的特点 2、常见的工业微生物 3、工业微生物菌种的分离和选育 4、工业微生物菌种的改良 5、工业微生物菌种的保藏 6、工业微生物菌种的扩大培养 教 学 内 容

重点内容 一、微生物的特点 1、种类多，分布广 2、高面积-体积比，代谢能力强 3、生长迅速，繁殖快 4、适应性强，容易培养 5、易变性 二、常见的工业微生物 微生物 指是指那些个 体微小，结构 简单，必须借 助显微镜的帮 助才能看清它 们外形的一群 微小生物。 广义的微生物包括病毒、立克次氏体、细菌、放线菌、酵母菌、 霉菌、单细胞藻类、原生动物和支原体等。在发酵工业中经常遇到的 是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌及危害、放线菌生长的噬菌体

重点内容 一、微生物的特点 1、种类多，分布广 2、高面积-体积比，代谢能力强 3、生长迅速，繁殖快 4、适应性强，容易培养 5、易变性 二、常见的工业微生物 微生物 指是指那些个 体微小，结构 简单，必须借 助显微镜的帮 助才能看清它 们外形的一群 微小生物。 广义的微生物包括病毒、立克次氏体、细菌、放线菌、酵母菌、 霉菌、单细胞藻类、原生动物和支原体等。在发酵工业中经常遇到的 是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌及危害、放线菌生长的噬菌体

1、细菌 芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内 形 成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体。 抗热、抗 辐射、抗化学物质。如热解糖梭菌的营养细胞在50 度下经短时间即被杀死，而它的一群芽孢在132度下 经4分多钟才能杀死其中的50%。 2、放线菌 属原核单细胞生物，有球菌、杆菌和螺旋菌三类，分革兰氏 阳性菌和阴性菌。在发酵专业中常用的是杆菌，它易形成芽孢。 属原核生物，菌落呈放射状，广泛存在于泥土中，最大经济 价值是用来生产抗生素

1、细菌 芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内 形 成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体。 抗热、抗 辐射、抗化学物质。如热解糖梭菌的营养细胞在50 度下经短时间即被杀死，而它的一群芽孢在132度下 经4分多钟才能杀死其中的50%。 2、放线菌 属原核单细胞生物，有球菌、杆菌和螺旋菌三类，分革兰氏 阳性菌和阴性菌。在发酵专业中常用的是杆菌，它易形成芽孢。 属原核生物，菌落呈放射状，广泛存在于泥土中，最大经济 价值是用来生产抗生素

3、霉菌 4、酵母菌 属真核生物，俗称丝状真菌。在发酵工业、农业、 食品和皮革等方面有重要用途，但易引起工业原料、 产品和农副产品的发霉变质。 属真核单细胞生物，主要生长在偏酸含糖量 较高的环境中，中酒精、饮料等生产中有重要用 途

3、霉菌 4、酵母菌 属真核生物，俗称丝状真菌。在发酵工业、农业、 食品和皮革等方面有重要用途，但易引起工业原料、 产品和农副产品的发霉变质。 属真核单细胞生物，主要生长在偏酸含糖量 较高的环境中，中酒精、饮料等生产中有重要用 途

5、噬菌体 噬菌体侵染细菌 过程课件欣赏 三、工业上常用的微生物及用途 列表超级链接 问题：在发酵生产 中，哪些是工业上 常用的微生物？ 是一种感染原核生物的病毒。分烈性噬菌 体和温和噬菌体。能严重危害发酵生产

5、噬菌体 噬菌体侵染细菌 过程课件欣赏 三、工业上常用的微生物及用途 列表超级链接 问题：在发酵生产 中，哪些是工业上 常用的微生物？ 是一种感染原核生物的病毒。分烈性噬菌 体和温和噬菌体。能严重危害发酵生产

四、工业微生物菌种的分离和选育 （一）分离 从自然界分离新菌种一般包括以下几个步骤：P12 采样 增殖培养 纯种分离 性能测定等几个步骤 地点 方法 目的 方法 方法 方法 育种

四、工业微生物菌种的分离和选育 （一）分离 从自然界分离新菌种一般包括以下几个步骤：P12 采样 增殖培养 纯种分离 性能测定等几个步骤 地点 方法 目的 方法 方法 方法 育种

（二）选育 1、选育的目的 就是要改善菌种的特性，使能提高产量、改进质量、降低成本、改革工艺、 方便管理及综合利用等。 2、基本方法 自然选育、生产育种、抗噬菌体菌株的选育、诱变育种、代谢控制育种及原生 质体技术和体外重组DNA技术（基因工程）等。 缺点：产量低、副产 物多、生产周期长。 菌种选育就是按照生产的要求，根据微生物的遗传和变异的理论，用 人工方法造成菌种变异，再经过筛选而达到菌种选育的目的。 名词 野生型菌株、变异菌株、菌种选育

（二）选育 1、选育的目的 就是要改善菌种的特性，使能提高产量、改进质量、降低成本、改革工艺、 方便管理及综合利用等。 2、基本方法 自然选育、生产育种、抗噬菌体菌株的选育、诱变育种、代谢控制育种及原生 质体技术和体外重组DNA技术（基因工程）等。 缺点：产量低、副产 物多、生产周期长。 菌种选育就是按照生产的要求，根据微生物的遗传和变异的理论，用 人工方法造成菌种变异，再经过筛选而达到菌种选育的目的。 名词 野生型菌株、变异菌株、菌种选育

原生质体融合基本过程示意图 诱变育种一般采用物理、化学诱变因素使微生物DNA的碱基 排列发生变化，以使排列错误的DNA模板形成异常的遗传信 息，造成某些蛋白结构变异，而使细胞的功能发生改变。 （此为较传统的方法P16） 代谢控制育种主要有两个方面：一方面是改变代谢通路的育 种，另一方面改变代谢自动调节系统的育种。 有关育种的方法在微生物学中已详细介绍，这里不再赘述

原生质体融合基本过程示意图 诱变育种一般采用物理、化学诱变因素使微生物DNA的碱基 排列发生变化，以使排列错误的DNA模板形成异常的遗传信 息，造成某些蛋白结构变异，而使细胞的功能发生改变。 （此为较传统的方法P16） 代谢控制育种主要有两个方面：一方面是改变代谢通路的育 种，另一方面改变代谢自动调节系统的育种。 有关育种的方法在微生物学中已详细介绍，这里不再赘述

原生质体融合基本过程示意图 P19 细胞壁 细胞壁溶解 细胞膜 营养细胞 原生质体 原生质体融合 融合细胞 原生质体形成 原生质体融合 细胞壁再生 名词 原生质体？ P18

原生质体融合基本过程示意图 P19 细胞壁 细胞壁溶解 细胞膜 营养细胞 原生质体 原生质体融合 融合细胞 原生质体形成 原生质体融合 细胞壁再生 名词 原生质体？ P18

五、工业微生物菌种的保藏 1、菌种保藏的目的 使菌种的生命得以延续并保持它们原有的生物学特性。 在基础的研究中，可保证同一菌种在工作过程及工作结束后，均可获得重复的实验结果。 对于有经济价值的生产菌，良好的保藏条件可保持其高产、高抗性等优良的性能。 对于通过生物工程技术所得的重组菌，则需保持其遗传特性的稳定。 2、菌种保藏的基本原理 使根据微生物生理、生化特点，人工地创造条件，使微生物处于代谢不活泼、 生长繁殖受抑制的休眠状态 。 这些人工造成的环境主要是低温、干燥、缺氧三方面，使菌株尽可能少发生突变， 以达到保持纯种的目的。 。 3、菌种保藏的具体方法 斜面保藏法和穿刺保藏法 干燥保藏法 悬液保藏法 冷冻干燥保藏法 液氨保藏法 低温保藏法

五、工业微生物菌种的保藏 1、菌种保藏的目的 使菌种的生命得以延续并保持它们原有的生物学特性。 在基础的研究中，可保证同一菌种在工作过程及工作结束后，均可获得重复的实验结果。 对于有经济价值的生产菌，良好的保藏条件可保持其高产、高抗性等优良的性能。 对于通过生物工程技术所得的重组菌，则需保持其遗传特性的稳定。 2、菌种保藏的基本原理 使根据微生物生理、生化特点，人工地创造条件，使微生物处于代谢不活泼、 生长繁殖受抑制的休眠状态 。 这些人工造成的环境主要是低温、干燥、缺氧三方面，使菌株尽可能少发生突变， 以达到保持纯种的目的。 。 3、菌种保藏的具体方法 斜面保藏法和穿刺保藏法 干燥保藏法 悬液保藏法 冷冻干燥保藏法 液氨保藏法 低温保藏法