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    培養基思考題答案 下載本文

    §6 培養基

    1. 培養基概念?常用培養的基本要求是什么?

    答: 概念:是供微生物、植物和動物組織生長和維持用的人工配制的養料,一般都含有碳水化合物、含氮物質、無機鹽(包括微量元素)以及維生素和水等。有的培養基還含有抗菌素和色素,用于單種微生物培養和鑒定。

    基本要求:必須含有供細胞生長繁殖和合成細胞成分的原料;滿足產物生成的需要;能夠維持一定的pH條件;來源豐富、價格低廉、質量穩定等。

    2、培養基是由哪些成分組成?這些成分的來源是什么(尤其是碳源和氮源)?各成分的作用是什么?在應用天然碳源和氮源時應注意什么問題? 答:培養基各成分的來源及作用如下

    成分 來源 1、糖類:葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、糊精、淀粉等 2、脂類:各種植物油和動物油,如豆油、菜油、葵花籽油、豬油、棉籽油、玉米油、亞麻籽油、橄欖油碳源 等 3、有機酸或其鹽類及低碳醇類:乳酸、醋酸、檸檬酸、延胡索酸以及甘油等 4、其他碳源物質:碳酸氣、石油、正構石蠟、天然氣、甲醇、乙醇等石油化工產品 用 白質、糖類、脂類、核酸等) 3、構成細胞代謝產物 4、對發酵液pH起到一定的調節作1、為細胞提供能源 2、組成菌體細胞成分的碳架(如蛋作用 1

    1、有機氮源:花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、酵母粉、麥麩、魚氮源 粉、蠶蛹粉、玉米漿、蛋白胨、尿素、廢菌體、酒糟等 2、無機氮源:氨水、銨鹽、硝酸鹽等 1、構成菌體細胞結構物質 2、為微生物提供能源 3、合成含氮代謝產物 4、有些有機氮源是某些產物合成的前體 5、在碳源不足時可以用氮源補充 1、作為某些酶的輔酶或激活劑 無機鹽和微量元素 磷、鎂、硫、鐵、鉀、鈉、鈣、鉛、氯、鋅、鈷、錳等微量元素及其無機鹽 2、生理活性物質的組成或生理活性作用的調節劑 3、與維持細胞一定的滲透壓和細胞透性有關 前體 物質 鄰氨基苯甲酸、丙酸、苯乙酰胺、肌醇、氯化物、甘氨酸等 N,N-二芐基乙烯二胺、硫氰化芐、紅霉素等 在生物合成過程中結合到產物分子中去,能提高產物產量 1、影響微生物正常代謝 2、促進中間代謝產物的積累 3、提高次級代謝產物的產量 抑制某些代謝途徑的進行,同時刺激另一代謝途徑,以致改變微生物的代謝途徑 一切化學反應和營養物質傳遞的介促進劑 抑制劑 乙硫胺酸、溴化物、硫脲、甘露聚糖、巴比妥類藥物等 水 —— 質,水的質量對微生物的生長繁殖和產物合成極為重要 在應用天然碳源和氮源時應注意的問題: ① 不同菌種能夠利用的碳源/氮源往往不同,同一個菌種對不同碳源/氮源的利用速度也是不同的,一般單糖的利用速度要比雙糖和多糖快,所以應根據菌種的種類和生長特性選擇不同的碳源/氮源。

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    ② 碳、氮源直接的利用速度具有密切關系,各種糖的代謝速度不同,氨及銨鹽的利用速度也隨之改變,所以應根據兩者間的代謝速度關系投放的量。

    ③ 碳源和氮源之間的比例能夠直接影響微生物的生長和發酵產物的積累,在生產不同階段應根據菌體的不同代謝階段通過控制碳氮源的比例來滿足菌體的大量繁殖同時又能大量形成產物。

    ④ 天然碳源/氮源的質量要求保證全營養成分的均衡,不能因地域性而導致天然碳源/氮源中某些營養成分(蛋白質、多肽、氨基酸、維生素、微量元素等物質)的先天缺失或不足,進而影響微生物的發酵產率。

    3. 天然、合成和半合成培養基各有哪些應用?舉例。

    答:(1)天然培養基,所用原料是一些天然動植物產物,其化學成分不清楚或化學成份不恒定,如牛肉膏蛋白胨培養基A(廣泛用于細菌培養)、麥芽汁培養基B(啤酒發酵),其特點是營養豐富,價格低廉,適合于生產。

    (2)合成培養基,由化學成分已知的試劑配制的,各成分的量都確切知道的培養基,如培養放線菌的高氏一號培養基、培養真菌的察氏培養基,這種培養基成分明確、實驗的重復性好,但配置較繁瑣、培養的微生物生長較慢、價格較高,適用于實驗室進行微生物營養、代謝、生理生化、遺傳育種、菌種鑒定和生物測定等定量要求較高的研究工作,不適于大規模的工業生產。

    (3)半合成培養基,由部分天然的有機物作碳源、氮源和生長因子,然后加入適量的化學藥品配制而成的半合成培養基,這種培養基在生產和實驗中使用較多。如培養真菌用的馬鈴薯蔗糖培養基,和LB培養基 (一般用于基因克隆中的大腸桿菌培養)。這種培養基配置方便、微生物生長良好,實驗室和發酵生產用的大多數培養基屬于半合成培養基。

    4. 簡述培養基的類型和作用、孢子培養基、種子培養基和發酵培養基區別。說明理由。 答:培養基的種類很多,可以根據組成、狀態和用途等進行分類。

    (1)按培養基的組成成分,有合成培養基和天然培養基。合成培養基多用于研究和育種;天然培養基多用于大規模的工業生產。

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    (2)按培養基的狀態可以分為固體、半固體和液體培養基。固體培養基主要用于菌種的培養和保存,也廣泛用于產生子實體真菌的產生;半固體培養基主要用于菌種鑒定、細菌運動性觀察和噬菌體效價滴定等;液體培養基在實驗室中主要用于各種生理、代謝研究和獲得大量菌體,在生產上絕大多數發酵培養基都采用液體培養基。

    (3)按用途可以分為孢子培養基、種子培養基和發酵培養基。孢子培養基是供菌種繁殖孢子的;種子培養基是供孢子發芽、生長和菌體繁殖的;發酵培養基是供菌種生長繁殖和防止菌種過早衰老的。

    孢子培養基、種子培養基和發酵培養基的區別: 區別項目 目的 孢子培養基 供菌體繁殖孢子 種子培養基 供孢子發芽、生長和菌體繁殖 發酵培養基 生長繁殖快但要防止菌體過早衰老,利于產物的大量合成 碳源 不宜過多(培養基營養不要太豐富) 氮源 低,否子不利孢子形成 速效碳源(如葡萄糖) 提供易于利用的氮源,利于菌體迅速生長 無機鹽 濃度適當,否則會影響孢子的顏色和數量) 其他 含有生長素和微量元素 最后一級要接近發酵培養基 ——

    5.為什么要在發酵培養基中加入代謝調節劑?舉例。

    需加入菌體生長所需的生長因子和產物合成需要的元素、前體和促進劑 補料 相對豐富,完全,PH穩定 豐富,加緩沖劑穩定PH值 豐富,速效與遲效搭配,多用遲效;碳氮比適當, 4





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