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1、第四章微生物的遗传变异与菌种选育 第一节第一节 微生物遗传变异微生物遗传变异 第二节第二节 微生物的菌种选育微生物的菌种选育 第三节第三节 菌种的退化复壮及保藏菌种的退化复壮及保藏第一节第一节 微生物遗传变异微生物遗传变异一、遗传与变异的概念一、遗传与变异的概念遗传：遗传：遗传：遗传：是指亲代与子代的相似性，它使微生物的性是指亲代与子代的相似性，它使微生物的性是指亲代与子代的相似性，它使微生物的性是指亲代与子代的相似性，它使微生物的性状保持相对稳定，是微生物存在的根据。状保持相对稳定，是微生物存在的根据。状保持相对稳定，是微生物存在的根据。状保持相对稳定，是微生物存在的根据。变异：变异：变异：
2、变异：是指亲代与子代以及子代之间的不相似性，是指亲代与子代以及子代之间的不相似性，是指亲代与子代以及子代之间的不相似性，是指亲代与子代以及子代之间的不相似性，它使微生物更能适应外界环境的变化，从而促使它使微生物更能适应外界环境的变化，从而促使它使微生物更能适应外界环境的变化，从而促使它使微生物更能适应外界环境的变化，从而促使其在物种上发生进化其在物种上发生进化其在物种上发生进化其在物种上发生进化第一节 微生物遗传变异二、常见的微生物表型变异常见的微生物表型变异1、形态和结构的变异、形态和结构的变异 2、菌落变异、菌落变异 3、毒力变异、毒力变异 4、耐药性变异、耐药性变异 5、代谢的变异、代谢
3、的变异 6、抗原性的变异、抗原性的变异第一节 微生物遗传变异1.菌落形态变异菌落形态变异 在一定条件下，光滑型在一定条件下，光滑型(S型型)菌落可变为粗糙型菌落可变为粗糙型(R型型)，称为，称为SR变变异。异。S型的抗原丧失，毒力减弱。型的抗原丧失，毒力减弱。2.抗原变异抗原变异 由于细菌基因突变而引起其抗由于细菌基因突变而引起其抗原结构发生改变的变异类型。当编码细菌原结构发生改变的变异类型。当编码细菌的抗原结构的抗原结构(菌体抗原、鞭毛抗原、荚膜抗菌体抗原、鞭毛抗原、荚膜抗原原)的基因发生突变时，引起细菌抗原性变的基因发生突变时，引起细菌抗原性变异。异。第一节 微生物遗传变异3.抗性变异抗性
4、变异 是对某种化学药物或致死物理因是对某种化学药物或致死物理因子抗性的变异。如抗药性变异等，它和化子抗性的变异。如抗药性变异等，它和化学药物的存在并无关系。学药物的存在并无关系。4.营养型变异营养型变异 主要引起营养缺陷型变异，主要引起营养缺陷型变异，即细菌丧失合成一种或几种生长因子能力，即细菌丧失合成一种或几种生长因子能力，无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型。类型。5 毒力变异毒力变异第一节 微生物遗传变异三、微生物变异的机理三、微生物变异的机理微生物的变异，可分为微生物的变异，可分为微生物的变异，可分为微生物的变异，可分为非遗传性变异非遗传性变异非
5、遗传性变异非遗传性变异(表型变异表型变异表型变异表型变异)和和和和遗传性变异遗传性变异遗传性变异遗传性变异(基因型变异基因型变异基因型变异基因型变异)两种。两种。两种。两种。非遗传性变异：非遗传性变异：非遗传性变异：非遗传性变异：外界环境条件变化外界环境条件变化外界环境条件变化外界环境条件变化 遗传性变异：遗传性变异：遗传性变异：遗传性变异：微生物的基因发生了改变，使相应微生物的基因发生了改变，使相应微生物的基因发生了改变，使相应微生物的基因发生了改变，使相应的性状也发生变化，并可以遗传下去。的性状也发生变化，并可以遗传下去。的性状也发生变化，并可以遗传下去。的性状也发生变化，并可以遗传下去。
6、遗传性变异：遗传性变异：遗传性变异：遗传性变异：包括基因突变和基因转移两个方面。包括基因突变和基因转移两个方面。包括基因突变和基因转移两个方面。包括基因突变和基因转移两个方面。基因突变基因突变一、概念一、概念一、概念一、概念 基因突变指生物细胞遗传物质基因突变指生物细胞遗传物质基因突变指生物细胞遗传物质基因突变指生物细胞遗传物质DNADNADNADNA分子结分子结分子结分子结构突然发生了稳定的可遗传的变化。构突然发生了稳定的可遗传的变化。构突然发生了稳定的可遗传的变化。构突然发生了稳定的可遗传的变化。按突变范围分：按突变范围分：按突变范围分：按突变范围分：染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸
7、变和和和和点突变点突变点突变点突变。染色体畸变。染色体畸变。染色体畸变。染色体畸变指染色体的一大段发生了变化，包括染色体结构指染色体的一大段发生了变化，包括染色体结构指染色体的一大段发生了变化，包括染色体结构指染色体的一大段发生了变化，包括染色体结构上的缺失、重复、插入、易位和倒置。点突变指上的缺失、重复、插入、易位和倒置。点突变指上的缺失、重复、插入、易位和倒置。点突变指上的缺失、重复、插入、易位和倒置。点突变指DNADNADNADNA链中一个或少数几个核苷酸对的改变，包括置链中一个或少数几个核苷酸对的改变，包括置链中一个或少数几个核苷酸对的改变，包括置链中一个或少数几个核苷酸对的改变，包括
8、置换（转换与颠换）、缺失、插人等造成的移码。换（转换与颠换）、缺失、插人等造成的移码。换（转换与颠换）、缺失、插人等造成的移码。换（转换与颠换）、缺失、插人等造成的移码。按突变原因分：按突变原因分：按突变原因分：按突变原因分：自发突变自发突变自发突变自发突变和和和和人工诱变人工诱变人工诱变人工诱变。人工诱变是。人工诱变是。人工诱变是。人工诱变是人为应用诱变因素使微生物基因发生改变（突变）人为应用诱变因素使微生物基因发生改变（突变）人为应用诱变因素使微生物基因发生改变（突变）人为应用诱变因素使微生物基因发生改变（突变），突变率较高。理化诱变因素如，突变率较高。理化诱变因素如，突变率较高。理化诱变
9、因素如，突变率较高。理化诱变因素如x x x x射线、紫外光、射线、紫外光、射线、紫外光、射线、紫外光、亚硝酸、烷化剂。亚硝酸、烷化剂。亚硝酸、烷化剂。亚硝酸、烷化剂。基因的转移与重组基因的转移与重组 细菌的基因转移和重组的主要形式有细菌的基因转移和重组的主要形式有转化、转导、接合。转化、转导、接合。1.转化转化 供体菌游离的供体菌游离的DNA片段直接进入片段直接进入受体菌，使受体菌获得新的性状，称为转受体菌，使受体菌获得新的性状，称为转化。大多数细菌不能接受外源性化。大多数细菌不能接受外源性DNA。基因的转移与重组基因的转移与重组2.2.2.2.转转转转导导导导 以以以以温温温温和和和和噬噬
10、噬噬菌菌菌菌体体体体为为为为媒媒媒媒介介介介，把把把把供供供供体体体体菌菌菌菌的的的的DNADNADNADNA小小小小片片片片段段段段携携携携带带带带到到到到受受受受体体体体菌菌菌菌中中中中，通通通通过过过过交交交交换换换换与与与与整整整整合合合合，使使使使受受受受体体体体菌菌菌菌获获获获得得得得供供供供体体体体菌菌菌菌的的的的部部部部分分分分遗遗遗遗传传传传性性性性状状状状，称称称称为为为为转转转转导导导导。获获获获得得得得新新新新遗传性状的受体菌，称为转导子。遗传性状的受体菌，称为转导子。遗传性状的受体菌，称为转导子。遗传性状的受体菌，称为转导子。3.3.3.3.接接接接合合合合 是是两两
11、个个完完整整的的细细菌菌通通过过性性菌菌毛毛直直接接接接触触，由由供供体体细细菌菌将将质质粒粒DNADNA转转移移给给受受体体细细菌菌的的过过程程。接接合合性性质粒有质粒有F F质粒、质粒、R R质粒等。质粒等。第二节第二节 微生物的菌种选育微生物的菌种选育一、从自然界中分离菌种一、从自然界中分离菌种二、人工诱变育种（简介）二、人工诱变育种（简介）三、杂交育种（简介）三、杂交育种（简介）四、原生质体融合育种（简介）四、原生质体融合育种（简介）五、基因工程育种（简介）五、基因工程育种（简介）一、从自然界中分离菌种一、从自然界中分离菌种（微生物的纯培养技术微生物的纯培养技术）P75微生物在自然界中
12、都是混杂地生活在一起。微生物在自然界中都是混杂地生活在一起。微微生生物物的的纯纯培培养养：在在实实验验室室条条件件下下将将一一个个细细胞胞或或一一种种细细胞胞群群繁繁殖殖得得到到的的后后代代称称为为纯纯培培养养，这一过程称为纯培养的分离。这一过程称为纯培养的分离。常用的方法有常用的方法有4 4种（固体培养基）：种（固体培养基）：稀释倒平板法稀释倒平板法（适合适合霉菌霉菌和和放线菌放线菌）划线法和涂布法划线法和涂布法（适合适合细菌细菌和和酵母菌酵母菌）选择培养基分离法选择培养基分离法（适合用于（适合用于富集培养富集培养）单细胞挑取法单细胞挑取法（适合适合单细胞单细胞微生物和微生物和孢子孢子）1
13、1、稀释倒平板法（、稀释倒平板法（最常用最常用）n n将待分离的材料作一系列的将待分离的材料作一系列的稀释稀释n n分分别别取取不不同同稀稀释释液液少少许许，与与4545的的琼琼脂脂培培养养基基相相混合摇匀后，倾入灭过菌的混合摇匀后，倾入灭过菌的培养皿培养皿中中n n待琼脂凝固后，保温待琼脂凝固后，保温培养培养一定时间即可出现菌落一定时间即可出现菌落倒平板操作倒平板操作123摇平摇平冷却冷却倒入量：倒入量：1520ml倒入温度：倒入温度：455042、划线法和涂布法（、划线法和涂布法（最简单最简单）n n将已熔化的培养基将已熔化的培养基将已熔化的培养基将已熔化的培养基倒倒倒倒入无菌入无菌入无菌
14、入无菌平皿平皿平皿平皿，冷却凝固；，冷却凝固；，冷却凝固；，冷却凝固；n n用用用用接接接接种种种种环环环环沾沾沾沾取取取取少少少少许许许许待待待待分分分分离离离离的的的的材材材材料料料料，在在在在平平平平皿皿皿皿培培培培养养养养基基基基表表表表面面面面连连连连续续续续划划划划线线线线（平平平平行行行行、扇扇扇扇形形形形或或或或其其其其他他他他形形形形式式式式），微微微微生生生生物物物物将将将将随随随随着着着着划线次数的增加而分散划线次数的增加而分散划线次数的增加而分散划线次数的增加而分散平板划线平板划线平板划线平板划线n n或者弯形玻璃代替接种环在培养基或者弯形玻璃代替接种环在培养基或者弯形
15、玻璃代替接种环在培养基或者弯形玻璃代替接种环在培养基表面涂布表面涂布表面涂布表面涂布亦可亦可亦可亦可n n也可在试管培养基斜面划线也可在试管培养基斜面划线也可在试管培养基斜面划线也可在试管培养基斜面划线斜面接种斜面接种斜面接种斜面接种n n经保温经保温经保温经保温培养培养培养培养形成菌落。形成菌落。形成菌落。形成菌落。n n原原原原理理理理：划划划划线线线线开开开开始始始始的的的的部部部部分分分分细细细细菌菌菌菌分分分分散散散散度度度度小小小小，形形形形成成成成的的的的菌菌菌菌落落落落往往往往往往往往连连连连在在在在一一一一起起起起。由由由由于于于于连连连连续续续续划划划划线线线线，微微微微生
16、生生生物物物物逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减少少少少，划划划划到到到到最最最最后后后后，常常常常可可可可形形形形成成成成单单单单个个个个孤孤孤孤立立立立的的的的菌菌菌菌落落落落。这这这这种种种种单单单单个个个个菌菌菌菌落落落落可可可可能能能能由一个细胞繁殖而来（单菌落），故可获得纯培养。由一个细胞繁殖而来（单菌落），故可获得纯培养。由一个细胞繁殖而来（单菌落），故可获得纯培养。由一个细胞繁殖而来（单菌落），故可获得纯培养。划划线线法法涂布法涂布接种涂布接种3、单细胞挑取法（显微操作）、单细胞挑取法（显微操作）n n原原原原理理理理：从从从从待待待待分分分分离离离离的的的的材材材材料料料料中中中中挑挑
17、挑挑取取取取一一一一个个个个细细细细胞胞胞胞来来来来培培培培养养养养，从从从从而而而而获获获获得纯培养。得纯培养。得纯培养。得纯培养。n n具具具具体体体体方方方方法法法法：把把把把一一一一滴滴滴滴菌菌菌菌悬悬悬悬液液液液置置置置于于于于载载载载玻玻玻玻片片片片上上上上，用用用用安安安安装装装装在在在在显显显显微微微微镜镜镜镜挑挑挑挑取取取取器器器器上上上上的的的的极极极极细细细细的的的的毛毛毛毛细细细细吸吸吸吸管管管管，在在在在显显显显微微微微镜镜镜镜下下下下对对对对准准准准某某某某一一一一个个个个单单单单独独独独的的的的细细细细胞胞胞胞挑挑挑挑取取取取，再再再再接接接接种种种种到到到到培养
18、基上培养。培养基上培养。培养基上培养。培养基上培养。n n此此此此法法法法需需需需要要要要非非非非常常常常熟熟熟熟练练练练的的的的操操操操作作作作人人人人员员员员，多多多多限限限限于于于于高高高高度度度度专专专专业业业业化化化化的的的的科科科科学研究中采用。学研究中采用。学研究中采用。学研究中采用。4 4、选择培养基分离法、选择培养基分离法n n原原原原理理理理：配配配配制制制制成成成成适适适适合合合合于于于于某某某某种种种种微微微微生生生生物物物物生生生生长长长长而而而而限限限限制制制制其其其其他他他他微微微微生生生生物物物物生生生生长长长长的的的的各各各各种种种种选选选选择择择择性性性性培
19、培培培养养养养基基基基，以以以以达达达达到到到到纯纯纯纯种种种种分分分分离离离离的的的的目目目目的的的的。另另另另外外外外，也也也也可可可可以以以以将将将将待待待待分分分分离离离离的的的的样样样样品品品品先先先先进进进进行行行行适当处理，以消除不希望分离到的微生物。适当处理，以消除不希望分离到的微生物。适当处理，以消除不希望分离到的微生物。适当处理，以消除不希望分离到的微生物。n n对对对对一一一一些些些些生生生生理理理理类类类类型型型型比比比比较较较较特特特特殊殊殊殊的的的的微微微微生生生生物物物物，为为为为了了了了提提提提高高高高分分分分离离离离机机机机率率率率，往往往往往往往往在在在在涂
20、涂涂涂布布布布分分分分离离离离前前前前先先先先进进进进行行行行富富富富集集集集培培培培养养养养，其其其其目目目目的的的的是是是是提提提提供供供供一一一一个个个个特特特特别别别别设设设设计计计计的的的的培培培培养养养养环环环环境境境境，促促促促进进进进所所所所需需需需的的的的特特特特殊殊殊殊生生生生理理理理类类类类型型型型的的的的微微微微生生生生物物物物的的的的生生生生长长长长，而而而而不不不不利利利利于于于于其其其其他他他他类型微生物的生长类型微生物的生长类型微生物的生长类型微生物的生长n n例如：蛋白酶生产菌的筛选例如：蛋白酶生产菌的筛选例如：蛋白酶生产菌的筛选例如：蛋白酶生产菌的筛选选择培
21、养基分离法选择培养基分离法1.dilute sample1 ml9 ml10 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7牛肉膏培养基牛肉膏培养基土豆培养基土豆培养基高氏培养基高氏培养基n n稀释平板法稀释平板法 既可定性，又可定量，用途广泛既可定性，又可定量，用途广泛n n平板划线法平板划线法 方法简便，多用于分离细菌方法简便，多用于分离细菌n n单细胞挑取法单细胞挑取法 局限于高度专业化的科学研究局限于高度专业化的科学研究n n利用选择培养基法利用选择培养基法 适用于分离某些生理类型适用于分离某些生理类型 较特殊的微生物较特殊的微生物【小结小结】4 4种微生物纯培养分离方法比
22、种微生物纯培养分离方法比较较【例】蛋白酶生产菌的筛选蛋白酶生产菌的筛选1.1.1.1.采样采样采样采样：根据微生物：根据微生物：根据微生物：根据微生物生理特点生理特点生理特点生理特点采样采样采样采样 n n采集土壤（哪里的土壤合适？）采集土壤（哪里的土壤合适？）采集土壤（哪里的土壤合适？）采集土壤（哪里的土壤合适？）n n肉类加工厂、面粉加工厂、糕点厂附近肉类加工厂、面粉加工厂、糕点厂附近肉类加工厂、面粉加工厂、糕点厂附近肉类加工厂、面粉加工厂、糕点厂附近2.2.2.2.富集培养富集培养富集培养富集培养（增殖培养）（增殖培养）（增殖培养）（增殖培养）P76P76n n如果蛋白酶生产菌含量如果蛋
23、白酶生产菌含量如果蛋白酶生产菌含量如果蛋白酶生产菌含量过少过少过少过少才需要这一步才需要这一步才需要这一步才需要这一步n n方法：设计相应的方法：设计相应的方法：设计相应的方法：设计相应的富集培养基富集培养基富集培养基富集培养基（人为加入相应的底物作惟一碳（人为加入相应的底物作惟一碳（人为加入相应的底物作惟一碳（人为加入相应的底物作惟一碳源或氮源源或氮源源或氮源源或氮源 ）,3.3.3.3.纯种分离纯种分离纯种分离纯种分离 （纯化）：（纯化）：（纯化）：（纯化）：n n方法：稀释平板法、稀释涂布法、平板划线法，如方法：稀释平板法、稀释涂布法、平板划线法，如方法：稀释平板法、稀释涂布法、平板划线
24、法，如方法：稀释平板法、稀释涂布法、平板划线法，如透明圈法透明圈法透明圈法透明圈法（用（用（用（用选择性培养基选择性培养基选择性培养基选择性培养基，把，把，把，把NN源去掉，加入酪蛋白）源去掉，加入酪蛋白）源去掉，加入酪蛋白）源去掉，加入酪蛋白）,4.4.4.4.纯种培养纯种培养纯种培养纯种培养：选出所需菌落的一半进行鉴定，符合要求的转到：选出所需菌落的一半进行鉴定，符合要求的转到：选出所需菌落的一半进行鉴定，符合要求的转到：选出所需菌落的一半进行鉴定，符合要求的转到斜面纯培养。斜面纯培养。斜面纯培养。斜面纯培养。5.5.5.5.性能鉴定性能鉴定性能鉴定性能鉴定 ：毒性毒性毒性毒性试验和试验和
25、试验和试验和生产性能生产性能生产性能生产性能测定测定测定测定 n n从自然界中直接获得的新菌株称从自然界中直接获得的新菌株称从自然界中直接获得的新菌株称从自然界中直接获得的新菌株称原始菌株原始菌株原始菌株原始菌株.出发菌株出发菌株出发菌株出发菌株或或或或野生菌株野生菌株野生菌株野生菌株二、人工诱变育种（简介）二、人工诱变育种（简介）n n诱变育种工作程序诱变育种工作程序 P77诱诱变变剂剂物理：紫外线物理：紫外线化学：烷化剂化学：烷化剂出发出发菌株菌株大多死亡大多死亡少数少数存活存活多数未变多数未变少数少数突变突变多数负变多数负变少数少数正变正变存活率存活率突变率突变率正变率正变率高产率高产率
26、投产率投产率多数幅度小多数幅度小少数少数 幅度大幅度大多数不宜投产多数不宜投产少数适宜投产少数适宜投产诱诱变变三、杂交育种（简介）三、杂交育种（简介）核减数分裂或有丝分裂核减数分裂或有丝分裂有性或无性孢有性或无性孢子、细胞子、细胞AAaaAAaaAA Aa aa分离、筛选分离、筛选生产菌株生产菌株方法复杂，方法复杂，进度慢，进度慢，应应用不广。用不广。四、原生质体融合育种（简介）四、原生质体融合育种（简介）原生质体原生质体(protoplast)(protoplast)：指指除去细胞壁除去细胞壁的细胞或是说一个被的细胞或是说一个被质膜所包围的裸露球形细胞。质膜所包围的裸露球形细胞。优点：优点：
27、重组率高；可重组率高；可实现实现远亲缘远亲缘菌菌株之间的基因株之间的基因重组，应用愈重组，应用愈加广泛。加广泛。【例例如如】植植物物体体细细胞胞杂杂交交过过程程图图五、基因工程育种（简介）五、基因工程育种（简介）例如：基因工程菌生产胰岛素例如：基因工程菌生产胰岛素供体供体受体受体基因工程菌基因工程菌基因工程菌基因工程菌第三节第三节 菌种的退化复壮和保藏菌种的退化复壮和保藏一、微生物的遗传和变异现象一、微生物的遗传和变异现象【复习复习】二、菌种退化的原因及防止措施二、菌种退化的原因及防止措施三、菌种的保藏原理及方法三、菌种的保藏原理及方法四、菌种的复壮措施四、菌种的复壮措施一、微生物的变异一、微
28、生物的变异1.1.1.1.突变：突变：突变：突变：遗传物质中的核苷酸顺序发生量稳定的可遗遗传物质中的核苷酸顺序发生量稳定的可遗遗传物质中的核苷酸顺序发生量稳定的可遗遗传物质中的核苷酸顺序发生量稳定的可遗传的改变。传的改变。传的改变。传的改变。2 2 2 2。突变的分类：。突变的分类：。突变的分类：。突变的分类：基因突变、染色体畸变基因突变、染色体畸变基因突变、染色体畸变基因突变、染色体畸变（突变范围的不同）（突变范围的不同）（突变范围的不同）（突变范围的不同）自然突变、人工突变自然突变、人工突变自然突变、人工突变自然突变、人工突变（突变诱因的不同）（突变诱因的不同）（突变诱因的不同）（突变诱因
29、的不同）正突变、负突变正突变、负突变正突变、负突变正突变、负突变（突变效果的不同）（突变效果的不同）（突变效果的不同）（突变效果的不同）3.3.3.3.微生物变异表现在一下几个方面：微生物变异表现在一下几个方面：微生物变异表现在一下几个方面：微生物变异表现在一下几个方面：n n形态变异形态变异形态变异形态变异n n结构变异结构变异结构变异结构变异n n代谢特性变异：营养缺陷型代谢特性变异：营养缺陷型代谢特性变异：营养缺陷型代谢特性变异：营养缺陷型n n毒性变异：增加或减弱毒性变异：增加或减弱毒性变异：增加或减弱毒性变异：增加或减弱n n抗药性变异：抗药性变异：抗药性变异：抗药性变异：二、菌种退
30、化的原因及防止措施二、菌种退化的原因及防止措施P81（一）（一）（一）（一）常见的菌种退化现象：主要表现在常见的菌种退化现象：主要表现在常见的菌种退化现象：主要表现在常见的菌种退化现象：主要表现在生产性能降低生产性能降低生产性能降低生产性能降低（二）（二）（二）（二）菌种退化的主要原因菌种退化的主要原因菌种退化的主要原因菌种退化的主要原因有关基因的有关基因的有关基因的有关基因的负突变负突变 处于处于处于处于旺盛生长及繁殖旺盛生长及繁殖旺盛生长及繁殖旺盛生长及繁殖的细胞发生突变的机率的细胞发生突变的机率的细胞发生突变的机率的细胞发生突变的机率 处于处于处于处于休眠状态休眠状态休眠状态休眠状态的细
31、胞发生突变的机率的细胞发生突变的机率的细胞发生突变的机率的细胞发生突变的机率（三）（三）（三）（三）防止菌种退化的措施防止菌种退化的措施防止菌种退化的措施防止菌种退化的措施 1 1 1 1控制传代次数控制传代次数控制传代次数控制传代次数 2 2 2 2创造良好的培养条件创造良好的培养条件创造良好的培养条件创造良好的培养条件 3 3 3 3利用不同类型的细胞进行移种传代利用不同类型的细胞进行移种传代利用不同类型的细胞进行移种传代利用不同类型的细胞进行移种传代 4 4 4 4采用有效的采用有效的采用有效的采用有效的菌种保藏方法菌种保藏方法菌种保藏方法菌种保藏方法 三、三、微生物菌种的保藏微生物菌种
32、的保藏（一）菌种的保藏原理（一）菌种的保藏原理挑选典型菌种的优良纯种挑选典型菌种的优良纯种挑选典型菌种的优良纯种挑选典型菌种的优良纯种 一般采用微生物的休眠体（如孢子、芽孢等）一般采用微生物的休眠体（如孢子、芽孢等）人工创造人工创造人工创造人工创造适于微生物长时期休眠的适于微生物长时期休眠的适于微生物长时期休眠的适于微生物长时期休眠的环境条件环境条件环境条件环境条件 如如干燥干燥、低温低温、缺氧缺氧、避光避光、缺乏营养缺乏营养以及以及添加保护剂添加保护剂等。等。v菌种保藏机构的任务菌种保藏机构的任务菌种保藏机构的任务菌种保藏机构的任务：广泛收集实验室和生产菌种、菌广泛收集实验室和生产菌种、菌广
33、泛收集实验室和生产菌种、菌广泛收集实验室和生产菌种、菌株（包括病毒株以及动、植物细胞株和质粒等）的基础上，株（包括病毒株以及动、植物细胞株和质粒等）的基础上，株（包括病毒株以及动、植物细胞株和质粒等）的基础上，株（包括病毒株以及动、植物细胞株和质粒等）的基础上，使之达到不死、不衰、不乱以及便于研究、交换和使用的使之达到不死、不衰、不乱以及便于研究、交换和使用的使之达到不死、不衰、不乱以及便于研究、交换和使用的使之达到不死、不衰、不乱以及便于研究、交换和使用的目的。目的。目的。目的。v常用的菌种保藏机构常用的菌种保藏机构常用的菌种保藏机构常用的菌种保藏机构：中国微生物菌种保藏委员会中国微生物菌种
34、保藏委员会中国微生物菌种保藏委员会中国微生物菌种保藏委员会(CCCCM)(CCCCM)(CCCCM)(CCCCM)美国的典型菌美国的典型菌美国的典型菌美国的典型菌种保藏中心种保藏中心种保藏中心种保藏中心(ATCC)(ATCC)(ATCC)(ATCC)日本大阪发酵研究所（日本大阪发酵研究所（日本大阪发酵研究所（日本大阪发酵研究所（IFOIFOIFOIFO）（二）菌种的保藏方法（二）菌种的保藏方法1 1 1 1斜面低温保藏法斜面低温保藏法斜面低温保藏法斜面低温保藏法 斜斜斜斜斜斜面面面面面面菌菌菌菌菌菌种种种种种种直直直直直直接接接接接接放放放放放放入入入入入入0 0 0 0 0 0444444冰
35、冰冰冰冰冰箱箱箱箱箱箱中中中中中中保保保保保保藏藏藏藏藏藏，保保保保保保存存存存存存时时时时时时间间间间间间不不不不不不宜宜宜宜宜宜过过过过过过长长长长长长，一一一一一一般般般般般般为为为为为为 3 3 3 3 3 36 6 6 6 6 6个个个个个个月月月月月月；用用用用用用-20-20-20-20-20-20以以以以以以下下下下下下的的的的的的超超超超超超低低低低低低温温温温温温冰冰冰冰冰冰箱箱箱箱箱箱或或或或或或干干干干干干冰冰冰冰冰冰、液液液液液液氮氮氮氮氮氮（-195195195195195195）冻结保藏，长达数年。）冻结保藏，长达数年。）冻结保藏，长达数年。）冻结保藏，长达数年。
36、）冻结保藏，长达数年。）冻结保藏，长达数年。2 2 2 2干燥保藏法干燥保藏法干燥保藏法干燥保藏法 主主主主主主要要要要要要是是是是是是指指指指指指把把把把把把菌菌菌菌菌菌种种种种种种接接接接接接种种种种种种到到到到到到适适适适适适当当当当当当载载载载载载体体体体体体上上上上上上，在在在在在在干干干干干干燥燥燥燥燥燥条条条条条条件件件件件件下下下下下下进进进进进进行行行行行行保保保保保保藏藏藏藏藏藏。这这这这这这种种种种种种保保保保保保藏藏藏藏藏藏方方方方方方法法法法法法主主主主主主要要要要要要适适适适适适合合合合合合于于于于于于细细细细细细菌菌菌菌菌菌的的的的的的芽芽芽芽芽芽胞胞胞胞胞胞和和
37、和和和和霉霉霉霉霉霉菌菌菌菌菌菌的的的的的的孢孢孢孢孢孢子子子子子子。细细细细细细菌菌菌菌菌菌芽芽芽芽芽芽胞胞胞胞胞胞用用用用用用沙土管沙土管沙土管沙土管沙土管沙土管保藏；霉菌的孢子多用保藏；霉菌的孢子多用保藏；霉菌的孢子多用保藏；霉菌的孢子多用保藏；霉菌的孢子多用保藏；霉菌的孢子多用麸皮管麸皮管麸皮管麸皮管麸皮管麸皮管保藏。保藏。保藏。保藏。保藏。保藏。3 3 3 3隔绝空气保藏法隔绝空气保藏法隔绝空气保藏法隔绝空气保藏法（好氧微生物）（好氧微生物）（好氧微生物）（好氧微生物）（好氧微生物）（好氧微生物）用无菌液体石蜡封藏斜面试管以隔绝空气，用无菌液体石蜡封藏斜面试管以隔绝空气，用无菌液体石
38、蜡封藏斜面试管以隔绝空气，用无菌液体石蜡封藏斜面试管以隔绝空气，用无菌液体石蜡封藏斜面试管以隔绝空气，用无菌液体石蜡封藏斜面试管以隔绝空气，444444冰箱保藏。冰箱保藏。冰箱保藏。冰箱保藏。冰箱保藏。冰箱保藏。4 4 4 4真空冷冻干燥保藏法真空冷冻干燥保藏法真空冷冻干燥保藏法真空冷冻干燥保藏法（利用了一切菌种保藏有利因素）（利用了一切菌种保藏有利因素）（利用了一切菌种保藏有利因素）（利用了一切菌种保藏有利因素）（利用了一切菌种保藏有利因素）（利用了一切菌种保藏有利因素）培培培培培培养养养养养养菌菌菌菌菌菌种种种种种种加加加加加加菌菌菌菌菌菌种种种种种种保保保保保保护护护护护护剂剂剂剂剂剂（
39、一一一一一一般般般般般般食食食食食食品品品品品品工工工工工工业业业业业业用用用用用用菌菌菌菌菌菌种种种种种种多多多多多多用用用用用用牛牛牛牛牛牛乳乳乳乳乳乳作作作作作作保保保保保保护剂）护剂）护剂）护剂）护剂）护剂）分装、预冻分装、预冻分装、预冻分装、预冻分装、预冻分装、预冻真空冻干真空冻干真空冻干真空冻干真空冻干真空冻干真空封口。真空封口。真空封口。真空封口。真空封口。真空封口。几种常用菌种保藏方法的比较几种常用菌种保藏方法的比较方法方法主要措施主要措施适宜菌种适宜菌种保藏期保藏期评价评价低温保藏低温保藏法法低温低温各大类各大类3 12月月简便简便石蜡油封石蜡油封藏法藏法低温、缺氧低温、缺氧
40、干燥、保护剂干燥、保护剂各大类各大类110年年简便有效简便有效沙土管保沙土管保藏法藏法干燥、缺氧、低温、无干燥、缺氧、低温、无营养营养产孢子微生物产孢子微生物515年以上年以上简便有效简便有效真空冷冻真空冷冻干燥干燥低温、干燥、真空低温、干燥、真空各大类各大类120年年存活率高变异率存活率高变异率低低四、菌种的复壮措施四、菌种的复壮措施纯种分离纯种分离 菌落纯的分离方法菌落纯的分离方法菌落纯的分离方法菌落纯的分离方法（平板表面涂布法，平板划线分（平板表面涂布法，平板划线分（平板表面涂布法，平板划线分（平板表面涂布法，平板划线分离法，琼脂培养基浇注法）离法，琼脂培养基浇注法）离法，琼脂培养基浇注
41、法）离法，琼脂培养基浇注法）细胞纯的分离方法细胞纯的分离方法细胞纯的分离方法细胞纯的分离方法（分离小室进行单细胞分离，显（分离小室进行单细胞分离，显（分离小室进行单细胞分离，显（分离小室进行单细胞分离，显微操纵器进行单细胞分离，菌丝尖端切割法进行单微操纵器进行单细胞分离，菌丝尖端切割法进行单微操纵器进行单细胞分离，菌丝尖端切割法进行单微操纵器进行单细胞分离，菌丝尖端切割法进行单细胞分离）细胞分离）细胞分离）细胞分离）通过宿主体内生长进行复壮通过宿主体内生长进行复壮（如（如（如（如Bacillus Bacillus thuringiensisthuringiensis的复壮）的复壮）的复壮）的复
42、壮）淘汰已衰退的个体淘汰已衰退的个体（采用比较激烈的理化条件进（采用比较激烈的理化条件进（采用比较激烈的理化条件进（采用比较激烈的理化条件进行处理，以杀死生命力较差的已衰退个体）行处理，以杀死生命力较差的已衰退个体）行处理，以杀死生命力较差的已衰退个体）行处理，以杀死生命力较差的已衰退个体）改变培养条件改变培养条件 最常用的是改变营养成分、酸碱最常用的是改变营养成分、酸碱最常用的是改变营养成分、酸碱最常用的是改变营养成分、酸碱度或培养温度。度或培养温度。度或培养温度。度或培养温度。【小结小结】菌种的退化复壮和保菌种的退化复壮和保藏藏一、微生物的遗传和变异现象一、微生物的遗传和变异现象二、菌种退
43、化的原因及防止措施二、菌种退化的原因及防止措施三、菌种的保藏原理及方法三、菌种的保藏原理及方法四、菌种的复壮措施四、菌种的复壮措施复习思考题复习思考题n n微生物的菌种选育方法有哪些？微生物的菌种选育方法有哪些？微生物的菌种选育方法有哪些？微生物的菌种选育方法有哪些？n n从自然界中分离菌种的程序如何？常用哪些手段？从自然界中分离菌种的程序如何？常用哪些手段？从自然界中分离菌种的程序如何？常用哪些手段？从自然界中分离菌种的程序如何？常用哪些手段？n n如何从土壤中分离出淀粉酶产生菌？如何从土壤中分离出淀粉酶产生菌？如何从土壤中分离出淀粉酶产生菌？如何从土壤中分离出淀粉酶产生菌？n n菌种退化的原因是什么？退化主要表现在哪些方面菌种退化的原因是什么？退化主要表现在哪些方面菌种退化的原因是什么？退化主要表现在哪些方面菌种退化的原因是什么？退化主要表现在哪些方面？如何防止？如何防止？如何防止？如何防止？n n菌种衰退以后如何进行复壮？菌种衰退以后如何进行复壮？菌种衰退以后如何进行复壮？菌种衰退以后如何进行复壮？n n菌种保藏的基本原理是什么？常用的方法有哪些？菌种保藏的基本原理是什么？常用的方法有哪些？菌种保藏的基本原理是什么？常用的方法有哪些？菌种保藏的基本原理是什么？常用的方法有哪些？