编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE11页共NUMPAGES11页第PAGE\*MERGEFORMAT11页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT11页第二章工业微生物基础●知识要点和教学要求1）、了解微生物的特点2）、了解常见的工业微生物3）、掌握工业微生物菌种的分离和选育4）、掌握工业微生物菌种的改良5）、掌握工业微生物菌种的保藏6）、掌握工业微生物菌种的扩大培养●能力培养要求通过本章节的学习，学生能掌握工业微生物菌种的分离和选育、改良和保藏方法，以及菌种扩大培养的基本工艺。●教案内容2.1微生物的特点（1）种类多，分布广目前已发现的微生物在10万种以上。不同种类的微生物具有不同的代谢方式，能分解各式各样的有机物质和无机物质，当前国内外积极利用微生物来防治公害，分解三废中许多毒性强、结构复杂的物质。另一方面，不同微生物在生化过程中积累不同的代谢产物，所以发酵工业上常利用各种微生物来生产各种产品，如酒类、酒精、丙酮丁醇、抗生素、酶制剂、有机酸、氨基酸、核酸、维生素、菌体蛋白、医药产品和化工产品等到。（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2.2常见的工业微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。微生物工业的范围微生物工业越来越深地同国民经济各部门发生关系，涉及的范围十分广泛，而且越来越大，大致可分为下列14类：（1）酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒等）（2）食品工业（酱、酱油、食醋、腐乳、面包、酸乳等）（3）有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇等）（4）抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素等）（5）酶制剂发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等）（6）酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等）（7）氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等）（8）核苷酸类物质发酵工业肌苷酸、肌苷等）（9）维生素发酵工业（维生素B2、维生素B12等）（10）生理活性物质发酵工业（激素、赤霉素等）（11）微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白等）（12）微生物环境净化工业（利用微生物处理废水、污水等）（13）生物能工业（沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等能源物质）（14）微生物冶金工业（利用微生物探矿、冶金、石油脱硫等）2.3工业微生物菌种的分离和选育2.3.1微生物菌种的分离从自然界分离新菌种一般包括以下几个步骤；采样、增殖培养、纯种分离和性能测定等几个步骤。1.采样：采样地点的确定要根据筛选的目的、微生物的分布概况及菌种的主要特征与外界环境关系等，进行综合、具体地分析来决定。如果预先不了解某种生产菌的具体来源，一般可从土壤中分离。采土方法多在选好地点后，用小铲去除表土，取离地面5-15cm处的土壤几十克，盛入预先消毒好的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，记录采样时间、地点、环境情况等，以备查考。一般土壤中芽孢杆菌、放线菌和霉素的孢子2.增殖培养：收集到的样品，如含所需菌种较多，可直接进行分离。如果样品含所需菌种很少，就要设法增加该菌的数量，进行增殖（富集）。所谓增殖培养就是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以促使所需菌株大量繁殖，从而有利于分离它们。例如筛选纤维素酶产生菌时，以纤维素作为唯一碳源进行增殖培养，使得不能分解纤维素的菌不能生长；筛选脂肪酶产生菌时，以植物油作为唯一碳源进行增殖培养，能更快更准确地将脂肪酶产生菌分离出来。3.纯种分离：通过增殖培养还不能得到微生物的纯种，生产菌在自然条件下通常是与各种菌混杂在一起的，所以有必要进行分离纯化，才能获得纯种。分离方法很多，常用的有划线法和稀释法。4.生产性能的测定：一般采用两步法，即初筛和复筛，经过多次重复筛选，直至获得者-3株较好的菌株，供发酵条件的摸索和生产试验，进而作为育种的出发菌株。2.3.2菌种选育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。育种的目的，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。工业微生物育种的基本方法的包括自然选育、生产育种、抗噬菌体菌株的选育、诱变育种、代谢控制育种及基因重组定向育种等。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。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