发酵微生物与遗传育种

《发酵微生物与遗传育种》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、发酵微生物与遗传育种郭德军绪论第一节工业微生物育种在发酵工业中的地位第二节工业微生物育种的进展第一节工业微生物育种在发酵工业中的地位工业微生物菌种特点：1）在遗传上必须是稳定的。2）易于产生许多营养细胞、孢子或其他繁殖体。3）必须是纯种，不应带其他杂菌及噬菌体。4）种子的生长必须旺盛、迅速。5）产生所需要的产物时间短。6）比较容易分离提纯。7）有自身保护机制，抵抗杂菌污染能力强。8）能保持较长的良好经济性能。9）菌株对诱变剂处理较敏感而可能选育出高产菌株。10）在规定的时间内，菌株必须产主预期数量的目的产物，并保持相对

2、地稳定。第二节工业微生物育种的进展1、自然选育2、诱变育种：1927年，发现了X射线诱发突变。3、杂交育种4、代谢控制育种5、基因工程育种第一章遗传物资的基础第一节微生物的细胞结构与育种的关系第二节细胞分裂第一节微生物的细胞结构与育种的关系一、细胞壁（CellCall）与微生物遗传育种的关系1、细菌细胞壁G-和G+，芽孢。溶菌酶2、酵母菌的细胞壁用蜗牛消化酶可以的到原生质体或子囊孢子3、霉菌的细胞壁用蜗牛消化酶可以的到原生质体第一节微生物的细胞结构与育种的关系二、线粒体线粒体DNA裸露，呈闭合环状。三、细胞核与质粒1．

3、原核微生物的细胞核DNA裸露，呈闭合环状，单基因，高度折叠。2．真核微生物的细胞核细胞通常只含有一个核；有的含2个至多个。核小体，基因重复较多。3．质粒限制性质粒和非限制性质粒第二节细胞分裂1、细胞分裂有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂筹三种形式。2、有丝分裂是等分式的分裂，从而保证了性状发育和遗传的稳定性，减数分裂这时在同原非姐妹单体之间，发生遗传物质交换，从而产生遗传重组现象。为杂交育种提供了理论基础。第三节真核微生物的生活史1、生活史指生物在生长发育一个循环周期中的一系列变化；其中主要指生物的二倍体与单倍体交替生存的

4、改变。2、真菌的生活周期包括无性繁殖、有性繁殖或准性生殖。酵母菌有两个类型生活史，第一类型营养体既可以单倍体也可以双倍体形式存在。第三节真核微生物的生活史3、生活史与育种的关系（1）获得单核细胞（2）杂交育种第二章基因突变第一节突变的分子机制第二节突变引起遗传性状改变第三节突变体的形成第一节突变的分子机制一、基因突变（一）碱基置换：转换和颠换（二）移码突变（三）易位突变二、染色体畸变和染色体组变（一）缺失和重复（二）倒位和易位第二节突变引起遗传性状改变一、突变引起遗传性状改变（一）同义突变和无义突变（二）错义突变（三）

5、移码突变二、突变型的种类（一）形态突变型（二）生化突变型（三）条件致死突变型（四）致死突变型（五）抗性突变型第三节突变体的形成一、突变体的形成过程（一）诱变剂与DNA接触之前（二）突变发生过程（三）突变体的形成二、突变的修复（一）光修复（又称光复活作用）（二）切补修复（三）重组修复（四）SOS修复系统（五）DNA聚合酶的校正作用第三节突变体的形成三、实变的表型效应（一）突变不改变遗传性状（二）显性突变和隐性突变的表型效应（三）突变的表型与环境四、表型延迟（1）与诱变剂性质和细胞壁结构组成有关。（2）当突变发生在多核细胞

6、中的某一个核，该细胞就成为杂核细胞了，纯合需要时间。（3）原有基因产物的影响。第三章工业微生物育种诱变剂第一节、物理诱变剂第二节、化学诱变剂第三节、生物诱变剂第一节、物理诱变剂包括紫外线、X射线、r射线。快中子。微波，超声波、电磁波、激光射线和宇宙线等。其中对微生物诱变效果较好,应用较广泛的是紫外线、X射线、r射线和快中子。物理辐射可分为电离辐射和非电离辐射第一节、物理诱变剂一、物理诱变剂的生物学效应1、物理诱变剂对微生物的诱变作用主要是由高能辐射导致生物系统损伤，继而发生遗传变异的一系列复杂的连锁反应过程。2、辐射引

7、起的生物效应，根据辐射种类和微生物种类不同有所差异。3、同一种辐射线对不同微生物的效应不一样，这与每种微生物修复系统的强弱有关。第一节、物理诱变剂二、辐射引起生物效应的影响因素1．微生物的遗传背景：G+C%?2．微生物的生理状态3．可见光4．细胞水分5．温度尤其对于电离辐射，较高温度能促进氧与自由基之间的相互作用、加速与DNA发生的化学反应。在氧气充足的条件下要比在缺氧条件下的电离辐射的生物学效应显著。第一节、物理诱变剂三、非电离辐射——紫外线（一）紫外线的诱变机制和DNA损伤修复1．紫外线的诱变机制有的是DNA与蛋白

8、质的交联．有的是胞嘧啶与尿嘧啶之间的水合作用，有的是DNA链的断裂，还存的是形成嘧啶二聚体。形成嘧啶二聚体是产生突变的主要原因。2．DNA损伤修复第一节、物理诱变剂（二）紫外线诱变1．紫外线有效光谱最有效的波长为253.7nm，而15w紫外灯管．放射出来的紫外线大约有80％波长集中在2537A。2．紫外线的辐射剂量分绝对剂量erg