產(chǎn)黃青霉是青霉素工業(yè)生產(chǎn)的常用菌,利用誘變育種和基因工程育種方法獲得高產(chǎn)菌并進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)?;卮鹣铝袉栴}:
(一)菌種的選育及保存。
(二)發(fā)酵過程及產(chǎn)物分離純化。發(fā)酵流程為:活化培養(yǎng)→一級(jí)種子罐→二級(jí)種子罐→發(fā)酵罐(發(fā)酵)→放罐。
(1)誘變育種。在山梨醇溶液中用酶水解產(chǎn)黃青霉細(xì)胞壁,得到原生質(zhì)體,推測山梨醇溶液的作用是 維持滲透壓,防止原生質(zhì)體被破壞維持滲透壓,防止原生質(zhì)體被破壞。用15W的紫外線在距離培養(yǎng)瓶20cm處照射產(chǎn)黃青霉原生質(zhì)體,誘發(fā)其發(fā)生變異。為檢測是否發(fā)生變異,可利用顯微鏡觀察其細(xì)胞核中染色體 結(jié)構(gòu)和數(shù)目結(jié)構(gòu)和數(shù)目變化,也可以接種到固體培養(yǎng)基上,經(jīng)培養(yǎng)后觀察 菌落形態(tài)菌落形態(tài)變化。
(2)基因工程育種。
①將產(chǎn)黃青霉涂布于三種抗生素的一系列不同濃度的平板上,在26℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12小時(shí),研究菌落生長情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),四環(huán)素濃度達(dá)250μL/mL,菌落數(shù)開始減少,氯霉素濃度高達(dá)500μL/mL,菌落仍然能正常生長,10μL/mL腐草霉素足以抑制菌落生長。據(jù)此推測,應(yīng)該選用 腐草霉素抗性腐草霉素抗性基因作為篩選標(biāo)記基因。
②獲得促進(jìn)產(chǎn)黃青霉大量合成青霉素的目的基因,經(jīng)PCR擴(kuò)增后,連接到真菌表達(dá)載體上,真菌表達(dá)載體上除了有標(biāo)記基因、復(fù)制起點(diǎn)還有 啟動(dòng)子和終止子啟動(dòng)子和終止子,使目的基因得以表達(dá)。
③利用PEG介導(dǎo)的原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化法將表達(dá)載體導(dǎo)入產(chǎn)黃青霉原生質(zhì)體。影響轉(zhuǎn)化效率的因素除表達(dá)載體的大小和數(shù)量、PEG濃度及外界因素外,還有 原生質(zhì)體數(shù)量、原生質(zhì)體生理狀態(tài)、PEC作用時(shí)間原生質(zhì)體數(shù)量、原生質(zhì)體生理狀態(tài)、PEC作用時(shí)間等(寫出2點(diǎn))。
(3)菌種保存。以上兩種方法篩選得到的高產(chǎn)菌,一般通過制備繁殖體孢子,利用真空干燥,低溫長期保存。采用孢子保存而不直接保存菌絲的原因是 孢子處于休眠狀態(tài),不易突變孢子處于休眠狀態(tài),不易突變。
(4)發(fā)酵條件的控制:產(chǎn)黃青霉菌絲生長溫度為27℃左右,分泌青霉素溫度為20℃左右。所以種子罐的溫度一般要比發(fā)酵罐的 高高。產(chǎn)黃青霉培養(yǎng)基的pH應(yīng)控制為 中性偏酸中性偏酸,增加培養(yǎng)基中溶氧量的方法有控制通入無菌空氣的速度和控制 攪拌攪拌速度。發(fā)酵過程會(huì)產(chǎn)生泡沫,需要用消沫劑除去泡沫,以提高發(fā)酵效率。下列哪些因素會(huì)使發(fā)酵液產(chǎn)生的泡沫增多?ABCDABCD。
A.發(fā)酵菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)氣增多
B.加速攪拌發(fā)酵液
C.通氣增多
D.培養(yǎng)基黏度高
(5)產(chǎn)物的分離純化:發(fā)酵過程結(jié)束后,可通過 離心或過濾離心或過濾得到發(fā)酵液,加少量絮凝劑沉淀蛋白后,根據(jù)青霉素易溶于有機(jī)溶劑的特性,可采用 萃取萃取的方法進(jìn)一步分離純化。
【答案】維持滲透壓,防止原生質(zhì)體被破壞;結(jié)構(gòu)和數(shù)目;菌落形態(tài);腐草霉素抗性;啟動(dòng)子和終止子;原生質(zhì)體數(shù)量、原生質(zhì)體生理狀態(tài)、PEC作用時(shí)間;孢子處于休眠狀態(tài),不易突變;高;中性偏酸;攪拌;ABCD;離心或過濾;萃取
【解答】
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