天津商业大学：《生物工艺学》课程PPT教学课件（上）第二章 生物工业菌种与种子的扩大培养（2.1）生物工业菌种

第一节 工业生产常用的微生物 一、工业生产常用的微生物* · 从自然界中分离出来就能被利用； · 对野生菌株进行人工诱变，得到突变株才能被利用。 · 使用重组DNA技术改造的菌株 目前育种总趋势 从野生菌转向变异菌 自然选育转向代谢育种 从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。 第二章 生物工业菌种与种子的扩大培养

第一节 工业生产常用的微生物 一、工业生产常用的微生物* · 从自然界中分离出来就能被利用； · 对野生菌株进行人工诱变，得到突变株才能被利用。 · 使用重组DNA技术改造的菌株 目前育种总趋势 从野生菌转向变异菌 自然选育转向代谢育种 从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。 第二章 生物工业菌种与种子的扩大培养

由于发酵工程本身的发展以及遗传工程的介入，藻类 （alga）、病毒（virus）等也正在逐步地变为工业生产用 的生物。 尽管如此，目前人们对微生物的认识还是十分不够的 。已经初步研究的不超过自然界微生物总量的10%左右。 微生物的代谢产物据统计已超过一千三百多种，而大规 模生产的不超过一百多种； 微生物酶有近千种，而在工业上利用的不过四五十种。 可见潜力是很大的。 在工业生产中常用的微生物主要有细菌、酵母菌、霉 菌和放线菌

由于发酵工程本身的发展以及遗传工程的介入，藻类 （alga）、病毒（virus）等也正在逐步地变为工业生产用 的生物。 尽管如此，目前人们对微生物的认识还是十分不够的 。已经初步研究的不超过自然界微生物总量的10%左右。 微生物的代谢产物据统计已超过一千三百多种，而大规 模生产的不超过一百多种； 微生物酶有近千种，而在工业上利用的不过四五十种。 可见潜力是很大的。 在工业生产中常用的微生物主要有细菌、酵母菌、霉 菌和放线菌

工业生产常用的细菌有 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 乳酸杆菌(Lactobacillus lactics) 醋酸杆菌(Acetobacter) 棒状杆菌(Corynebacterium) 短杆菌(Brevibacterium) 用于生产： 生产淀粉酶(amylase） 蛋白酶（proteinase） 乳酸(lactic acid) 醋酸(acetic acid) 氨基酸(amino acid) 肌苷酸(inosinic acid) • 细菌（bacteria）： 属于单细胞原核生物 （ unicellular prokaryote），以典型 的二分分裂(binary)方式繁殖。 细胞生长时，环状染色体 （chromosome）被复制，细胞内的 蛋白质等组分同时增加一倍，然后在 细胞中部产生一横段间隔，染色体被 分开，继而间隔分裂形成两个相同的 子细胞。 如间隔不完全分裂就形成链状细 胞

工业生产常用的细菌有 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 乳酸杆菌(Lactobacillus lactics) 醋酸杆菌(Acetobacter) 棒状杆菌(Corynebacterium) 短杆菌(Brevibacterium) 用于生产： 生产淀粉酶(amylase） 蛋白酶（proteinase） 乳酸(lactic acid) 醋酸(acetic acid) 氨基酸(amino acid) 肌苷酸(inosinic acid) • 细菌（bacteria）： 属于单细胞原核生物 （ unicellular prokaryote），以典型 的二分分裂(binary)方式繁殖。 细胞生长时，环状染色体 （chromosome）被复制，细胞内的 蛋白质等组分同时增加一倍，然后在 细胞中部产生一横段间隔，染色体被 分开，继而间隔分裂形成两个相同的 子细胞。 如间隔不完全分裂就形成链状细 胞

bacterium plasmid bacterial chromosome 1)m

E.coli cells

• 酵母菌（yeast） 酵母菌为单细胞真核生物（ unicellular eukaryote），在自然界 中普遍存在，主要分布于含糖质较多的的酸性环境中，如水果、蔬菜、 花蜜（nectar）和植物叶子上，以及果园土壤中。石油酵母（ petroleum yeast）较多地分布在油田周围的土壤中。 酵母菌大多为腐生，常以单个细胞存在，以发芽形式进行繁殖。母 细胞体积长到一定程度时就开始发芽。芽长大的同时母细胞缩小，在母 子细胞间形成隔膜，最后形成同样大小的两个细胞。如果子芽不与母细 胞脱离就形成链状细胞，称为假菌丝(pseudomycelium)。 工业上用的酵母菌有：啤酒酵母( Saccharomyces cerevisiae)、假 丝酵母(Candida)、类酵母(Saccharomycodes)等，用于酿酒(Brewing)、 制造面包、制造低凝固点石油、生产脂肪酶（lipase），以及生产可食 用、药用和饲料用酵母菌体蛋白等

• 酵母菌（yeast） 酵母菌为单细胞真核生物（ unicellular eukaryote），在自然界 中普遍存在，主要分布于含糖质较多的的酸性环境中，如水果、蔬菜、 花蜜（nectar）和植物叶子上，以及果园土壤中。石油酵母（ petroleum yeast）较多地分布在油田周围的土壤中。 酵母菌大多为腐生，常以单个细胞存在，以发芽形式进行繁殖。母 细胞体积长到一定程度时就开始发芽。芽长大的同时母细胞缩小，在母 子细胞间形成隔膜，最后形成同样大小的两个细胞。如果子芽不与母细 胞脱离就形成链状细胞，称为假菌丝(pseudomycelium)。 工业上用的酵母菌有：啤酒酵母( Saccharomyces cerevisiae)、假 丝酵母(Candida)、类酵母(Saccharomycodes)等，用于酿酒(Brewing)、 制造面包、制造低凝固点石油、生产脂肪酶（lipase），以及生产可食 用、药用和饲料用酵母菌体蛋白等

真核细胞结构示意图

真核细胞结构示意图

• 霉菌（mould） 霉菌不是一个分类学上的名词。凡生长在营养 基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝的真菌 (fungi)统称为霉菌。 霉菌在自然界分布很广，大量存在于土壤、空 气、水和生物体内外等处。它喜欢偏酸性环境， 大多数为好氧性(aerobiotic)，多腐生，少数寄生。 霉菌的繁殖能力很强，它以无性孢子和有性孢子 进行繁殖，大多以无性孢子繁殖为主

• 霉菌（mould） 霉菌不是一个分类学上的名词。凡生长在营养 基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝的真菌 (fungi)统称为霉菌。 霉菌在自然界分布很广，大量存在于土壤、空 气、水和生物体内外等处。它喜欢偏酸性环境， 大多数为好氧性(aerobiotic)，多腐生，少数寄生。 霉菌的繁殖能力很强，它以无性孢子和有性孢子 进行繁殖，大多以无性孢子繁殖为主

生长方式是菌丝末端的伸长和顶端分支，彼 此交错呈网状。菌丝的长度即受遗传性的控制， 又受环境的影响，其分支数量取决于环境条件。 菌丝或呈分散生长，或呈菌丝团状生长。 工业上常用的霉菌有： 藻状菌纲的根霉、毛霉、犁头霉，子囊菌纲 的红曲霉，半知菌类的曲霉、青霉等； 产品： 酶制剂（enzyme preparation）、抗生素 (antibiotic)、有机酸（organic acid）及甾体激素 （steroid hormone） 等

生长方式是菌丝末端的伸长和顶端分支，彼 此交错呈网状。菌丝的长度即受遗传性的控制， 又受环境的影响，其分支数量取决于环境条件。 菌丝或呈分散生长，或呈菌丝团状生长。 工业上常用的霉菌有： 藻状菌纲的根霉、毛霉、犁头霉，子囊菌纲 的红曲霉，半知菌类的曲霉、青霉等； 产品： 酶制剂（enzyme preparation）、抗生素 (antibiotic)、有机酸（organic acid）及甾体激素 （steroid hormone） 等

• 放线菌(Actinomycetes) 放线菌因菌落呈放线状而得名。它是一个原核 生物类群，在自然界中分布很广，尤其在含有机质 丰富的微碱性土壤中较广。大多腐生，少数寄生。 放线菌主要以无性孢子进行繁殖，也可借菌丝 片段进行繁殖。后一种繁殖方式见于液体沉没培养 （submerged cultures）中。其生长方式是菌丝末 端伸长和分支，彼此交错成网状结构，成为菌丝体 。菌丝长度即受遗传性的控制，又与环境相关

• 放线菌(Actinomycetes) 放线菌因菌落呈放线状而得名。它是一个原核 生物类群，在自然界中分布很广，尤其在含有机质 丰富的微碱性土壤中较广。大多腐生，少数寄生。 放线菌主要以无性孢子进行繁殖，也可借菌丝 片段进行繁殖。后一种繁殖方式见于液体沉没培养 （submerged cultures）中。其生长方式是菌丝末 端伸长和分支，彼此交错成网状结构，成为菌丝体 。菌丝长度即受遗传性的控制，又与环境相关