(2)阶梯性筛选法无法知道微生物究竟能耐受多少高浓度的药物药物的抗性变异也是逐步发展的,时间上是渐进的梯度平板法纸片扩散法第31页,共49页,星期日,2025年,2月5日吡哆醇与代谢拮抗物异烟肼的分子结构梯度平板法也常用于抗代谢拮抗物突变株的筛选,以提高相应代谢产物的产量。如:吡哆醇高产菌株筛选第32页,共49页,星期日,2025年,2月5日梯度平板法(Gradientplate)第33页,共49页,星期日,2025年,2月5日?纸片扩散法与梯度平板法的原理类似,用打孔器将较厚的滤纸打成小圆片,并使纸片吸收一定浓度的药物,经干燥或不经干燥,放入涂布了菌悬液的平板上,一般9厘米的培养皿中等距放置三片为宜。经培养后观察围绕纸片的抑菌圈,抑菌圈内出现的可能就是抗性菌。纸片扩散法第34页,共49页,星期日,2025年,2月5日阶梯性筛选法的缺点?阶梯性筛选法只有在抑制区域才能挑选抗性菌,而低浓度区域面积较大,优良的抗性突变株若被分散在低浓度区域或远离纸片的区域,则可能没有被检出,因此,漏检的几率较大。第35页,共49页,星期日,2025年,2月5日关于菌种选育理论与技术第1页,共49页,星期日,2025年,2月5日菌种选育是一门应用科学技术理论基础:微生物学、微生物遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程等。目的第2页,共49页,星期日,2025年,2月5日简化生产工艺条件,缩短生产周期菌种选育的目的研究抗生素生物合成调控的机制科研生产分析抗生素生物合成途径获得带遗传标记的菌株了解菌种遗传背景改变产品组分、改进质量条件抵抗不良培养条件适应新的原材料提高产量提供分子遗传学研究材料产生新的生物活性物质第3页,共49页,星期日,2025年,2月5日青霉素生产菌种的选育目前工业发酵水平经诱变85000U/mlWisQ176,900U/ml产黄青霉,20U/ml点青霉,2U/ml1943年,发霉的甜瓜1928年,Fleming第4页,共49页,星期日,2025年,2月5日菌种选育的基本方法根据菌种自然变异而进行的自然选育。用人工方法引起菌种变异或形成新的杂种,再按照工业要求进行筛选来获得新的变种或杂种。包括诱变育种,杂交育种,原生质体育种,基因工程育种等。第5页,共49页,星期日,2025年,2月5日第一节自然选育自然选育(naturalscreening)是指利用微生物在一定条件下产生自发突变的原理,通过分离、筛选排除衰退型菌株,从中选出维持或高于原有生产菌株的过程,以达到稳定或提高生产的目的。自然选育的目的淘汰衰退菌种,保存优良菌株,纯化菌种,防止菌种衰退,稳定生产,提高发酵产量。第6页,共49页,星期日,2025年,2月5日一、菌种衰退的原因菌种遗传特性的改变经诱变剂处理后的退化变异菌种生理状况的改变(培养条件)导致衰退可能的原因:沙土管长期保藏、连续传代、新陈代谢产生的诱变物质、多因素低剂量诱变效应、互变异构现象等。第7页,共49页,星期日,2025年,2月5日二、自然选育的一般过程第8页,共49页,星期日,2025年,2月5日1、单孢子悬浮液的制备 定量稀释后制成50~200个单细胞/ml的菌悬液。2、分离及单菌落培养 根据计数结果,按丝状真菌、放线菌菌落大小不同,分离量以5~20个菌落/平皿为宜。3、筛选 将分离培养后的各型单菌落,接斜面培养,成熟后接入发酵瓶,测定发酵单位的过程称为筛选。它分初筛、复筛两个过程。第9页,共49页,星期日,2025年,2月5日优点 简单易行缺点 效率低,进展慢,难以获得高产突变株 以微生物的自然变异为基础的生产选种几率并不是很高,一个基因的自然突变频率仅10-6~10-10目的 纯化、复壮菌种第10页,共49页,星期日,2025年,2月5日第二节诱变育种诱变育种(mutationbreeding)是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群体,促进其突变率大幅提高,然后采用简便、高效的筛选方法,从中选出少数具有优良性状的突变菌株。优点:速度快,收效大,方法简便。缺点:诱发突变缺乏定向性,工作量大。诱变育种工作主要包括出发菌株的选择、诱变处理和筛选突变株三个部分。第11页,共49页,星期日,2025年,2月5日出发菌株(沙土管或冷冻管)诱变育种的一般步骤第12页,共49页,星期日,2025年,2月5日一、诱变剂的种类物理诱变剂:主要包括物理辐射中的各种射线 化学诱变剂:与DNA发生作