微生物遺傳與育種復(fù)習(xí)資料(共7頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上微生物遺傳與育種復(fù)習(xí)資料1、 第二章 基因突變及其機(jī)制1.1染色體畸變和基因突變的不同？答：染色體畸變指染色體結(jié)構(gòu)的改變，由于染色體斷裂、重新排列而產(chǎn)生的染色體的缺失、重復(fù)、倒位、易位，往往涉及多個(gè)基因。 基因突變是指一個(gè)基因內(nèi)部的遺傳結(jié)構(gòu)或 DNA 序列的改變， 由于一對(duì)或少數(shù)幾個(gè)核苷酸的缺失、插入或置換而產(chǎn)生的堿基置換、移碼突變。通常只涉及一個(gè)基因。 染色體畸變是發(fā)生在染色體水平的突變，基因突變是發(fā)生在基因水平的突變。 染色體畸變涉及到DNA分子上較大的變化，有可能使細(xì)胞致死?；蛲蛔円话阒簧婕癉NA上一對(duì)或幾個(gè)核苷酸的缺失。1.2化學(xué)誘變劑的種類、適用范圍及如何

2、終止反應(yīng)？答：堿基類似物（5-溴尿嘧啶（5-BU）誘發(fā)ATGC GCAT更容易 2-氨基嘌呤（2-AP）誘發(fā)ATGC ATGC更容易 ）一般要經(jīng)過兩輪復(fù)制才能形成穩(wěn)定的可遺傳突變。只對(duì)生長(zhǎng)的微生物起作用，對(duì)靜止的細(xì)胞如細(xì)胞懸液、孢子懸液、芽孢懸液不起作用?？赏ㄟ^從含有堿基類似物的培養(yǎng)基中挑取菌落移植到正常培養(yǎng)基中培養(yǎng)終止反應(yīng)。 堿基修飾劑（脫氨劑如HNO2誘發(fā)ATGC 還可以氨基的交聯(lián)作用 羥化劑 如羥胺 誘發(fā)GCAT）可以通過改變pH終止反應(yīng)。 移碼突變劑（吖啶類染料 溴化乙錠 ICR 類化合物）移碼誘變劑的嵌入并不導(dǎo)致突變，必須通過 DNA的復(fù)制才能夠形成突變，因此只能用于生長(zhǎng)態(tài)細(xì)胞?？赏?/p>

3、過從含移碼突變劑的培養(yǎng)基中挑取菌落移植到正常培養(yǎng)基中培養(yǎng)終止反應(yīng)。1.3紫外線的誘變機(jī)制及操作方法？答：誘變機(jī)制：DNA 分子尤其是嘧啶強(qiáng)烈吸收紫外線，造成相鄰的胸腺嘧啶形成穩(wěn)定的二聚體（T=T） T與T 之間形成化學(xué)鍵連接，對(duì)熱和酸都穩(wěn)定DNA 分子在復(fù)制時(shí)，兩條鏈之間的 T=T 會(huì)阻礙雙鏈的分開，導(dǎo)致復(fù)制無(wú)法正常進(jìn)行同一條鏈上的 T=T 會(huì)阻止 A 的正常摻入，導(dǎo)致復(fù)制停止或錯(cuò)誤進(jìn)行，最終形成突變。操作方法：取已培養(yǎng)好的新鮮斜面菌種，用無(wú)菌生理鹽水洗下，接于盛有玻璃珠的100毫升三角瓶中，充分搖動(dòng)10分鐘，使菌體均勻分散，用濾紙過濾，即為菌懸液取上述菌懸浮液計(jì)數(shù)，調(diào)整菌懸浮液密度為108

4、個(gè)/毫升， 吸取 1 毫升菌懸浮液于 9 毫升無(wú)菌水中，稀釋后再計(jì)數(shù)一次，取3ml至平皿中照射處理前，先開紫外線燈20分鐘，使燈的功率穩(wěn)定（如燈的功率為15瓦，則照射距離為1530厘米，燈的功率為30瓦，則照射距離為3050厘米）將待處理的菌懸液放于培養(yǎng)皿中，置于電磁攪拌器上，放在紫外線燈正中下方，先將整個(gè)平皿照射1分鐘后，打開皿蓋，此時(shí)開始記時(shí)并啟動(dòng)電磁攪拌器，準(zhǔn)確計(jì)算照射時(shí)間。1.4 DNA的修復(fù)？答：復(fù)制修飾系統(tǒng)（I、DNA 聚合酶的校讀功能。II、N-糖基酶修復(fù)系統(tǒng)。III、錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)）損傷修復(fù)（I、光復(fù)活。II、切除修復(fù)。III、重組修復(fù)IV、SOS修復(fù)系統(tǒng)（唯一一個(gè)導(dǎo)致突變的修復(fù)

5、）。）2、 第三章 工業(yè)微生物生產(chǎn)菌的分離篩選 2.1從土壤中取樣的方法？答：將表層 5cm 左右的浮土除去 取 5 25 cm 處的土樣 1025g，裝入事先準(zhǔn)備的塑料袋內(nèi)扎好 給塑料袋編號(hào)并記錄地點(diǎn)、土壤質(zhì)地、植被名稱、時(shí)間及其他環(huán)境條件 將土樣去除石塊、草根，在無(wú)菌研缽中研磨壓碎，稱取5g 加入含 45ml 無(wú)菌水的三角瓶，振蕩 10min 靜置30s，的 10-1 土壤懸液 取 4 支裝有9ml無(wú)菌水的試管，依次稀釋成10-2、10-3、10-4、10-5的菌懸液 取10-5、10-4、10-3菌懸液各0.5ml，涂布于培養(yǎng)基表面，每個(gè)濃度梯度涂布3塊平板。 2.2如何選擇采樣地點(diǎn)及時(shí)

6、間？答：（一）、根據(jù)微生物的營(yíng)養(yǎng)類型（如森林土 富含纖維素，能分離纖維素酶的生產(chǎn)菌； 肉類加工廠和飯店排水溝附近的土壤 能分離到蛋白酶和脂肪酶的生產(chǎn)菌； 面粉廠、糕點(diǎn)廠、淀粉加工廠及酒廠附近的土壤 能分離到淀粉酶、糖化酶的生產(chǎn)菌） （二）、根據(jù)微生物的生理特征（如篩選高溫菌 到溫泉、火山口等地采集；篩選低溫菌 到南北極、冰窖、深海等初采；耐壓菌 到深海采集耐高滲透壓菌 到甜果、花蜜、蜜餞等處采集）秋季土壤中的微生物種類和數(shù)量最多，為最佳采樣時(shí)間。2.3厭氧微生物的分離？答：1、加還原劑分離培養(yǎng)基內(nèi)加入還原劑，如半胱氨酸、D型維生素、硫化鈉 等 快速劃線分離 立刻置于事先抽真空的容器，或事先充滿

7、 CO2、N2 的密閉容器中適溫培養(yǎng)2、焦性沒食子酸法先將焦性沒食子酸放在容器內(nèi) 將含有厭氧菌的培養(yǎng)皿架空放入容器內(nèi) 加入 NaOH 溶液 立即蓋上蓋子，并用凡士林密封，適溫培養(yǎng)3、平皿厭氣培養(yǎng)法取一套無(wú)菌培養(yǎng)皿，在皿蓋上倒入分離培養(yǎng)基，凝固后，在皿底一側(cè)放焦性沒食子酸固體，另一側(cè)放 10% NaOH，二者不混 快速將樣品液在分離培養(yǎng)基上劃線，蓋上皿蓋并密封 搖動(dòng)平皿，是焦性沒食子酸和 NaOH 混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，出去皿中的氧氣，適溫培養(yǎng)。2.4菌種分類鑒定主要步驟 ？答： 對(duì)要鑒定的菌株進(jìn)行純化。 測(cè)定一系列必要指標(biāo)（包括細(xì)胞形態(tài)和習(xí)性：形態(tài)特征、運(yùn)動(dòng)、酶反應(yīng)、營(yíng)養(yǎng)要求及生長(zhǎng)條件等。細(xì)胞組分

8、水平:細(xì)胞成分、氨基酸庫(kù)、脂類、醌類、光合色素等分析。蛋白質(zhì)水平:氨基酸序列分析、凝膠電泳分析和血清學(xué)反應(yīng)等?；蚧駾NA水平：核酸分子雜交、（G+C）mol % 、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)16SRNA寡核苷酸序列分析、DNA或RNA核苷酸序列分析等） 查找權(quán)威鑒定手冊(cè)（1. 原核生物分類系統(tǒng)（伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)）2. 真菌界分類系統(tǒng)很多，較多人接受的是Ainsworth的綱要。3.微生物數(shù)碼分類表（統(tǒng)計(jì)分類法） ）3、 第四章 工業(yè)微生物菌種復(fù)壯與保藏3.1菌種退化的原因？答：基因突變導(dǎo)致菌種退化的主要原因。質(zhì)粒丟失。連續(xù)傳代 加速菌種退化的直接原因。培養(yǎng)和保藏條件的影響。3.2菌種退化的防止？答：盡量

9、減少傳代。菌種經(jīng)常純化。創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件。用單核細(xì)胞移植傳代。采用有效的菌種保藏方法。3.3菌種復(fù)壯的主要方法.答：純種分離淘汰法淘汰已衰退的個(gè)體，如采用 -10-30 處理產(chǎn)放線菌素的Streptomyces microflauus的分生孢子57 天，死亡率 80%，存活下來(lái)的是未退化的健壯個(gè)體，達(dá)到復(fù)壯的目的。宿主體內(nèi)復(fù)壯法對(duì)于寄生性微生物的退化菌株，可通過接種相應(yīng)的昆蟲等動(dòng)、植物體內(nèi)的措施來(lái)提高他們的活性。3.4菌種保藏的原理、步驟及條件？答：原理：根據(jù)微生物的菌種生理、生化特性，在人工創(chuàng)造的條件下盡量降低微生物細(xì)胞的代謝強(qiáng)度，使細(xì)胞基本處于休眠狀態(tài)，生長(zhǎng)繁殖受到抑制但不至于死亡，以減

10、低菌種的變異率。低溫、干燥、缺氧、缺乏營(yíng)養(yǎng) 能抑制微生物的代謝作用。步驟：1.挑選特征典型的純菌菌落2、確定保藏的合適菌體形態(tài) 最好是休眠體如分生孢子、芽孢等3、選擇最適宜的保藏方法4. 定期對(duì)所保藏的菌種進(jìn)行檢查，觀察其是否出現(xiàn)變化，如果出現(xiàn)變化，必須改變保藏方法5、保藏期滿應(yīng)及時(shí)進(jìn)行移種條件：A、干燥 B、低溫 C、缺氧 D、避光 E、缺乏營(yíng)養(yǎng) F、添加保護(hù)劑、酸度調(diào)節(jié)劑。3.5菌種保藏的方法？答：1、斜面保藏法（一般置于4 保藏，13個(gè)月移接一次，繼續(xù)保藏）2、液體石蠟油保藏法（一般置于4 保藏，35年傳代一次）3、干燥保藏法（針對(duì)會(huì)產(chǎn)生孢子的放線菌、霉菌以及能產(chǎn)生芽孢的細(xì)菌，孢子或芽孢

11、在干燥環(huán)境中抵抗力強(qiáng)，處于休眠狀態(tài)，不易死亡，可保藏 25 年，有的甚至長(zhǎng)達(dá) 20 年）4、冷凍干燥保藏法（可保藏 510 年）5、真空干燥法6、液氮超低溫保藏法（保藏時(shí)間最長(zhǎng)）7、液相保藏法8、工程菌的保藏注：大家選擇一種保藏方法并記住其步驟。4、 第五章 基因突變的應(yīng)用4.1誘變育種的一般過程？ 答： 出發(fā)菌株的選擇 原種特征考察 搖瓶初篩 搖瓶培養(yǎng)(活化和同步培養(yǎng)) 對(duì)照組 挑選高產(chǎn)菌株菌種保藏 制備單孢子或單細(xì)胞懸液 活菌計(jì)數(shù) 傳種斜面活化 誘變培養(yǎng) 活菌計(jì)數(shù),計(jì)算致死率 搖瓶復(fù)篩(可反復(fù)進(jìn)行多次) 后培養(yǎng) 對(duì)照組 挑選高產(chǎn)菌株 稀釋涂布平板 進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)和菌種特性考察優(yōu)化培養(yǎng)條件平

12、板預(yù)篩,挑取單菌落接種斜面,觀察并記錄其形態(tài)特點(diǎn) 發(fā)酵罐中試,終篩優(yōu)化培養(yǎng)條件 大規(guī)模生產(chǎn)放大試驗(yàn) 進(jìn)一步誘變注：具體問題結(jié)合上述過程回答。4.2出發(fā)菌的選擇要求？答：1、盡量選擇既往誘變史少的高產(chǎn)菌株2、挑選純系菌株3、選擇對(duì)誘變劑敏感的菌株4、選擇單倍體的單核細(xì)胞5、采用多出發(fā)菌株 在不了解出發(fā)菌株對(duì)誘變菌敏感性的情況下，可考慮6、更換出發(fā)菌株 當(dāng)某一選育譜系經(jīng)過長(zhǎng)期誘變處理效果不理想時(shí)，可考慮4.3誘變劑的選擇要求？答：A、盡量選擇毒性小、易于防護(hù)、安全性強(qiáng)的誘變劑B、盡量選擇操作簡(jiǎn)便易行、便宜易得到誘變劑C、盡量選擇不易發(fā)生回復(fù)突變的誘變劑D、在反復(fù)使用同一誘變劑進(jìn)行長(zhǎng)期誘變處理后，應(yīng)

13、換其他誘變劑進(jìn)行處理4.3采用紫外線與光復(fù)合復(fù)合處理的原因？答：通過光復(fù)活酶的修復(fù)作用，導(dǎo)致嘧啶二聚體解體恢復(fù)原來(lái)的 DNA 結(jié)構(gòu)，甚至一些接近死亡的菌體也會(huì)恢復(fù)基本的生活能力，但它們中的某些代謝失調(diào)現(xiàn)象不一定能得到調(diào)整，即群體中那些突變體將保留下來(lái)，提高了突變率。4.4瓊脂塊大通量篩選突變菌株的一般過程？答：將誘變后的菌懸液涂布培養(yǎng)，每皿控制 3050個(gè)菌落，適溫培養(yǎng)到剛剛長(zhǎng)出針尖樣菌落 還未產(chǎn)生抗生素或酶 用內(nèi)徑為 6mm 的打孔器，將菌落連同下面的瓊脂培養(yǎng)基一起取出，轉(zhuǎn)移到無(wú)菌的空白平皿內(nèi)適溫培養(yǎng)到所有菌落的產(chǎn)物達(dá)到高峰期，將瓊脂塊移到檢定板上，溫育，測(cè)定并比較形成的抑菌圈或水解圈的大小

14、，挑出高產(chǎn)菌株（可淘汰95%的低產(chǎn)菌株）4.5檢出營(yíng)養(yǎng)缺陷突變菌株的方法？答：、逐個(gè)檢出法 將處理液在 CM 平板上培養(yǎng)分離 將菌落用無(wú)菌牙簽一一對(duì)應(yīng)地點(diǎn)種在 MM、CM 平板上相應(yīng)的位置 培養(yǎng)一段時(shí)間后，逐個(gè)對(duì)照，在 CM 上生長(zhǎng)而在 MM 上不長(zhǎng)的菌株，初步認(rèn)為是營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株、夾層檢出法 先在培養(yǎng)皿內(nèi)倒一層 MM 作底層 冷凝后，再倒一層含菌的MM 冷凝后，在倒一層MM 培養(yǎng)一段時(shí)間，在長(zhǎng)出菌落的部位在皿底做記號(hào) 在上面再加一層 CM 培養(yǎng)一段時(shí)間，找出新長(zhǎng)出的菌落，即可能是營(yíng)養(yǎng)缺陷型、限量補(bǔ)充檢出法 將經(jīng)過處理的菌液接種在含有微量蛋白胨（ 0.001%) 的 MM 上培養(yǎng) 野生型迅速長(zhǎng)

15、成大菌落，而營(yíng)養(yǎng)缺陷型只能緩慢生長(zhǎng)，形成小菌落、影印培養(yǎng)法 與逐個(gè)檢出法類似，但操作簡(jiǎn)單得多，用滅菌的絨布制成“印章”，在一塊涂布了菌液并培養(yǎng)出菌落的CM 平板上印一下，依次轉(zhuǎn)接到一塊 MM 和一塊 CM 平板上，觀察菌落的生長(zhǎng)情況，可以初步判斷出營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株4.6反饋抑制和反饋?zhàn)瓒舻牟煌c(diǎn)？答：反饋抑制是終產(chǎn)物對(duì)代謝過程中酶的抑制是在酶的水平，反饋?zhàn)瓒羰呛铣纱x的相關(guān)酶的基因組成操縱子，其表達(dá)受到終產(chǎn)物的阻遏，是在基因的表達(dá)水平。反饋抑制的特點(diǎn)是快、有效、經(jīng)濟(jì)、直接，反饋?zhàn)瓒舻奶攸c(diǎn)是反應(yīng)較慢，但很經(jīng)濟(jì)有效。4.7什么是結(jié)構(gòu)類似物？答：結(jié)構(gòu)類似物，又稱代謝拮抗物，是指那些在結(jié)構(gòu)上和代謝終產(chǎn)物相似可以起到代謝物所具有的調(diào)節(jié)作用 即與變構(gòu)酶的調(diào)節(jié)中心結(jié)合而抑制酶的活性，或者與阻遏蛋白結(jié)合激活阻遏蛋白。 不具備其生理活性 由于不能摻入細(xì)胞，其反饋調(diào)節(jié)作用不會(huì)被解除。4.8溫敏突變株的篩選步驟？答： 出發(fā)菌株 誘變劑 后培養(yǎng)，富集培養(yǎng) 在非許可溫 對(duì)絲狀菌體或培養(yǎng)， 在培養(yǎng)基中添度下培養(yǎng)， 孢子可將其在 加H3-氨基酸，在添加抗生 非許可溫度下 非許可溫度下培素，殺死野 野生型成長(zhǎng)成菌 養(yǎng)，野生型的在生生菌株 絲，通過過濾除去 長(zhǎng)