微生物育種復(fù)習(xí)題(答案)

微生物育種復(fù)習(xí)題(答案)微生物育種復(fù)習(xí)題(答案)微生物育種復(fù)習(xí)題(答案)V:1.0精細(xì)整理，僅供參考微生物育種復(fù)習(xí)題(答案)日期：20xx年X月微生物育種學(xué)復(fù)習(xí)題題型包括填空、選擇、名詞解釋、簡答題、問答題名詞解釋轉(zhuǎn)換:嘌呤與嘌呤之間，嘧啶與嘧啶之間發(fā)生互換稱為轉(zhuǎn)換置換：在DNA鏈上的堿基序列中一個堿基被另一個堿基代替的現(xiàn)象稱為置換顛換：一個嘌呤替換另一個嘧啶或一個嘧啶替換另一個嘌呤的現(xiàn)象稱為顛換移碼突變：堿基序列中有一個或幾個堿基增加或減少而產(chǎn)生的變異。轉(zhuǎn)導(dǎo)：由噬菌體將一個細(xì)胞的基因傳遞給另一細(xì)胞的過程。它是細(xì)菌之間傳遞遺傳物質(zhì)的方式之一。其具體含義是指一個細(xì)胞的DNA或RNA通過病毒載體的感染轉(zhuǎn)移到另一個細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染：指真核細(xì)胞由于外源DNA摻入而獲得新的遺傳標(biāo)志的過程。常規(guī)轉(zhuǎn)染技術(shù)可分為瞬時(shí)轉(zhuǎn)染和穩(wěn)定轉(zhuǎn)染（永久轉(zhuǎn)染）兩大類。端粒：是染色體末端的一個區(qū)域，該區(qū)域含有DNA重復(fù)序列，當(dāng)體細(xì)胞衰老時(shí)，重復(fù)序列的數(shù)量將逐漸減少。異核體：兩株基因型不同的菌株菌絲體在培養(yǎng)過程中緊密接觸，接觸部分細(xì)胞壁溶解、聯(lián)結(jié)、融合、細(xì)胞質(zhì)交流，在共同的細(xì)胞質(zhì)里存在著兩個細(xì)胞核。準(zhǔn)性生殖：兩個體細(xì)胞的核融合，及同源染色體的交換，直至基因重組，完成了和有性繁殖相似的繁殖過程。原生質(zhì)體：指在人為條件下，用溶菌酶除盡原有細(xì)胞壁或用青霉素抑制新生細(xì)胞壁合成后，所得到的僅有一層細(xì)胞膜包裹的圓球狀滲透敏感細(xì)胞。富集：某些物質(zhì)通過水、大氣和生物作用而在土壤或生物體內(nèi)顯著積累的作用。基本培養(yǎng)基：僅能滿足微生物野生型菌株生長需要的培養(yǎng)基，含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基（及各種類培養(yǎng)基概念）：根據(jù)微生物的特殊營養(yǎng)需求或其對某些物理、化學(xué)因素的抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基，用來將某種或某類微生物群體中分離出來，具有使混合菌樣中劣勢菌變?yōu)閮?yōu)勢菌的功能，廣泛用于菌種篩選等領(lǐng)域。完全培養(yǎng)基:凡可滿足一切營養(yǎng)缺陷型菌株?duì)I養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基。補(bǔ)充培養(yǎng)基:凡只能滿足相應(yīng)的營養(yǎng)缺陷型生長需要的組合培養(yǎng)基。富集培養(yǎng)：是在目的微生物含量較少時(shí)，根據(jù)微生物的生理特性設(shè)計(jì)一種選擇性培養(yǎng)基，創(chuàng)造有利的生長條件，使目的微生物在最適環(huán)境下迅速生長繁殖，數(shù)量增加，由自然條件下的劣勢種變成人工環(huán)境下的優(yōu)勢種以利分離到所需要的菌株。營養(yǎng)缺陷型：野生型菌株經(jīng)過人工誘變或自然突變失去合成某種營養(yǎng)（氨基酸、維生素、核酸等）的能力，只有在基本培養(yǎng)基中補(bǔ)充所缺乏的營養(yǎng)因子才能生長。光修復(fù)（又稱光復(fù)活作用）：細(xì)菌經(jīng)波長220~300nm的紫外線照射后，接著經(jīng)波長310~460nm的可見光照射，與不經(jīng)可見光照射的對照相比，其存活率大幅度提高，突變率相應(yīng)下降，這種現(xiàn)象稱光復(fù)活。同工酶:催化同一個反應(yīng)，但其分子結(jié)構(gòu)不同，即同工酶。酶合成的調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)酶的合成量進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速度的調(diào)節(jié)機(jī)制，這是一種在基因水平上的代謝調(diào)節(jié)。代謝控制育種：通過定向選育某種特定的突變型，改變代謝通路、降低支路代謝終產(chǎn)物的產(chǎn)生或切斷支路代謝途徑及提高細(xì)胞膜的透性，以達(dá)到大量積累有益產(chǎn)物的目的。末端產(chǎn)物阻遏：由某代謝途徑末端產(chǎn)物過量累積而引起的阻遏。組成型突變株：操縱基因或調(diào)節(jié)基因突變引起酶合成誘導(dǎo)機(jī)制失靈，菌株不經(jīng)誘導(dǎo)也能合成酶、或不受終產(chǎn)物阻遏的調(diào)節(jié)突變型。原生質(zhì)體再生育種：微生物制備原生質(zhì)體后直接再生，從再生的菌落中分離篩選變異菌株，最終得到優(yōu)良性狀提高的正變菌株?；蚬こ讨袠?biāo)記用抗生素:四環(huán)素、氨芐青霉素、卡那霉素、氯霉素各種反饋抑制的概念：1、（P162）直線式代謝途徑中的反饋抑制：終產(chǎn)物合成過多時(shí)可抑制途徑中第一個酶的活性，最終導(dǎo)致終產(chǎn)物合成停止。（2、優(yōu)先合成：分支途徑中一個終產(chǎn)物優(yōu)先被合成，濃度過量后，抑制自身合成途徑，使代謝轉(zhuǎn)向合成另一個終產(chǎn)物。3、協(xié)同反饋抑制（多價(jià)反饋抑制、協(xié)作反饋抑制）：分支途徑中兩個或兩個以上的終產(chǎn)物單獨(dú)存在時(shí)不能抑制共同途徑中第一個酶，只有幾個終產(chǎn)物同時(shí)過量存在時(shí)，才能抑制此酶。4、合作反饋抑制（增效反饋抑制）：分支途徑中末端產(chǎn)物單獨(dú)存在時(shí)仍有微弱的抑制作用，當(dāng)幾個末端產(chǎn)物單獨(dú)存在時(shí)抑制作用增強(qiáng)。5、累積反饋抑制：分支途徑中每一末端產(chǎn)物單獨(dú)存在時(shí)，只是部分地抑制共同途徑中的第一個酶。各個終產(chǎn)物的抑制作用互不影響，只有同時(shí)過量存在時(shí)，才使酶活力完全受到抑制，并且抑制的總百分?jǐn)?shù)等于各單獨(dú)抑制的百分?jǐn)?shù)的和。6、同工酶：一個共同途徑的起始反應(yīng)受兩個或兩個以上的酶所催化。7、順序反饋抑制：分支途徑中幾個末端產(chǎn)物抑制分支點(diǎn)后面第一個酶，使分支點(diǎn)產(chǎn)物積累。結(jié)果分支點(diǎn)產(chǎn)酶又反饋抑制了共同途徑中的第一個酶，最后使整個代謝途徑停止。）分支代謝途徑中的反饋抑制各種誘變劑種類及基本原理：物理誘變劑：例如：電離輻射、電磁波、紫外線等。原理：通常使用物理輻射中的各種射線，主要是由高能輻射導(dǎo)致生物系統(tǒng)損傷，繼而發(fā)生遺傳變異的一系列復(fù)雜的連鎖反應(yīng)過程。電離輻射主要導(dǎo)致基因突變和染色體的畸變。非電離輻射主要導(dǎo)致形成嘧啶二聚體?；瘜W(xué)誘變劑：如藥品、農(nóng)藥、食品添加劑、調(diào)味品、化妝品、洗滌劑、塑料、著色劑、化肥、化纖等原理：對DNA其作用，改變其結(jié)構(gòu)并引起遺傳變異。對基因的某部位發(fā)生作用。生物誘變劑：如真菌的代謝產(chǎn)物、病毒、寄生蟲等。原理:生物體內(nèi)還有一些內(nèi)源誘變劑，內(nèi)源誘變劑是在人體健康異常的情況下產(chǎn)生的，如遺傳因素、內(nèi)分泌紊亂。放線菌雜交方法：（一）混合培養(yǎng)法（二）玻璃紙法（三）平板雜交法突變表型的種類：（一）形態(tài)突變型：菌落形態(tài)，細(xì)胞形態(tài)，孢子數(shù)量、顏色。（二）生化突變型：營養(yǎng)缺陷型、糖類分解發(fā)酵突變株、色素形成突變株、有益代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力突變株。（三）條件致死突變型：溫敏突變型（熱敏感和冷敏感）。（四）致死突變型：顯性致死和隱性致死。（五）抗性突變型：抗藥突變、抗噬菌體突變、抗高溫突變、抗輻射突變。雜交育種的遺傳標(biāo)記：1、營養(yǎng)缺陷型標(biāo)記：可選單缺、雙缺或多缺型，通常用雙缺陷型標(biāo)記；2、抗性標(biāo)記：抗逆性（耐高溫、高鹽和高PH等）和抗藥性；3、溫度敏感性標(biāo)記：許可溫度下生長，非許可溫度下不生長；4、其他性狀標(biāo)記：孢子顏色、菌落形態(tài)結(jié)構(gòu)、色素等。制備原主質(zhì)體的各種酶：簡答題工業(yè)微生物菌株應(yīng)具備的基本要求有哪些（寫出6點(diǎn)以上即可）a.在遺傳上必須是穩(wěn)定的。b.易于產(chǎn)生許多營養(yǎng)細(xì)胞、孢子或其它繁殖體。c.必須是純種，不應(yīng)帶有其他雜菌及噬菌體。d.種子的生長必須旺盛、迅速。e.產(chǎn)生所需要的產(chǎn)物時(shí)間短。f.比較容易分離提純。g.有自身保護(hù)機(jī)制，抵抗雜菌污染能力強(qiáng)。h.能保持較長的良好經(jīng)濟(jì)性能。原核微生物染色體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？遺傳信息的連續(xù)性，共價(jià)、閉合、環(huán)狀功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因組成操縱子結(jié)構(gòu)基因單拷貝及rRNA多拷貝基因的重復(fù)序列少而短什么是表型延遲？導(dǎo)致表型延遲的原因是什么表型延遲：是指微生物通過自發(fā)突變或人工誘變而產(chǎn)生新的基因型個體所表現(xiàn)出來的遺傳特性不能在當(dāng)代出現(xiàn)，其表型的出現(xiàn)必須經(jīng)過2代以上的復(fù)制。導(dǎo)致表型延遲的原因：a.與誘變劑性質(zhì)和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)組成有關(guān)，有些誘變劑滲入細(xì)胞的速度相當(dāng)慢。b.若突變發(fā)生在多核細(xì)胞中的某一個核，該細(xì)胞就成為雜核細(xì)胞了。如果該核突變的基因是唯一控制突變表型的基因，那么突變是隱性的，只有幾代繁殖分裂得到純的核突變細(xì)胞，才能出現(xiàn)由該基因控制的突變表型。C.原有基因產(chǎn)物在子細(xì)胞中的濃度隨著繁殖逐步稀釋到最低限度后，突變表型才顯現(xiàn)。舉例簡述顯色圈法篩選微生物菌種的原理和方法。直接用顯色劑或指示劑原理：對于一些不易產(chǎn)生透明圈產(chǎn)物的產(chǎn)生菌，可在底物平板中加入指示劑或顯色劑，使所需微生物能被快速鑒別出來。舉例：P67簡述透明圈法篩選微生物菌種的原理，并舉例。原理：在平板培養(yǎng)基中加入溶解性較差的底物，使培養(yǎng)基渾濁。能分解底物的微生物便會在菌落周圍產(chǎn)生透明圈，圈的大小初步反應(yīng)該菌株利用底物的能力。該法在分離水解酶產(chǎn)生菌時(shí)采用較多，如脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶、核酸酶試述篩選營養(yǎng)缺陷型菌株的步驟以及它們的微生物育種中的應(yīng)用。篩選步驟：a.營養(yǎng)缺陷型的誘發(fā)b．淘汰野生型菌株c.營養(yǎng)缺陷型的檢出d．營養(yǎng)缺陷型的鑒定應(yīng)用：a.工業(yè)育種：協(xié)助解除代謝反饋調(diào)控機(jī)制，從而達(dá)到大量積累產(chǎn)物的目的，如氨基酸的發(fā)酵。b.遺傳標(biāo)記：菌種雜交、重組育種時(shí)作為遺傳標(biāo)記。簡述選育營養(yǎng)缺陷型突變株可改變細(xì)胞膜透性的類型以及能夠提高發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量的機(jī)理。類型：1、生物素缺陷型的突變株:w生物素作為催化脂肪酸生物合成最初反應(yīng)的關(guān)鍵酶乙酰COA羧化酶的輔酶，參與脂肪酸的合成，進(jìn)而影響磷脂的合成，最終改變細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。2、油酸缺陷型的突變株:由于油酸缺陷型突變株切斷了油酸的后期合成，喪失了自身合成油酸的能力，必須由外界供給油酸才能生長，故油酸含量的多少，直接影響到磷脂合成量的多少盒細(xì)胞膜的通透性。3、甘油缺陷型的突變株：甘油缺陷型的遺傳障礙是喪失a-磷酸甘油脫氫酶,所以不能合成a-磷酸甘油和磷酸，必須由外界供給甘油才能生長。機(jī)理：反饋?zhàn)瓒艉头答佉种频膮^(qū)別有哪些？反饋?zhàn)瓒羰菍γ负铣傻淖瓒簦腔蜣D(zhuǎn)錄水平上的代謝調(diào)節(jié)，效果不及反饋抑制那樣迅速。反饋抑制是通過調(diào)節(jié)變構(gòu)酶的活力得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴簧婕暗鞍踪|(zhì)的而合成過程，調(diào)節(jié)的效果比較直接而快速。微生物原生質(zhì)體育種主要包括哪4種方法，并對各方法做簡要解釋。微生物原生質(zhì)體再生育種是微生物制備原生質(zhì)體后直接再生，從再生的菌落中分離篩選變異菌株，最終得到優(yōu)良性狀提高的正變菌株。微生物原生質(zhì)體誘變育種是以微生物原生質(zhì)體為育種材料，采用物理或化學(xué)誘變劑處理，然后分離到再生培養(yǎng)基中再生，并從再生菌落中篩選高產(chǎn)突變菌株。微生物原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化育種整條染色體DNA或片段DNA轉(zhuǎn)化原生質(zhì)體以及質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)化原生質(zhì)體的技術(shù)微生物原生質(zhì)體融合育種遺傳性狀不同的兩個親株原生質(zhì)體融合請解釋微生物原生質(zhì)體再生育種高正變率的原因。原生質(zhì)體本身較為敏感，制備和再生過程中的各種化合物及環(huán)境中的物理因子對染色體或質(zhì)粒DNA都有一定誘變效應(yīng)。原生質(zhì)體再生本質(zhì)上是細(xì)胞壁重建和分裂能力恢復(fù)的過程，再生是細(xì)胞壁可能在組成與結(jié)構(gòu)上都發(fā)生變化，甚至于產(chǎn)生可遺傳的利于細(xì)胞代謝和產(chǎn)物外泌的變異。常規(guī)誘變育種選用材料多為孢子，這些休眠體對誘變劑較為遲鈍，獲得的大部分是負(fù)變菌株。而制備原生質(zhì)體的出發(fā)材料一般為對數(shù)生長期細(xì)胞，活力較強(qiáng)，對環(huán)境和誘變劑較為敏感，破壁與再生過程中又淘汰了大量弱勢菌株，能再生的菌株不論初級代謝與次級代謝過程均較活躍，故高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)正變菌株比例大；原生質(zhì)體再生材料無需經(jīng)過遺傳標(biāo)記，減少了對菌株的損失和優(yōu)良性狀的影響。請寫出原生質(zhì)體融合育種的步驟。出發(fā)親本菌株的篩選及單倍體分離原生質(zhì)體融合常用培養(yǎng)基與溶液原生質(zhì)體制備原生質(zhì)體再生原生質(zhì)體融合融合重組體鑒定與遺傳分析簡述基因工程的原理和基本步驟。原理：是用人為的方法將所需的某一供體生物的遺傳物質(zhì)DNA分子提取出來，在離體條件下進(jìn)行“切割”，獲得代表某一性狀的目的基因，把該目的基因與作為載體的DNA分子連接起來，然后導(dǎo)入某一受體細(xì)胞中，讓外來的目的基因在受體細(xì)胞中進(jìn)行正常的復(fù)制和表達(dá)，從而獲得目的產(chǎn)物。步驟：1、目的基因的獲得（DNA片段的獲得）2、載體的選擇與準(zhǔn)備3、重組體DNA（DNA片段和載體的連接）4、外源DNA片段引入受體細(xì)胞——基因克隆和基因文庫5、目的基因的表達(dá)和重組體的篩選簡述菌種退化的原因及防止措施。原因：1、基因突變（基因突變導(dǎo)致菌種退化、質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種退化）2、連續(xù)移代3、培養(yǎng)和保藏條件的影響防止措施：1、盡量減少傳代2、菌種經(jīng)常純化3、創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件4、用單核細(xì)胞移植傳代5、采用有效的菌種保藏法問答題1.請敘述一下微生物的修復(fù)系統(tǒng)包括哪些，它們的存在對微生物有何意義？

生物修復(fù)系統(tǒng)包括光修復(fù)和暗修復(fù)（復(fù)制前修復(fù)和復(fù)制后修復(fù)）1、光修復(fù)2、切補(bǔ)修復(fù)3、重組修復(fù)4、SOS修復(fù)系統(tǒng)5、DNA聚合酶的校正作用意義：繁衍微生物的后代，保證遺傳的穩(wěn)定性，修補(bǔ)DNA分子因突變造成的缺陷和損傷。2.紫外線對枯草芽孢桿菌誘變育種的基本原理、步驟和注意事項(xiàng)

基本原理：紫外線是一種罪常用的物理誘變因素，它的主要作用是使DNA雙鏈之間或同一條鏈上兩個相鄰的胸腺嘧啶間形成二聚體，阻礙雙鏈的分開，復(fù)制和堿基的正常配對，從而引起突變。步驟：1、菌懸液的制備2、平板制作3、紫外線處理4、稀釋5、涂平板6、培養(yǎng)7、計(jì)數(shù)8、觀察誘變效應(yīng)注意事項(xiàng)：1、紫外線誘變時(shí)，一定要在紅光下進(jìn)行，在暗環(huán)境下培養(yǎng)，避免光修復(fù)。2、紫外線誘變時(shí)，要打開皿蓋，紫外線穿透力差。3.闡述紫外線照射引起微生物突變的原理以及誘變的操作步驟和技術(shù)要點(diǎn)紫外線的誘變原理：紫外線會引起DNA與蛋白質(zhì)的交聯(lián)，胞嘧啶和尿嘧啶的水合作用，DNA鏈的斷裂，嘧啶二聚體的形成（單鏈上相鄰兩個胸腺嘧啶之間或雙鏈相對應(yīng)的兩個胸腺嘧啶之間）操作步驟：P38技術(shù)要點(diǎn)：4.營養(yǎng)缺陷型檢出有哪幾種常用方法并闡述各自的原理如何P124結(jié)合書本點(diǎn)植對照法：影印法：將稀釋后的待測樣品涂布到完全培養(yǎng)基上，適宜條件培養(yǎng)，等長出菌落之后用影印法將菌落轉(zhuǎn)印到基本培養(yǎng)基上，適宜條件培養(yǎng)，等菌落長出來之后，對比原來的培養(yǎng)基，原來有菌落而在基本培養(yǎng)基上沒有長出來的菌落是營養(yǎng)缺陷型。夾層法：先在培養(yǎng)皿底部倒入一層基本培養(yǎng)基，凝固后，倒入含有菌體細(xì)胞的基本培養(yǎng)基，待凝固后，繼續(xù)加第三層基本培養(yǎng)基。培養(yǎng)后平板上首先出現(xiàn)的菌落，為野生型菌落。此時(shí)在平皿底部做好顏色標(biāo)記。接著加上一層完全培養(yǎng)基，經(jīng)培養(yǎng)，如果在基本培養(yǎng)基上不長而在完全培養(yǎng)基上生長的小型菌落，可能是營養(yǎng)缺陷型。限量補(bǔ)充培養(yǎng)法：5.在工業(yè)微生物菌種使用中，菌種發(fā)生退化的原因是什么？如何防止菌種的退化以及對菌種進(jìn)行復(fù)壯。退化的原因：(一)基因突變1、基因突變導(dǎo)致菌種退化（1）表型遲緩現(xiàn)象（2）雙核或多核脫離現(xiàn)象（3）非正倍體或部分雙倍體分離2、質(zhì)粒脫落導(dǎo)致菌種退化（二）連續(xù)移代菌種移解代數(shù)越多，發(fā)生突變的概率就越高（三）培養(yǎng)和保藏條件的影響不良的培養(yǎng)條件，如培養(yǎng)基組成、PH值、通氣等和保藏條件如營養(yǎng)、培養(yǎng)基含水量、溫度、氧氣等，不僅會誘導(dǎo)低產(chǎn)基因型菌株的出現(xiàn)，而且會造成低產(chǎn)基因和高產(chǎn)基因細(xì)胞的數(shù)量比發(fā)生變化菌種退化的防治：1、盡量減少傳代2、菌種經(jīng)常純化（1）注重菌落的純化（2）單細(xì)胞或單孢子的純化3、創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件4、用單細(xì)胞移植傳代對于霉菌和放線菌，由于菌絲可能是多核的，所以盡可能用單核的孢子移接，如采用棉花團(tuán)沾取孢子接種5、采用有效的菌種保藏方法（1）良好的保藏培養(yǎng)基（2）良好的保藏的溫度條件復(fù)壯方法：1、純種分離（1）菌落純是只要求達(dá)到菌落純化的水平，通過稀釋平板法、劃線法、表面涂血法等常規(guī)操作法，該方法較為粗放，適用于菌退化不太嚴(yán)重的情況（2）細(xì)胞純采用單細(xì)胞或單孢子分離法，也可以二者結(jié)合，先用前一種方法獲得較純的菌種再采用單細(xì)胞或單孢子分離法進(jìn)一步純化2、淘汰法通過物理、化學(xué)的方法處理菌種（或孢子），使大部分死亡（80%以上），存活的菌多為生長健壯者，可從中選出優(yōu)良菌種來3、宿主體內(nèi)復(fù)壯法對于寄生型微生物如蘇云金桿菌、白僵菌、多角體病毒等，由于長期使用，其毒力會下降，導(dǎo)致殺毒效率降低的衰退現(xiàn)象。這時(shí)可以用菌種卻感染青菜蟲幼蟲等，然后從致死的蟲體上重新分離，經(jīng)過幾次重復(fù)感染與分離，就可以逐步恢復(fù)和提高毒力6.列舉5