《突变体的获得方法》PPT课件

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1、微生物突变体的获得方法Homelabel来源：生物技术通报2010年第2期构建微生物突变体的方法综述张念章逯忠新突变体什么是突变体？定义1：一般指带有已经发生突变的基因的细胞、病毒或细菌，有时也指发生突变的基因。定义2：携带突变基因的细胞或个体。(mutant)Homelabel物理方法基因工程化学方法Homelabelback物理方法1.紫外2.电离辐射3.离子注入4.微波5.其它Homelabelback紫外紫外线是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外吸收能力，最大的吸收峰在260nm。因此，波长在2

2、00-300nm的紫外光才有诱变作用。紫外线可引起生物体形成嘧啶(主要是胸腺嘧啶)二聚体、嘧啶水合物和引起DNA分子交联。其中形成嘧啶二聚体的生物学效应研究的比较清楚。由于二聚体的出现会减弱双链间氢键的作用，引起双链结构扭曲变形。同时又会妨碍双链的解开，阻碍碱基正常的互补配对，影响DNA的复制和转录，从而导致突变或死亡。尽管不断有新型的诱变技术产生，紫外诱变技术因其操作简单，效果显著，在很多领域仍然发挥重要作用。Homelabelback电离辐射是指一切能引起物质产生电离作用的辐射总称。生物学上常用γ射线进行辐射，此外还有Χ射线、β射线和快中

3、子等。这些射线可直接将能量传递给生物分子，使细胞中有序排列的生物大分子处于激发和电离状态。引起遗传物质的变化主要是碱基的氧化作用，糖苷键及DNA单链键或双链键断裂。伴随着生物大分子化学键的断裂，有机体内产生大量的离子和自由基。这些自由基与细胞中的溶质分子相互作用，诱发酶的释放，导致代谢的方向性和协调性紊乱，促使开始的生物化学损伤进一步发展，引起了机体内环境的进一步变化。电离辐射Homelabelback离子注入技术最早用于农作物育种，近几年来因其在微生物诱变育种中的高效性，得到了越来越广泛的应用。离子注入生物体内会在动量、能量和质量的三重作用

4、下产生不同的生物学效应。因此，与生物体的相互作用存在峰值，在峰值范围内，注入离子与生物体的相互作用是局部的、双重的和不易修复的。在离子注入过程中，生物分子将会吸收能量，经历复杂的物理和化学的变化，产生各类自由基。这些活性自由基，不但可以引起正常生物分子的损伤，致使细胞中的染色体畸变，DNA链断裂，也可使质粒DNA形成断裂点。产生染色体重复、易位、倒位，碱基缺失等多种生物学效应。离子注入技术与目前其它的诱变源相比，具有LET值高，射程可控，集束性好，能量沉积和质量沉积区域集中等优点，在不同的作物及菌种的诱变育种中发挥出巨大的作用.离子注入技术H

5、omelabelback微波辐射属于一种非电离性高频电磁波，在300MHz一300GHz范围内有较强的生物效应，主要对生物体产生热效应和非热效应。在微波作用下，生物体会产生局部温度上升(热效应)以及非温度关联的各生理生化反应(非热效应)，进而产生一系列突变效应。除上述的方法之外，还有利用其它物理因素进行的诱变，如利用激光、太空条件等，或多种方法联合使用构建生物突变体。微波辐射Homelabelback化学诱变方式1.烷化剂2.其它诱变剂及复合诱变Homelabel0.化学诱变back化学诱变剂是一类能和DNA起作用，进而改变DNA的空间结构或

6、者结构组成，导致DNA产生变异的物质。按其诱变机制可分为碱基类似物诱变剂、直接诱变DNA结构的诱变剂和诱发移码突变的诱变剂3类。利用化学诱变剂进行的化学诱变具有使用方便，特异性较强和诱变后代较易稳定遗传等特点。该方法已培育出许多具有生产利用价值的微生物新品种，给生产带来了巨大的经济效益和社会效益.Homelabelback烷化剂又称生物烷化剂，是一类能形成碳正离子或其它亲电性基团的化合物。常用的烷化剂包括亚硝基胍(NTG)、甲基磺酸乙酯(EMS)、硫酸二乙醋(DMS)和硫酸二乙酯(DES)。其中Ems是目前公认的效果最好和应用最广的一种化学诱

7、变剂。其诱变作用主要发生在鸟嘌呤N·7位置上，烷基取代H离子后，使之成为一个带正电的季铵基团，从而发生两种遗传效应：一是烷化的鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对，代替胞嘧啶，发生转换突变(即G：C变为A：T)；二是由于鸟嘌呤的N-7烷基活化，糖苷键断裂造成脱嘌呤，鸟嘌呤的位置成了一个空位，复制时其互补位置上的碱基就不受严格的配对限制，4种碱基都有机会进入，从而造成置换现象。此外，EMS还可以造成糖．磷酸骨架断裂，引起染色体缺失。与其它诱变剂相比，EMS诱变后产生的突变频率高，且多为显性突变体，易于突变体的筛选。烷化剂Homelabelback除了烷化剂外，

8、平阳霉素(PYM)、秋水仙素、5-溴尿嘧啶(5-BU)、2-氨基嘌呤(AP)等也常用于诱变工作。其它诱变剂及复合诱变将两种或多种诱变剂的联合应用于突变育种工作中就形