微生物的遺傳育種演示文稿

微生物的遺傳育種演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共182頁(yè)。微生物的遺傳育種當(dāng)前2頁(yè)，總共182頁(yè)。親代與子代相似遺傳：變異：親代與子代、子代間不同個(gè)體不完全相同遺傳（inheritance）和變異（variation）是生命的最本質(zhì)特性之一當(dāng)前3頁(yè)，總共182頁(yè)。一、幾個(gè)基本概念遺傳(heredity)：生物的上一代將自己的一整套遺傳因子傳遞給下一代的行為或功能，具有極其穩(wěn)定（保守）的特性。遺傳型（或基因型）(genotype)：某一生物個(gè)體所含有的全部遺傳因子即基因組所攜帶的遺傳信息。生物所攜帶的全部遺傳因子或者基因的總稱當(dāng)前4頁(yè)，總共182頁(yè)。表型(phenotype)：某一生物體所具有的一切外表特征及內(nèi)在特性的總和，是遺傳型在合適環(huán)境下通過(guò)代謝和發(fā)育而得到的具體表現(xiàn)。遺傳型（可能性）+環(huán)境條件→表型（現(xiàn)實(shí)性）表型是由遺傳型所決定，但也和環(huán)境有關(guān)當(dāng)前5頁(yè)，總共182頁(yè)。變異(variation)：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，即遺傳型的改變飾變(modification)：外表的修飾性改變，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。飾變是不遺傳的當(dāng)前6頁(yè)，總共182頁(yè)。表型飾變：表型的差異，只與環(huán)境有關(guān)Productionofaredpigment(prodigiosin)bySerratiamarcescens（粘質(zhì)沙雷氏菌菌落）特點(diǎn)：表現(xiàn)為全部個(gè)體的行為，變化幅度??；暫時(shí)性、不可遺傳性。當(dāng)前7頁(yè)，總共182頁(yè)。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(jiàn)微生物都易于人工培養(yǎng)，快速、大量生長(zhǎng)繁殖，易于積累不同的代謝產(chǎn)物和中間代謝物，菌落形態(tài)具有可見(jiàn)性與多樣性；物種和代謝類型多樣；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)。當(dāng)前8頁(yè)，總共182頁(yè)。二、遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體的感染實(shí)驗(yàn)植物病毒的重建實(shí)驗(yàn)當(dāng)前9頁(yè)，總共182頁(yè)。1、Discoveryofbacterialtransformation（轉(zhuǎn)化）1928，F(xiàn)redGriffith，（格里菲斯)discoveredthephenomenonoftransformationinStreptococcuspneumoniae（肺炎鏈球菌）當(dāng)前10頁(yè)，總共182頁(yè)。實(shí)驗(yàn)材料：肺炎鏈球菌光滑型（S）粗糙型（R）有莢膜菌落光滑分泌毒素致病無(wú)莢膜菌落粗糙無(wú)毒不致病SⅠSⅡSⅢ三個(gè)血清型RⅠRⅡRⅢ三個(gè)血清型當(dāng)前11頁(yè)，總共182頁(yè)。R型活菌S型活菌加熱殺死S型菌動(dòng)物實(shí)驗(yàn)當(dāng)前12頁(yè)，總共182頁(yè)。R型活菌+加熱殺死S型+？活的無(wú)毒（R）型細(xì)菌受到了死的有毒（S）型細(xì)菌的影響，轉(zhuǎn)化為有毒（S）型當(dāng)前13頁(yè)，總共182頁(yè)。DiscoveryofDNAasgeneticmaterial

細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)熱死S菌培養(yǎng)皿培養(yǎng)不生長(zhǎng)活R菌培養(yǎng)皿培養(yǎng)長(zhǎng)出R菌熱死S菌+活R菌培養(yǎng)皿培養(yǎng)長(zhǎng)出大量R菌及10-6S菌S型菌的無(wú)細(xì)胞抽提液試驗(yàn)活R菌+S菌無(wú)細(xì)胞抽提液培養(yǎng)皿培養(yǎng)長(zhǎng)出大量R菌和少量S菌當(dāng)前14頁(yè)，總共182頁(yè)。以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：加熱殺死的SIII型細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)可能存在一種轉(zhuǎn)化物質(zhì)，它能通過(guò)某種方式進(jìn)入RII型細(xì)胞并使RII型細(xì)胞獲得穩(wěn)定的遺傳性狀，轉(zhuǎn)變?yōu)镾III型細(xì)胞。當(dāng)前15頁(yè)，總共182頁(yè)。1944年，Avery精確重復(fù)了轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，確定了轉(zhuǎn)化因子當(dāng)前16頁(yè)，總共182頁(yè)。實(shí)驗(yàn)證明，將R菌轉(zhuǎn)化為S菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA當(dāng)前17頁(yè)，總共182頁(yè)。2、T2噬菌體感染實(shí)驗(yàn)1952年Hershey和Chase用32P標(biāo)記DNA，用35S標(biāo)記蛋白。實(shí)驗(yàn)證明，進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)是DNA。DNA包含有產(chǎn)生完整噬菌體的全部信息。當(dāng)前18頁(yè)，總共182頁(yè)。植物病毒蛋白質(zhì)和RNA可以人為地分開(kāi),同時(shí)又可把它們重新組合成具感染性的病毒3、植物病毒的重建實(shí)驗(yàn)當(dāng)前19頁(yè)，總共182頁(yè)。TMVHRVHRVTMV原始株拆開(kāi)重建感染分離純化植物病毒的重建實(shí)驗(yàn)TMV:煙草花葉病毒;HRV:霍氏車前花葉病毒12當(dāng)前20頁(yè)，總共182頁(yè)。二、遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞內(nèi)存在方式(189)1、細(xì)胞水平2、細(xì)胞核水平3、染色體水平4、核酸水平5、基因水平6、密碼子水平7、核苷酸水平當(dāng)前21頁(yè)，總共182頁(yè)。1、細(xì)胞水平真核微生物：細(xì)胞核原核微生物：核區(qū)細(xì)胞核或核區(qū)的數(shù)目在不同的微生物中是不同的當(dāng)前22頁(yè)，總共182頁(yè)。2、細(xì)胞核水平真核與原核，被稱為核基因組、核染色體或基因組。多數(shù)存在核外DNA含量少、能自主復(fù)制的核外染色體——質(zhì)粒。當(dāng)前23頁(yè)，總共182頁(yè)。3、染色體水平（1）染色體是由組蛋白與DNA構(gòu)成的線狀結(jié)構(gòu)（2）染色體的數(shù)目在不同的生物中是不同的（3）染色體的倍數(shù)在同一生物的不同生活時(shí)期是不同的，染色體倍數(shù)：指同一細(xì)胞中相同染色體的套數(shù)。當(dāng)前24頁(yè)，總共182頁(yè)。4、核酸水平核酸種類：DNA，RNA核酸結(jié)構(gòu)：雙鏈、單鏈；環(huán)狀，線狀，超螺旋狀DNA長(zhǎng)度：因種而異（bp、kb、Mb)微生物基因組測(cè)序工作是在人類基因組計(jì)劃的促進(jìn)下開(kāi)始的，最開(kāi)始是作為模式生物，后來(lái)不斷發(fā)展，已成為研究微生物學(xué)的最有力的手段。當(dāng)前25頁(yè)，總共182頁(yè)。5、基因水平1、基因概念

基因是一個(gè)含有特定遺傳信息的核苷酸序列，是遺傳物質(zhì)的最小功能單位。2、種類

(1)結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因：編碼蛋白質(zhì)的基因結(jié)構(gòu)基因→各種結(jié)構(gòu)蛋白和催化各種生化反應(yīng)的酶；調(diào)節(jié)基因→阻遏蛋白或激活蛋白。

(2)核糖體RNA基因(rDNA)與轉(zhuǎn)譯RNA基因(tDNA)：無(wú)翻譯產(chǎn)物的基因(3)啟動(dòng)子與操縱基因：不轉(zhuǎn)錄的DNA區(qū)段當(dāng)前26頁(yè)，總共182頁(yè)。6、密碼子水平遺傳密碼是指DNA鏈上決定各具體氨基酸的特定核苷酸排列順序。遺傳密碼的信息單位是密碼子。每一密碼子由3個(gè)核苷酸序列，即1個(gè)三聯(lián)體組成。當(dāng)前27頁(yè)，總共182頁(yè)。7、核苷酸水平核苷酸是最小突變單位和交換單位當(dāng)前28頁(yè)，總共182頁(yè)。29細(xì)胞核、染色體、染色質(zhì)、DNA、堿基對(duì)當(dāng)前29頁(yè)，總共182頁(yè)。三、基因突變

（Genemutation）基因突變（突變）：細(xì)胞內(nèi)（或病毒體內(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。狹義的突變：專指基因突變（點(diǎn)突變）。廣義的突變：包括基因突變和染色體突變。突變概率一般為10-9~10-6野生型菌株（wildtypestrain，野生型）：從自然界分離到的、沒(méi)有發(fā)生過(guò)突變的菌株。

突變株（mutant，突變體、突變型）：野生型經(jīng)突變后形成的帶有新性狀的菌株。當(dāng)前30頁(yè)，總共182頁(yè)。突變率：某一細(xì)胞（或病毒體）在每一世代中發(fā)生某一性狀突變的幾率

如突變率為10-8，即該細(xì)胞發(fā)生1億次分裂，發(fā)生1次突變

某一單位群體在每一世代（分裂一次）中產(chǎn)生的突變株的數(shù)目1x108----2x108當(dāng)前31頁(yè)，總共182頁(yè)。1、基因突變的特點(diǎn)(P200)自發(fā)性：突變可以在沒(méi)有人為的誘變因素處理下自發(fā)產(chǎn)生。稀有性：突變率極低。誘變性：通過(guò)誘變劑的作用提高自發(fā)突變幾率。獨(dú)立性：突變的發(fā)生一般是獨(dú)立的。當(dāng)前32頁(yè)，總共182頁(yè)。穩(wěn)定性：新的誘變性狀是穩(wěn)定的、可遺傳的?？赡嫘裕阂吧突?/p>

突變型基因不對(duì)稱性：突變性狀與引起突變的原因間無(wú)直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系。正向突變回復(fù)突變當(dāng)前33頁(yè)，總共182頁(yè)。2、基因突變的自發(fā)性與不對(duì)稱性的證明突變是通過(guò)適應(yīng)而發(fā)生的，即各種抗性是由其環(huán)境（指其中所含的抵抗對(duì)象）誘發(fā)出來(lái)的，突變的原因和突變的性狀間是相對(duì)應(yīng)的，并認(rèn)為這就是“定向變異”，也有人稱它為“馴化”或“馴養(yǎng)”?；蛲蛔兪亲园l(fā)的，且與環(huán)境是不相對(duì)稱的。當(dāng)前34頁(yè)，總共182頁(yè)。變量試驗(yàn)（fluctuationtest）1943年，S.E.Luria和M.Delbrück涂布試驗(yàn)（newcombeexperiment）1949年，Newcombe平板影印培養(yǎng)試驗(yàn)（replicaplating）1952年，J.Lederberg當(dāng)前35頁(yè)，總共182頁(yè)。變量實(shí)驗(yàn)（fluctuationanalysis）SalvadorLuriaandMaxDelbruck（1943）SalvadorLuriaMaxDelbruckTheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1969當(dāng)前36頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前37頁(yè)，總共182頁(yè)。Newcombe的涂布實(shí)驗(yàn)（1949）6皿共353個(gè)6皿共28個(gè)當(dāng)前38頁(yè)，總共182頁(yè)。影印實(shí)驗(yàn)（replicaplating）JoshuaLederbergandEstherLederberg（1952）JoshuaLederbergJ.LederbergisawardedtheNoblePrizeinMedicineandPhysiologyin1958當(dāng)前39頁(yè)，總共182頁(yè)。營(yíng)養(yǎng)缺陷型（auxotroph）當(dāng)前40頁(yè)，總共182頁(yè)。

影印平板培養(yǎng)法：一種通過(guò)蓋章的方式，使在一系列培養(yǎng)皿的相同位置能出現(xiàn)相同菌落的接種培養(yǎng)方法。當(dāng)前41頁(yè)，總共182頁(yè)。實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)蓋印章的方式，在未接觸抗性因素的條件下篩選出的抗性突變株。由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有接觸過(guò)抗性因素，所以直接證明了基因突變的自發(fā)性。結(jié)果：得到越來(lái)越多的抗性菌落，最終甚至可以得到純的抗性菌株細(xì)胞群。。結(jié)論：基因突變的自發(fā)性。當(dāng)前42頁(yè)，總共182頁(yè)。3、突變類型選擇性突變株:具有選擇性標(biāo)記，可通過(guò)某種環(huán)境條件使它們得到優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，從而取代原始菌株條件致死突變型(conditionallethalmutant)抗性突變型(resistantmutant)營(yíng)養(yǎng)缺陷型(auxotroph)非選擇性突變株:無(wú)選擇性標(biāo)記，而只有一些性狀的數(shù)量差別，如菌落大小、顏色深淺、代謝物產(chǎn)量等形態(tài)突變型(morphologicalmutant)抗原突變型(antigenicmutant)產(chǎn)量突變型(producingmutant)當(dāng)前43頁(yè)，總共182頁(yè)?！?/p>

營(yíng)養(yǎng)缺陷型（auxotroph）表型判斷的標(biāo)準(zhǔn)：在基本培養(yǎng)基上能否生長(zhǎng)常見(jiàn)的微生物突變類型一種缺乏合成其生存所必須的營(yíng)養(yǎng)物(包括氨基酸、維生素、堿基等)的突變型,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)才能生長(zhǎng).當(dāng)前44頁(yè)，總共182頁(yè)。在選擇性培養(yǎng)基（一般為基本培養(yǎng)基）上不生長(zhǎng)負(fù)選擇標(biāo)記突變株不能通過(guò)選擇平板直接獲得營(yíng)養(yǎng)缺陷型特點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)缺陷型的表示方法：基因型：用hisC-和hisC+，分別表示缺陷型和野生型。表型：第一個(gè)字母大寫，且不用斜體：HisC當(dāng)前45頁(yè)，總共182頁(yè)。抗藥性突變型基因突變使菌株對(duì)某種或某幾種藥物，特別是抗生素，產(chǎn)生抗性。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和strs分別表示對(duì)鏈霉素的抗性和敏感性正選擇標(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.當(dāng)前46頁(yè)，總共182頁(yè)。條件致死突變型特點(diǎn)：負(fù)選擇標(biāo)記這類突變型常被用來(lái)分離生長(zhǎng)繁殖必需的突變基因

常用的條件致死突變是溫度敏感突變，用ts表示，這類突變?cè)诟邷叵拢ㄈ?2℃）是致死的，但可以在低溫（如25-30℃）下得到這種突變。在某一條件下具有致死效應(yīng)，而在另一條件下沒(méi)有致死效應(yīng)的突變型。當(dāng)前47頁(yè)，總共182頁(yè)。基因突變：一個(gè)基因內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變基因突變是重要的生物學(xué)現(xiàn)象，它是一切生物變化的根源，連同基因轉(zhuǎn)移、重組一起提供了推動(dòng)生物進(jìn)化的遺傳多變性。四、基因突變及其機(jī)制當(dāng)前48頁(yè)，總共182頁(yè)。環(huán)境因素的影響，DNA復(fù)制過(guò)程的偶然錯(cuò)誤等而導(dǎo)致，一般頻率較低，通常為10-6~10-9。某些物理、化學(xué)因素或生物因素對(duì)生物體的DNA進(jìn)行直接作用，突變以較高的頻率產(chǎn)生。突變自發(fā)突變誘發(fā)突變當(dāng)前49頁(yè)，總共182頁(yè)。1.自發(fā)突變

指生物體在無(wú)人工干預(yù)下自然發(fā)生的低頻率突變。引起自發(fā)突變的原因：（1）由背景輻射和環(huán)境因素引起；（2）由微生物自身有害代謝產(chǎn)物引起；（3）由DNA復(fù)制過(guò)程中堿基配對(duì)錯(cuò)誤引起。

★自發(fā)突變頻率約為10-6。對(duì)細(xì)菌作一般液體培養(yǎng)，因細(xì)胞濃度可達(dá)108/mL，常會(huì)在其中產(chǎn)生自發(fā)突變菌株。

當(dāng)前50頁(yè)，總共182頁(yè)。2、誘發(fā)突變（誘變）指通過(guò)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)突變頻率的手段誘變劑：凡具有誘變效應(yīng)的任何因素。誘變劑的種類很多，有物理因素（UV、激光、離子束、X射線、γ射線、快中子）和化學(xué)因素（亞硝酸、氮芥、烷化劑、堿基類似物、吖啶類化合物）當(dāng)前51頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前52頁(yè)，總共182頁(yè)。（1）堿基的置換——點(diǎn)突變一對(duì)堿基被另一對(duì)堿基置換。1）轉(zhuǎn)換

DNA鏈中的一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘌呤（一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘧啶）所置換。2）顛換DNA鏈中的一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘧啶（一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘌呤）所置換。堿基置換的兩種類型——轉(zhuǎn)換（實(shí)線，對(duì)角線）和顛換（虛線，縱橫線）當(dāng)前53頁(yè)，總共182頁(yè)。（2）移碼突變

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DNA序列中的一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)核苷酸發(fā)生增添（插入）或缺失，而使其后面的全部遺傳密碼發(fā)生改變，而引起轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯錯(cuò)誤。當(dāng)前54頁(yè)，總共182頁(yè)。

某些理化因子，如Ｘ射線，紫外線，亞硝酸等，除引起點(diǎn)突變外，還會(huì)引起DNA分子大損傷，包括染色體缺失，重復(fù)，易位，倒位等，即為染色體畸變。

（3）染色體畸變當(dāng)前55頁(yè)，總共182頁(yè)。（四）紫外線對(duì)DNA的損傷及其修復(fù)

DNA中嘧啶對(duì)UV的敏感性較強(qiáng)，經(jīng)UV照射后相鄰嘧啶會(huì)形成嘧啶二聚體（TT，TC，CC）和水合物。形成二聚體后，造成局部DNA分子無(wú)法配對(duì)，從而引起微生物的死亡或突變。當(dāng)前56頁(yè)，總共182頁(yè)。微生物修復(fù)受損DNA的作用

（1）光復(fù)活作用

把經(jīng)UV照射后的微生物立即暴露于可見(jiàn)光下，就可出現(xiàn)明顯降低其死亡率的現(xiàn)象。對(duì)照：8×106個(gè)/cfuE.coli100cfu/mlE.coli實(shí)驗(yàn)：8×106個(gè)/cfuE.coli

2×106個(gè)/cfuE.coliUVUV

360~490nm可見(jiàn)光，30min當(dāng)前57頁(yè)，總共182頁(yè)。光復(fù)活作用機(jī)制：經(jīng)UV照射后帶有嘧啶二聚體的DNA分子，在黑暗下會(huì)被一種光激活酶（光解酶、光裂合酶）結(jié)合。這種復(fù)合物在300~500nm可見(jiàn)光下時(shí)，此酶會(huì)因獲得光能而激活，并使二聚體分解成單體。當(dāng)前58頁(yè)，總共182頁(yè)。光復(fù)活作用：把經(jīng)UV照射后的微生物立即暴露于可見(jiàn)光下時(shí)，可明顯降低其死亡率的現(xiàn)象。所以在進(jìn)行紫外線誘變育種時(shí)，只能在紅光下進(jìn)行照射和后續(xù)操作，并在黑暗條件下培養(yǎng)。當(dāng)前59頁(yè)，總共182頁(yè)。60（2）、暗修復(fù)作用1、由核酸內(nèi)切酶切開(kāi)二聚體的5’末端，形成3’-OH和5’-P的單鏈缺口2、核酸外切酶從5’-P到3’-OH方向切除二聚體，并擴(kuò)大缺口。3、DNA聚合酶以另一條互補(bǔ)鏈為模板，從原有鏈上暴露的3’-OH端起合成缺失片段。4、連接酶將新合成的3’-OH與原有的5’-P相連接。當(dāng)前60頁(yè)，總共182頁(yè)。五、突變與育種選種從自然界中選種樣品采集增殖培養(yǎng)（富集培養(yǎng)）分離純化：平板劃線分離法、平板表面涂布法、瓊脂培養(yǎng)基澆注法。當(dāng)前61頁(yè)，總共182頁(yè)。TheclassicalapproachforisolatingenzymesfromenvironmentalsamplesEnzymes(overlook)---(novelgenes(encodecomercialenzymesbutproperiesoftherequirmentforapplication))當(dāng)前62頁(yè)，總共182頁(yè)。1、定向培育優(yōu)良菌株一種利用微生物的自發(fā)突變，并采用特定的選擇條件，通過(guò)對(duì)微生物群體不斷移植以選育出較優(yōu)良菌株的古老方法?？ń槊鐝纳a(chǎn)中選種當(dāng)前63頁(yè)，總共182頁(yè)。2、誘變育種利用物理、化學(xué)等誘變劑處理均勻而分散的微生物細(xì)胞群，促進(jìn)其突變率顯著提高，然后采用簡(jiǎn)便、快速和高效的篩選方法，從中挑選少數(shù)符合目的的突變株。包括誘變和篩選兩個(gè)環(huán)節(jié)，其中篩選更重要。當(dāng)前64頁(yè)，總共182頁(yè)。誘變育種

（breedingbyinducedmutation）誘變育種：通過(guò)誘發(fā)基因突變，獲得具有更優(yōu)生產(chǎn)屬性或科學(xué)研究的新突變菌株誘變劑：物理、化學(xué)、生物誘變方法篩選方法發(fā)酵生產(chǎn)屬性評(píng)價(jià)當(dāng)前65頁(yè)，總共182頁(yè)。青霉素：一個(gè)時(shí)代的傳奇PenicilliumchrysogenumNRRL1951,120

mg/mlCultivationofspontaneousmutantsandsingle-sporeisolations:NRRL1951–1325,produced

250

mg/ml.X-raytreatment:500mg/mlultraviolet-inducedmutants:Wis.Q-176,whichproduced900

mg/ml,“WisconsinFamily”ofsuperiorstrainsfromQ-176ledtostrainsproducing

over1800mg/ml.當(dāng)前66頁(yè)，總共182頁(yè)。菌種選育目的工業(yè)生產(chǎn)提高產(chǎn)量簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝縮短生產(chǎn)周期提升質(zhì)量適應(yīng)原材料獲得新的產(chǎn)品科學(xué)研究闡明遺傳背景增加遺傳標(biāo)識(shí)分析生物合成機(jī)制提供遺傳學(xué)研究材料當(dāng)前67頁(yè)，總共182頁(yè)。1）.誘變育種的基本環(huán)節(jié)當(dāng)前68頁(yè)，總共182頁(yè)。

2）.誘變育種中的原則（1）選擇簡(jiǎn)便有效的誘變劑突變的頻率誘變劑物理因素化學(xué)誘變劑生物誘變劑當(dāng)前69頁(yè)，總共182頁(yè)。出發(fā)菌株（originalstrain）用于育種的原始菌株選用合適的出發(fā)菌株有利于提高育種的效率（2）挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株當(dāng)前70頁(yè)，總共182頁(yè)。自然界直接分離獲得的野生型菌株在生產(chǎn)中經(jīng)歷生產(chǎn)條件考驗(yàn)的菌株已經(jīng)過(guò)誘變甚至多次改造的菌株選用對(duì)誘變劑敏感性較高增變變異株合適的出發(fā)菌株來(lái)源當(dāng)前71頁(yè)，總共182頁(yè)。（3）處理單細(xì)胞或單孢子懸液誘變劑一般只作用于DNA雙鏈中的某一條單鏈，故某一突變無(wú)法反映在當(dāng)代的表型上經(jīng)過(guò)DNA的復(fù)制和細(xì)胞分裂后，這一變異才會(huì)在表型上表達(dá)出來(lái)，出現(xiàn)了不純菌落，這就叫表型延遲（phenotypiclag）當(dāng)前72頁(yè)，總共182頁(yè)。表型延遲（phenotypiclag）A═TGTG≡C當(dāng)前73頁(yè)，總共182頁(yè)。用于誘變育種的細(xì)胞應(yīng)盡量選用：?jiǎn)魏藛渭?xì)胞、懸液狀態(tài)培養(yǎng)幾代再篩選霉菌或放線菌的分生孢子當(dāng)前74頁(yè)，總共182頁(yè)。誘變劑的作用：提高誘變的頻率擴(kuò)大變異的幅度使變異向正變的方向移動(dòng)（產(chǎn)量提高）（4）選用最適的誘變劑量當(dāng)前75頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前76頁(yè)，總共182頁(yè)。兩條重要的實(shí)驗(yàn)曲線橫坐標(biāo)縱坐標(biāo)①劑量-存活率曲線誘變劑的劑量細(xì)胞存活數(shù)的對(duì)數(shù)值②劑量-誘變率曲線誘變劑的劑量誘變后獲得的突變細(xì)胞數(shù)通過(guò)比較上述兩曲線，可找到某誘變劑的：

劑量－存活率－誘變率三者的最佳結(jié)合點(diǎn)當(dāng)前77頁(yè)，總共182頁(yè)。(5)充分利用復(fù)合處理的協(xié)同效應(yīng)

當(dāng)前78頁(yè)，總共182頁(yè)。①兩種或多種誘變劑的先后使用②同一種誘變劑的重復(fù)使用③兩種或多種誘變劑的同時(shí)使用復(fù)合處理有幾類當(dāng)前79頁(yè)，總共182頁(yè)。（6）設(shè)計(jì)高效篩選方案篩選工作初篩以量為主--選留較多有生產(chǎn)潛力的菌株復(fù)篩以質(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)定當(dāng)前80頁(yè)，總共182頁(yè)。常用的篩選方案第一輪：第二輪：第三輪： 同第二輪第四輪： 同上.

. 直至獲得較滿意的結(jié)果為止當(dāng)前81頁(yè)，總共182頁(yè)。為了大大提高育種時(shí)初篩的效率，必須進(jìn)行大量的分析測(cè)定和統(tǒng)計(jì)工作，并找到形態(tài)變異與產(chǎn)量變異兩者間的相關(guān)性。（7）利用和創(chuàng)造形態(tài)、生理與產(chǎn)量間的相關(guān)指標(biāo)，簡(jiǎn)化篩選過(guò)程，提高正突變菌株獲得機(jī)率Genotypephenotype當(dāng)前82頁(yè)，總共182頁(yè)。

利用鑒別性培養(yǎng)基的原理或其他途徑，就可有效地把原先肉眼無(wú)法觀察的生理性狀或產(chǎn)量性狀轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的“形態(tài)”性狀。當(dāng)前83頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前84頁(yè)，總共182頁(yè)。（8）創(chuàng)造新型篩選方法初篩復(fù)篩對(duì)產(chǎn)量突變株培養(yǎng)皿上搖瓶中粗測(cè)為主快速平板檢出法當(dāng)前85頁(yè)，總共182頁(yè)。

（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3）.三類突變株的篩選方法當(dāng)前86頁(yè)，總共182頁(yè)。瓊脂快培養(yǎng)法當(dāng)前87頁(yè)，總共182頁(yè)。誘變春日霉素產(chǎn)生菌的孢子懸液

瓊脂塊培養(yǎng)法篩選春日霉素高產(chǎn)菌種培養(yǎng)2d培養(yǎng)4-5d

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，效率高生物鑒定平板當(dāng)前88頁(yè)，總共182頁(yè)。（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當(dāng)前89頁(yè)，總共182頁(yè)。

定向篩選抗藥性突變株的一種有效方法，通過(guò)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。梯度平板法當(dāng)前90頁(yè)，總共182頁(yè)。梯度平板法（gradientplate）----定向篩選抗藥性突變株的一種有效方法當(dāng)前91頁(yè)，總共182頁(yè)。表示方法所抗藥物的前三個(gè)英文字母小寫斜體加上“r”strrstrs對(duì)鏈霉素的抗性敏感性當(dāng)前92頁(yè)，總共182頁(yè)。（3）營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株的篩選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)或其前體物才能正常生長(zhǎng)繁殖的變異類型當(dāng)前93頁(yè)，總共182頁(yè)。營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株在生物學(xué)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究、生產(chǎn)實(shí)踐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)當(dāng)前94頁(yè)，總共182頁(yè)。1)與營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變有關(guān)的3類遺傳型個(gè)體原養(yǎng)型（prototroph）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-）或（a-b+）經(jīng)回復(fù)突變或重組后產(chǎn)生的菌株（a＋b＋）當(dāng)前95頁(yè)，總共182頁(yè)。a.基本培養(yǎng)基（MM，符號(hào)為［－］）2)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MMMM=MinimumMedium當(dāng)前96頁(yè)，總共182頁(yè)。b.完全培養(yǎng)基（CM,符號(hào)為［＋］）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CMCM=CompleteMedium當(dāng)前97頁(yè)，總共182頁(yè)。c.補(bǔ)充培養(yǎng)基（supplementalmedium，SM，符號(hào)為［A］或［B］等）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營(yíng)養(yǎng)物所組成，可專門選擇相應(yīng)的突變株。凡只能滿足相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株生長(zhǎng)需要的培養(yǎng)基，稱為SMSM=SupplementalMedium當(dāng)前98頁(yè)，總共182頁(yè)。3）營(yíng)養(yǎng)缺陷型的篩選方法第一步，誘變劑處理第二步，淘汰野生型第三步，檢出缺陷型第四步，鑒定缺陷型當(dāng)前99頁(yè)，總共182頁(yè)。第二步，淘汰野生型選擇培養(yǎng)基：野生型不生長(zhǎng)，缺陷型生長(zhǎng)？MM:野生型生長(zhǎng)，缺陷型不長(zhǎng)當(dāng)前100頁(yè)，總共182頁(yè)。菌絲過(guò)濾法當(dāng)前101頁(yè)，總共182頁(yè)?？股胤ㄇ嗝顾兀?xì)菌）干擾細(xì)胞壁的合成當(dāng)前102頁(yè)，總共182頁(yè)。青霉素法（細(xì)菌）誘變后菌懸液MM+青霉素野生型缺陷型死亡

幸存CM結(jié)果：不長(zhǎng)死亡青霉素當(dāng)前103頁(yè)，總共182頁(yè)。誘變后菌懸液洗滌饑餓高滲透壓MM+青霉素洗滌CM生長(zhǎng)當(dāng)前104頁(yè)，總共182頁(yè)。夾層培養(yǎng)法限量補(bǔ)充培養(yǎng)法逐個(gè)檢出法影印平板法第三步，檢出缺陷型當(dāng)前105頁(yè)，總共182頁(yè)。夾層培養(yǎng)法當(dāng)前106頁(yè)，總共182頁(yè)。逐個(gè)檢出法當(dāng)前107頁(yè)，總共182頁(yè)。影印平板法當(dāng)前108頁(yè)，總共182頁(yè)。CompletemediumMinimalmedium當(dāng)前109頁(yè)，總共182頁(yè)。第四步，鑒定缺陷型當(dāng)前110頁(yè)，總共182頁(yè)。111Ames試驗(yàn)“生物化學(xué)統(tǒng)一性”法則：人和細(xì)菌在DNA的結(jié)構(gòu)及特性方面是一致的，能使微生物發(fā)生突變的誘變劑必然也會(huì)作用于人的DNA，使其發(fā)生突變，最后造成癌變或其他不良的后果。誘變劑的共性原則：

化學(xué)藥劑對(duì)細(xì)菌的誘變率與其對(duì)動(dòng)物的致癌性成正比超過(guò)95%的致癌物質(zhì)對(duì)微生物有誘變作用90%以上的非致癌物質(zhì)對(duì)微生物沒(méi)有誘變作用當(dāng)前111頁(yè)，總共182頁(yè)。112當(dāng)前112頁(yè)，總共182頁(yè)。113當(dāng)前113頁(yè)，總共182頁(yè)。114當(dāng)前114頁(yè)，總共182頁(yè)。六、基因重組

（Generecombination）基因重組（或遺傳重組）：兩個(gè)獨(dú)立基因組內(nèi)的遺傳基因，通過(guò)一定的途徑轉(zhuǎn)移到一起，形成新的穩(wěn)定基因組的過(guò)程。原核微生物的基因重組：轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合、原生質(zhì)體融合等。真核微生物的基因重組：有性雜交、準(zhǔn)性雜交、轉(zhuǎn)化、原生質(zhì)體融合等。當(dāng)前115頁(yè)，總共182頁(yè)。1、Transformation（轉(zhuǎn)化）轉(zhuǎn)化：受體菌（recipientcell）直接吸收供體菌（donorcell）的DNA片段，通過(guò)交換，把它整合到自己的基因組中，而獲得部分新的遺傳性狀的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)化子（transformant）：通過(guò)轉(zhuǎn)化方式而形成的雜種后代。感受態(tài)：受體細(xì)胞最易接受外源DNA片段并能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。當(dāng)前116頁(yè)，總共182頁(yè)。轉(zhuǎn)化不是兩個(gè)細(xì)胞的直接接觸，而是供體細(xì)胞的離體DNA與受體細(xì)胞直接接觸而轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)化包括兩個(gè)基本過(guò)程（1）從供體菌中提取遺傳物質(zhì)DNA并轉(zhuǎn)移到受體中；（2）供體的遺傳物質(zhì)在受體中的作用。當(dāng)前117頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前118頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前119頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前120頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前121頁(yè)，總共182頁(yè)。人工轉(zhuǎn)化用CaCl2處理細(xì)胞，電穿孔等是常用的人工轉(zhuǎn)化手段。在自然轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上發(fā)展和建立的一項(xiàng)細(xì)菌基因重組手段，是基因工程的奠基石和基礎(chǔ)技術(shù)。用多種不同的技術(shù)處理受體細(xì)胞，使其人為地處于一種可以攝取外源DNA的“人工感受態(tài)”。當(dāng)前122頁(yè)，總共182頁(yè)。噬菌體DNA被感受態(tài)細(xì)胞攝取并產(chǎn)生有活性的病毒顆粒轉(zhuǎn)染(transfection)提純的噬菌體DNA以轉(zhuǎn)化的（而非感染）途徑進(jìn)入細(xì)胞并表達(dá)后產(chǎn)生完整的病毒顆粒。特點(diǎn)：當(dāng)前123頁(yè)，總共182頁(yè)。2、接合(conjugation)定義：供體菌通過(guò)性菌毛與受體菌直接接觸，把F質(zhì)?；蚱鋽y帶的不同長(zhǎng)度的核基因組片段傳遞給后者，使后者獲得若干新遺傳性狀的現(xiàn)象，稱為接合。通過(guò)接合而獲得新遺傳性狀的受體細(xì)胞，稱為接合子。1946年，JoshuaLederberg和EdwardL.Taturm建立的細(xì)菌的多重營(yíng)養(yǎng)缺陷型雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的接合現(xiàn)象。當(dāng)前124頁(yè)，總共182頁(yè)。細(xì)菌的多重營(yíng)養(yǎng)缺陷型雜交實(shí)驗(yàn)1）、接合的發(fā)現(xiàn)當(dāng)前125頁(yè)，總共182頁(yè)。證實(shí)接合過(guò)程需要細(xì)胞間的直接接觸的“U”型管實(shí)驗(yàn)（BernardDavis，1950）當(dāng)前126頁(yè)，總共182頁(yè)。BernardDavisUtubeexpreiment，1950當(dāng)前127頁(yè)，總共182頁(yè)。2）、接合機(jī)制接合作用是由一種被稱為F因子的質(zhì)粒介導(dǎo)。F因子的分子量通常為5×107

，上面有編碼細(xì)菌產(chǎn)生性菌毛及控制接合過(guò)程進(jìn)行的20多個(gè)基因。當(dāng)前128頁(yè)，總共182頁(yè)。F因子為附加體質(zhì)粒既可以脫離染色體在細(xì)胞內(nèi)獨(dú)立存在，也可插入（整合）到染色體上當(dāng)前129頁(yè)，總共182頁(yè)。3）、F因子的四種細(xì)胞形式a）F-菌株(“雌性”)，不含F(xiàn)因子，沒(méi)有性菌毛，但可以通過(guò)接合作用接收F因子而變成F+菌株b）F+菌株(“雄性”)，

F因子獨(dú)立存在，細(xì)胞表面有性菌毛c）Hfr菌株，F(xiàn)因子插入到染色體DNA上，細(xì)胞表面有性菌毛。d）F′菌株，Hfr菌株內(nèi)的F因子因不正常切割而脫離染色體時(shí)，形成游離的但攜帶一小段染色體基因的F因子，特稱為F′因子。細(xì)胞表面同樣有性菌毛。當(dāng)前130頁(yè)，總共182頁(yè)。

①F+×F-雜交F+菌株的F因子向F-細(xì)胞轉(zhuǎn)移，但含F(xiàn)因子的宿主細(xì)胞的染色體DNA一般不被轉(zhuǎn)移。當(dāng)前131頁(yè)，總共182頁(yè)。雜交的結(jié)果供體細(xì)胞和受體細(xì)胞均成為F+細(xì)胞當(dāng)前132頁(yè)，總共182頁(yè)。F+×F-雜交F+菌株的F因子向F-細(xì)胞轉(zhuǎn)移，但含F(xiàn)因子的宿主細(xì)胞的染色體DNA一般不被轉(zhuǎn)移。①F+細(xì)菌通過(guò)性毛與F-細(xì)菌接觸并發(fā)生相互作用；②F+細(xì)菌的F因子出現(xiàn)缺口，雙鏈之一被切斷，從斷端以“滾環(huán)模型”轉(zhuǎn)移F因子的一條鏈到F-細(xì)菌中。③F因子的一條鏈一進(jìn)入F-細(xì)菌中，就在F-細(xì)菌中合成互補(bǔ)雙鏈，經(jīng)環(huán)化后形成新的F質(zhì)粒。④復(fù)制完成后，F(xiàn)-細(xì)菌變成F+，同時(shí)原有F+細(xì)胞也完成F因子另一條鏈的復(fù)制，所以轉(zhuǎn)移是F+的拷貝。所以最終雜交的結(jié)果是F-細(xì)菌變成F+細(xì)菌，而原有的F+細(xì)菌則不變。當(dāng)前133頁(yè)，總共182頁(yè)。Hfr菌株的F因子插入到染色體DNA上，因此只要發(fā)生接合轉(zhuǎn)移過(guò)程，就可以把部分甚至全部細(xì)菌染色體傳遞給F-細(xì)胞并發(fā)生重組，由此而得名為高頻重組菌株。②Hfr×F-雜交當(dāng)前134頁(yè)，總共182頁(yè)。Hfr菌株仍然保持著F+細(xì)胞的特征，具有F性菌毛，并象F+一樣與F-細(xì)胞進(jìn)行接合。所不同的是，當(dāng)OriT序列被缺刻螺旋酶識(shí)別而產(chǎn)生缺口后，F(xiàn)因子的先導(dǎo)區(qū)(leadingregion)結(jié)合著染色體DNA向受體細(xì)胞轉(zhuǎn)移。F因子除先導(dǎo)區(qū)以外，其余絕大部分是處于轉(zhuǎn)移染色體的末端，由于轉(zhuǎn)移過(guò)程常被中斷，因此F因子不易轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中。Hfr×F-雜交后的受體細(xì)胞(或接合子)大多數(shù)仍然是F-當(dāng)前135頁(yè)，總共182頁(yè)。中斷雜交（interruptedmating）技術(shù)利用Hfr×F-的接合過(guò)程，在不同時(shí)間取樣，并把樣品猛烈攪拌以分散接合中的細(xì)菌，然后分析受體細(xì)菌基因型，以時(shí)間(分鐘)為單位繪制遺傳圖譜，該圖譜是細(xì)菌染色體上基因順序的直接反映。當(dāng)前136頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前137頁(yè)，總共182頁(yè)。3、Transduction（轉(zhuǎn)導(dǎo)）轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過(guò)完全缺陷或部分缺陷噬菌體的媒介，把供體細(xì)胞的小片段DNA攜帶到受體細(xì)胞中，通過(guò)交換和整合，使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。當(dāng)前138頁(yè)，總共182頁(yè)。轉(zhuǎn)導(dǎo)的種類

完全普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)局限轉(zhuǎn)導(dǎo)流產(chǎn)普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)當(dāng)前139頁(yè)，總共182頁(yè)。1、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)（generalizedtransduction）噬菌體可以轉(zhuǎn)導(dǎo)供體染色體的任何部分到受體細(xì)胞中的轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程(1)意外的發(fā)現(xiàn)1951年，JoshuaLederberg和NortonZinder為了證實(shí)大腸桿菌以外的其它菌種是否也存在接合作用，用二株具不同的多重營(yíng)養(yǎng)缺陷型的鼠傷寒沙門氏菌進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)：用“U”型管進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在供體和受體細(xì)胞不接觸的情況下，同樣出現(xiàn)原養(yǎng)型細(xì)菌！當(dāng)前140頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前141頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前142頁(yè)，總共182頁(yè)。沙門氏菌LT22A是攜帶P22噬菌體的溶源性細(xì)菌另一株是非溶源性細(xì)菌一個(gè)表面看起來(lái)的常規(guī)研究卻導(dǎo)致一個(gè)驚奇和十分重要發(fā)現(xiàn)的重要例證！基因的傳遞很可能是由可透過(guò)“U”型管濾板的P22噬菌體介導(dǎo)的（普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)這一重要的基因轉(zhuǎn)移途徑的發(fā)現(xiàn)）當(dāng)前143頁(yè)，總共182頁(yè)。1）、普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)（generalizedtransduction）通過(guò)完全缺陷噬菌體對(duì)供體菌任何DNA小片段的“誤包”而實(shí)現(xiàn)其遺傳性狀傳遞至受體菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象，稱為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)當(dāng)前144頁(yè)，總共182頁(yè)。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的三種后果：外源DNA被降解，轉(zhuǎn)導(dǎo)失敗進(jìn)入受體的外源DNA通過(guò)與細(xì)胞染色體的重組交換而形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)當(dāng)前145頁(yè)，總共182頁(yè)。形成轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒的噬菌體可以是溫和的也可以是烈性的，但必須具有能偶爾識(shí)別宿主DNA的包裝機(jī)制并在宿主基因組完全降解以前進(jìn)行包裝。普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本要求當(dāng)前146頁(yè)，總共182頁(yè)。

原因：完全缺陷噬菌體感染受體后，所攜帶的DNA片段沒(méi)有和受體菌的DNA片段交換、整合、復(fù)制，但可以轉(zhuǎn)錄、翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的代謝產(chǎn)物，有相應(yīng)的表型

結(jié)果：受體菌再經(jīng)分裂、繁殖，子一代只有一半獲得供體菌的DNA片段，另一半僅得到部分代謝產(chǎn)物表現(xiàn)出輕微的供體菌特征，在繼續(xù)分裂的過(guò)程中，逐漸被稀釋，此現(xiàn)象稱為流產(chǎn)普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)

（2）流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)（abortivetransduction）當(dāng)前147頁(yè)，總共182頁(yè)。DNA不能復(fù)制，因此群體中僅一個(gè)細(xì)胞含有DNA，而其它細(xì)胞只能得到其基因產(chǎn)物，形成微小菌落。特點(diǎn)：在選擇培養(yǎng)基平板上形成微小菌落當(dāng)前148頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前149頁(yè)，總共182頁(yè)。Specializedtransduction（局限轉(zhuǎn)導(dǎo)）定義：通過(guò)部分缺陷的溫和噬菌體把供體菌的少數(shù)特定基因攜帶到受體菌中，并與后者的基因組整合、重組，形成轉(zhuǎn)導(dǎo)子的現(xiàn)象。缺陷噬菌體的形成方式：脫離宿主核染色體時(shí)，發(fā)生低頻率的誤切。當(dāng)前150頁(yè)，總共182頁(yè)。2.局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)特點(diǎn)：●噬菌體對(duì)供體菌和受體菌都是溫和噬菌體●只能轉(zhuǎn)導(dǎo)供體菌的個(gè)別特定基因（一般為噬菌體整合位點(diǎn)兩側(cè)的基因）●該特定基因由部分缺陷的噬菌體攜帶當(dāng)前151頁(yè)，總共182頁(yè)。局限轉(zhuǎn)導(dǎo)的過(guò)程溫和噬菌體感染整合到細(xì)菌染色體的特定位點(diǎn)上宿主細(xì)胞發(fā)生溶源化溶源菌因誘導(dǎo)而發(fā)生裂解時(shí)，在前噬菌體兩側(cè)的少數(shù)宿主基因因偶爾發(fā)生的不正常切割而連在噬菌體DNA上部分缺陷的溫和噬菌體把供體菌的少數(shù)特定基因轉(zhuǎn)移到受體菌中當(dāng)前152頁(yè)，總共182頁(yè)。Specializedtransduction當(dāng)前153頁(yè)，總共182頁(yè)。Specializedtransduction當(dāng)前154頁(yè)，總共182頁(yè)。2、局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)（specializedtransduction）溫和噬菌體λ裂解時(shí)的不正常切割：包含gal或bio基因（幾率一般僅有10-6）當(dāng)前155頁(yè)，總共182頁(yè)。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)與普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要區(qū)別a）局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)被轉(zhuǎn)導(dǎo)的基因共價(jià)地與噬菌體DNA連接，與噬菌體DNA一起進(jìn)行復(fù)制、包裝以及被導(dǎo)入受體細(xì)胞中。而普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)包裝的可能全部是宿主菌的基因b）局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒攜帶特定的染色體片段并將固定的個(gè)別基因?qū)胧荏w，故稱為局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。而普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)攜帶的宿主基因具有隨機(jī)性2、局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)（specializedtransduction）當(dāng)前156頁(yè)，總共182頁(yè)。

溶源轉(zhuǎn)變（lysogenicconversion）一個(gè)與轉(zhuǎn)導(dǎo)相似又不同的現(xiàn)象溫和噬菌體感染細(xì)胞后使之發(fā)生溶源化，因噬菌體的基因整合到宿主染色體上，而使后者獲得了新性狀的現(xiàn)象溶源轉(zhuǎn)變與轉(zhuǎn)導(dǎo)的不同？a）不攜帶任何供體菌的基因b）這種噬菌體是完整的，而不是缺陷的當(dāng)前157頁(yè)，總共182頁(yè)。比較項(xiàng)目普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)能夠轉(zhuǎn)導(dǎo)的基因供體菌的幾乎任何一個(gè)基因供體菌的少數(shù)基因。

噬菌體的位置不整合到寄主染色體的特定位置上整合到寄主染色體的特定位置上轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的獲得轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體可通過(guò)裂解反應(yīng)或誘導(dǎo)溶源性細(xì)菌得到轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體只能通過(guò)誘導(dǎo)溶源性細(xì)菌得到。

轉(zhuǎn)導(dǎo)子的性質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)子是屬于非溶源型的轉(zhuǎn)導(dǎo)子是屬于缺陷溶源型的轉(zhuǎn)導(dǎo)的物質(zhì)主要是供體菌的DNA轉(zhuǎn)導(dǎo)的物質(zhì)有供體的DNA，也有噬菌體DNA，但以噬菌體為主。當(dāng)前158頁(yè)，總共182頁(yè)。轉(zhuǎn)導(dǎo)育種利用轉(zhuǎn)導(dǎo)法選育目的菌，首要的任務(wù)是：獲得轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的獲得噬菌體侵染供體菌后，在感染末期，少數(shù)噬菌體會(huì)將供體菌的DNA誤認(rèn)為是它們自己的DNA，并以其外殼蛋白將細(xì)菌DNA包圍起來(lái)，從而形成轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。選擇性標(biāo)記：由于細(xì)菌DNA的任何部分都可以被包裝，因此，要獲得目的轉(zhuǎn)導(dǎo)子必須要通過(guò)那些選擇性標(biāo)記。當(dāng)前159頁(yè)，總共182頁(yè)。它們沒(méi)有將宿主溶源化的能力，而是使宿主成為一個(gè)局限轉(zhuǎn)導(dǎo)子，對(duì)噬菌體沒(méi)有免疫性。當(dāng)前160頁(yè)，總共182頁(yè)。外源DNA的來(lái)源及進(jìn)入途徑有差異原核微生物的幾種基因重組方式匯總當(dāng)前161頁(yè)，總共182頁(yè)。當(dāng)前162頁(yè)，總共182頁(yè)。4、原生質(zhì)體融合（Protoplastfusion）原生質(zhì)體融合：通過(guò)人為的方法，使遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，借以獲得兼有雙親遺傳性狀的穩(wěn)定重組子的過(guò)程。當(dāng)前163頁(yè)，總共182頁(yè)。（1）原生質(zhì)體制備：親本菌株須：①具有良好生產(chǎn)性狀；②具有一些穩(wěn)定的明顯的遺傳標(biāo)記。

離心收集對(duì)數(shù)后期菌體，破壁，使用滲透壓穩(wěn)定劑（甘露醇、山梨醇、蔗糖、氯化鉀、氯化鈉等）進(jìn)行保護(hù)，離心收集原生質(zhì)體。2、原生質(zhì)體融合的主要步驟當(dāng)前164頁(yè)，總共182頁(yè)。（2）原生質(zhì)體融合：加入促融合劑-聚乙二醇（PEG）及Ca2+、Mg2+，使原生質(zhì)體表面形成電極性，相互易于吸引，形成聚集物。（3）再生成正常細(xì)胞：融合后的原生質(zhì)體不具細(xì)胞壁，不能在普通培養(yǎng)基上增殖，無(wú)法表現(xiàn)，必須使其重新形成壁。再生培養(yǎng)基必須具有與原生質(zhì)體體內(nèi)相同滲透壓，常用含Ca2+、Mg2+及滲透壓穩(wěn)定劑的完全培養(yǎng)基。（4）檢出融合細(xì)胞；通過(guò)選擇性培養(yǎng)基（5）篩選優(yōu)良性狀的融合子。進(jìn)行生物測(cè)定當(dāng)前165頁(yè)，總共182頁(yè)。原生質(zhì)體融合當(dāng)前166頁(yè)，總共182頁(yè)。適用范圍：各種生物細(xì)胞都能進(jìn)行原生質(zhì)體融合，包括各種原核生物、真核微生物以及高等動(dòng)植物和人體的不同細(xì)胞。意義：70年代后發(fā)展的一種育種新技術(shù)，繼轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合之后一種更有效的轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)的手段。原生質(zhì)體融合不僅能在不同菌株或種間進(jìn)行，還能做到屬間、科間甚至更遠(yuǎn)緣的微生物或高等生物細(xì)胞間的融合。發(fā)展點(diǎn)：有關(guān)原生質(zhì)體融合的遺傳機(jī)制，尚未研究清楚，目前還在探索中。當(dāng)前167頁(yè)，總共182頁(yè)。5、有性雜交（Sexualhybridization）有性雜交：不同遺傳型的兩性細(xì)胞間發(fā)生的接合和隨之進(jìn)行的染色體重組，進(jìn)而產(chǎn)生新遺傳型后代的一種育種技術(shù)。當(dāng)前168頁(yè)，總共182頁(yè)。6、準(zhǔn)性雜交（Parasexualhybridization）準(zhǔn)性雜交：同種生物兩個(gè)不同菌株的體細(xì)胞發(fā)生融合，且不以減數(shù)分裂的方式而導(dǎo)致低頻率的基因重組并產(chǎn)生重組子。當(dāng)前169頁(yè)，總共182頁(yè)。準(zhǔn)性生殖①菌絲聯(lián)結(jié)②異核體形成（質(zhì)配）③核配形成雜合二倍體④體細(xì)胞交換和單倍體化。當(dāng)前170頁(yè)，總共182頁(yè)。項(xiàng)目準(zhǔn)性生殖