微生物遺傳育種研究進展(已修改)
2025-04-16 23:27 本頁面
【正文】 題 目： 微生物遺傳育種研究進展 姓 名： 毛德昌 學 號： 20171103014 專 業(yè)： 微生物學 方 向： 微生物生態(tài)學 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)生產中重要的一個環(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——低能離子注入育種技術和原生質體育種技術。低能離子注入育種技術為我國科學家所創(chuàng)建的一種技術，為微生物的育種工作提供了新的方法。關鍵詞：微生物育種，離子注入，原生質體融合目錄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 原生質體融合的促融方法 6 6 代謝控制育種 75基因重組 76小結 8參考文獻 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)中具有廣泛的應用，在工業(yè)上是某些工業(yè)產物的產生個體，醫(yī)藥行業(yè)將的很多種藥物是來源于微生物個體的初級或次生代謝產物，方方面面都有微生物的影子，對于微生物育種最早是來源于什么時候，這個也許應該可以追溯到人類對微生物的應用。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，就會將個體形狀優(yōu)良的微生物保留下來，以便將其更好的利用，這邊開始了微生物的育種，兒這種育種似乎是對微生物的育種工作已經開展，只是仍然停留在一個比較初步的階段。上世紀五十年以前對微生物的育種是在個體宏觀表現(xiàn)上的對人類有用的形狀上的育種工作，上世紀五十年代以后，DNA分子結構的確立，微生物的各個基因結構逐步得到闡釋，微生物的各種代謝途徑調控機制也逐步得到解釋，對微生物進行遺傳育種的方法也逐步開始出現(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)代生物技術育種，二者的區(qū)別在于是否有現(xiàn)代生物技術方法參與育種工作。2自然選育不經人工處理，利用微生物的自然突變進行菌種選育的過程稱為自然選育。這類突變沒有人工參與并非是沒有原因的，一般認為自然突變有兩種原因引起，即多因素低劑量效應和互變異構效應。所謂多因素低劑量效應，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、低劑量的誘變物質和微生物自身代謝產生的誘變物質等作用引起的突變。互變異構效應是指四種堿基第六位上的酮基或氨基的瞬間變構，會引起堿基的錯配[1]。自然突變可能會產生兩種截然不同的結果，一種是菌種退化而導致目標產量或質量下降；另一種是對生產有益的突變。為了保證生產水平的穩(wěn)定和提高，應經常地進行生產菌種自然選育，以淘汰退化的，選出優(yōu)良的菌種。在工業(yè)生產上，由于各種條件因素的影響，自然突變是經常發(fā)生的，也造成了生產水平的波動，所以技術人員很注意從高生產水平的批次中，分離高生產能力的菌種再用于生產。同時也可利用自發(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)酵被噬菌體污染過程中，所選出的抗噬菌體菌株。自然選育是一種簡單易行的選育方法，可以達到純化菌種，防止菌種退化，穩(wěn)定生產，提高產量的目的。但是自然選育的效率低，因此經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的紫外光吸收能力，最大的吸收峰在26
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