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1、 一株耐酒精的酵母菌株的诱变育种四 川 理 工 学 院设计（论文）题目： 一株耐酒精的酵母菌株的诱变育种 1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1大曲中分离及纯化酵母菌。2紫外线诱变，氯化锂诱变和紫外线与氯化锂复合诱变。3分别对诱变菌的发酵性能和产气情况的测定。2指定查阅的主要参考文献及说明1酿造酒工艺学（第二版） 中国轻工业出版社 顾国贤主编2微生物学（第二版） 高等教育出版社 周德庆主编3微生物学实验指导 高等教育出版社 黄秀梨主编4现代微生物遗传学化学工业出版社 陈三凤 刘德虎 编著3进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1文献检索：收集资料、撰写开题报告2009.03.23-20
2、09.03.292文献、资料查阅整理，撰写文献综述2009.03.30-2009.04.05 3拟订实验方案，提出实验条件及需求2009.04.06-2009.04.114实验仪器及药品的准备 2009.04.11-2009.05.125实验实施，现象观察并做好数据记录2009.04.13-2009.05.20 6分析实验结果，整理数据2009.05.21-2009.05.28 7撰写论文、修改论文2009.05.29-2009.06.108论文定稿、打印 、准备及答辩2009.06.10-2009.06.17 注：本表在学生接受任务时下达一株耐酒精的酵母菌株的诱变育种 本文主要介绍了耐酒精酵
3、母的诱变育种，通过诱变得到高发酵力和高耐酒精性能的酵母菌。本实验拟从大曲中分离及纯化得到具有发酵产酒精能力的酵母菌种,并以该菌作为出发菌株,首先分别通过紫外光诱变，氯化锂诱变和紫外光与氯化锂复合诱变，然后分别测试诱变后的酵母菌株的酒精发酵及耐酒精性能，从而筛选得到高发酵能力及高耐酒精度的酵母菌株。关键词：酵母菌；耐酒精；紫外线；氯化锂；复合诱变目 录摘 要.IABSTRCT.II目 录. 前 言1第一章 实验仪器与材料31.1 仪器与设备31.2 材料与试剂31.3 实验试剂的配制41.4 培养基的配制5第二章 实验内容与方案62.1 大曲中酿酒酵母的分离62.2 出发菌株的能力测定7 2.3
4、 紫外线诱变酵母菌.8 2.4 氯化锂诱变酵母菌.10 2.5 紫外线-氯化锂复合诱变酵母菌.13第三章 实验结果与讨论153.1实验结果153.2 实验讨论35第四章 结 论.39第五章 综 述.41参考文献.44致 谢46附 录.47表目录表2-1 不同酒精浓度下的无水乙醇加入情况 .7表2-2a不同酒精浓度下的无水乙醇加入情况.9表2-2b不同酒精浓度下的无水乙醇加入情况.10表2-3 不同质量分数下的氯化锂用量情况.11表2-4 不同酒精浓度下的无水乙醇加入情况 .12表2-5a 不同酒精浓度下的无水乙醇加入情况.13表2-5b 不同酒精浓度下的无水乙醇加入情况.14 表3-1 出发酵
5、母菌在不同乙醇体积分数下的产气情况.16表3-2 出发酵母菌的二氧化碳失重情况.17表3-3 出发酵母菌的发酵醪液酒精浓度情况.17表3-4 紫外线照射酵母菌的致死情况.18图3-5 紫外线诱变酵母菌的致死曲线.19表3-6a 紫外线诱变后的酵母菌的产气情况.21表3-6b 紫外线诱变后的酵母菌的产气情况.21表3-7 紫外线诱变后的酵母菌的二氧化碳失重情况.24表3-8 紫外线诱变后的酵母菌的发酵醪液酒精浓度情况.24表3-9 氯化锂诱变酵母菌的致死情况.25图3-10 氯化锂诱变酵母菌的致死曲线.26表3-11氯化锂诱变后的酵母菌的产气情况.28表3-12 氯化锂诱变后的酵母菌的二氧化碳失
6、重情况.29表3-13氯化锂诱变后的酵母菌的发酵醪液酒精浓度情况.29表3-14a 复合诱变后的酵母菌的产气情况.31表3-14b 复合诱变后的酵母菌的产气情况.31表3-14c 复合诱变后的酵母菌的产气情况.31表3-15 复合诱变后的酵母菌的二氧化碳失重情况.34表3-16 复合诱变后的酵母菌的发酵醪液酒精浓度情况.34图目录图3-1 酵母菌出发菌的菌落形态.15图3-2 出发酵母菌的产气情况.16图3-3 紫外线诱变后的酵母菌.20图3-4a 紫外线诱变后的酵母菌的产气情况.22图3-4b 紫外线诱变后的酵母菌的产气情况.23图3-5 氯化锂诱变后的酵母菌.27图3-6 氯化锂诱变后的酵
7、母菌的产气情况.28图3-7 复合诱变后的酵母菌.30图3-8a 复合诱变菌产气情况.32图3-8b 复合诱变菌产气情况.33随着世界经济的发展与繁荣，石油的消耗越来越多，以至于它成为了维系世界经济与发展的命脉,然而现在全世界的石油储备越来越少，且由于它是不可再生的资源，消耗之后就会消失，故开发一种新型的石油的替代产品,已经是迫在眉睫，而且已经成为了世界各国能源研究的主要问题。酒精作为能源替代品, 与石油相比具有可再生、污染小、可减少温室效应等优点,是世界公认的可再生环保新型能源之一。目前,世界各国的燃料酒精工业正在蓬勃的发展。由于在酒精生产工艺中,提高成熟醪的酒精浓度可以降低蒸馏时的能耗,提
8、高设备利用率1,因此企业对如何提高发酵酒精浓度予高度重视。但是酒精对酵母菌本身是有一定的毒性的,当酒精度达到一定浓度时,会抑制酵母菌的生长、细胞发育以及酒精发酵的能力2。但是企业为了多产酒精,发酵时就会尽可能地提高成熟醪的酒精度,而酒精含量对酵母菌的生长影响很大,普通酵母在乙醇浓度达10%左右时,发酵完全受到抑制,所以在浓醪发酵时,有必要选用酒精耐性高的酵母菌，研究酵母菌的酒精耐受性机制以及开发出更高的耐酒精度的酒精高产酵母菌对于解决这一问题意义重大,同时也是目前酒精发酵领域的一个重要研究方向。 然而产酒精酵母在白酒酿造中应用广泛,由于一般采用斜面保藏法, 在低温条件下仍能进行缓慢的生理代谢,
9、 难免出现逐渐退化,细胞数及产酒能力大幅度下降。采用单细胞分离纯化的生产育种方法,一般能得到保持或稍优于原种性能的菌株, 但对于退化严重的菌种来说, 很难恢复原先水平,更别说分离到高产菌株3。采用诱变育种, 以解决传统生产育种无法解决的难题, 采取基因突变的方式筛选正向突变的菌株,结合现有的试验条件,得到更高耐酒精度的酵母菌是一条有效的途径。 本文拟从大曲中分离得到具有发酵产酒精能力的酵母菌,并以该菌为出发菌株,采用不同的诱变方法对出发菌进行诱变，分别采用了紫外线辐射的物理诱变法，氯化锂化学诱变发和紫外光与氯化锂的物理与化学复合诱变的方法，然后分别测试不同诱变方法诱变后的菌种的酒精发酵及耐酒精
10、度性能。对耐酒精度的测试本文采用了装麦芽汁液体培养基与试管中并装入杜氏小管，灭菌后分别按不同的乙醇体积分数加入无水乙醇，进行产气试验并观察现象；对酒精发酵力的测试则采用了二氧化碳失重法，发酵后分别测量其失重，从而测出发酵力。通过对比记录的数据筛选出高耐酒精度的菌株。从而就可以得到更高发酵能力和更高耐酒精度的酵母菌种。 综上所述,通过诱变育种得到更高的耐酒精度的酵母菌种,从而提高了酵母菌的耐酒精性能和酒精发酵力，这样可以更好地适合浓醪酒精发酵的要求,更加有利酒精的生产，提高酒精的产量，同时也为酒精发酵工业带来显著的经济效益。第一章 实验仪器与材料1.1 仪器与设备AR1140电子分析天平 梅特勒.托利多仪器（上海）有限公司HH-S型电热恒温水浴锅 江苏省金坛市正基仪器有限公司
