技術(shù)育種ppt課件-wenkub
2023-05-28 02:43:54 本頁面
【正文】 o Ser Gly Cys Gly (3)無義突變 5‘ AUG CCU UCA AGA UGA GGA Met Pro Ser Arg (4)移碼突變 5‘ AUG CCU UCA AGU GUG GG Met Pro Ser Ser Val 誘變育種原理 誘變育種的誘變劑 凡能引起生物體遺傳物質(zhì)發(fā)生變異的因素，統(tǒng)稱 誘變劑 。 ? 誘變育種不僅可以提高菌種的生產(chǎn)能力，且可改進(jìn)產(chǎn)品 質(zhì)量、擴大品種和簡化生產(chǎn)工藝。 在 DNA復(fù)制中錯誤引起的突變。 一般認(rèn)為 引起自然突變有兩個原因： （ 1） 多因素低劑量的誘變效應(yīng)；（ 2）互變異構(gòu)效應(yīng)。 ? 菌種選育的 目的 是為了不斷提高發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，增加新產(chǎn)品和適應(yīng)工藝改革的要求。 ? 菌種選育的 方向 是選育“吃粗糧”、耐高溫、生長快、代謝旺、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、無毒性的優(yōu)良菌株。 （ 1） 多因素低劑量的誘變效應(yīng) 是指自然突變實際上是由一些原因不詳?shù)牡蛣┝空T變因素引起的長期綜合效應(yīng)， 例如 充滿宇宙空間的各種短波輻射、自然界中普遍存在的一些低濃度誘變物質(zhì)以及微生物自身代謝活動中所產(chǎn)生的一些誘變物質(zhì)（如過氧化氫等） 一、遺傳育種 （ 2） 互變異構(gòu)體 （ tautomers）的存在引起堿基的錯配。 自然突變兩種情況： 生產(chǎn)上所不希望的： 菌種的衰退和生產(chǎn) 對生產(chǎn)有益的： 生產(chǎn)性能提高 質(zhì)量下 降 制備單孢子（單細(xì)胞）懸液 適當(dāng)稀釋 在固體平板上分離 挑取部分單菌落進(jìn)行生產(chǎn)能力測定 經(jīng)反復(fù)篩選以確定生產(chǎn)能力更高的菌株替代原來的菌株 自然選育的一般程序： 自然選育簡單易行，可以達(dá)到純化菌種、防止菌種衰退、穩(wěn)定生產(chǎn)、提高產(chǎn)量等目的。 ? 目前發(fā)酵工業(yè)中應(yīng)用的生產(chǎn)菌株大部分是誘變育種得來的。 如紫外線、 X射線、 ?射線、快中子、超聲波等 誘變劑 物理誘變劑 化學(xué)誘變劑 生物誘變劑 噬菌體、轉(zhuǎn)座子 誘變育種的基本方法 原始菌株（出發(fā)菌株） 細(xì)胞或孢子懸液制備 活細(xì)胞計數(shù) 誘變劑處理 活細(xì)胞計數(shù) 中間培養(yǎng) 突變株分離 初篩 復(fù)篩 生產(chǎn)性能試驗 誘變預(yù)備處理 誘 變 育 種 的 工 作 程 序 誘變部分 篩選部分 （ 1）、出發(fā)菌株的選擇 選擇時注意以下幾點： 1）選擇對誘變劑敏感性強、變異幅度大的菌株作為出發(fā)菌株。 例如， 在金霉素生產(chǎn)菌的誘變中，失去（黃色）色素的變異菌株作為出發(fā)菌株則產(chǎn)量會不斷提高。 紫外線 (Uv) ? 使用歷史較久、廉價、危險性小、效果好，應(yīng)用較廣 ? 對誘變最有效的波長是 260nm左右 ( 253265nm) ? 作用機制 主要是形成胸腺嘧啶二聚體以改變 DNA生物活性 ,造成菌體變異甚至死亡 . 誘變劑的選擇與劑量確定？？ （ 3）、誘變發(fā)生的比較 快中子 ? 中子是不帶電荷的粒子，可由回旋加速器、靜電減速器或原子反應(yīng)堆產(chǎn)生。 ? 慢中子的效應(yīng)同 ?射線、 ?射線和電子等照射時引起的基本相同，快中子較 X射線、 ?射線具有較大的電離密度，因而能更多地引起點突變和染色體畸變。是被使用得最早的一種誘變劑。 亞硝基胍 (NTG) ? 是亞硝基烷基類化合物，可誘發(fā)營養(yǎng)缺陷型突變，不經(jīng)淘汰便可直接得到 12%至 80%的營養(yǎng)缺陷型菌株，有超級誘變劑之稱。 誘變劑的選擇 1． 堿基類似物和羥胺 具有很高的特異性 ， 但很少使用 ， 回復(fù)突變率高 ， 效果不大 。 4． 紫外線 仍十分有效 。 ? 對一般微生物而言，誘變率往往隨誘變劑劑量的增高而增高，但達(dá)到一定程度后，再提高劑量，反而會使誘變率下降。 誘變劑專一性 ? 誘變劑誘導(dǎo)的堿基對取代的專一性已在大腸桿菌中進(jìn)行了廣泛的研究。 ? 紫外線誘發(fā) 了各種各樣的突變，但它太弱，對放線菌不太有用。 而用電離輻射進(jìn)行工作時 ， 設(shè)備費用大 ， 并要注意安全性 。 ◆ 方法： 讓變異處理后細(xì)胞在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)幾小時，以讓細(xì)胞的遺傳物質(zhì)復(fù)制，讓細(xì)胞繁殖幾代，以得到純的變異細(xì)胞。 基因工程的別名 基因拼接技術(shù)或 DNA重組技術(shù) 操作環(huán)境 生物體外 操作對象 基因 操作水平 DNA分子水平 基本過程 剪切 → 拼接 → 導(dǎo)入 → 表達(dá) 結(jié)果 人類需要的基因產(chǎn)物 ? 1973年科恩 (Cohen,S.)等人進(jìn)一步將酶切后的外源DNA 片段與質(zhì)粒 DNA鏈接起來 ,構(gòu)成一個重組質(zhì)粒(rebinant plasmid),并將這個重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌細(xì)胞 。 基因工程菌操作程序 原理和方法 ? 在一個微生物菌種的初級代謝和次級代謝生物合成途徑中，常常有少則幾個多至幾十個基因參與，其中一些編碼了限速步驟的酶，這些所謂的關(guān)鍵酶基因表達(dá)量的多少直接與生物合成的速率有關(guān)。 ? 因此，選擇一個適宜的高效表達(dá)系統(tǒng)，才能保證表達(dá)產(chǎn)物能夠高效表達(dá)。 原核生物基因表達(dá)的調(diào)控 乳糖代謝基因表達(dá)調(diào)控圖解： (沒有乳糖時 ) Ｒ
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1