为微生物育种复习(2009级).ppt

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1、工业微生物遗传育种学复习第1章绪论对象：工业微生物工业微生物：是指在发酵工业中已经应用或具有潜在应用价值的微生物目的：选育优良菌种，提高发酵工业产品的产量和质量，简化工艺条件，进一步开发和利用微生物资源，增加发酵工业产品的品种，创造经济效益和社会效益（产量、质量、工艺、新品种）2第二节遗传学及其研究对象遗传学，主要研究遗传物质的结构与功能遗传信息的传递与表达包括：经典遗传学（传递遗传学）分子遗传学群体遗传学3经典遗传学：遗传物质纵向传递的规律以及基因型与表型的关系分子遗传学：研究基因的结构、功能和横向传递群体遗传学：

2、研究群体中基因频率和基因型频率以及影响其平衡的各种因素4第四节微生物遗传育种学及其研究进展育种的基础：遗传变异利用什么工具去“触发”变异？诱变杂交分子手段5第2章突变与修复突变(mutation)：从广义讲，除了转化、转导、接合等遗传物质的传递和重组引起生物变异以外，任何变异都属突变范围。包括：基因突变染色体畸变染色体组变6几个概念基因突变：指DNA特定部位上核苷酸序列的变化，致使蛋白质的结构改变，最后导致个体表型的不同。基因内部结构或基因与基因之间的变化，如某片段DNA上核苷酸之间的转换和颠换，一定核苷酸序列的重复

3、、缺失、倒位、易位、插入等造成基因的突变。7几个概念表型（phenotype）：基因突变形成新的基因型在一定条件下表现出来的个体性状。突变体(mutant)或突变型：突变结果产生新表型的个体。突变包括遗传物质改变过程和突变体的形成。8突变与遗传的关系它有遗传性和非遗传性之分生殖细胞中发生突变可以遗传给后代，而体细胞中突变是不能遗传给后代的。9突变的分类自发突变（spontaneousmutation)是微生物未经人为诱变剂处理或杂交等生物工程手段而自然发生的突变。诱发突变（inducedmutation)是人为用化学

4、、物理或生物诱变剂（紫外线、亚硝酸、噬菌体等）去处理微生物而引起的突变。10诱发突变与自发突变的区别在效应上几乎没有差异突变基因的表现型和遗传规律本质上是相同的。人工诱发突变速度快、时间短、突变频率高。自发突变速度慢、时间长、突变频率低。11第4节突变的种类与机制基因突变染色体畸变染色体组变121.基因突变1）碱基置换转换颠换2）移码突变缺失插入3）易位突变13碱基置换在DNA链上的碱基序列中一个碱基被另一个碱基代替的现象称为置换。14碱基置换的结果仅仅被替换的三联密码组成发生改变，对邻近的三联密码并不受影响。15移

5、码突变碱基序列中有一个或几个碱基增加或减少而产生的变异插入：新碱基插入DNA分子的序列中缺失：碱基序列中丢失一个或一个以上碱基结果：引起密码子移动错乱而突变。16易位突变易位是指DNA链上一个密码子中的某个碱基和邻近密码子中的一个碱基对换，造成两个密码子编写的氨基酸都发生改变，从而引起突变。17诱变剂能诱发生物基因突变，并且突变频率远远超过自发突变率的物理因子或化学物质，称为诱变剂(mutagen)。物理诱变剂、化学诱变剂18三、紫外线的诱变机制形成嘧啶二聚体（主要原因。可以由单链上相邻的两个胸腺嘧啶之间形成，也可以

6、产生于双链相对应的两个胸腺嘧啶之间）19如果双链之间有嘧啶二聚体存在，则因二聚体的交联作用，阻碍双链分开，复制到此处就无法进行下去，造成DNA异常状态。如果在一条单链上出现嘧啶二聚体，则会影响复制过程中碱基的正常配对。造成新链碱基序列与母链不同而引起突变。20紫外线的有效光谱紫外线的光谱范围在10-390nm，而DNA可以吸收的紫外线光谱通常为260nm左右，因此，能诱发微生物突变的紫外线的有效波长范围是200—300nm。最有效的波长为253.7nm。21紫外线的辐射剂相对剂量单位用照射时间或者杀菌率表示。在灯的功

7、率和灯管的距离都固定的情况下，剂量与照射时间成正比关系相对剂量单位还用紫外线的杀菌率表示，用它作剂量单位比用照射时间更切合实际。22第6节化学诱变剂化学诱变剂是一类能对DNA起作用、改变其结构、并引起遗传变异的化学物质。化学诱变剂往往具有专一性，它们对基因的某部位发生作用，对其余部位则无影响。突变大多为基因突变，并且主要是碱基的改变。包括：碱基类似物、烷化剂、移码突变剂、脱氨剂、羟化剂以及其他种类等23一、碱基类似物与天然的四种碱基分子结构相似。既能诱发正向突变，也能诱发回复突变的诱变剂。最常用的碱基类似物是5-BU

8、和2-AP。24碱基类似物的诱变机制正常的碱基与碱基类似物存在同分异构体，主要由分子内电子分布的改变而引起。电子分布的改变可以使键的特异性发生偶然的错误。互变异构现象：嘧啶分子中以酮式和烯醇式的形式出现；而嘌呤分子中以氨基和亚氨基互为变构的形式出现。互变异构现象在碱基类似物中比正常DNA碱基中频率更高25二、烷化剂具有一个或多个活性烷基（参见表