微生物遺傳與菌種選育新詳解演示文稿

微生物遺傳與菌種選育新詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三優(yōu)選微生物遺傳與菌種選育新現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（1）遺傳型（genotype）生物的全部遺傳因子及基因又稱基因型，指某一生物個(gè)體所含有的全部遺傳因子即基因組（genome）所攜帶的遺傳信息。遺傳型是一種內(nèi)在可能性或潛力，其實(shí)質(zhì)是遺傳物質(zhì)上所負(fù)載的特定遺傳信息現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（2）表型（phenotype）具有一定遺傳型的個(gè)體，在特定環(huán)境條件下通過生長(zhǎng)發(fā)育所表現(xiàn)出來的形態(tài)等生物學(xué)特征的總和。又稱表現(xiàn)型，指某一生物體所具有的一切外表特征和內(nèi)在特性的總和，是其遺傳型在合適環(huán)境下通過代謝和發(fā)育而得到的具體表現(xiàn)。現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三表型是由遺傳型所決定，但也和環(huán)境有關(guān)?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（3）變異遺傳型變異（基因變異、基因突變）：指生物體在某種外因或內(nèi)因的作用下所引起的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或數(shù)量的改變，亦即遺傳型的改變。遺傳物質(zhì)改變，導(dǎo)致表型改變特點(diǎn)：遺傳性、群體中極少數(shù)個(gè)體的行為（自發(fā)突變頻率通常為10-5-10-10）現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三表型飾變：指不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯水平上的表型變化。表型的差異只與環(huán)境有關(guān)特點(diǎn)：暫時(shí)性、不可遺傳性、表現(xiàn)為全部個(gè)體的行為橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳。（4）飾變（modification）現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三表型飾變：表型的差異只與環(huán)境有關(guān)暫時(shí)性、不可遺傳性、表現(xiàn)為全部個(gè)體的行為例如：粘質(zhì)沙雷氏菌：25℃下培養(yǎng)，產(chǎn)生深紅色的靈桿菌素；37℃下培養(yǎng)，不產(chǎn)生色素；重新將溫度降25℃，又恢復(fù)產(chǎn)色素的能力。斜面培養(yǎng)液體培養(yǎng)現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三微生物是遺傳學(xué)研究中的明星：微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，營(yíng)養(yǎng)體一般為單倍體，方便建立純系

很多常見微生物都易于人工培養(yǎng)，快速、大量生長(zhǎng)繁殖。

對(duì)環(huán)境因素的作用敏感，易于獲得各類突變株，操作性強(qiáng)。現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三第一節(jié)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)種質(zhì)連續(xù)理論：1883－－1889年間Weissmann提出。認(rèn)為遺傳物質(zhì)是一種具有特定分子結(jié)構(gòu)的化合物。FCrick在研究DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三基因?qū)W說：1933年摩爾根（ThomasHuntMorgan）發(fā)現(xiàn)了染色體，并證明基因在染色體上呈直線排列，提出了基因?qū)W說，使得遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的范圍縮小到染色體上。DNA是遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)的證明：1944年以后，先后有利用微生物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行的三個(gè)著名實(shí)驗(yàn)肺炎球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)噬菌體感染試驗(yàn)病毒的拆開與重建試驗(yàn)人們普遍接受核酸才是真正的遺傳物質(zhì)。現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三一、3個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

（一）經(jīng)典轉(zhuǎn)化試驗(yàn)

最早進(jìn)行轉(zhuǎn)化（transformation）實(shí)驗(yàn)的是F.Griffith（1928年），他以Streptococcuspneumoniae（肺炎鏈球菌，舊稱“肺炎雙球菌”）作為研究對(duì)象。現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三光滑型（S）粗糙型（R）有莢膜菌落光滑分泌毒素致病無莢膜菌落粗糙無毒不致病實(shí)驗(yàn)材料：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三說明：加熱殺死的S型細(xì)菌中有一種具有遺傳轉(zhuǎn)化能力的物質(zhì)，它通過某種方式進(jìn)入R型細(xì)胞，并使R型細(xì)菌獲得表達(dá)S型莢膜形狀的遺傳特性1928年Griffith進(jìn)行的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（2）細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（3）S型菌的無細(xì)胞抽提液試驗(yàn)現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三Avery在四十年代以更精密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)重復(fù)了以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（1）從活的S菌中抽提各種細(xì)胞成分（DNA，蛋白質(zhì)，莢膜多糖等）（2）對(duì)各組分進(jìn)行轉(zhuǎn)化試驗(yàn)只有S型細(xì)菌的DNA才能將S.pneumoniae的R型轉(zhuǎn)化為S型且DNA純度越高，轉(zhuǎn)化效率也越高。說明：S型菌株轉(zhuǎn)移給R型菌株的DNA是遺傳因子?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三

1952年，和M.Chase發(fā)表了證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的著名實(shí)驗(yàn)

——噬菌體感染實(shí)驗(yàn)（二）噬菌體感染實(shí)驗(yàn)（p188）現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三蛋白質(zhì)只含S不含PDNA只含P不含S原理步驟1：用含同位素Ｓ35,

P32的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌2：讓T2感染上述大腸桿菌使其打上S35

、P32標(biāo)記現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三35S－蛋白質(zhì)外殼的噬菌體32P－DNA核心的噬菌體現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三在DNA中存在著包括合成蛋白質(zhì)外殼在內(nèi)的整套遺傳信息?，F(xiàn)在是24頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（二）噬菌體感染實(shí)驗(yàn)A.D.Hershey和M.Chase，1952年（1）含32P-DNA的一組：放射性85%在沉淀中10分鐘后用搗碎器使空殼脫離吸附離心沉淀細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)后，可產(chǎn)生大量完整的子代噬菌體上清液中含15%放射性沉淀中含85%放射性現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三沉淀中含25%放射性以35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼做噬菌體感染實(shí)驗(yàn)（2）含35S-蛋白質(zhì)的一組：放射性75%在上清液中10分鐘后用搗碎器使空殼脫離吸附離心沉淀細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)后，可產(chǎn)生大量完整的子代噬菌體上清液中含75%放射性現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三

為了證明核酸是遺傳物質(zhì)，H.Fraenkel-Conrat（1956）用含RNA的煙草花葉病毒（TMV）進(jìn)行了著名的植物病毒重建實(shí)驗(yàn)。（三）植物病毒的重建實(shí)驗(yàn)（p189）現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三

植物病毒蛋白質(zhì)和RNA可以人為地分開,同時(shí)又可把它們重新組合成具感染性的病毒.植物病毒的重建實(shí)驗(yàn)

甲ＲＮＡ＋乙Ｐr→感染癥狀同甲病毒；分離得到甲病毒乙ＲＮＡ＋甲Ｐr→感染癥狀同乙病毒；分離得到乙病毒

現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三TMVHRVHRVTMV原始株拆開重建感染分離純化

植物病毒的重建實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三遺傳物質(zhì)類型核染色體核外染色體真核生物細(xì)胞器原核生物質(zhì)粒二、遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞內(nèi)的存在部位和方式現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三核外DNA的種類核外染色體真核生物的“質(zhì)?！痹松锏馁|(zhì)粒

線粒體細(xì)胞質(zhì)基因 葉綠體 中心體 動(dòng)體共生生物：卡巴顆粒酵母菌的2m質(zhì)粒F因子R因子Col質(zhì)粒Ti質(zhì)粒巨大質(zhì)粒降解性質(zhì)?，F(xiàn)在是31頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（一）核酸存在的7個(gè)水平細(xì)胞水平：存在于細(xì)胞核或核質(zhì)體，單核或多核細(xì)胞核水平:

原核與真核生物的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)不同，核外DNA染色體水平:

倍性(真核)和染色體數(shù)核酸水平：在原核中同染色體水平、存在部分二倍體 DNA或RNA，復(fù)合或裸露，雙鏈或單鏈基因水平：具自主復(fù)制能力的遺傳功能單位，長(zhǎng)度與信息量，轉(zhuǎn)錄——翻譯密碼子水平：信息單位,起始和終止,核苷酸水平：突變或交換單位，四種堿基現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（二)原核生物的質(zhì)粒（p194）功能：帶有一些基因，如產(chǎn)生毒素、抗藥性、固氮、產(chǎn)生酶類、降解功能等，并可進(jìn)行細(xì)胞間轉(zhuǎn)移。結(jié)構(gòu)與大?。嘿|(zhì)粒通常以共價(jià)閉合環(huán)狀的超螺旋雙鏈DNA分子狀態(tài)存在于細(xì)胞中。約為1～1000kb，上面攜帶有數(shù)個(gè)到數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)基因。定義：存在于細(xì)菌、真菌等微生物細(xì)胞中，獨(dú)立于染色體外，能進(jìn)行自主復(fù)制的遺傳因子?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三質(zhì)粒核外環(huán)狀小型DNA獨(dú)立復(fù)制穩(wěn)定遺傳F因子與有性接合有關(guān)種類

R因子與抗藥性有關(guān)COL編碼免疫蛋白Ti質(zhì)粒誘癌質(zhì)粒降解性質(zhì)粒：編碼降解有害物質(zhì)的酶用途基因工程中作為目的基因載體質(zhì)粒原核生物遺傳物質(zhì)存在的另一種方式現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三基因突變突變與育種第二節(jié)基因突變和誘變育種現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三一、基因突變（genemutation）一個(gè)基因內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變簡(jiǎn)稱突變，是變異的一種，泛指細(xì)胞內(nèi)（或病毒粒內(nèi)）遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或數(shù)量突然發(fā)生的可遺傳的變化，可自發(fā)或誘導(dǎo)產(chǎn)生。突變幾率一般很低（10-6～10-9）現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三從自然界分離到的菌株，簡(jiǎn)稱野生型。

野生型經(jīng)突變后形成的帶有新性狀的菌株，又稱突變體或突變型。突變株（mutant）野生型菌株（wildtypestrain）現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（一）突變類型凡能用選擇性培養(yǎng)基（或其他選擇性培養(yǎng)條件）快速選擇出來的突變株。選擇性突變株（selectivemutant）非選擇性突變株（non-selectivemutant）反之?，F(xiàn)在是38頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三突變株的表型非選擇性突變株選擇性突變株抗性突變型（株）營(yíng)養(yǎng)缺陷型（株）條件致死突變型（株）形態(tài)突變型（株）抗原突變型（株）產(chǎn)量突變型（株）現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三1.

營(yíng)養(yǎng)缺陷型（auxotroph）

某一野生型菌株因發(fā)生基因突變而喪失合成一種或幾種生長(zhǎng)因子、堿基或氨基酸的能力，只有從周圍環(huán)境或培養(yǎng)基中獲得這些營(yíng)養(yǎng)或其前體物（precursor）才能正常生長(zhǎng)繁殖的變異類型，稱為營(yíng)養(yǎng)缺陷型?，F(xiàn)在是40頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株在遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳育種和遺傳工程等研究中——十分重要表型判斷的標(biāo)準(zhǔn)：在基本培養(yǎng)基上能否生長(zhǎng)現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三營(yíng)養(yǎng)缺陷型的表示方法：基因型：所需營(yíng)養(yǎng)物的前三個(gè)英文小寫斜體字母表示：hisC（組氨酸缺陷型，其中的大寫字母C同一表型中不同基因的突變）表型：同上，但第一個(gè)字母大寫，且不用斜體：HisC現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三hisC－缺陷型hisC＋野生型現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三2.

抗性突變型（resistantmutant）

指野生型菌株因發(fā)生基因突變，使菌株對(duì)對(duì)某化學(xué)藥物或致死物理因子，特別是抗生素，產(chǎn)生抗性的抗性變異類型。現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三特點(diǎn)：正選擇標(biāo)記（突變株可直接從抗性平板上獲得——在加有相應(yīng)抗生素的平板上，只有抗性突變能生長(zhǎng)。所以很容易分離得到。）現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三表示方法：所抗藥物的前三個(gè)小寫斜體英文字母加上“r”表示。strr對(duì)鏈霉素的抗性strs對(duì)鏈霉素的敏感性現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三抗性突變菌株在遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳育種和遺傳工程等研究中——極為重要現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三3.

條件致死突變型（conditionallethalmutant）

某菌株或病毒經(jīng)基因突變后，在某種條件下可正常地生長(zhǎng)、繁殖并呈現(xiàn)其固有的表型，而在另一種條件下卻無法生長(zhǎng)、繁殖，這種突變類型稱為條件致死突變型?，F(xiàn)在是48頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三在25℃下可感染其E.coli宿主在37℃卻不能感染Ts突變株即溫度敏感突變株（temperaturesensitivemutant，Tsmutant）是一類典型的條件致死突變株。E.coli的某些菌株在37℃下正常生長(zhǎng)不能在42℃下生長(zhǎng)某些T4噬菌體突變株現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三產(chǎn)生Ts突變的原因在某特定的溫度下具有功能在另一溫度（一般為較高溫度）下則無功能突變使某些重要蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三4.

形態(tài)突變型（morphologicalmutant）指由于突變而引起的個(gè)體或菌落形態(tài)的非選擇性變異。個(gè)體變異孢子有無、孢子顏色、鞭毛有無或莢膜有無等的突變菌落變異菌落表面光滑、粗糙、噬菌斑的大小或清晰度等的突變現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三特點(diǎn)：非選擇性突變突變株和野生型菌株均可生長(zhǎng)，但可從形態(tài)特征上進(jìn)行區(qū)分。現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三舉例：菌落顏色變化β半乳糖苷酶基因的插入失活重組子菌落白色非重組子菌落蘭色現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三5.

抗原突變型（antigenicmutant）指由于基因突變引起的細(xì)胞抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生的變異類型，一般也屬非選擇性突變。例如，細(xì)胞壁缺陷變異（L型細(xì)菌等）、莢膜或鞭毛成分變異等?，F(xiàn)在是54頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三6.

產(chǎn)量突變型（metabolitequantitativemutant）通過基因突變而產(chǎn)生的在代謝產(chǎn)物產(chǎn)量上明顯有別于原始菌株的突變株，稱為產(chǎn)量突變型?！罢冎辍保╬lus-mutant）產(chǎn)量高于原始菌株“負(fù)變株”（minus-mutant）產(chǎn)量低于原始菌株現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三篩選高產(chǎn)正變株的工作對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐極其重要在育種實(shí)踐上誘變育種重組育種遺傳工程育種現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三突變率每一細(xì)胞在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的幾率例如，突變率為10-8的，指該細(xì)胞在1億次細(xì)胞分裂中，會(huì)發(fā)生1次突變。某一單位群體在每一世代（即分裂1次）中產(chǎn)生突變株（mutant，即突變型）的數(shù)目來表示例如，一個(gè)含108個(gè)細(xì)胞的群體，當(dāng)其分裂為2×108個(gè)細(xì)胞時(shí)，即可平均發(fā)生一次突變的突變率也是10-8。（二）突變率（mutationrate）現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三基因突變的7個(gè)共同點(diǎn)（1）自發(fā)性各種性狀的突變，可在無人為的誘變因素處理下自發(fā)地產(chǎn)生。（三)基因突變的特點(diǎn)（p200）現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（2）非對(duì)應(yīng)性突變的性狀與引起突變的原因間無直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這是突變的一個(gè)重要特點(diǎn)，也是容易引起爭(zhēng)論的問題（3）稀有性自發(fā)突變雖可隨時(shí)發(fā)生，但其突變率卻是極低和穩(wěn)定的，一般在10-6～10-9間?，F(xiàn)在是59頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三某基因的突變率不受它種基因突變率的影響。（5）可誘變性自發(fā)突變的頻率可因誘變劑（mutagen）的影響而大為提高（10～105倍）。（4）獨(dú)立性現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三基因突變后的新遺傳性狀是穩(wěn)定的、可遺傳的。野生型菌株某一性狀可發(fā)生正向突變（forwardmutation），也可發(fā)生相反的回復(fù)突變（reversemutation或backmutation

，也稱回變）。（7）可逆性（6）穩(wěn)定性現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三

誘發(fā)突變簡(jiǎn)稱誘變，是指通過人為的方法，利用物理、化學(xué)或生物因素顯著提高基因自發(fā)突變頻率的手段1.誘發(fā)突變（inducedmutation）凡具有誘變效應(yīng)的任何因素，都稱誘變劑（mutagen）。（五）基因突變及機(jī)制

p202現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三誘變機(jī)制移碼突變?nèi)旧w畸變

堿基的置換

現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（1）堿基的置換直接引起置換的誘變劑HNO2CNH2腺嘌呤CO次黃嘌呤(Hk)A..THe..THk..

THk..

CA..THk..

CG..

CCOH次黃嘌呤(He)現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三間接引起置換的誘變劑堿基的置換COHT：烯醇式CT：酮式OA..TT..

AG..

CA..T酮式T..

G烯醇式現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（2）移碼突變ＤＮＡ分子中缺失或增加少數(shù)幾個(gè)堿基對(duì)而引起造成突變點(diǎn)以后全部遺傳密碼轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)釋發(fā)生錯(cuò)誤ABCABCABCABCABCABCABCABCAB+ABCABCCBACBACBACBACBAABCBCABCABCABCABCABCABCA增添一個(gè)堿基缺少一個(gè)堿基現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（3)染色體畸變

某些理化因子，如Ｘ射線，紫外線，亞硝酸等，除能引起點(diǎn)突變外，還會(huì)引起DNA分子大損傷，包括染色體易位，倒位，缺失，重復(fù)等，即為染色體畸變。現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三2.自發(fā)突變（spontaneousmutation）(p206)

自發(fā)突變（spontaneousmutation）是指生物體在無人工干預(yù)下自然發(fā)生的低頻率突變?，F(xiàn)在是68頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三自發(fā)突變的原因（1）背景輻射和環(huán)境因素（3）DNA復(fù)制過程中堿基配對(duì)錯(cuò)誤（2）微生物自身有害代謝產(chǎn)物一個(gè)1000bp的基因自發(fā)突變頻率約為10-6例如，過氧化氫等例如，天然的宇宙射線等現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（六）紫外線對(duì)DNA的損傷及其修復(fù)嘧啶（敏感性）＞嘌呤紫外線（ultravioletray，U.V.）嘧啶二聚體（TT，TC，CC）和水合物現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三二、突變與育種（p208）（一）自發(fā)突變與育種1.從生產(chǎn)中選育2.定向培育優(yōu)良品種（二）誘變育種從青霉素產(chǎn)量看誘變育種誘變育種的基本環(huán)節(jié)誘變育種的原則現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（二）誘變育種（breedingbyinducedmutation）

誘變育種

是指利用物理、化學(xué)等誘變劑處理均勻而分散的微生物細(xì)胞群，在促進(jìn)其突變率顯著提高的基礎(chǔ)上，采用簡(jiǎn)便、快速和高效的篩選方法，從中挑選出少數(shù)符合育種目的的突變株，以供科學(xué)實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)實(shí)踐使用?，F(xiàn)在是72頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三篩選誘變誘變育種定向的——更重要隨機(jī)的現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三

效價(jià)：指有效成分的濃度。1ug/ul稱為1單位1945時(shí)間1943194319431947195519711977目前發(fā)酵單位(u/ml)100250500～850～850～8000～2萬～5萬5～10萬從青霉素產(chǎn)量看誘變育種現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三可獲得供工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的各種菌株；提高有用代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量；減少雜質(zhì)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、擴(kuò)大品種和簡(jiǎn)化工藝等。誘變育種具有重大的實(shí)踐意義現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三1.誘變育種的基本環(huán)節(jié)（p209）大多死亡少數(shù)存活存活率多數(shù)未變少數(shù)突變突變率多數(shù)負(fù)變少數(shù)正變正變率多數(shù)幅度小少數(shù)幅度大高產(chǎn)率投產(chǎn)率多數(shù)不宜投產(chǎn)少數(shù)適宜投產(chǎn)出發(fā)菌株計(jì)算出誘變現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三出發(fā)菌株純化、同步培養(yǎng)培養(yǎng)液離心收集細(xì)胞，洗滌，制菌懸液玻璃珠打散，過濾細(xì)胞或孢子懸液誘變處理平板分離初篩復(fù)篩保藏及擴(kuò)大試驗(yàn)活菌計(jì)數(shù)，誘變預(yù)備試驗(yàn)存活細(xì)胞計(jì)數(shù)，致死率計(jì)算變異率計(jì)算現(xiàn)在是77頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三2.誘變育種工作中應(yīng)考慮的幾個(gè)原則選優(yōu)良的出發(fā)菌株選擇簡(jiǎn)便有效的誘變劑處理單孢子（或單細(xì)胞）懸液選用最適劑量設(shè)計(jì)或采用高效篩選方案或方法利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng)利用和創(chuàng)造形態(tài)，生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo)現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（1）選擇簡(jiǎn)便有效的誘變劑出發(fā)菌株含誘變劑的液體培養(yǎng)基接種培養(yǎng)培養(yǎng)接種分離紫外線選擇優(yōu)良突變株現(xiàn)在是79頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三S.t.his回變S.t.his吸入濾紙片保溫可疑“三致”試樣鼠肝勻漿（含羥化酶）陽(yáng)性陰性利用回變檢測(cè)致癌劑

——艾姆斯試驗(yàn)法（p210）現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三

平板上無大量菌落出現(xiàn)，說明樣品不含誘變劑；有抑制圈出現(xiàn)，并在外圍長(zhǎng)滿大量菌落，說明濃度過高；在濾紙片周圍長(zhǎng)滿菌落說明濃度合適。該法廣泛用于監(jiān)測(cè)食品飲料藥物等試樣中的致癌物時(shí)間3天，準(zhǔn)確率85%?，F(xiàn)在是81頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（2）挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株（p211）生產(chǎn)中用過的自發(fā)變異菌株采用具有有利性狀的菌株采用已發(fā)生其他變異的菌株采用前體或最終產(chǎn)物代謝高的菌株采用增變菌株現(xiàn)在是82頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（3）處理單孢子（或單細(xì)胞）懸液芽孢桿菌應(yīng)處理芽孢放線菌，霉菌應(yīng)處理孢子細(xì)菌指數(shù)期，放線菌霉菌要稍加萌發(fā)后使用出發(fā)菌株應(yīng)制成均勻懸夜現(xiàn)在是83頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（4）選用最適劑量劑量以誘變劑濃度和處理時(shí)間來表示合適劑量：能擴(kuò)大變異幅度又能促使變異移向正變范圍的劑量現(xiàn)在是84頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（5）充分利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng)兩種或多種誘變劑先后使用同種誘變劑重復(fù)使用兩種或多種誘變劑同時(shí)使用現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（6）利用和創(chuàng)造形態(tài)，生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo)淀粉酶變色圈試驗(yàn)變色圈大的為淀粉酶高產(chǎn)菌落現(xiàn)在是86頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三在瓊脂平板上，通過觀察測(cè)定某突變菌落周圍蛋白酶水解圈的大小、淀粉酶變色圈（用碘液使淀粉顯色）的大小，氨基酸顯色圈（將菌落用打孔機(jī)取下，轉(zhuǎn)移到濾紙上，再用茚三酮試劑顯色）的大小，檸檬酸變色圈（可在厚濾紙上培養(yǎng)，用溴甲酚綠作指示劑）的大小，抗生素抑制圈的大小，指示菌生長(zhǎng)圈的大?。y(cè)定生長(zhǎng)因子產(chǎn)生），纖維素酶對(duì)纖維素水解圈（用剛果紅染色）的大小，外毒素的沉淀反應(yīng)圈的大小等，均可為初篩工作中估計(jì)某突變株代謝產(chǎn)物量的“形態(tài)”指標(biāo)。現(xiàn)在是87頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（7）設(shè)計(jì)或采用高效篩選方案或方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、高效的科學(xué)篩選方案。初篩篩選工作復(fù)篩以量為主（選留較多有生產(chǎn)潛力的菌株）以質(zhì)為主（對(duì)少量潛力大的菌株的代謝產(chǎn)物量作精確測(cè)定）現(xiàn)在是88頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三一個(gè)出發(fā)菌株誘變劑處理選出200個(gè)單孢子菌菌株初篩（每株1瓶）選出50株復(fù)篩（每株4瓶）選出5株第一輪第二輪五個(gè)出發(fā)菌株初篩（每株1瓶）選出50株復(fù)篩（每株4瓶）選出5株40株40株40株40株40株誘變劑處理現(xiàn)在是89頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三初篩復(fù)篩對(duì)產(chǎn)量突變株生產(chǎn)性能的測(cè)定方法粗測(cè)為主在培養(yǎng)皿平板上在搖瓶中（8）創(chuàng)造新型篩選方法較精確的測(cè)定搖瓶培養(yǎng)or臺(tái)式自控發(fā)酵罐培養(yǎng)現(xiàn)在是90頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三3.突變株的篩選方法

(p212）

高產(chǎn)突變菌株的篩選方法抗性突變體的篩選方法營(yíng)養(yǎng)缺陷型的的篩選方法與突變株的篩選相關(guān)的幾個(gè)概念現(xiàn)在是91頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（1）產(chǎn)量突變株的篩選

1971年，國(guó)外有人報(bào)道了篩選春日霉素（kasugamycin，即“春雷霉素”）生產(chǎn)菌時(shí)所采用的一種瓊脂塊培養(yǎng)法，一年內(nèi)曾使該抗生素產(chǎn)量提高10倍?，F(xiàn)在是92頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三此法的關(guān)鍵是用打孔器取出含有一個(gè)小菌落的瓊脂塊作分別培養(yǎng)。這樣，各瓊脂塊所含養(yǎng)料和接觸空氣面積基本相同，且產(chǎn)生的抗生素等代謝產(chǎn)物不致擴(kuò)散出瓊脂塊外。數(shù)據(jù)精確，效率高現(xiàn)在是93頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（2）抗藥性突變株的篩選基因突變使菌株對(duì)某種或某幾種藥物，特別是抗生素，產(chǎn)生抗性。特點(diǎn)：正選擇標(biāo)記（突變株可直接從抗性平板上獲得-----在加有相應(yīng)抗生素的平板上，只有抗性突變能生長(zhǎng)。所以很容易分離得到。）現(xiàn)在是94頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三

梯度平板法（gradientplate）是定向篩選抗藥性突變株的一種有效方法，通過制備瓊脂表面存在藥物濃度梯度的平板、在其上涂布誘變處理后的細(xì)胞懸液、經(jīng)培養(yǎng)后再?gòu)钠渖线x取抗藥性菌落等步驟，就可定向篩選到相應(yīng)抗藥性突變株?，F(xiàn)在是95頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三梯度平板法（gradientplate）是定向篩選抗藥性突變株的一種有效方法?，F(xiàn)在是96頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三表示方法：所抗藥物的前三個(gè)小寫斜體英文字母加上“r”。strrstrs對(duì)鏈霉素的抗性敏感性現(xiàn)在是97頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（3）營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株的篩選

營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株（auxotrophicmutant）在生物學(xué)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究以及生產(chǎn)實(shí)踐上都有極其重要的意義?，F(xiàn)在是98頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三營(yíng)養(yǎng)缺陷型的表示方法：基因型：所需營(yíng)養(yǎng)物的前三個(gè)英文小寫斜體字母表示：hisC（組氨酸缺陷型，其中的大寫字母C同一表型中不同基因的突變）表型：同上，但第一個(gè)字母大寫，且不用斜體：HisC在具體使用時(shí)多用hisC-和hisC+，分別表示缺陷型和野生型?，F(xiàn)在是99頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三a.基本培養(yǎng)基（MM，符號(hào)為［－］）①與篩選營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株有關(guān)的3類培養(yǎng)基

僅能滿足某微生物的野生型菌株生長(zhǎng)所需的最低成分的組合培養(yǎng)基，稱MM。現(xiàn)在是100頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三b.完全培養(yǎng)基（completemedium，CM，符號(hào)為［＋］）

凡可滿足一切營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株?duì)I養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基，稱為CM。一般可在基本培養(yǎng)基中加入一些富含氨基酸、維生素、核苷酸和堿基之類的天然物質(zhì)，如蛋白胨或酵母膏等配制而成。現(xiàn)在是101頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三c.補(bǔ)充培養(yǎng)基（supplementalmedium，SM，符號(hào)為［A］或［B］等）

凡只能滿足相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株生長(zhǎng)需要的組合或半組合培養(yǎng)基，稱為SM。在基本培養(yǎng)基上再添加對(duì)某一營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株所不能合成的某相應(yīng)代謝產(chǎn)物所組成，可專門選擇相應(yīng)的突變株?，F(xiàn)在是102頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三原養(yǎng)型（prototroph）②與營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變有關(guān)的3類遺傳型個(gè)體野生型（wildtype，wildstrain）營(yíng)養(yǎng)缺陷型（auxotroph）從自然界分離到的原始菌株（A＋B＋）經(jīng)誘變劑處理后的突變株（A—B—）經(jīng)回復(fù)突變或重組后產(chǎn)生的菌株（A＋B＋）現(xiàn)在是103頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三營(yíng)養(yǎng)缺陷型的篩選辦法

(p215)1.誘變劑處理2.淘汰野生型3.檢出缺陷型夾層培養(yǎng)法限量補(bǔ)充培養(yǎng)法逐個(gè)檢出法影印平板法4.鑒定缺陷型現(xiàn)在是104頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三基本培養(yǎng)基（MM）[-]：凡是能滿足野生型菌株?duì)I養(yǎng)要求的最低成分的合成培養(yǎng)基。完全培養(yǎng)基（CM）[+]：滿足一切營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株生長(zhǎng)的天然或半合成培養(yǎng)基。補(bǔ)充培養(yǎng)基（SM）[x]：在MM中有針對(duì)性地加入一或幾種營(yíng)養(yǎng)成分以滿足相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株生長(zhǎng)的合成培養(yǎng)基。與篩選營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株相關(guān)的3類培養(yǎng)基現(xiàn)在是105頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三三類遺傳型野生型[A+B+]營(yíng)養(yǎng)缺陷型型[A+B-]原養(yǎng)型[A+B+]與營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變相關(guān)的3類遺傳型個(gè)體

（p215）現(xiàn)在是106頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三夾層培養(yǎng)法（p216）現(xiàn)在是107頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三夾層培養(yǎng)法及結(jié)果小菌落是第二次長(zhǎng)起來的（營(yíng)養(yǎng)缺陷型）現(xiàn)在是108頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三限量補(bǔ)充培養(yǎng)法微量蛋白質(zhì)的完全培養(yǎng)基上小菌落是營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株現(xiàn)在是109頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三逐個(gè)檢出法涂布培養(yǎng)基本培養(yǎng)基上不長(zhǎng)菌落完全培養(yǎng)基上長(zhǎng)出菌落含誘變劑的液體培養(yǎng)基菌種營(yíng)養(yǎng)缺陷型現(xiàn)在是110頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三逐個(gè)檢出法缺陷型的檢出現(xiàn)在是111頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三影印接種法完全培養(yǎng)基影印接種基本培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)缺陷型現(xiàn)在是112頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三①生長(zhǎng)譜法方法簡(jiǎn)便；回變和污染不影響結(jié)果測(cè)定物質(zhì)可為粉末或紙片補(bǔ)充：缺陷型的鑒定測(cè)定一般應(yīng)分兩階段：第一階段：測(cè)定是哪類物質(zhì)的缺陷型；第二節(jié)段：根據(jù)第一階段確定的范圍，進(jìn)一步確定是哪種具體化合物的缺陷型；現(xiàn)在是113頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三組合營(yíng)養(yǎng)物法步驟（以氨基酸缺陷型的鑒定為例）：a.將多種營(yíng)養(yǎng)因子編組；b.將組合液的紙片放在涂菌的基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)；c.結(jié)果分析；一組：1

2345

二組：26

789

三組：3710

1112

四組：4811

1314

五組：59121415營(yíng)養(yǎng)因子分組編排時(shí)注意；1）每組內(nèi)無重復(fù)的營(yíng)養(yǎng)因子2）每組中應(yīng)包含只出現(xiàn)一次的因子3）每組中其他因子應(yīng)分別出現(xiàn)二次如：現(xiàn)在是114頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三一組：1

2345

二組：26

789

三組：3710

1112

四組：4811

1314

五組：59121415現(xiàn)在是115頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三②組合補(bǔ)充培養(yǎng)基法將待測(cè)的菌點(diǎn)種到各種補(bǔ)充培養(yǎng)基上，逐個(gè)分析各菌的缺陷類型，或快速分離出所需缺陷類型的菌株。ABFEDCHG現(xiàn)在是116頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三缺陷型的應(yīng)用作為菌株的遺傳標(biāo)記：進(jìn)行基因工程、誘變育種、研究代謝過程時(shí)用作親本標(biāo)記；作為生產(chǎn)菌種：aa、核苷酸等生產(chǎn)菌種；作為aa、維生素、堿基的測(cè)定菌株?，F(xiàn)在是117頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三一、微生物菌種的衰退二、微生物菌種的復(fù)壯三、微生物菌種的保藏第五節(jié)微生物菌種的衰退、復(fù)壯和保藏P.231現(xiàn)在是118頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三性狀穩(wěn)定的菌種是微生物學(xué)工作最重要的基本要求，否則生產(chǎn)或科研都無法正常進(jìn)行?，F(xiàn)在是119頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三衰退的含義：由于自發(fā)突變的結(jié)果，而使某物種原有一系列生物學(xué)性狀發(fā)生量變或質(zhì)變的現(xiàn)象。一、微生物菌種的衰退

衰退的表現(xiàn)形式

1）原有的形態(tài)不典型

2）生長(zhǎng)速度變慢

3）代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降

4）致病力下降

5）抗性下降現(xiàn)在是120頁(yè)\一共有136頁(yè)\編輯于星期三（一）衰退的防止方法1）控制傳代的次數(shù)

2）創(chuàng)造良好培養(yǎng)條件3）采用有效的菌種保藏方法

4）采用不易衰退的細(xì)胞進(jìn)行傳代

P.232現(xiàn)在是121頁(yè)\一共有1