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文档简介

第八章微生物遗传变异

和菌种保藏第一节根本概念第二节遗传变异的物质根底第三节微生物的突变第四节微生物的基因重组第五节微生物遗传变异的应用第六节菌种的衰退、复壮和保藏1.

本章教学的目的与要求

1理解遗传型与表型、遗传与变异等概念2熟悉三个经典实验的过程以及说明的问题3了解七个水平,熟悉其中相关概念4掌握基因突变类型、特点与机制5理解变量试验、涂布试验影印平板培养过程与说明问题6掌握细菌基因重组方法及类型7掌握菌种衰退的原因、菌种复壮和保藏的方法2.第一节根本概念遗传〔heredity〕生物在繁殖延续后代的过程中,亲代与子代之间性状相似的现象,称遗传性状:形态、结构、生态、生理、生化变异variation在生物繁殖过程中,子代与亲代或子代之间性状不同的现象,称为变异.两者的关系遗传保证了物种的存在和延续,保持了种属性状的相对稳定变异推动了物种的进化和开展,产生变种和新种3.第一节根本概念遗传型(genotype)

指某一生物个体所含有的全部遗传因子,即基因的总和.

表型(phenotype)

具有某遗传型的生物只有在适当的环境条件下,通过自身的代谢和发育,才能将它具体化,即产生表型两者的关系4.研究微生物遗传的意义

微生物是研究现代遗传学和其它许多主要的生物学根本理论问题中最热衷的研究对象对微生物遗传规律的深入研究促进了现代分子生物学和生物工程学的开展为育种工作提供了丰富的理论根底,促使育种工作从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机到定向、从近缘杂交到远缘杂交的方向开展5.微生物的独特生物学特性个体的体制极其简单营养体一般都是单倍体繁殖速度快易于积累不同的中间代谢产物或终产物菌落形态特征的可见性和多样性环境条件对微生物群体中各个个体作用的直接性和均一性易于形成营养缺陷型各种微生物一般都有相应的病毒存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式.6.第二节遗传变异的物质根底三个经典实验遗传物质在细胞中存在的部位和方式7.三个经典实验转化实验〔transformation〕噬菌体感染实验植物病毒的重建实验8.1、转化实验

TransformationF.Griffith转化指A品系的生物吸收了来自B品系生物的遗传物质而获得了B品系的遗传性状的现象实验者F.Gruffith(1928);O.T.Avery等(1944)实验材料肺炎链球菌Streptococcuspneumoniae9.1、转化实验

TransformationF.Griffith细菌的特点SⅢ型菌株:有致病性,有荚膜,菌落外表光滑RⅡ型菌株:无致病性,无荚膜,菌落外表粗糙3组实验动物试验细胞培养试验别离后SⅢ细胞物质对RⅡ细胞转化实验10.1〕动物试验11.动物实验结果与结论

结果第一组:活SⅢ型细菌可以使白鼠死亡第二组:活RⅡ型细菌不使白鼠死亡第三组:加热杀死后SⅢ细菌,不使白鼠死亡;加热杀死的SⅢ型和活R型细菌混合可使白鼠死亡结论R型菌株获得了S菌株的遗传性状,说明S菌株体内有一种“转化因子〞12.2〕细胞培养实验13.细胞培养实验结果结果第一组:活SⅢ型细菌使白鼠死亡,并从鼠体内别离到有毒细菌第二组:活RⅡ型细菌不使白鼠死亡,并从鼠体内别离到无毒细菌第三组:将SⅢ细菌型加热杀死,不使白鼠死亡,鼠体内无有毒细菌第四组:将加热杀死的SⅢ细菌型和活R型细菌,使白鼠死亡,鼠体内别离到有毒细菌结论S型细菌存在的转化物质,通过某种方式进入R型细胞内,并使R型细胞获得稳定的遗传形状R-S14.3〕别离后的S细胞物质对R细胞的转化15.不同成分转化试验结果与结论结果第一组:S菌多糖+活RⅡ型细菌,不使鼠死亡第二组:S菌蛋白质+活RⅡ型细菌,不使鼠死亡第三组:S菌RNA+活RⅡ型细菌,不使鼠死亡第四组:S菌DNA+活RⅡ型细菌,鼠死亡结论只有S型中的DNA才能使R型转化为S型,RNA、多糖和蛋白质都不具备转化能力16.1、转化实验

TransformationF.Griffith实验〔1〕结论R型菌株获得了S菌株的遗传性状,说明S菌株体内有一种“转化因子〞实验〔2〕结论加热杀死的S型菌内可能存在一种转化物质,通过某种方式进入R型细胞内,使RS实验〔3〕结论只有S型中的DNA才能使R型转化为S型,多糖和蛋白质都不具备转化能力17.2、噬菌体感染实验研究者A.D.Hershey和M.Chase实验材料E.Coli、T2嗜菌体实验原理用同位素32P标记噬菌体的DNA、用同位素35S标记噬菌体的蛋白质,然后再感染宿主细胞噬菌体侵染细菌时,只是把核酸注入到宿主体内,而把蛋白质外壳留在外面

18.2、噬菌体感染实验实验过程首先用含有32P和35S的培养基中培养大肠杆菌用标记过的大肠杆菌培养T2噬菌体

再用标记过的T2噬菌体侵入没有标记的大肠,通过保温→搅拌→离心检测上清和沉淀中放射性元素的情况结果35S位于上清液中,而32P存在于底部又一次证明:遗传物质是DNA,而不是蛋白质19.3、病毒的拆开与重建实验研究者H.Fraenkel-Conrat和Singer(1956)(1956)实验材料烟草花叶病毒(TMV)和霍氏车前花叶病毒(HMV)方法将两病毒的核酸与衣壳蛋白分开然后交叉重建成杂合病毒做感染试验,观察所成病斑类型再别离20.实验说明遗传物质是DNA而不是蛋白质实验证明:遗传物质是RNA21.结论实验证实细胞的遗传物质不是蛋白质或其他物质细胞生物的遗传物质是DNA病毒的遗传物质可以是DNA或是RNA22.朊病毒的发现和思考朊病毒含有微量的核酸,仍未发现?朊病毒仅由蛋白质构成朊病毒的遗传物质为蛋白质?23.二、遗传物质在细胞内的存在形式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24.细胞水平存在的部位遗传信息绝大局部都集中在细胞核或核质体中数目原核微生物:球菌:单核杆菌:多有两核放线菌菌丝细胞是多核,孢子是单核真核微生物:单核:酿酒酵母,真菌孢子多核:米曲霉,粗糙脉孢霉25.细胞核水平真核有核膜,形成有完整形态的核

98%DNA在核内,与组蛋白结合形成染色体10%的RNA存在于核内,90%存在于细胞质中原核无核膜,呈松散的核质体状态

染色质不与蛋白结合核外遗传物质26.

核外遗传物质原核微生物真核微生物细胞质2μm质粒R因子COL质粒巨大质粒Ti质粒降解性质粒线粒体叶绿体等F因子27.染色体水平真核生物染色体数目不同染色体倍数不同倍数:指同一细胞中染色体的套数单倍体:一个细胞中只有一套相同功能的染色体双倍体:一个细胞中有二套相同功能的染色体.原核生物仅有一条染色体,单倍体.28.核酸水平核酸种类DNA:绝大多数生物的遗传物质RNA:局部病毒核酸的组成真核:DNA总是缠绕着组蛋白,两者一起构成了复合物——染色体原核:DNA都是单独存在的29.核酸水平核酸结构DNA:绝大多数是双链,局部病毒是单链RNA:绝大多数单链,少数是双链核酸的长度真核生物的DNA比原核生物的长得多不同生物间的差异很大核酸的形状真核:核内DNA呈念珠状链,核外呈环状原核:DNA呈环状,在细菌质粒中超螺旋病毒粒:呈环状或线状30.基因水平基因在生物体中,一切具有自主复制能力的遗传功能单位,都可称为基因基因的物质根底是一个具有特定核苷酸顺序的核酸片段基因的大小分子量:一个基因6.7×105Da碱基对:一个基因约有1000bp数量:每个细菌约有5000~10000个基因31.基因水平原核生物基因的种类启动基因(promotor)

转录的起始部位,是RNA聚合酶附着和启动的部位操纵基因(operator)

它能控制结构基因转录的开放或关闭结构基因(structuregene)

通过转录和翻译过程来执行多肽(酶及结构蛋白)合成的调节基因它是调节结构基因的活动基因32.密码子水平遗传密码是指DNA链上各个核苷酸的特定排列顺序根本单位:密码子(codon)每个密码子是由核酸分子上的3个核苷酸顺序所决定三联密码子一般都是由mRNA上的3个核苷酸顺序表示四种核苷酸组成的三联密码子数量可达64种,决定20种氨基酸的合成33.核苷酸水平核苷酸核苷酸是核酸组成的根本单位种类脱氧核糖核苷酸腺苷酸(dAMP)、鸟苷酸(dGMP)、胸苷酸(dTMP)和胞苷酸(dCMP)核糖核苷酸AMP、GMP、UMP和CMP34.

第三节微生物的突变概念基因突变体的主要类型基因突变的特点基因突变的机制35.一、概念突变(mutation)指生物体内遗传物质发生数量或结构变化的现象变异由突变导致遗传性状改变叫变异突变率指每个细胞在每一世代中发生突变的概率

常用的基因突变符号36.一、概念突变的类型基因突变(genemutation〕:是由于DNA链上的一对或少数几对碱基发生改变而引起的染色体畸变(chromosomalaberration):是DNA的大段变化(损伤)现象表型(phenotype)是指可以观察或检测到的个体性状或特征,是特定的基因型在一定环境条件下的表现37.一、概念基因型〔genotype)指储存在遗传物质中的信息,即DNA碱基序列野生型未发生突变的从自然界别离到菌株突变体野生株经突变后带有新的遗传性状的菌株38.二、突变体的主要类型形态突变型生化突变型条件致死突变型致死突变型39.二、突变体的主要类型形态突变型指突变引起细胞形态变化或引起菌落形态改变形态变化:细菌的鞭毛、芽孢或荚膜的有无菌落形态:外形的光滑、粗糙和颜色的变异生化突变型指一类发生代谢途径变异但没有明显形态变化的突变型常见有:营养缺陷型、抗性突变型发酵突变型、毒力突变型40.生化突变型营养缺陷型由基因突变而引起代谢过程中某种酶合成能力丧失的突变型,必须在原有培养基中添加细胞不能合成的营养成分才能正常生长类型:氨基酸、维生素和嘌呤嘧啶缺陷型抗性突变型是一类能抵抗有害理化因素的突变型

类型:抗药性、抗紫外线和抗噬菌体等.

41.生化突变型发酵突变型指从不能利用到能够利用某种营养物质的突变型毒力突变型指突变后致病能力增强或减弱的突变型.产量突变型指产生某种代谢产物的能力增强或减弱的突变型42.二、突变体的主要类型条件致死突变型指在某种条件下具有致死效应,而在另一条件没有致死效应的突变型如温度敏感突变株致死突变型由于基因突变造成菌体死亡或生活能力下降双倍体生物能够以杂合子的形式存活下来,一旦形成纯合子,那么发生死亡43.三、基因突变的特点随机性稀有性独立性可逆性稳定性44.随机性定义各种性状的突变可以在没有任何人为的诱变因素处理的情况下,可以发生在生物的任何个体的发育时期及任何基因上特点自发性、随机性和不对应性.三个经典实验变量试验涂布试验平板影印培养试验45.变量试验(fluctuationtest)

实验要点利用E.coli和T1噬菌体设计了试验实验结果甲管的50个皿中,各皿间抗性菌落数相差极大而来自乙管的那么各皿数目根本相同实验说明E.coli抗噬菌体性状的产生,并非由噬菌体T1诱导出来的,而是在它接触T1前,在某次分裂过程中自发产生的.46.涂布试验〔Newcombeexperiment)

实验要点噬菌体对固体平板上的E.coli的影响实验结果未涂布组共有抗性菌落28个涂布组共有抗性菌落353个实验说明突变与噬菌体无关涂布使抗性菌株均匀分布抗性突变可在任何时间发生47.影印培养实验〔replicaplating)

实验要点证明在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法实验结果可在根本未接触链霉素的情况下,筛选出大量的抗链霉素的菌株实验说明微生物的抗药性突变是自发产生,与相应的环境因素毫不相关

48.稀有性定义指生物的基因自发突变的频率较低且稳定突变率是每一个细胞在每世代中发生某一基因突变的几率不同生物的突变率不同细菌和噬菌体:10-4~10-10高等动植物:10-5~10-849.独立性、可逆性、稳定性独立性每个突变体的发生是随机的、独立的、互不干扰的可逆性任何性状的突变型都具有可逆性稳定性突变株的遗传性状是稳定的、可遗传的50.四、基因突变的机制基因突变的概念基因突变的类型基因突变的机制碱基置换译码突变染色体畸变51.基因突变的概念基因突变基因突变是指DNA分子结构或数目的变化自发突变、诱发突变自发突变在自然条件下自发进行的突变引起自发突变的原因由背景辐射和环境因素引起由微生物自身有害代谢产物引起由DNA复制过程中碱基配对错误引起52.基因突变的概念诱发突变是通过人为的方法,利用物理、化学或生物的因素而引起的突变诱变剂:凡具有诱变效应的任何因素诱变剂的种类物理因素:UV、激光、离子束、X射线、γ射线、快中子化学因素:亚硝酸、烷化剂、碱基类似物、吖啶类化合物53.基因突变的机制54.基因突变的机制

基因突变的机制碱基置换移码突变染色体畸变55.碱基置换(basesubstitution)

定义是DNA分子中的碱基对置换引起的类型转换〔transition〕DNA链中的一个嘌呤被另一个嘌呤或是一个嘧啶被另一个嘧啶所置换颠换〔transversion〕DNA链中的一个嘌呤被另一个嘧啶或是一个嘧啶被另一个嘌呤所置换56.碱基置换(basesubstitution)

引起碱基对置换的原因互变异构在DNA分子的四种碱基中,T和G可以酮式或稀醇式、C和A可以氨基式或亚氨基式出现CT:酮式OCOHT:烯醇式57.互变异构引起的碱基对置换A..T酮式T..

G烯醇式A..TG..

CTAT..

AT..

T..

AT..

颠换58.引起碱基对置换的原因化学诱变剂是一类可直接或间接与核酸的碱基发生化学反响的诱变剂,不管在机体内或在离体条件下均有作用诱变剂种类间接引起置换诱变剂:碱基结构类似物直接引起置换诱变剂:亚硝酸、羟胺和各种烷化剂

碱基置换(basesubstitution)59.

间接引起置换的诱变剂

碱基结构类似物诱变剂的结构与碱基结构类似种类5-溴尿嘧啶〔5-BU〕、5-脱氧尿嘧啶〔5-dU〕8-氮鸟嘌呤〔8-NG〕、2-氨基嘌呤〔2-AP〕、6-氯嘌呤〔6-CP〕作用机制通过细胞的代谢活动掺入到DNA分子中后而引起碱基置换,故是间接的60.

亚硝酸可使含有氨基的碱基发生氧化脱氨作用羟胺专一性地与胞嘧啶C反响,使其能与腺嘌呤A配对,使G-C转换为A-T各种烷化剂可以与核苷酸分子中的磷酸基、嘌呤、嘧啶等起烷化作用,造成DNA功能损伤和改变

直接引起置换的诱变剂

61.碱基置换(basesubstitution)

由碱基置换引起的3种突变型同义突变不影响蛋白质中氨基酸的组成错义突变引起蛋白质中氨基酸的组成发生改变无义突变变成终止密码子,使其不能合成完整的多肽62.移码突变(frame-shiftmutation

)

定义指DNA分子中增添或缺少几个碱基对,而造成其后面全部全部遗传密码发生转录和翻译错误的基因突变突变程度突变点后的所有密码子都发生改变产生移码突变株种类自然产生:发生于减数分裂时期人工诱变产生:一般用吖啶类诱变剂63.染色体畸变(chromosomalabrration)定义由于某些理化因素的作用,造成DNA分子的大损伤所引起的突变染色体结构的变化形式染色体内畸变缺失、重复、插入、易位、倒位染色体间畸变指非同源染色体间的易位64.

染色体畸变(chromosomalabrration)物理诱变剂诱变的机制紫外线:可引起DNA碱基对的变化变化方式DNA链的变化:DNA链的断裂或链间的交联

相邻嘧啶会形成嘧啶二聚体和水合物X射线、γ射线和快中子直接作用:使硷基间、DNA间、糖与糖酸间化学键断裂间接作用:自由基导致DNA分子不同程度损伤65.染色体畸变(chromosomalabrration)物理诱变剂诱变的机制热可引起碱基变性导致碱基配置错误生物诱变因子可以在基因组的任何部位插入,引起基因的失活,而导致突变转座子:是自然界固有的生物诱变因子,是细胞中能改变自身位置的一段DNA序列66.

第四节微生物的基因重组基因重组原核微生物的基因重组真核微生物的基因重组67.基因重组〔generecombination〕基因重组凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起,经过遗传分子间的重新组合,形成新遗传型个体的方式.特点在离体条件下对DNA分子切割并与载体DNA分子连接,从而得到重组DNA重组方式68.基因重组〔generecombination〕重组方式原核基因重组真核基因重组转化有性杂交原生质体融合接合转导准性杂交基因重组方式69.原核微生物的基因重组

转化转导结合原生质结合70.原核微生物的基因重组

特点片段性:仅一小段DNA序列参与重组单向性:即从供体菌向受体菌作单方向转移转移机制独特而多样,如接合、转化和转导共同之处基因的转移,导致了遗传重组不同之处是转化是通过裸露的DNA转导那么需要噬菌体作媒介接合是通过细菌间的直接接触71.转化(transformation)转化受体菌直接吸收了来自供体菌的DNA片段,通过交换,把它组合到自己的基因组中,从而获得了供体菌的局部遗传性状的现象受体菌(recipient/receptor):转化基因的接受者供体菌(donor):转化基因的提供者转化子〔transformant〕转化成功的菌株成为转化子转化因子来自供体菌的具有转化活性的外源DNA片段原核微生物的基因重组72.转化(transformation)转化发生的条件转化因子同源性分子质量大小适宜受体菌需处于感受态感受态出现的因素菌龄感受态因子出现培养条件

原核微生物的基因重组73.转化(transformation)转化发生的过程吸附切割入胞重组复制转化子形成原核微生物的基因重组74.转导〔transduction〕转导以缺陷噬菌体为媒介,把供体细胞的DNA小片段携带到受体细胞中,通过交换与整合,使后者获得前者局部遗传形状的现象称为转导转导子〔transductant〕:获得新遗传性状的受体细胞转导噬菌体:携带供体局部遗传物质的噬菌体转导种类普遍性转导局限性转导原核微生物的基因重组75.普遍性转导(generalizedtransduction)

定义指供体菌中任何部位的基因都能被某一噬菌体携带并传递给受体菌的转导普遍性转导的类型完全普遍性转导流产普遍性转导原核微生物的基因重组76.普遍性转导(generalizedtransduction)

完全普遍传导(completetransduction)进入受体菌的供体菌的DNA片段与受体菌染色体同源区段配对,通过双交换整合在染色体上,随受体菌的分裂,每个子细胞都含有这个片段特点以其野生型菌株作为供体菌营养缺陷型菌株作为受体菌噬菌体作为转导媒介,对供体菌是烈性噬菌体,对受体菌是温和噬菌体原核微生物的基因重组77.普遍性转导(generalizedtransduction)

流产普遍传导(abortivetransduction)进入受菌体的供体菌DNA片段不与受菌体染色体整合,也不能复制,仅能转录而得到表达特点细胞进行分裂时,只能将这段DNA分配给一个子细胞,另一子细胞只获得供体基因的产物--酶

能在选择性培养基平板上形成微小菌落

供体菌DNA片段不与受体菌染色体整合不可自我复制原核微生物的基因重组78.局限性转导(specializedtransduction

)

定义通过某些局部缺陷的温和噬菌体,将供体菌的少数特定基因携带到受体菌的转导根据转导频率的上下可分为低频传导(lowfrequancytransduction,LFT)通过溶原菌释放的噬菌体所进行的转导,只能形成极少数的转导子高频传导(highfrequancytransduction,HFT)通过双重溶原菌释放的噬菌体所进行的转导,形成的转导子的频率很高原核微生物的基因重组79.局限性转导(specializedtransduction

)

特点仅转导供体菌少量特定基因该特定基因由局部缺陷温和噬菌体携带缺陷温和噬菌体是由于误切所致,或由于双重溶源菌的裂解而形成局限转导噬菌体的产生要通过UV等因素对溶源菌的诱导并引起裂解后才产生原核微生物的基因重组80.接合〔conjugation〕接合通过供体菌和受体菌完整细胞间的直接接触而传递大段DNA的过程称为接合接合子:获得新性状的受体细胞称为接合子接合及其发现研究细菌接合方法的根本原理通过U形管证实:接合需要细胞的直接接触能进行接合的微生物种类细菌:以G--的肠道菌为常见放线菌:链霉菌属、诺卡氏菌属及天蓝色链霉菌原核微生物的基因重组81.大肠杆菌的接合F因子(fertilityfactor)是一种独立于染色体的小型环状DNA具有自主的与染色体进行同步复制和转移到其它细胞中去的能力凡有F因子的菌株称为雄性菌株,其细胞外表产生1~4条中空而细长的丝状物,称为性菌毛根据F因子的有无,将E.coli分为四种F+菌株、F-菌株、Hfr菌株和F’菌株原核微生物的基因重组82.大肠杆菌的接合F因子与接合菌株F+菌株雄性菌株,细胞内存在游离F因子,细胞外表有与F因子数相当的性菌毛具有与雌性菌株相结合且使其获得F因子F-菌株雌性菌株,胞内无F因子和胞外表无性菌毛,但可获得F因子F+菌株和F-菌株结合过程还可接受来自Hfr菌株的一局部或全部染色体信息原核微生物的基因重组83.大肠杆菌的接合F因子与接合菌株Hfr菌株雄性高频重组菌株,胞内存在与染色体整合的F因子与雌性菌株接合可产生高频重组子而得名

Hfr菌株和F-菌株结合过程F’菌株由不正常切割而形成特殊F因子,即携带有小段染色体基因F因子传导:利用F’菌株与F–接合可将供体染色体DNA传入F–

菌株

原核微生物的基因重组84.四种菌株的接合传递图

与Hfr接合原核微生物的基因重组85.真核微生物的基因重组

有性生殖准性生殖86.有性生殖定义一般指性细胞之间的结合和随之发生的染色体重组,并产生新遗传型后代的一种育种技术产生于两个单倍体核之间通过质配、核配、减数分裂酿酒酵母的基因重组酿酒酵母的生活史87.准性生殖〔parasexualeproduction〕定义同种生物的两个不同的体细胞发生融合,不经减数分裂的方式而导致低频率的基因重组并产生重组子的杂交方式根本过程菌丝连接形成异核体核融合体细胞交换88.89.

接合90.

第五节微生物遗传变异的应用诱变育种原生质体融合育种基因工程91.诱变育种自发突变与育种诱变育种营养缺陷型的筛选92.自发突变与育种生产中选育菌种自发突变与丰富实际经验和细致观察及抓住良机,选育优良的生产菌株定向选育选用某一特定因素,长期处理某一微生物的培养物,同时不断地连续传代,以到达累积相应自发突变株被动的育种方法,费时费力,而且结果难以预测,育种过程缓慢93.

梯度平板法gradientplate梯度平板法gradientplate

94.95.诱变育种诱变育种是通过人工的方法处理微生物使之发生突变,并运用合理的筛选程序和方法,把适合人类需要的优良菌种筛选出来的过程实践意义提高生产性能与改善产品质量扩大品种与简化生产工艺方法简便易行、条件和设备要求简单96.诱变育种的一般方法出发菌株的诱变处理突变体的筛选97.出发菌株的诱变处理出发菌的选择原那么具有优良性状的菌株对诱变剂敏感的菌株以单倍体纯种为出发菌诱变剂的选择原那么在同样效果下选用最方便的在同样方便的情况下选择最高效的因素充分利用复合处理的协同作用98.出发菌株的诱变处理选用最适的诱变剂量剂量:一般指强度与作用时间的乘积表示方法:常采用杀菌率来作各种诱变剂的相对剂量诱变剂的剂量对产量变异的影响正变较多地出现在偏低的剂量中而负变那么较多地出现于偏高的剂量中经屡次诱变而提高产量的菌株中,更容易出现负变99.突变体的筛选初筛目的:删去明确不符合要求的大局部菌株,把生产性状类似的菌株尽量保存下来方法:一般通过平板稀释法获得单个菌落,然后对菌落进行相关性状的初步筛选复筛目的:对初筛出的菌株的有关性状作精确的定量测定,然后经过小试、中试,才能用于生产方法:一般是将微生物摇瓶培养,然后再对培养液进行分析测定100.诱变育种选育的突变株的根本环节101.营养缺陷型的筛选营养缺陷型是指通过诱变产生的,在某些营养物质的合成能力上出现缺陷,必须在培养基中参加相应的有机营养成分才能生长的变异菌株营养缺陷型突变株的应用科学研究生物测定生产菌株102.与营养缺陷型突变有关的三类遗传型个体野生型从自然界别离到的任何微生物在其发生营养缺陷突变前的原始菌株营养缺陷型经诱变产生的一些合成能力出现缺陷,而必须在培养基内参加相应有机养分才能正常生长的变异菌株原养型营养缺陷型突变经回变或重组后产生的菌株,营养要求在表型上与野生型相同103.与营养缺陷型菌株筛选有关培养基根本培养基〔M.M,minimalmedium〕含有能满足野生型菌株营养要求的最低成分的合成培养基“用[-]〞表示完全培养基〔C.M,completemedium〕满足一切营养缺陷型菌株生长的天然或半合成培养基。用“[+]〞表示补充培养基〔S.M,supplementalmedium〕在MM中有针对性地参加一或几种营养成分以满足相应营养缺陷型菌株生长的合成培养基。用[A]或[B]表示104.营养缺陷型的筛选方法中间培养别离突变核和未突变核选择适宜的培养基淘汰野生型抗生素法菌丝过滤法梯度培养法差异杀菌法105.营养缺陷型的筛选方法检出缺陷型点种法夹层培养法限量补充培养法影印接种法鉴定缺陷型生长谱法106.原生质融合育种〔protoplastfusion〕原生质融合通过人为的方法,使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合,并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状的遗传性稳定的融合子的过程所获得的重组子叫融合子〔fusant〕适用范围原核生物和各种真核微生物和高等植物细胞107.原生质融合育种〔protoplastfusion〕原生质体融合的优点可以实现远缘菌株间的基因重组杂交频率较高

可进行多亲本融合遗传物质的传递更为完整

通过原生质体融合提高产量108.原生质融合育种的步骤选择亲本亲株均要有一定的遗传标记、标记必须稳定原生质体的制备在高渗溶液中选择适当的方法去除细胞壁细菌和放线菌主要采用溶菌酶酵母菌和霉菌一般用蜗牛酶和纤维素酶影响原生质的制备的因素

菌体的前处理、培养时间、酶浓度、酶降解的温度、酶降解的时间、渗透压稳定剂

109.原生质融合育种的步骤原生质体的再生使原生质体恢复细胞壁,并能进行生长和繁殖原生质再生率的计算影响因素本身的再生特性原生质的制备条件再生培养基的成分再生的培养条件原生质再生率=破壁前菌数-剩余菌数再生菌数-剩余菌数×100%110.原生质融合育种的步骤原生质体的融合选用恰当的方法,促使原生质的融合融合的方法化学助融:参加助融剂物理助融:离心、电脉冲、激光等方法生物助融:生物提取物111.原生质融合育种的步骤融合子的检出与鉴定检出直接检出法间接检出法鉴定形态学生理生化遗传学生产性能

112.第六节菌种的衰退复壮和保藏菌种的衰退与复壮菌种的保藏国内外菌种保藏局部情况113.菌种的衰退与复壮衰退〔degeneration〕菌种在培养或保藏过程中,由于自发突变的存在,出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丧失等现象,称为菌种的衰退衰退的原因基因突变对菌种工作放任自流盲目传代不搞纯化与复壮育种等114.菌种的衰退与复壮菌种衰退的现象菌落和细胞形态的改变生长速度缓慢,产孢子越来越少抵抗力、抗不良环境能力减弱等代谢产物生产能力或其对宿主寄生能力下降115.菌种的衰退与复壮菌种衰退的防止控制传代次数创造良好的培养条件利用不同类型的细胞进行接种传代采用有效的菌种保藏方法116.菌种的衰退与复壮菌种的复壮复壮使衰退的菌种恢复原来的优良性状复壮的

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