产黄青霉是青霉素工业生产的常用菌,利用诱变育种和基因工程育种方法获得高产菌并进行发酵生产。回答下列问题:
(一)菌种的选育及保存。
(二)发酵过程及产物分离纯化。发酵流程为:活化培养→一级种子罐→二级种子罐→发酵罐(发酵)→放罐。
(1)诱变育种。在山梨醇溶液中用酶水解产黄青霉细胞壁,得到原生质体,推测山梨醇溶液的作用是 维持渗透压,防止原生质体被破坏维持渗透压,防止原生质体被破坏。用15W的紫外线在距离培养瓶20cm处照射产黄青霉原生质体,诱发其发生变异。为检测是否发生变异,可利用显微镜观察其细胞核中染色体 结构和数目结构和数目变化,也可以接种到固体培养基上,经培养后观察 菌落形态菌落形态变化。
(2)基因工程育种。
①将产黄青霉涂布于三种抗生素的一系列不同浓度的平板上,在26℃培养箱中培养12小时,研究菌落生长情况。结果发现,四环素浓度达250μL/mL,菌落数开始减少,氯霉素浓度高达500μL/mL,菌落仍然能正常生长,10μL/mL腐草霉素足以抑制菌落生长。据此推测,应该选用 腐草霉素抗性腐草霉素抗性基因作为筛选标记基因。
②获得促进产黄青霉大量合成青霉素的目的基因,经PCR扩增后,连接到真菌表达载体上,真菌表达载体上除了有标记基因、复制起点还有 启动子和终止子启动子和终止子,使目的基因得以表达。
③利用PEG介导的原生质体转化法将表达载体导入产黄青霉原生质体。影响转化效率的因素除表达载体的大小和数量、PEG浓度及外界因素外,还有 原生质体数量、原生质体生理状态、PEC作用时间原生质体数量、原生质体生理状态、PEC作用时间等(写出2点)。
(3)菌种保存。以上两种方法筛选得到的高产菌,一般通过制备繁殖体孢子,利用真空干燥,低温长期保存。采用孢子保存而不直接保存菌丝的原因是 孢子处于休眠状态,不易突变孢子处于休眠状态,不易突变。
(4)发酵条件的控制:产黄青霉菌丝生长温度为27℃左右,分泌青霉素温度为20℃左右。所以种子罐的温度一般要比发酵罐的 高高。产黄青霉培养基的pH应控制为 中性偏酸中性偏酸,增加培养基中溶氧量的方法有控制通入无菌空气的速度和控制 搅拌搅拌速度。发酵过程会产生泡沫,需要用消沫剂除去泡沫,以提高发酵效率。下列哪些因素会使发酵液产生的泡沫增多?ABCDABCD。
A.发酵菌细胞呼吸产气增多
B.加速搅拌发酵液
C.通气增多
D.培养基黏度高
(5)产物的分离纯化:发酵过程结束后,可通过 离心或过滤离心或过滤得到发酵液,加少量絮凝剂沉淀蛋白后,根据青霉素易溶于有机溶剂的特性,可采用 萃取萃取的方法进一步分离纯化。
【答案】维持渗透压,防止原生质体被破坏;结构和数目;菌落形态;腐草霉素抗性;启动子和终止子;原生质体数量、原生质体生理状态、PEC作用时间;孢子处于休眠状态,不易突变;高;中性偏酸;搅拌;ABCD;离心或过滤;萃取
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:29引用:2难度:0.5