微生物遺傳育種研究進(jìn)展(已修改)
2025-04-16 23:27 本頁(yè)面
【正文】 題 目： 微生物遺傳育種研究進(jìn)展 姓 名： 毛德昌 學(xué) 號(hào)： 20171103014 專 業(yè)： 微生物學(xué) 方 向： 微生物生態(tài)學(xué) 任課教師： 李翠新（副教授） 2017年12月29日微生物遺傳育種研究進(jìn)展摘要：微生物育種是現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)藥、食品等行業(yè)生產(chǎn)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，本文中介紹了幾種微生物育種的方法，包括誘變育種、雜交育種、代謝調(diào)控育種等育種方法，其中主要介紹微生物遺傳育種一種新的育種技術(shù)——低能離子注入育種技術(shù)和原生質(zhì)體育種技術(shù)。低能離子注入育種技術(shù)為我國(guó)科學(xué)家所創(chuàng)建的一種技術(shù)，為微生物的育種工作提供了新的方法。關(guān)鍵詞：微生物育種，離子注入，原生質(zhì)體融合目錄1前言 12自然選育 13誘變育種 2 2 3 4 44雜交育種 4 4 5 5 原生質(zhì)體融合的促融方法 6 6 代謝控制育種 75基因重組 76小結(jié) 8參考文獻(xiàn) 81前言微生物是自然界中廣泛存在的生物群體，在工業(yè)、醫(yī)藥、食品、科研等行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)上是某些工業(yè)產(chǎn)物的產(chǎn)生個(gè)體，醫(yī)藥行業(yè)將的很多種藥物是來(lái)源于微生物個(gè)體的初級(jí)或次生代謝產(chǎn)物，方方面面都有微生物的影子，對(duì)于微生物育種最早是來(lái)源于什么時(shí)候，這個(gè)也許應(yīng)該可以追溯到人類對(duì)微生物的應(yīng)用。生活中到處都存在著微生物的影子，人類為了能夠更加充分的利用微生物，就會(huì)將個(gè)體形狀優(yōu)良的微生物保留下來(lái)，以便將其更好的利用，這邊開(kāi)始了微生物的育種，兒這種育種似乎是對(duì)微生物的育種工作已經(jīng)開(kāi)展，只是仍然停留在一個(gè)比較初步的階段。上世紀(jì)五十年以前對(duì)微生物的育種是在個(gè)體宏觀表現(xiàn)上的對(duì)人類有用的形狀上的育種工作，上世紀(jì)五十年代以后，DNA分子結(jié)構(gòu)的確立，微生物的各個(gè)基因結(jié)構(gòu)逐步得到闡釋，微生物的各種代謝途徑調(diào)控機(jī)制也逐步得到解釋，對(duì)微生物進(jìn)行遺傳育種的方法也逐步開(kāi)始出現(xiàn)多樣化。微生物遺傳育種的主要方法可以大概分為物理方法、化學(xué)方法和生物方法，或者將微生物的育種工作分為傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代生物技術(shù)育種，二者的區(qū)別在于是否有現(xiàn)代生物技術(shù)方法參與育種工作。2自然選育不經(jīng)人工處理，利用微生物的自然突變進(jìn)行菌種選育的過(guò)程稱為自然選育。這類突變沒(méi)有人工參與并非是沒(méi)有原因的，一般認(rèn)為自然突變有兩種原因引起，即多因素低劑量效應(yīng)和互變異構(gòu)效應(yīng)。所謂多因素低劑量效應(yīng)，是指在自然環(huán)境中存在著低劑量的宇宙射線、各種短波輻射、低劑量的誘變物質(zhì)和微生物自身代謝產(chǎn)生的誘變物質(zhì)等作用引起的突變?；プ儺悩?gòu)效應(yīng)是指四種堿基第六位上的酮基或氨基的瞬間變構(gòu)，會(huì)引起堿基的錯(cuò)配[1]。自然突變可能會(huì)產(chǎn)生兩種截然不同的結(jié)果，一種是菌種退化而導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)量或質(zhì)量下降；另一種是對(duì)生產(chǎn)有益的突變。為了保證生產(chǎn)水平的穩(wěn)定和提高，應(yīng)經(jīng)常地進(jìn)行生產(chǎn)菌種自然選育，以淘汰退化的，選出優(yōu)良的菌種。在工業(yè)生產(chǎn)上，由于各種條件因素的影響，自然突變是經(jīng)常發(fā)生的，也造成了生產(chǎn)水平的波動(dòng)，所以技術(shù)人員很注意從高生產(chǎn)水平的批次中，分離高生產(chǎn)能力的菌種再用于生產(chǎn)。同時(shí)也可利用自發(fā)突變而出現(xiàn)的菌種性狀的變化，去選育優(yōu)良的菌株，如在味精發(fā)酵被噬菌體污染過(guò)程中，所選出的抗噬菌體菌株。自然選育是一種簡(jiǎn)單易行的選育方法，可以達(dá)到純化菌種，防止菌種退化，穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)量的目的。但是自然選育的效率低，因此經(jīng)常要與誘變育種交替使用，以提高育種效率。3誘變育種1927年Miller發(fā)現(xiàn)X射線能誘發(fā)果蠅基因突變。之后人們發(fā)現(xiàn)其他一些因素也能誘發(fā)基因突變，并逐漸弄清了一些誘變發(fā)生的機(jī)理，為工業(yè)微生物誘變育種提供了前提條件。1941年Beadle和Tatum采用X射線和紫外線誘變紅色面包霉，得到了各種代謝障礙的突變株。這之后誘變育種得到了極大發(fā)展。誘變育種是以誘變劑誘發(fā)微生物基因突變，通過(guò)篩選突變體，尋找正向突變菌株的一種誘變方法。誘變劑有物理誘變劑、化學(xué)誘變劑和生物誘變劑。物理誘變劑包括紫外線、X射線、γ射線、激光、低能離子等。DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很強(qiáng)的紫外光吸收能力，最大的吸收峰在26
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