微生物的遺傳變異與菌種

微生物的遺傳變異與菌種第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日本章主要內(nèi)容微生物遺傳變異的基本原理?關(guān)于微生物遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)及其存在形式。?關(guān)于微生物基因突變的基本原理（類型、特點(diǎn)和機(jī)制）。?關(guān)于微生物基因重組的基本原理（方式和特點(diǎn)）。微生物菌種的選育

?關(guān)于野生型微生物菌菌株分離、篩選與純化。

?關(guān)于微生物的誘變育種的工作程序和方法步驟。

?

關(guān)于營養(yǎng)缺陷型突變菌株的篩選方法和具體應(yīng)用。

?

原生質(zhì)體融合育種技術(shù)的操作程序。

?基因工程育種技術(shù)的操作步驟和取得的成就。

?

微生物菌種退化的原因；掌握菌種復(fù)壯的方法、防止菌種退化的措施以及菌種保藏的方式和原理。第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)微生物遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)

證明核酸是遺傳變異物質(zhì)基礎(chǔ)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體的感染實(shí)驗(yàn)煙草花葉病毒的拆開與重組實(shí)驗(yàn)

第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

注射R型活菌

小鼠不發(fā)病（存活）

注射S型滅活菌

小鼠不發(fā)?。ù婊睿┳⑸銼型活菌

小鼠發(fā)病死亡注射R型活菌+S型死菌

小鼠發(fā)病死亡

心血分離到S型活菌

(2)

細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)熱致死S型菌

培養(yǎng)皿培養(yǎng)

無菌落生長

R型活菌

培養(yǎng)皿培養(yǎng)培養(yǎng)出R型菌落

熱致死S型菌+R型活菌

培養(yǎng)皿培養(yǎng)培養(yǎng)出大量R型和S型菌落R型活菌+S菌抽取提物

培養(yǎng)皿培養(yǎng)培養(yǎng)出大量R型和S型菌落⑴動物試驗(yàn)第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日噬菌體的感染實(shí)驗(yàn)

1952年侯喜(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)利用示蹤元素，對大腸桿菌T2噬菌體進(jìn)行了這類實(shí)驗(yàn)。先用含有35S和32P兩種元素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，然后讓T2噬菌體侵染培養(yǎng)后的大腸桿菌，從而使T2噬菌體打上35S和32P的標(biāo)記。

讓這種T2噬菌體侵染不含標(biāo)記元素的大腸桿菌，并在T2噬菌體完成了吸附和侵入后，

強(qiáng)烈攪拌洗滌，以便使吸附在菌體外表的T2噬菌體蛋白質(zhì)外殼脫離細(xì)胞并均勻分布，再進(jìn)行離心沉淀，分別測定沉淀物和上清液中的同位素標(biāo)記。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，幾乎全部35S都在上清液中，而幾乎全部32P和細(xì)菌一起出現(xiàn)在沉淀物中。第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日煙草花葉病毒的拆開與重組實(shí)驗(yàn)

1956年，美國的法朗克-康勒特(Fraenkel-Conrat)將煙草花葉病毒拆成RNA(因該病毒不含DNA)和蛋白質(zhì)，并分別對煙草進(jìn)行感染實(shí)驗(yàn)；結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有RNA能感染煙草，并在感染后的寄主中分離到完整的具蛋白質(zhì)外殼的煙草花葉病毒。后來他又將甲、乙兩種變種的煙草花葉病毒拆開，在體外分別將甲病毒的RNA和乙病毒的蛋白質(zhì)結(jié)合，將乙病毒的RNA和甲病毒的蛋白質(zhì)結(jié)合進(jìn)行重組。接著他把這些經(jīng)過重組的病毒分別感染煙草。結(jié)果從寄主分離所得的病毒蛋白質(zhì)均取決于相應(yīng)病毒的RNA。證明了核酸(RNA)是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)。第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、遺傳物質(zhì)在細(xì)胞中的存在方式

（一）細(xì)胞水平從細(xì)胞水平來看，細(xì)胞核；除此之外，在細(xì)胞質(zhì)中存在著一些能自我復(fù)制的遺傳物質(zhì)，一般稱這部分DNA為質(zhì)粒。（二）亞細(xì)胞核水平真核微生物的細(xì)胞核有核膜包圍，形成具有完整形態(tài)、在光學(xué)顯微鏡下清晰可見的細(xì)胞核，核內(nèi)DNA與組蛋白結(jié)合在一起構(gòu)成染色體。（三）分子水平

DNA（RNA）－－→在DNA大分子上存在著決定某些遺傳性狀的特定區(qū)段，即所謂基因－－→一個基因含若干核苷酸堿基組成的三聯(lián)密。四種核苷酸，按其排列組合方式的不同，可編出三聯(lián)密碼43＝64個，用于決定組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸順序。起始密碼（AUG）和終止密碼（UAA、UGA和UAG）。

第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)

微生物的基因突變一、基因突變的類型

基因突變的類型是多種多樣的，按突變體表型不同，可分為以下幾種類型：（1）形態(tài)突變型。

（2）條件致死突變型。

（3）營養(yǎng)缺陷突變型。

（4）抗性突變型。

（5）抗原突變型。（6）其他突變型。二、基因突變的特點(diǎn)

整個生物界，由于它們遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)是相同的，因此顯示在遺傳變異的本質(zhì)上都具有相同的規(guī)律，這在基因突變的水平上尤其突出。

（1）不對應(yīng)性。

（2）自發(fā)性。

（3）稀有性。（4）獨(dú)立性。（5）誘變性。（6）穩(wěn)定性。（7）可逆性。三、基因突變的機(jī)理（一）誘發(fā)突變及其機(jī)理1堿基對的置換⑴直接引起置換的誘變劑（亞硝酸類、烷化劑類）

⑵間接引起置換的誘變劑（堿基類似物）2移碼突變

3染色體畸變（二）自發(fā)突變的機(jī)制

1背景輻射和環(huán)境中多因素低劑量的誘變效應(yīng)

2微生物自身代謝產(chǎn)物的誘變效應(yīng)

3互變異構(gòu)效應(yīng)4環(huán)狀突出效應(yīng)第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日堿基對的置換堿基對的置換可分成兩個亞類：一類是DNA鏈上的一個嘌呤被另一個嘌呤或是一個嘧啶被另一個嘧啶所置換，稱為轉(zhuǎn)換；另一類是DNA鏈上的一個嘌呤被另一個嘧啶或是一個嘧啶被另一個嘌呤所置換，稱為顛換

A：TT：A

AT

C：GG：C

CG

雙鏈DNA

單鏈DNA

（實(shí)線代表轉(zhuǎn)換，虛線代表顛換）第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日直接引起置換的誘變劑亞硝酸是一種對含有氨基的堿基對直接作用而誘發(fā)堿基對轉(zhuǎn)換的誘變劑。它能使堿基中的氨基氧化脫氨，從而使腺嘌呤（A）變成次黃膘呤（H），胞嘧啶（C）變成尿嘧啶（U），而后由于H和C配對，U與A配對，因此當(dāng)DNA再次復(fù)制時，A:T就轉(zhuǎn)換為G:C，而G:C就轉(zhuǎn)換為A:T。

H:C

↗

H:C-→G:C

↗

H:C→G:C↗

A:T→H:T-----→A:T亞硝酸類引起的堿基對置換

O:A

T:A（顛換）

O:C

G:C（復(fù)原）

G:CRG:CO:C

O:T

A:T（轉(zhuǎn)換）

O:G

C:G（顛換）烷化劑是誘變育種極其重要的一類誘變劑，它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)都帶有一個或多個活性烷基。所有這些物質(zhì)通過烷化磷酸基形成烷化嘌呤和烷化嘧啶與DNA作用，特別是經(jīng)常形成烷化鳥嘌呤。烷化作用導(dǎo)致基因突變的機(jī)制尚未定論。①堿基類似物作用，引起堿基配對的錯誤。②烷基在鳥嘌呤引起脫嘌呤作用，使鳥嘌呤從DNA鏈上脫落下來，進(jìn)而引起DNA復(fù)制時堿基對的缺失和置換。。第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日間接引起置換的誘變劑

A:BU/G:BrU

↗

G:BrU

--→G:C

5-BU↗A:T-－→A:BU-----→A:T

(a)

G:BrU/A:BU

↗

A:BU----→A:T

5-BrU↗G:C----→G:BrU-----→G:C

(b)

5-溴尿嘧啶的誘變效應(yīng)

a.5-BU以酮式摻入；

b.5-BrU以烯醇式摻入

5-氨基尿嘧啶（5-AU）、8-氮鳥嘌呤（8-NG）、α-氨基嘌呤（α-AP）及6-氮嘌呤（6-NP）等。它們的作用是通過活細(xì)胞的代謝活動摻入到DNA分子中后，引起堿基對的置換，因此是間接的。在這些堿基類似物中，最常被應(yīng)用的是5-溴尿嘧啶（5-BrU）和α-氨基嘌呤（α-AP）。5-BrU是T的代謝類似物。5-BrU以酮式狀態(tài)時可以替代T，與A配對；5-BrU以烯醇式狀態(tài)時替代C與G配對；5－BrU可以通過烯醇式和酮式結(jié)構(gòu)的變化；引起堿基對置換。第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日移碼突變移碼突變這是指由一種誘變劑而引起DNA分子中的一個或少數(shù)幾個堿基插入或缺失，從而使該部位后面全部遺傳密碼發(fā)生轉(zhuǎn)錄錯誤的一類突變。吖啶類染料及其化合物是移碼突變的有效誘變劑，例如三氨基吖啶，吖啶黃，吖啶橙，5-氨基吖啶。

吖啶類化合物的誘變機(jī)制目前還不很清楚?，F(xiàn)普遍認(rèn)為，由于吖啶類化合物是一種平面型三環(huán)分子結(jié)構(gòu)，與一個嘌呤:嘧啶堿基對相似，因此能夠嵌入兩個相鄰的DNA堿基對之間，造成雙螺旋的部分解開，從而在DNA復(fù)制過程中，會使鏈上插入或缺失一個堿基，結(jié)果引起移碼突變。第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日染色體畸變?nèi)旧w畸變是指由誘變劑引起DNA分子的大損傷，它包括染色體結(jié)構(gòu)上的缺失、重復(fù)、易位及倒位等。紫外線、X射線、γ射線等射線及亞硝酸、烷化劑等均能引起染色體畸變，尤其是紫外線能引起DNA分子多處較大的損傷。紫外線主要通過在同鏈DNA相鄰的嘧啶間或在互補(bǔ)雙鏈間形成以共價鍵結(jié)合的胸腺嘧啶二聚體。微生物能以多種方式去修復(fù)被紫外線損作后的DNA，主要方式有兩種：

（1）光復(fù)活作用由于微生物中一般都存在著光復(fù)合作用，因此，用紫外線照射菌液時都須在紅光下進(jìn)行操作處理微生物，而后在暗室或用黑布包起來培養(yǎng)。

（2）暗修復(fù)作用。也稱切除修復(fù)作用。

X射線和射線為電離輻射，含有很高的能量，能產(chǎn)生電離作用，因而能直接或間接地改變DNA結(jié)構(gòu)。直接的效應(yīng)是堿基的化學(xué)鍵，脫氧核糖的化學(xué)鍵和糖—酸相連接的化學(xué)鍵斷裂；

第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日第三節(jié)微生物的基因重組

基因重組又稱為遺傳重組，它是指把兩個不同性狀個體內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移到一起，經(jīng)過遺傳分子的重新組合后，形成新遺傳型個體的過程。

重組是分子水平上的概念，可以理解成是遺傳物質(zhì)分子水平上的雜交，而一般所說的雜交是細(xì)胞水平上的概念。雜交中必然包含著重組，而重組則不限于雜交一種形式。真核微生物中的有性雜交，準(zhǔn)性生殖以及原核微生物中的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合和溶原轉(zhuǎn)變等都是基因重組在細(xì)胞水平上的反映。第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日一、原核微生物的基因重組

受體菌直接吸收來自供體菌的DNA片段，通過交換組合把它整合到自己的基因組中，從而獲得了供體菌的部分遺傳性狀的現(xiàn)象，稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化后的受體菌，稱為轉(zhuǎn)化子。供體菌的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子。

只有處于感受態(tài)的細(xì)菌才能接受轉(zhuǎn)化因子，進(jìn)行轉(zhuǎn)化作用。轉(zhuǎn)化過程大致是這樣的：①

從供體菌提取出轉(zhuǎn)化因子雙鏈DNA片段；②

雙鏈DNA片段與感受態(tài)受體菌的細(xì)胞表面特定位點(diǎn)結(jié)合；③

在結(jié)合位點(diǎn)上，雙鏈DNA中的一條單鏈逐步降解，同時另一條鏈逐步進(jìn)入受體細(xì)胞。④進(jìn)入受體細(xì)胞的DNA單鏈與受體菌染色體組上同源區(qū)段配對，而受體菌染色體組的相應(yīng)單鏈片段被切除，并被進(jìn)入受體細(xì)胞的DNA單鏈所取代，于是形成了雜種DNA區(qū)段；⑤受體菌染色體進(jìn)行復(fù)制，其中雜種區(qū)段被分離成兩個，一個恢復(fù)，一個形成一個轉(zhuǎn)化子。

（一）轉(zhuǎn)化（transtormation）第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日一、原核微生物的基因重組

通過缺陷型噬菌體或溫和型噬菌體為媒介，將供體細(xì)菌細(xì)胞中DNA片段攜帶到受體細(xì)菌細(xì)胞中，從而使受體細(xì)菌獲得供體細(xì)菌的某些遺傳性狀的現(xiàn)象，稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)。

根據(jù)媒介噬菌體的不同，轉(zhuǎn)導(dǎo)分普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)兩類。

1．普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)由缺陷型噬菌體誤包（而非整合）供體細(xì)菌DNA中的任何一部分片段（包括核外遺傳物質(zhì)在內(nèi)）后，當(dāng)它再次感染受體細(xì)菌時，使后者獲得了這部分遺傳性狀的現(xiàn)象，稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。它的轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率為105～108。

2．局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)由溫和噬菌體侵染而形成的某一溶源細(xì)菌群被誘導(dǎo)裂解時，其中極少數(shù)個體的DNA可能與噬菌體DNA發(fā)生若干特定基因的交換，從而被整合到噬菌體的基因組上，當(dāng)該噬菌體再次感染受體細(xì)菌時，就使受體細(xì)菌獲得了這一特定遺傳性狀的現(xiàn)象，稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)，它的轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率為10-6。（二）轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日一、原核微生物的基因重組

通過供體細(xì)菌和受體細(xì)菌完整細(xì)胞間的直接接觸而傳遞大段DNA的過程，稱為接合（有時也稱雜交）。

在細(xì)菌中，接合現(xiàn)象研究最清楚的是大腸桿菌。發(fā)現(xiàn)能夠進(jìn)行接合現(xiàn)象的大腸桿菌有雄性與雌性之分，而決定它們性別的是由是否存在F因子所決定。

F因子又稱致育因子，是一種質(zhì)粒，分子量為5×107

道爾頓；

雌性細(xì)菌不含F(xiàn)因子，稱為F

-

菌株，

雄性細(xì)菌含有游離存在的F因子，稱為F

+

菌株，當(dāng)雄性細(xì)菌細(xì)胞中所含的F因子被整合在細(xì)胞核的DNA上，不呈游離狀態(tài)存在稱為Hfr菌株（高頻重組菌株）；

有時被整合在細(xì)胞核DNA上的F因子，從DNA上面脫落下來，呈游離存在，但在脫落時，F(xiàn)因子有時能帶一小段細(xì)胞核DNA。我們將這種含有游離存在的但又帶有一小段細(xì)胞核DNA的F因子的細(xì)菌稱為F′菌株。

接合的基本過程滾環(huán)復(fù)制模型接合的結(jié)果：

F++F-2F+

F′+F-2F′Hfr+F-多種情況

Hfr+F-Hfr＋F-（多數(shù)情況下）

Hfr+F-Hfr＋Hfr（少數(shù)情況下）

（三）接合（conjugation）第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日一、原核微生物的基因重組宿主菌在感染溫和噬菌體后，由于噬菌體DNA整合到核DNA后，導(dǎo)致宿主菌某些新的遺傳性狀表達(dá)，即所謂溶源性轉(zhuǎn)變。這是一種與轉(zhuǎn)導(dǎo)相似但又有本質(zhì)不同的現(xiàn)象。溶源轉(zhuǎn)變與轉(zhuǎn)導(dǎo)在本質(zhì)上的不同，首先是它的溫和噬菌體不攜帶有任何供體菌的基因，其次這種噬菌體是正常的完整的，而不是異常情況下產(chǎn)生的缺陷型噬菌體。

溶源轉(zhuǎn)變的典型例子是不產(chǎn)毒素的白喉棒狀桿菌（Lorynebatceriumdiphthariac）菌株被噬菌體侵染而發(fā)生溶源化時，會變成產(chǎn)毒素的致病菌株。其他如沙門氏菌、紅霉菌、鏈霉菌等也具有溶源轉(zhuǎn)變的能力。（四）溶源性轉(zhuǎn)變第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、真核微生物的基因重組在微生物的有性繁殖過程中，不同的性細(xì)胞間的接合，并隨之發(fā)生染色體的重組，從而產(chǎn)生新遺傳型后代的現(xiàn)象，稱有性雜交。凡是能產(chǎn)生有性孢子的酵母菌和霉菌，都能進(jìn)行有性雜交。有性雜交在生產(chǎn)實(shí)踐中被廣泛用于優(yōu)良品種的培育。例如用于酒精發(fā)酵的酵母菌和用于面包發(fā)酵的酵母菌同屬一種啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）的兩個不同菌株，面包酵母的特點(diǎn)是對麥芽糖及葡萄糖的發(fā)酵力強(qiáng)，產(chǎn)生CO2

多，生長快；而酒精酵母的特點(diǎn)是產(chǎn)酒率高而對麥芽糖、葡萄糖的發(fā)酵力弱，所以釀酒廠生產(chǎn)酒精后的酵母，不能供面包廠作引子用。通過兩者的雜交，就得到了既能生產(chǎn)酒精，又能將其殘余菌體用作面包廠和家用發(fā)面酵母的優(yōu)良菌種。（一）有性雜交第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、真核微生物的基因重組準(zhǔn)性生殖是一種類似于有性生殖但比它更為原始的一種生殖方式。是由兩個非異配型核的細(xì)胞接合后，形成異核體細(xì)胞，兩核能發(fā)生低頻率的接合與交換，產(chǎn)生具有新性狀的個體。其主要過程包括以下基本過程：1．菌絲聯(lián)結(jié)發(fā)生在一些形態(tài)上沒有區(qū)別的，但在遺傳性狀上可以有差別的兩個同種親本的體細(xì)胞（單倍體）間。2．形成異核體兩個單倍體細(xì)胞經(jīng)聯(lián)結(jié)后，使原有的兩個單倍體核集中到同一個細(xì)胞中，形成雙相的異核體。異核體能夠獨(dú)立生活。3．核融合在異核體中的雙核融合，產(chǎn)生雙倍體雜合子核。核融合后產(chǎn)生雜合子核的頻率也是極低的，如構(gòu)巢曲霉和米曲霉為10-5～10-7

。4．體細(xì)胞重組和單倍體化雙倍體的雜合子極不穩(wěn)定，在進(jìn)行有絲分裂過程中，極少數(shù)核中的染色體會發(fā)生染色體交換和單倍體化，從而形成了極個別的具有新遺傳性狀的單倍體雜合子。（二）準(zhǔn)性生殖第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日

第四節(jié)微生物的菌種選育在微生物工業(yè)應(yīng)用中，微生物菌種工作主要包括以下四方面：①菌種的分離篩選：挑選符合生產(chǎn)要求的菌種，這是選種工作的任務(wù)。②菌種培育：改良已有菌種的生產(chǎn)性能，使產(chǎn)品的質(zhì)和量不斷提高，或使它更適應(yīng)于工藝的要求，這是育種工作的任務(wù)。③菌種的保藏：一切生產(chǎn)菌種都要使它避免死亡和生產(chǎn)性能的下降，這是菌種保藏工作的任務(wù)。④退化菌種的復(fù)壯：如果發(fā)現(xiàn)菌種的生產(chǎn)性能下降，就要設(shè)法使它恢復(fù)，這便是菌種復(fù)壯工作的任務(wù)。第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日一、從自然界中分離篩選菌種的方法步驟采樣

增殖培養(yǎng)

純種分離純培養(yǎng)生產(chǎn)性能測定方法、地點(diǎn)、時間和周圍環(huán)境記錄純種分離的原則就是使培養(yǎng)物獲得單個菌落：1．稀釋分離法2．平板劃線分離法

⑴

涂菌：

⑵

劃線分離：①分步劃線法；②一次劃線法：

3．組織分離法

測定代謝產(chǎn)物或其它目的性狀第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日（一）誘變育種的一般步驟和方法

出發(fā)菌株

同步培養(yǎng)

使菌細(xì)胞處于相同或接近的生理狀態(tài)

單細(xì)胞（或單孢子）菌懸液的制備

單細(xì)胞或單孢子的意義

酵母或霉菌孢子106/ml、細(xì)菌108/ml

誘變劑的選擇及其劑量的確定

以致死率為90％～99％為宜

誘變處理

①物理誘變劑

②化學(xué)誘變劑確定出發(fā)菌株

↓菌種的純化選優(yōu)

↓←出發(fā)菌株的性能鑒定同步培養(yǎng)

↓制備單細(xì)胞（或單孢子）懸液

↓←活菌濃度測定誘變劑的選擇與確定誘變劑量的預(yù)試驗(yàn)

↓誘變處理

↓平板分離

↓計形態(tài)變異的菌落數(shù)，計算突變率挑取疑似突變菌落純培養(yǎng)

↓突變體的初步篩選

↓←用簡單快捷的方法重復(fù)篩選

↓←搖瓶發(fā)酵試驗(yàn)選出突變體（根據(jù)情況進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)或重復(fù)誘變處理）二、微生物的誘變育種第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、微生物的誘變育種（二）變異菌株的初步篩選

紙片培養(yǎng)顯色法

透明圈法瓊脂塊培養(yǎng)法

第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日1篩選用培養(yǎng)基⑴基本培養(yǎng)基：凡是能滿足某種野生型菌株營養(yǎng)要求的最低成分的合成培養(yǎng)基，稱為基本培養(yǎng)基；常以‘[-]’表示；⑵在基本培養(yǎng)基中加入一些富含氨基酸、維生素及含氮堿基之類的天然有機(jī)物質(zhì)如蛋白胨、酵母膏等，以滿足該微生物的各種營養(yǎng)缺陷型菌株都能生長繁殖的培養(yǎng)基，稱為完全培養(yǎng)基，常用‘[+]’表示；⑶在基本培養(yǎng)基中只是有針對性地加入某一種或某幾種營養(yǎng)缺陷成分，以滿足相應(yīng)的營養(yǎng)缺陷型生長的培養(yǎng)基，稱為補(bǔ)充培養(yǎng)基，補(bǔ)充培養(yǎng)基可按所加入營養(yǎng)成分相應(yīng)地用‘[A]’、‘[B]’等來表示。（三）營養(yǎng)缺陷型突變體的篩選及其應(yīng)用

二、微生物的誘變育種2．營養(yǎng)缺陷型菌株篩選的一般方法

（1）誘變劑處理（2）淘汰野生型菌株①抗生素法②菌絲過濾法（3）檢出營養(yǎng)缺陷型

（4）鑒定營養(yǎng)缺陷型

第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日檢出營養(yǎng)缺陷型①夾層培養(yǎng)法②限量補(bǔ)充培養(yǎng)法③影印接種法

④

逐個檢出法

第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日鑒定營養(yǎng)缺陷型①含營養(yǎng)缺陷型菌株的基本培養(yǎng)基平板的制備。②營養(yǎng)缺陷型營養(yǎng)類別的鑒定。③缺陷型菌株單一營養(yǎng)因素的鑒定。

20種氨基酸的排列編組

第一組第二組第三組第四組第五組第六組第七組第八組第九組丙氨酸谷氨酸亮氨酸絲氨酸精氨酸谷氨酰氨賴氨酸蘇氨酸天冬酰氨甘氨酸蛋氨酸色氨酸天冬氨酸組氨酸苯丙氨酸酪氨酸半胱氨酸異亮氨酸脯氨酸

纈氨酸第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日原生質(zhì)體融合育種

細(xì)胞（A+B—）

細(xì)胞（A—B+）

脫壁處理

脫壁處理

原生質(zhì)體（A+B—）

原生質(zhì)體（A—B+）

混合

加融合劑

原生質(zhì)體融合

涂平板（原生質(zhì)體再生）

形成菌落

檢出重組子菌落（A+B+）第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)基因工程菌株的構(gòu)建1．提取目的基因用密度梯度離心方法分別從供體細(xì)胞中提取所需要的DNA即目的基因和作為載體的細(xì)菌質(zhì)?；蚴删w核酸，目的基因也可通過化學(xué)方法人工合成。2．處理目的基因根據(jù)基因工程的“設(shè)計藍(lán)圖”的要求，在從供體細(xì)胞中提取出的