1.通过本实验教学，使学生系统地掌握功能性菌株开发策略和实验技能。

2.使学生熟悉功能性菌株筛选的一般方法，掌握产纤维素酶菌株筛选的具体方法。

3.使学生熟悉基因克隆的一般方法，会使用PCR法扩增酶基因，进行测序，分析序列特征。具备酶基因克隆的分子酶学的初步研究与开发能力。

1.应用微生物来开发酶的优点

(1) 微生物生长繁殖快，生活周期短。因此，用微生物来生产酶产品，生产能力（发酵）几乎可以不受限制地扩大，能够满足迅速扩张的市场需求。

(2) 微生物种类繁多，散布于整个地球的各个角落，而且在不同环境生存的微生物都有其完全不同的代谢方式，能分解利用不同的底物，为微生物酶品种的多样性提供了物质基础。

(3) 当基因工程介入时，动植物细胞中存在的酶，几乎都能够利用微生物细胞获得。

因此，有计划和仔细地筛选微生物菌种，通常可以获得能够生产几乎任何一种酶的适当细胞。

2.微生物酶开发的一般程序

样品采集：采样目的、采样地点、采样方法及采样数量。

菌种分离：培养基的确定、培养条件的确定。

菌种初筛：用简单的定性反应进行初筛；在最初分离阶段就给予特殊的培养基或培养条件，进而让目的菌株得以繁殖，尽可能地把目的菌株或最适菌株纯化分离。

菌种复筛：初筛之后，还要进行复筛。复筛的目的是在初筛的基础上，筛选产酶量高、性能更符合生产要求的菌种。

对复筛获得菌株的要求：要求筛选到的菌株不是致病菌，菌株不易变异和退化，不易感染噬菌体。微生物菌株的产酶量高，酶的性质符合应用需要，而且最好是胞外酶。菌株产生的酶便于分离和提取，得率高。微生物培养营养要求低。

3.产酶菌株纤维素酶基因克隆分析

通过分子克隆实验操作，获得功能性酶，并通过各种方法使酶发挥其催化功能。新型酶开发的一个重要方法是克隆新的酶基因，通过PCR技术扩增纤维素酶基因，以琼脂糖凝胶电泳技术和生物公司测序分析扩增结果，利用生物信息学软件和在线数据分析系统，分析目的基因序列特征。为酶的重组表达，获得功能性酶蛋白打下基础。

知识点：共 3 个

1.产纤维素酶菌株的筛选方法与实验技术。

2.产纤维素酶菌株的鉴定方法与实验技术。