第六章微生物的遺傳變異與菌種選育(文件)
【正文】 釀酒廠生產(chǎn)酒精后的酵母 ， 不能供面包廠作引子用 。 其主要過程包括以下基本過程： ? 1． 菌絲聯(lián)結(jié) 發(fā)生在一些形態(tài)上沒有區(qū)別的 ， 但在遺傳性狀上可以有差別的兩個同種親本的體細(xì)胞 （ 單倍體 ） 間 。 核融合后產(chǎn)生雜合子核的頻率也是極低的 ， 如構(gòu)巢曲霉和米曲霉為 105～ 10 7 。 ? ③ 菌種的保藏： 一切生產(chǎn)菌種都要使它避免死亡和生產(chǎn)性能的下降 ， 這是菌種保藏工作的任務(wù) 。 ? ② 營養(yǎng)缺陷型營養(yǎng)類別的鑒定 。 必要時這種粘性末端也可用人工方法合成 。 而相鄰的核苷酸 ， 在 DNA連接酶的作用下也能形成磷酸二酯鍵 ， 這樣就完成了目的基因與質(zhì)粒 DNA（ 或噬菌體 DNA） 的重組 ， 得到的是一個完整的具有復(fù)制能力的環(huán)狀 DNA重組體 ， 即 “ 雜種質(zhì)粒 ”（ 或雜種噬菌體 ） 。 ? 6． 篩選 、 繁殖 當(dāng)前 ， 由于分離純凈的基因功能單位還很困難 ， 所以通過重組后的 “ 雜種質(zhì)粒 ” 的性狀是否都符合原定的 “ 設(shè)計藍(lán)圖 ” ， 以及它能否在受體細(xì)胞內(nèi)正常增殖和表達等 ， 都還需要經(jīng)過仔細(xì)檢查 ， 以便能在大量個體中設(shè)法篩選出所需要性狀的個體 ， 然后才可加以繁殖和利用 。細(xì)菌芽胞用沙土管保藏；霉菌的孢子多用麩皮管保藏 。 （ 三 ） 防止菌種退化的措施 1． 控制傳代次數(shù) 2． 創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件 3． 利用不同類型的細(xì)胞進行移種傳代 4． 采用有效的菌種保藏方法 （ 四 ） 退化菌種的復(fù)壯 。 ? 5． 寄主保藏法 用常規(guī)方法保藏的動植物病原菌和病毒 。 ? 2． 干燥保藏法 主要是指把菌種接種到適當(dāng)載體上 ， 在干燥條件下進行保藏 。 載體必須具有自我復(fù)制的能力 ， 一般可利用質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化作用或噬菌體的轉(zhuǎn)導(dǎo)作用 ， 將供體基因帶入受體細(xì)胞內(nèi) 。 ? 3． 體外重組 將上述分別處理過的目的基因和細(xì)菌質(zhì)粒 DNA片段 （ 或噬菌體核酸 ） 放在試管中 ， 在較低溫度 （ 5～ 6℃ ） 下混合 “ 退火 ” 。 20種氨基酸的排列編組 第一組 第二組 第三組 第四組 第五組 第六組 第七組 第八組 第九組 丙氨酸 谷氨酸 亮氨酸 絲氨酸 精氨酸 谷氨酰氨 賴氨酸 蘇氨酸 天冬酰氨 甘氨酸 蛋氨酸 色氨酸 天冬氨酸 組氨酸 苯丙氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 異亮氨酸 脯氨酸 纈氨酸 原生質(zhì)體融合育種 ? 細(xì)胞 （ A+B— ） 細(xì)胞 （ A— B+） ? 脫壁處理 脫壁處理 ? 原生質(zhì)體 （ A+B— ） 原生質(zhì)體 （ A— B+） ? 混合 ? ? 加融合劑 ? 原生質(zhì)體融合 ? 涂平板 （ 原生質(zhì)體再生 ） ? 形成菌落 ? ? 檢出重組子菌落 （ A+B+） 轉(zhuǎn)基因工程菌株的構(gòu)建 ? 1． 提取目的基因 用密度梯度離心方法分別從供體細(xì)胞中提取所需要的 DNA即目的基因和作為載體的細(xì)菌質(zhì)粒或噬菌體核酸 ， 目的基因也可通過化學(xué)方法人工合成 。 一、從自然界中分離篩選菌種的方法步驟 采 樣 增殖培養(yǎng) 純種分離 純 培 養(yǎng) 生產(chǎn)性能測定 方法、地點、時間和周圍環(huán)境記錄 純種分離的原則就是使培養(yǎng)物獲得單個菌落： 1．稀釋分離法 2． 平板劃線分離法 ⑴ 涂菌 ： ⑵ 劃線分離 ： ①分步劃線法 ； ②一次劃線法： 3． 組織分離法 測定代謝產(chǎn)物或其它目的性狀 （一）誘變育種的一般步驟和方法 出發(fā)菌株 同步培養(yǎng) 使菌細(xì)胞處于相同或接近的生理狀態(tài) 單細(xì)胞（或單孢子）菌懸液的制備 單細(xì)胞或單孢子的意義 酵母或霉菌孢子 106 /ml 、細(xì)菌 108 /ml 誘變劑的選擇及其劑量的確定 以致死率為 90％ ～ 99％ 為宜 誘變處理 ① 物理誘變劑 ② 化學(xué)誘變劑 ? 確定出發(fā)菌株 ? ↓ ? 菌種的純化選優(yōu) ? ↓← 出發(fā)菌株的性能鑒定 ? 同步培養(yǎng) ? ↓ ? 制備單細(xì)胞 （ 或單孢子 ） 懸液 ? ↓← 活菌濃度測定 ? 誘變劑的選擇與確定誘變劑量的預(yù)試驗 ? ↓ ? 誘變處理 ? ↓ ? 平板分離 ? ↓ 計形態(tài)變異的菌落數(shù) ， 計算突變率 ? 挑取疑似突變菌落純培養(yǎng) ? ↓ ? 突變體的初步篩選 ? ↓← 用簡單快捷的方法 ? 重復(fù)篩選 ? ↓← 搖瓶發(fā)酵試驗 ? 選出突變體 （ 根據(jù)情況進行生產(chǎn)試驗或重復(fù)誘變處理 ） 二、微生物的誘變育種 二、微生物的誘變育種 （二）變異菌株的初步篩選 紙片培養(yǎng)顯色法 透明圈法 瓊脂塊培養(yǎng)法 1 篩選用培養(yǎng)基 ⑴ 基本培養(yǎng)基：凡是能滿足某種野生型菌株營養(yǎng)要求的最低成分的合成培養(yǎng)基 ， 稱為基本培養(yǎng)基；常以 ‘ []’ 表示； ⑵ 在基本培養(yǎng)基中加入一些富含氨基酸 、 維生素及含氮堿基之類的天然有機物質(zhì)如蛋白胨 、 酵母膏等 ， 以滿足該微生物的各種營養(yǎng)缺陷型菌株都能生長繁殖的培養(yǎng)基 ， 稱為完全培養(yǎng)基 ， 常用 ‘ [+]’ 表示； ⑶ 在基本培養(yǎng)基中只是有針對性地加入某一種或某幾種營養(yǎng)缺陷
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