发酵工程在现代生物技术中的应用生物技术：应用自然学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将生物物料进行加工以提供产品和为社会服务的技术。20世纪70年代以后，以DNA重组技术的建立为标志，形成了一个以基因工程为主导，发酵工程为中心，包括细胞工程和酶工程的现代生物技术体系。第一节基因工程菌发酵基因工程菌的制备基因工程菌的制备2.平末端连接3.在DNA片段末端加上均聚寡核苷酸后连接：末端核苷酸转移酶能催化DNA末端的3´-OH上添加单核苷酸的反应，形成寡聚核苷酸连，如果在一个DNA片段的3´-OH末端上添加寡聚T，那么另一DNA片段的3´-OH末端上一定添加与T互补的寡聚A。四、目的基因导入受体细胞取决于是否用合适的受体细胞、合适的克隆载体和合适的基因转移方法2、干热灭菌法进行干热灭菌时，微生物细胞发生氧化，微生物体内蛋白质变性和电解质浓缩引起中毒等作用，其中氧化作用导致微生物死亡是主要依据。由于微生物对干热的耐受力比对湿热强得多，故干热灭菌所需的温度要高，时间要长，一般160～170℃，1～1.5h。实际应用时，对一些要求保持干燥的实验器具和材料可以采用干热灭菌法。湿热灭菌法利用饱和蒸汽进行灭菌的方法称为湿热灭菌法。其原理是借助于蒸汽释放的热能使微生物细胞中的蛋白质、酶和核酸分子内部的化学键，特别是氢键受到破坏，引起不可逆的变性，使微生物死亡。由于蒸汽有很强的穿透能力，湿热灭菌对耐热芽孢杆菌来说，温度升高10℃时，灭菌速度常数可增加8～10倍，对营养细胞更高。蒸汽来源方便，价格低廉，灭菌效果可靠，是目前最为常用的灭菌方法。一般的湿热灭菌条件为121℃，30min。湿热灭菌法湿热灭菌法湿热灭菌法应用范围培养基，水，发酵罐等其他不适合干热灭菌的物品。高压蒸汽灭菌法的注意事项：完全排除锅内冷空气灭菌完毕后要缓慢减压压力降为零后打开盖子二、辐射灭菌法利用高能量的电磁辐射和微粒辐射来杀死微生物以紫外线最常用。紫外线对芽孢和营养细胞都能起作用，但细菌芽孢和霉菌孢子对紫外线的抵抗力强。紫外线的穿透力低，仅适用于表面灭菌和无菌室、培养间等空间的灭菌，且距照射物不超过1.2m；对固体物料灭菌不彻底，也不能用于液体物料的灭菌。三、化学药品灭菌法某些化学药品与微生物发生反应（蛋白变性、酶失活、细胞通透性）而具有杀菌的作用。化学药剂适于生产车间环境的灭菌，接种操作前小型器具的灭菌等，不适用于培养基。化学药品的灭菌使用方法，根据灭菌对象的不同有浸泡、添加、擦拭、喷洒、气态熏蒸等。⑴高锰酸钾高锰酸钾溶液的灭菌作用是使蛋白质、氨基酸氧化，使微生物死亡，一般用0.1％～0.25％的溶液。⑵漂白粉漂白粉的化学名称是次氯酸盐(次氯酸钠，NaOCl)，它是强氧化剂，也是廉价易得的灭菌剂。它的杀菌作用是次氯酸钠分解为次亚氯酸，后者不稳定，在水溶液中分解为新生态氧和氯，使细菌受强烈氧化作用而导致死亡，对杀死细菌和噬菌体均有效。⑶75％酒精溶液75％酒精溶液的杀菌作用在于使细胞脱水，引起蛋白质凝固变性。对营养细胞、病毒、霉菌孢子均有杀死作用，但对细菌的芽孢杀死作用较差。常用于皮肤和器具表面杀菌。⑷新洁尔灭新洁尔灭是表面活性剂类洁净消毒剂。它在水溶液中以阳离子形式与菌体表面结合，引起菌体外膜损伤和蛋白变性。10min能杀死营养细胞，但对细菌芽孢几乎没有杀灭作用。一般用于器具和生产环境的消毒，不能与合成洗涤剂合用，不能接触铝制品。⑸甲醛甲醛(HCHO)是强还原剂，它能与蛋白质的氨基结合，使蛋白质变性，对氨基和蛋白质的变性有较强活性，这是用甲醛作为灭菌剂的根据。使用时可以以2份37％甲醛溶液与1份KMnO4混合，或者将37％甲醛溶液直接加热，产生气态甲醛用于灭菌。甲醛灭菌的缺点是穿透力差。⑹过氧乙酸过氧乙酸是强氧化剂，它是广谱、高效、速效的化学杀菌剂，对营养细胞、细菌芽孢、真菌孢子和病毒都有杀灭作用。⑺戊二醛在酸性条件下，不具有杀死芽孢的能力，只有在碱性条件下，才具有杀死芽孢的能力，常用2％的溶液，常用于器具、仪器和工具等灭菌。⑻酚类苯酚毒性较大，易污染环境，且水溶性差，使应用受到限制，而酚类衍生物的使用，扩大了作为消毒剂的使用范围。四、臭氧灭菌五、过滤除菌法利用过滤方法阻留微生物，也可达到除菌的目的，这就是过滤除菌法。此法仅适用于澄清液体和气体的除菌。工业上常用过滤法大量制备无菌空气，供好氧微生物培养过程使用。第二节培养基和发酵设备的湿热灭菌灭菌程度与灭菌时间的影响微生物的热死规律——对数残留定律微生物受热死亡的主要原因是高热能使蛋白质变性，这种反应可认为是单分子反应，死亡速率可视为一级反应，即与残存的微生物数量成正比。式中N－经时间t后残存的活菌浓度（个/L)，N0—开始灭菌时原有活菌浓度（个/L)；