文档介绍：《微生物菌种选育实验》是一门涉及食品理化分析、微生物学实验且由学生自行设计实验方案的综合性、设计性实验课程,集中三周时间开课。
一、实验目的
通过本环节训练,加深对发酵工程上游技术中菌种筛选的认识;学会常规选种方法;掌握微生物诱变育种的方法;掌握常规工业微生物菌种保藏法;树立科学认真仔细的态度,培养科研协作精神。
二、实验内容
实验一工业微生物菌种分离
根据一定的生产目的如产酶、产酸、产酯等,建立不同的筛选模型,并从特定的样品如曲药、酸乳、土壤中筛选出高产适宜的菌株。
1、分离培养基的配制
2、无菌器材的准备
3、菌悬液的制备
4、接种
5、培养
6、初步鉴定
(1) 菌落形态
(2) 个体形态
7、斜面接种培养
实验二工业微生物菌种复筛
通过摇瓶培养对实验一所得的菌株的生产性能进行精确的定量测定。
1、发酵培养基的配制;
2、目的菌株的摇瓶培养;
3、发酵液的生理活性测定。
实验三微生物的诱变育种
用紫外线对实验一所得的高产菌株进行诱变,并测定诱变后的菌株的生产能力。
1、单细胞(或单孢子) 悬液的制备;
2、致死曲线的测定;
3、诱变处理;
4、初筛;
5、复筛;
6、菌种保藏。
三、实验要求
,在教师指导下由学生自主完成实验。
,要求学生完成一篇微型小论文。论文的撰写应本着实事求是的原则,对所做实验过程和数据进行认真、严格的记录和处理,并进行独立分析,不得抄袭他人的数据。
四、考核办法
1、考核内容:实验方案、实验态度、操作技能、实验报告等。
2、考核办法:按照实验方案、实验态度、操作技能、实验报告等内容综合考核学生,得到学生该门实验课程的成绩。成绩考核采用优秀、良好、中等、及格、不及格五级记分制。
3、考核标准:以实际操作技能和分析解决问题的技能为主,实验考核内容各单项所占分数比例为实验方案20%、实验态度10%、操作技能40%、实验报告30%。
微生物菌种选育概述
微生物的菌种对进行微生物工作来讲是非常重要的。没有“种”无法进行微生物的科学研究;没有良种,不能进行发酵工业的生产。所以微生物的很多工作都是围绕着—个“种”字而进行的。
菌种选育包括选种和育种两方面的内容。选种是根据微生物的特性,挑选出符合需要的菌种,一方面可以根据有关信息向菌种保藏机构、工厂或科研单位直接索取;另一方面根据所需菌种的形态、生理、生态和工艺特点的要求,采用各种分离筛选方法,从自然界特定的生态环境中以特定的方法分离出新菌株。其次是育种的工作,根据菌种的遗传特点,在已有的菌种基础上,采用诱变或杂交等方法,迫使菌种发生变异,改良菌株的生产性能,使产品产量、质量不断提高。第三当菌种的性能下降时,还要设法使它复壮。最后还要有合适的工艺条件和合理先进的设备与之配合,这样菌种的优良性能才能充分发挥。
第一节工业微生物的分离筛选
菌株分离、筛选虽为两个环节,但却不能绝然分开,因为分离中的一些措施本身就具有筛选作用。工业微生物产生菌的筛选一般包括两大部分:一是从自然界分离所需要的菌株,二是把分离到的野生型菌株进一步纯化并进行代谢产物鉴别。
菌株的分离和筛选一般可分为采样、富集、分离、产物鉴别几个步骤(见图)。
一、采样
(一)从土壤中采样
土壤样品往往是首选的采集目标:土壤由于具备了微生物所需的营养、空气和水分,是微生物最集中的地方;从土壤中几乎可以分离到任何所需的菌株,空气、水中的微生物也都来源于土壤。
土壤中微生物分布规律:一般情况下,土壤中含细菌数量最多,且每克土壤的含菌量大体有如下的递减规律:细菌(108)>放线菌(107)>霉菌(106)>酵母菌(105)>藻类(104)>原生动物(103),其中放线菌和霉菌指其孢子数。
在分离菌株前要根据分离筛选的目的,到相应的环境和地区去采集样品:因为各种微生物由于生理特性不同,在土壤中的分布也随着地理条件、养分、水分、土质、季节而有很大的变化。
1、土壤有机质含量和通气状况
(1) 耕作土、菜园土和近郊土壤适合于细菌、放线菌生长。
(2) 山坡上的森林土适合霉菌、酵母菌生长繁殖。
(3) 采土样最好的土层是5—25cm。
2、土壤酸碱度和植被状况
土壤酸碱度会影响微生物种类的分布。偏碱的土壤()环境,适合于细菌、放线菌生长。反之在偏酸的土壤()环境下,霉菌、酵母菌生长旺盛。
3、地理条件
4、季节条件
秋季采土样最为理想。
5、采样方法
用取样铲,将表层5cm左右的浮土除去,取5—25cm处的土样10—25g,装人事先推备好的塑料袋内扎好。北方土壤干燥,可在10一30cm处取样。给塑料袋编号并记录地点、土壤质地、植被名称、时间