微生物的遗传变异和育种

第一节遗传变异物质基础第二节基因突变和诱变育种第三节基因重组第四节基因工程第五节菌种衰退、复壮和保藏微生物的遗传变异和育种第1页

第一节遗传变异物质基础

一、三个经典试验

（一）经典转化试验

F．Griffith（1928年）

肺炎双球菌，可使人患肺炎，也可使小白鼠患败血症而死亡。它有各种菌株，其中含有荚膜，且菌落表面光滑（smoth）致病菌株,称S型;另一个不形成荚膜,菌落粗糙（rough）,无致病性,称R型。F．Griffith作了3组试验以下列图微生物的遗传变异和育种第2页微生物的遗传变异和育种第3页微生物的遗传变异和育种第4页微生物的遗传变异和育种第5页

以后，有三位科学家将第三组试验进行以下改进：从高温灭活S型细菌中提取几个细胞成份(如DNA、蛋白质、荚膜多糖等)分别进行转化试验——Avery试验，如图示：

以上试验说明：高温灭活S型肺炎球菌细胞内存在一个物质，能以某种方式进入R型细胞使其表示出荚膜性状。其中Avery试验深入证实转化因子是DNA。微生物的遗传变异和育种第6页（二）噬菌体感染试验

1952年，A.D.Hershey和M.Chase将E.coli分别培养在以放射性32PO43-或35SO42-作为磷源或硫源组合培养基中，得到两种噬菌体:一个含32P-DNA为关键噬菌体，一个含35S-蛋白质外壳噬菌体。试验以下图微生物的遗传变异和育种第7页噬菌体感染试验Pr只含S不含PDNA只含P不含S原理步骤1：用含同位素Ｓ35,

P32培养基培养大肠杆菌2：让T2感染上述大肠杆菌使其打是S35P32标识3：吸附10分钟后搅动离心上清液沉淀结果：上清液中含15%放射击性；沉淀中含85%放射性微生物的遗传变异和育种第8页（三）植物病毒重建试验

烟草花叶病毒（TMV）是一个只含RNA植物病毒，其中94%是蛋白质外壳，6%是RNA。可在烟草上引发病斑。把TMV放在水和苯酚中震荡，可将病毒蛋白质外壳和RNA分开，分开蛋白质外壳和RNA分子又能重新组合成含有感染力完整病毒粒子。另一株与TMV近缘霍氏车前花叶病毒（HRV），也可引发病斑。但两种病斑表征不一样。1956年，Fraenkel-conrat利用这两株植物病毒核酸和蛋白质拆、合及相互对换进行试验以下列图。微生物的遗传变异和育种第9页植物病毒重建试验TMVHRVHRVTMV原始株拆开重建感染分离纯化

微生物的遗传变异和育种第10页微生物的遗传变异和育种第11页（一）七个水平细胞水平细胞核水平染色体水平核酸水平基因水平密码子水平核苷酸水平二、遗传物质存在部位和方式微生物的遗传变异和育种第12页质粒：凡游离于原核生物核基因组以外，含有独立复制能力小型共价闭合环状dsDNA分子。质粒特点：从结构上看为超螺旋结构从大小上看，相对分子质量为106～108（相当核基因组1％）从功效上看，质粒上存在核内没有基因，赋予了原核生物并非必不可少特殊功效，如：产毒、接合、抗药、固氮等。从存在形式上看，是一个复制子，分为严紧型复制（与核染色体复制同时）与松弛型复制（不与核染色体复制同时）。（二）原核生物质粒微生物的遗传变异和育种第13页少许质粒可在不一样菌株间转移，如：F因子或R因子等。有些质粒含有与核染色体发生整合或脱离功效，称附加体.如F因子。另外，质粒还有基因重组功效，可在质粒间、质粒与核染色体之间发生基因重组。一些有代表性质粒：F因子、R因子、Col质粒、Ti质粒、巨大质粒、Ti质粒。微生物的遗传变异和育种第14页F因子：又称性因子，是E.coli等细菌决定性别质粒，当然除E.coli外，亦发觉其它菌也有此质粒。如假单胞菌属、链球菌属。有性菌毛细菌体内均含性质粒，且性菌毛根数与性质粒数目相等（1-4），故属于松弛型。R因子：亦称抗药质粒、R质粒存在于细菌中，使菌体含有抗药性质粒。最初是在痢疾杆菌中提取出来。Col质粒：又称大肠杆菌素质粒，许多细菌都能产生使其它原核生物抑制或致死蛋白质类细菌毒素。大肠杆菌素都是由Col质粒编码。微生物的遗传变异和育种第15页Ti质粒：亦称诱癌质粒主要存在于根癌菌株中，由Ti质粒引发植物根癌。巨大质粒：比普通质粒大几十倍至几百倍。其它质粒：降解性质粒只存在于假单胞菌属，能够编码可降解复杂物质酶类。返回目录微生物的遗传变异和育种第16页几个主要概念：基因突变：简称突变，是遗传物质分子结构或数量突然发生可遗传性改变，可自发或诱导产生。野生型菌株：从自然界分离到菌株，简称野生型。突变株：即野生型经突变后形成带有新性状菌株。

第二节基因突变和诱变育种微生物的遗传变异和育种第17页一、基因突变（一）突变类型依据突变菌株能否在选择性培养基上加以判别，可分为：选择性突变和非选择性突变两大类。前者在选择性培养基上经过表型就能够区分开，主要有：营养缺点型、抗性突变型、条件致死突变型；后者在选择培养基上不能用表型区分开，主要有：形态突变型、抗原突变型、产量突变型。微生物的遗传变异和育种第18页——选择性突变营养缺点型：因为野生型基因发生突变，而丧失了合成某一个或某几个生长因子、碱基或氨基酸能力，无法在基本培养基上生长，这类菌株称为营养缺点型。抗性突变型：因为基因突变，野生型菌株产生了对某种理化因子抗性突变类型。如一些抗生素抗药性菌株。条件致死突变型：菌株在基因突变后，在一定条件下可正常地生长、繁殖并展现其固有表型，而在另一条件下却无法生长、繁殖，这类突变类型称为条件致死突变型。比如：一些T4噬菌体突变株在25℃下可感染其宿主E.coli，而至37℃时却不能感染。微生物的遗传变异和育种第19页——非选择性突变形态突变型：指个体形态或群体形态因突变而与野生型不一样。比如：S形菌落突变为R形菌落，鞭毛有没有或荚膜有没有突变。抗原突变型：因为突变使抗原结构与野生型不一样。如：细胞壁缺点变异（如L型细菌）。产量突变型：经过基因突变而取得在代谢产物产量上显著有别于原始菌株突变株。若产量显著高于原始菌株者称正突变，反之则称负突变。微生物的遗传变异和育种第20页突变率：某一细胞（或病毒粒子）在某一世代中发生某一性状突变几率。如突变率为10-8表示细胞在1亿次分裂过程中，会发生1次突变。突变是独立发生，相互不影响，同一细胞中同时发生两个或两个以上突变几率极低。双重或多重突变几率是各个基因突变几率乘积。（二）突变率微生物的遗传变异和育种第21页自发性：是在没有些人为干涉条件下产生突。不对应性：指突变性状与引发突变原因之间无直接对应关系。稀有性：普通突变尤其是自发突变，几率极小（几率为10-6-10-9）。独立性：某基因突变率不受它种基因突变率影响。可诱变性：使用诱变剂，可显著提升突变几率，在遗传育种上较惯用。稳定性：突变后新性状能够稳定地遗传给下一代。可逆性：由野生型基因变异为突变型基因，称正向变异。由突变型基因返回到原始野生型基因，称回复突变。（三）突变特点7个共同点：微生物的遗传变异和育种第22页（四）基因突变自发性和不对应性试验证实

变量试验又称彷徨试验或波动试验材料：噬菌体T1——涂布在平板上作为所抗环境原因；对噬菌体T1敏感E.coli——待试验菌株结论：a.抗噬菌体T1突变型是自发产生，且产生越早，抗性菌落出现就越多。

b.噬菌体T1仅起到淘汰原始未突变菌株和甄别抗噬菌体突变型作用，并不是诱导因素。微生物的遗传变异和育种第23页变量试验大肠杆菌稀释培养物10ml10ml(在同一个大管中作整体培养)(培养前先分成50小管)3714435抗噬菌体菌落数抗噬菌体菌落数微生物的遗传变异和育种第24页涂布试验涂布敏感菌5×104个共12个平板5×104个菌落5000个细菌/菌落6个平板共353个菌落6个平板共28个菌落喷入T1保温重新涂布后喷入T1保温结论：该抗性突变发生在与噬菌体T1接触之前，噬菌体加入只起到甄别该类自发突变是否发生、存在，决不是诱发该类突变原因。微生物的遗传变异和育种第25页影印培养试验原始敏感菌种影印培养无药培养基含药培养基结论：对链霉素敏感E.coliK12细胞在未接触过任何一点链霉素条件下，由1——2——4——5——6——8——9——10——12……移种可筛选出大量抗链霉素突变株。微生物的遗传变异和育种第26页(五）基因突变机制

突变机制是多样性，能够是自发或诱发，详细见下列图。微生物的遗传变异和育种第27页诱发突变：简称诱变，指经过人为方法，利用物理、化学或生物原因显著提升基因自发突变几率伎俩。1.诱变机制诱变剂：能够提升突变几率任何原因。碱基置换

移码突变

染色体畸变微生物的遗传变异和育种第28页（1） 碱基置换它只包括一对碱基被另一对碱基所置换，属于经典点突变。嘌呤置换嘌呤（嘧啶置换嘧啶）——转换嘌呤置换嘧啶或者嘧啶置换嘌呤——颠换

A..TA..TA..TG..

CA..BU酮式G..BU烯醇式置换G..

CA..BUG..

BUA..BUG..

CA..T烯醇式酮式微生物的遗传变异和育种第29页（2）移码突变指诱变剂使DNA序列中一个或少数几个核苷酸增加或降低，从而使该部位后面全部遗传密码阅读框架改变，引发转录和转译错误一类突变。移码突变属于DNA轻微损伤，也是一个点突变，由移码突变所产生突变株称为移码突变株。移码突变几个情况以下列图示

微生物的遗传变异和育种第30页微生物的遗传变异和育种第31页移码突变结果：正常链上增加或是缺失1、2或4、5个碱基时，均可引发移码突变，而增加或缺失3或6个不影响读码，只引发较短增加或缺失。微生物的遗传变异和育种第32页（3）染色体畸变包含染色体结构缺失、重复、插入、易位、倒位几个情况，也包含染色体数目标改变。1〉染色体内畸变：只包括一条染色体上改变，上述几个均可发生。倒位：断裂下来一段染色体逆转，然后，重新插入到原位置。易位：断裂下来一小段染色体再顺向或逆向地插入同一染色体其它部位上。2〉染色体间畸变：非同源染色体间易位。一小段DNA断下后，可跳到另一条染色体上插入；质粒上DNA跳到另一个质粒上，此种情况亦属于染色体间畸变。（原核微生物仅一条染色体，不存在“另一条”。)严格地说，DNA从一个细胞跳到另一个细胞易位，亦属于染色体间畸变。总之，原核、真核微生物都存在染色体间畸变。微生物的遗传变异和育种第33页2.自发突变机制自发突变：生物体在无人工干预下自然发生低频突变。自发突变原因普通有：背景辐射和环境原因诱变比如：宇宙辐射、南北极磁场等。微生物本身有害代谢产物诱变效应比如：过氧化氢、过氧化物等。DNA复制过程中碱基配对错误引发据统计，DNA链在每次复制中每个碱基对错配频率是10-7-10-11，这么一个基因自发突变几率约为10-6。微生物的遗传变异和育种第34页

紫外线对DNA损伤是引发相邻嘧啶形成嘧啶二聚体（TT，TC，CC）。造成局部DNA分子无法配对。微生物有各种修复受损DNA作用，现举两例：光复活作用经紫外线照射诱变微生物马上暴露在可见光下，则微生物死亡率和突变率将显著降低现象，称光复活作用。机理：诱变形成嘧啶二聚体在暗处结合光激活酶，在有可见光情况下，此酶吸收光能，解离嘧啶二聚体。

暗修复作用又称切除修复，经紫外线诱变损伤DNA在不见光条件下，依靠微生物体内四种酶来修复受损DNA。即：内切核酸酶、外切核酸酶、DNA聚合酶、连接酶。过程如下列图（六）紫外线对DNA损伤及其修复微生物的遗传变异和育种第35页微生物的遗传变异和育种第36页二、突变与育种（一）自发突变与育种从生产中育种在利用微生物进行大生产过程中，微生物会以10-6左右突变率自发突变，其中可能出现一定几率正突变株。2)定向培育优良菌株。利用自然突变，对微生物群体采取特定选择条件选育出优良菌株。但总来说，方法古老，自发突变目标性不强，周期长。微生物的遗传变异和育种第37页（二）诱变育种

诱变育种是指利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散微生物细胞群，在促进其突变率显著提升基础上，采取简便、快速和高效筛选方法，从中挑选出少数符合目标突变株，以供科学试验或生产实践使用。（无目标诱变，有目标筛选）微生物的遗传变异和育种第38页诱变育种基本步骤出发菌株计算出诱变大多死亡少数存活存活率多数未变少数突变突变率多数负变少数正变正变率多数幅度小少数幅度大高产率投产率多数不宜投产少数适宜投产微生物的遗传变异和育种第39页2、诱变育种应考虑几个标准：

选择简便有效诱变剂，如紫外线、激光和离子束，烷化剂、碱基类似物等。

艾姆斯试验(Amestest）：是一个利用细菌营养缺点型回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂简便有效方法.

利用微生物营养缺点型（his—）回复突变来检测环境或食品中化学致癌剂。（“三致”致癌，致畸，致突变）微生物的遗传变异和育种第40页艾姆斯试验(Amestest）：是一个利用细菌营养缺点型回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂简便有效方法.

利用微生物营养缺点型（his—）回复突变来检测环境或食品中化学致癌剂。（“三致”致癌，致畸，致突变）保温可疑“三致”试样鼠肝匀浆（含羟化酶）吸入滤纸片S.t.his阳性阴性S.t.his回变微生物的遗传变异和育种第41页挑选优良出发菌株。A.选生产中自发突变菌株;B.已含有优良性状菌株;C.对诱变剂敏感性较高菌株等。处理单细胞或单孢子悬液。目标：使每个细胞均匀接触诱变剂并预防长出不纯菌落。选取最正确诱变剂量。紫外线剂量指强度与作用时间之乘积;化学诱变剂剂量则以在一定外界条件下，诱变剂浓度与处理时间来表示。充分利用复合处理协同效应。该法包含同一诱变剂重复使用，两种或各种诱变剂先后或同时使用。微生物的遗传变异和育种第42页利用和创造形态、生理与产量之间相关指标。如淀粉水解试验，就是利用淀粉酶变色圈（用碘液显色）大小来预计突变代谢产物量多少。设计或创造高效筛选方案。如在实际中，筛选工作常分为初筛和复筛两步进行。3、营养缺点型突变株筛选（重点）1）与筛选营养缺点型突变株相关三类培养基①基本培养基（MM，[-]）：仅能满足某一微生物野生型菌株生长所需要最低成份组合培养基，（该培养基都是人工培养基，营养缺点型菌株不能在其上生长）。微生物的遗传变异和育种第43页②完全培养基（CM，[+]）：全部营养缺点型菌株均可在其上生长培养基。普通地，完全培养基是天然或半人工合成。③补充培养基（SM，[A]、[B]或[AB]）：凡只能满足对应营养缺点型突变株生长需要组合或半组合培养基2）与筛选营养缺点型突变株相关三类遗传型个体①野生型：从自然界分离到没有发生过任何突变，能够在基本培养基上生长菌株。②营养缺点型：野生型菌株因为突变，失去了合成某种酶能力，使得该酶产物不能产生，只能在加有这种产物培养基上生长菌株。该型不能在[-]上生长，只能在[+]或对应补充培养基上生长。该型非本身合成。微生物的遗传变异和育种第44页③原养性：营养缺点型经回变或其它基因改造，回复为与野生型相同形状菌株.（与野生型从现象上无任何区分。）3）营养缺点型筛选方法普通要经过诱变、淘汰野生型、检出和判定营养缺点型四个步骤。①步诱变剂处理：与普通诱变处理相同②步淘汰野生型（即筛选出基因突变类型），现举两种方法。A．抗生素法（最惯用）。a．青霉素：抑制细胞壁肽聚糖合成，故可杀死生长、繁殖状态细菌，对休眠状态无用。方法：将诱变后菌培养到含青霉素基本培养基上，即野生型被淘汰，留下为休眠状态营养缺点型。微生物的遗传变异和育种第45页

b．制霉菌素：主要与真菌细胞膜上甾醇作用，引发膜损伤。方法：将诱变后孢子培养到含制霉菌素基本培养基上，基本培养基长出菌丝者为营养缺点型。B．菌丝过滤法：适合用于进行丝状生长真菌和放线菌。其原理是：在基本培养基中，野生型菌株孢子能发芽成菌丝，而营养缺点型孢子则不能。可用大孔擦镜纸重复过滤筛选出。微生物的遗传变异和育种第46页A．夹层培养法（“三明治”状）

③步检出缺点型现举出四种方法：小菌落是第二次长起来（营养缺点型）微生物的遗传变异和育种第47页B．限量补充培养法

在基本培养基上，加微量天然成份（不一样于补充培养基），营养缺点型形成微菌落，而野生型形成正常大小菌落。微量蛋白质完全培养基上小菌落是营养缺点型突变株微生物的遗传变异和育种第48页C．逐一检出法将诱变处理细胞涂在含有完全培养基平板，长成菌落，再将其接种至基本培养基上不长菌落（为营养缺点型）。含诱变剂液体培养基菌种涂布培养基本培养基上不长菌落完全培养基上长出菌落营养缺点型微生物的遗传变异和育种第49页D．影印平板法完全培养基影印接种基本培养基将诱变处理细胞涂不于含有完全培养基平板，长出菌落，利用影印接种工具将该菌落转移到另一个基本培养基上培养，亦长出菌落，将前后相应菌落对比，若前者生长，而后者不生长菌落，为营养缺点型（类似“平板影印培养试验”）。微生物的遗传变异和育种第50页④步判定缺点型（采取生长谱法）生长谱法:指在混有供试菌平板表面点加微量营养物,视某营养物周围有否长菌来确定供试菌营养要求一个快速、直观方法。操作：将营养缺点型细胞（或孢子）洗下，用无菌水离心清洗，制成菌悬液并与基本培养基混合培养，用含有不一样营养物滤纸片覆盖，如某滤纸片周围有微生物生长圈，则为该营养物营养缺点型。该法优点：方法简便，不怕污染菌，回复突变细胞不影响结果，此方法又可测定双重或多重营养缺陷型。返回目录微生物的遗传变异和育种第51页

第三节基因重组

基因重组定义：把两个不一样性状个体遗传基因转移到一起，经过遗传分子间重新组合，形成新遗传型个体方式，称基因重组或遗传重组。基因重组能够了解成遗传物质分子水平上杂交，即核酸水平上杂交。而传统意义上杂交通常指是细胞水平杂交，如杂交动物、杂交植物等。但全部细胞水平上杂交都是以基因重组为基础。微生物基因重组分原核微生物和真核微生物两大类进行研究。微生物的遗传变异和育种第52页一、原核微生物基因重组

原核微生物基因重组包含转化、转导、结合和原生质体融合等四种形式。微生物的遗传变异和育种第53页（一）转化

受体菌直接吸收来自供体菌DNA片段，经过交换、把它整合到自己基因组中，从而使受体菌取得了供体菌部分遗传性状现象称为转化。转化结果是形成转化子。即转化子是经过转化取得供体细胞部分遗传物质并表现出对应性状重组受体菌。而来自供体菌DNA片段称转化因子。转化过程见下列图

微生物的遗传变异和育种第54页微生物的遗传变异和育种第55页（一）转化

两个菌株间能否发生转化与各种原因相关，如两个菌株进化过程中亲缘关系、供体DNA形式及菌株详细生理状态等，其中最主要是受体菌生理状态——感受态。供体DNA片段形式：不一样形式供体菌DNA片段，发生转化频率也有区分，其中质粒形式DNA片段发生转化频率最高。微生物的遗传变异和育种第56页（一）转化

转染：将噬菌体或病毒DNA或RNA提取出来，再去感染感受态宿主细胞，进而产生正常噬菌体或病毒后代现象叫转染。转化与转染不一样：转化是受体菌接收供体菌DNA片断、发生基因重组并产生转化子。转染过程不发生基因重组，受体菌仅接收噬菌体或病毒DNA或RNA、不产生杂种性质转化子，产生是大量子代噬菌体或病毒。微生物的遗传变异和育种第57页（二）转导

转导：经过完全缺点或部分缺点噬菌体为媒介，将供体菌DNA片段携带到受体菌中，经过交换、整合，使后者取得前者遗传性状现象，称之为转导。转导子：经过转导取得供体细胞部分遗传性状重组受体细胞称为转导子。转导噬菌体：携带供体部分遗传物质（DNA片段）噬菌体称为转导噬菌体或转导颗粒。分类：普遍转导局部转导微生物的遗传变异和育种第58页（二）转导转化与转导区分：转化：受体菌直接接收供体菌DNA片段。转导：受体菌经过噬菌体接收供体菌DNA片段。微生物的遗传变异和育种第59页

１、普遍转导（1）完全普遍转导完全缺点噬菌体：当某噬菌体感染供体菌后，在供体菌内增殖时，使供体菌DNA被切成许多片段，成熟后少数衣壳将供体菌DNA片段（要求与噬菌体核酸片段相仿）“误包”，形成假噬菌体，即完全缺点噬菌体;当供体菌被裂解此完全缺点噬菌体释放后，再次感染受体菌，即可把外源（供体菌）DNA片段介导到受体菌中，实现交换和整合，这就是完全普遍转导。微生物的遗传变异和育种第60页完全普遍性转导(compietetransduction)供体A-B+A+B-多数受体形成溶源菌A-B+A+B-少数受体A+B+经重组形成转导子A-B+色氨酸缺点型A+B-组氨酸缺点型鼠伤寒沙门氏菌微生物的遗传变异和育种第61页

（2）流产普遍转导完全缺点噬菌体感染受体后，所携带DNA片段没有和受体菌DNA片段交换、整合、复制，但能够转录、翻译产生对应代谢产物，有对应表型；受体菌再经分裂、繁殖，子一代只有二分之一取得供体菌DNA片段，另二分之一仅得到部分代谢产物表现出轻微供体菌特征，在继续分裂过程中，逐步被稀释，此现象称为流产普遍转导。见下列图：微生物的遗传变异和育种第62页微生物的遗传变异和育种第63页

2、局部转导部分缺点噬菌体:温和噬菌体感染受体菌后，使宿主溶源化。该溶源菌因诱导发生裂解时，其中极少数前噬菌体会发生不正常切离，将噬菌体结合位点两侧之一少数基因连接到噬菌体DNA上，同时噬菌体也会将对应一段DNA留在宿主染色体组上，最终噬菌体衣壳将非正常切离噬菌体染色体进行误包，即形成了部分缺点噬菌体。

微生物的遗传变异和育种第64页

2、局部转导定义：经过部分缺点温和噬菌体将供体少数特定基因携带到受体菌，并得到表示转导现象，称之为局部转导.局部转导特点：（1）只能转导供体菌个别特定基因（噬菌体整合位点两侧基因）。（2）特定基因由部分缺点型噬菌体携带。（3）缺点噬菌体是因为其在形成过程中产生低频率“误切”，或双重溶原菌裂解而成。分类：局部转导按其转导频率高低可分为低频转导（LFT）和高频转导（HFT）两大类。微生物的遗传变异和育种第65页

（1）低频转导（LFT）温和噬菌体感染受体菌后使宿主溶源化，该溶源菌因诱导后发生裂解，形成10-5百分比部分缺点噬菌体，他们感染受体菌后发生交换、整合，形成转导子（局限转导子），而不是溶源菌，不具免疫性，亦称低频局限转导。见下列图微生物的遗传变异和育种第66页微生物的遗传变异和育种第67页

（2）高频转导（HFT）用低频裂解物（含10-5部分缺点噬菌体）来感染受体菌，即有10-5变为低频局限转导子，再用高感染复数正常噬菌体去感染低频转导子，此时低频转导子称为双重溶源菌，它被诱导后可产生裂解，正常噬菌体可帮助缺点噬菌体进行等量复制，用这么裂解物（高频裂解物，含50%正常噬菌体）再去感染受体菌，进行高频转导，亦称高频局限转导。微生物的遗传变异和育种第68页（三）溶源转变温和噬菌体感染其宿主而使其发生溶源化时，将噬菌体基因整合到宿主核基因组形成前噬菌体，而使后者取得了除免疫性以外新性状现象，称为溶源转变。溶源转变与转导区分：1、温和噬菌体本身不携带外源基因，使宿主带有新性状是噬菌体本身基因。2、温和噬菌体是完整非缺点。3、取得新性状是溶源化宿主细胞而不是转导子。4、取得性状可随噬菌体消失而同时消失。微生物的遗传变异和育种第69页（四）接合供体菌（雄性）经过性菌毛与受体菌接触，前者将不一样长度单链DNA片段传递给后者并在后者细胞中双链化，深入与核染色体交换、整合，使受体菌取得供体菌部分遗传性状现象，称为接合。经过接合而取得供体菌性状受体细胞，称为接合子。微生物的遗传变异和育种第70页经过细胞间直接接触能进行大段ＤＮＡ转移过程，叫接合接合及其发现+A+B+C-D-

A-B-C+D+

A+B+C+D+微生物的遗传变异和育种第71页（四）接合以E.coli为例，按细胞内有没有F因子及其存在方式不一样可分为四种：1、F+（雄性）菌株有游离F因子1—4个，体外有对应数量性菌毛，当其与F-菌株接合时，经过性菌毛可将F因子传递给后者，使之转变为F+菌株。2、F-(雌性)菌株体内无F因子，体外亦无性菌毛，它可经过与F+菌株、F′菌株或Hfr菌株接合而接收F因子或F′因子，使自己变成“雄性”菌株，也可接收来至Hfr菌株一部分或全部遗传信息。微生物的遗传变异和育种第72页

3、Hfr（高频重组）菌株因其与F-菌株结合后，发生重组频率比F+要高数百倍，故得名。在这么菌体内，F因子呈整合状态，整合位点固定；当它与F-结合时，Hfr菌株染色体在F因子处断裂，由环状变为线状，F因子位于线性DNA末端。然后整条线性染色体以等速转移至F-菌株内，因转移所需时间较长，且轻易发生中止，造成Hfr与F-结合结果其重组频率最高，但转性频率最低。微生物的遗传变异和育种第73页

4、F′菌株当Hfr菌株内F因子因不正常切离而脱离染色体时，形成带了一小段Hfr染色体基因特殊F因子，即F′因子。此时性状界于Hfr与F+菌株之间，称初生F′菌株；F′菌株与F-菌株结合，后者也变成F′菌株。它既取得了F因子，又取得了来自初生F′菌株若干新性状，成为次生F′菌株。次生F′细胞是一部分双倍体。以这种结合来传递供体基因方式，称为F因子转导、性导、F质粒媒介转导。微生物的遗传变异和育种第74页微生物的遗传变异和育种第75页(五)原生质体融合

经过人为方法，使遗传性状不一样两细胞原生质体发生融合，并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状、稳定融合子过程。

微生物的遗传变异和育种第76页微生物的遗传变异和育种第77页原生质体融合主要步骤：①亲本选择选择两个有特殊价值，并带有选择性遗传标识细胞作为亲本；②原生质体制备在高渗溶液中，利用脱壁酶（溶菌酶）进行亲本脱壁，形成原生质体；③原生质体融合加入促融合剂（如PEG）或电脉冲等促进融合；④融合子判定先在能使细胞壁再生培养基上进行涂布培养，待形成菌落后，再影印接种到选择性培养基上，判定其是否为融合子；⑤生物学性状及生长性能测定。微生物的遗传变异和育种第78页原生质体融合(protoplastfusion)微生物的遗传变异和育种第79页二、真核微生物基因重组（一）有性杂交：凡能产生有性孢子酵母菌或霉菌，标准上都能够经过性细胞接合而发生