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正文內(nèi)容

微生物的遺傳變異與育種(編輯修改稿)

2025-02-10 00:08 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 缺失 :ABC AB ABCA.. 移碼突變 誘變 添加: ABC A BCAB… 缺失: abc ghijkl …… 重復(fù): abc abc def…… 基因突變 畸變 添加 插入: abc pqr def…… 易位: abc pqr ghi…… 倒位: abc fed ghi…… 自發(fā)突變 (一 )、誘發(fā)突變 誘發(fā)突變: 通過(guò)人為的方法,用物理、化學(xué)或生物因素顯著提高自發(fā)突變頻率的手段。 堿基置換: 一對(duì)堿基被另一對(duì)堿基所置換。 (1)、種類(lèi) ①轉(zhuǎn)換: 從一種嘌呤變到另一嘌呤 或從一種嘧啶到另一嘧啶,可稱為轉(zhuǎn)換 ; ②顛換: 從嘌呤到嘧啶或從嘧啶到嘌呤,則稱它為顛換。 (2)、引起置換的誘變劑 直接引起置換的誘變劑 :亞硝酸、羥胺、各種烷化劑等。 其作用是 :引起一個(gè)或幾個(gè)堿基發(fā)生生化反應(yīng)。 間接引起置換的誘變劑: 堿基類(lèi)似物,如 5溴尿嘧啶, 5氨基尿嘧啶, 8氮鳥(niǎo) 2氨基嘌呤, 6氯嘌呤等。 其作用是 :通過(guò)活細(xì)胞的代謝活動(dòng)摻入到 DNA分子中。 移碼突變: DNA序列中一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)核苷酸增加或缺失而使該處后面的全部遺傳密碼的閱讀框架改變,進(jìn)一步引起轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯錯(cuò)誤的基因突變。 (1)、移碼突變的種類(lèi) a 第三個(gè)密碼子中增添一個(gè)堿基 ABC ABC AB+ CAB CAB CAB CAB ….. b 第二個(gè)密碼子缺失一個(gè)堿基 ABC BCA BCA BCA BCA …… c 增添一個(gè)缺失一個(gè),又恢復(fù)正常 ABC ABC AB+ CAB CAB CAC ABC ABC ABC …… d 增添三個(gè)堿基引起一段不正常 ABC AB+ CAB +CA B+C ABC ABC ABC…… e 缺失三個(gè)堿基引起一段不正常 ABC ACA BCA BAB CAC ABC ABC ABC …… 缺失 B C B (2)、引起移碼突變的誘變劑 誘變劑 :吖啶類(lèi)染料(吖啶橙等)、 ICR類(lèi)化合物。吖啶橙和 5氨基吖啶對(duì)噬菌體有效; ICR- 191對(duì)細(xì)菌有效, 溴化乙錠對(duì)酵母菌小菌落有效 作用機(jī)制: 它們的結(jié)構(gòu)與一個(gè)嘌呤 嘧啶對(duì)很相似,能嵌入兩個(gè)相鄰的 DNA堿基對(duì)間,使雙螺旋部分解開(kāi),造成堿基 增添或缺失。 染色體畸變: 某些強(qiáng)烈理化因子引起 染色體結(jié)構(gòu)上的缺失、重復(fù)、插入、移位和倒位,以及染色體數(shù)目的變化。 誘變劑: 電離輻射、烷化劑、亞硝酸等 作用機(jī)制 (二 )、自發(fā)突變:生物體在無(wú)人工干預(yù)下自然發(fā)生的低頻率突變 ,約為 106 七、紫外線對(duì) DNA的損傷及其修復(fù) (一 )、誘變機(jī)理 (或損傷原因):在 UV照射下, DNA分子中相鄰嘧啶會(huì)形成二聚體及水合物。造成局部 DNA分子無(wú)法配對(duì),引起死亡或突變。 (二 )、修復(fù)方式 光復(fù)活作用 (需要可見(jiàn)光 ) 帶嘧啶二聚體的 DNA分子在黑暗中與光解酶結(jié)合,在可見(jiàn)光下酶被激活,使二聚體分解成單體。 切除修復(fù) 第三節(jié) 育種 選種 :根據(jù)微生物的特性,采用各種分離篩選方法,從自然界中或從生產(chǎn)實(shí)踐中選出適合人們要求的菌種。 育種 :是根據(jù)微生物遺傳變異的原理,在已有的菌種基礎(chǔ)上,采用誘變或雜交的方法,迫使菌種發(fā)生變異,然后在變異的菌株中挑選符合生產(chǎn)要求的菌種。此菌株在某些性能上比原種有所提高。 一、從自然界中選種 步驟 :樣品采集 增殖培養(yǎng) 初篩 復(fù)篩 傳代穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 菌株終選 性能測(cè)定 粗測(cè) (初篩 ): 定性鑒別產(chǎn)物,一般在培養(yǎng)皿上進(jìn)行。 精測(cè) (復(fù)篩 ) :定量測(cè)定產(chǎn)物,并確認(rèn)產(chǎn)物。 二、自發(fā)突變育種 定向培育優(yōu)良菌株 定向培育: 是一種利用微生物的自發(fā)突變,并采用特定的選擇條件,通過(guò)對(duì)微生物群體不斷移植以選育出優(yōu)良菌株的方法。 卡介苗法: 牛型結(jié)核分枝桿菌 牛膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基 移種 230代 得終選菌株 從生產(chǎn)中選種 特點(diǎn) 三、誘變育種 誘變育種: 誘變育種是利用物理、化學(xué)等誘變因素處理微生物群體,誘發(fā)基因發(fā)生突變,然后根據(jù)育種目標(biāo),從無(wú)定向的突變株中,篩選出我們所需要的菌種。 (一 )、誘變育種的程序 出發(fā)菌株 菌種純化 制備斜面孢子或菌懸液 誘變處理 平板涂布 初篩 復(fù)篩 傳代穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 放大試驗(yàn) 致死率確定 性能精測(cè) 活菌計(jì)數(shù) 性能初測(cè) 活菌計(jì)數(shù) 性能測(cè)定 菌種保藏 并用于生產(chǎn) 出發(fā)菌株選擇 選擇依據(jù): 1)選用來(lái)自于生產(chǎn)的自發(fā)突變菌株; 2)選有利于進(jìn)一步研究的菌株; 3)選用幾次誘變處理均提高產(chǎn)量的菌株; 4)選用形態(tài)發(fā)生變異以后的菌株等 (二 )、誘變育種要點(diǎn) 孢子(或菌體)懸浮液的制備 (1)、 菌選用原則 a、 單核菌或孢子 酵母菌 :一般是單核的; 細(xì)菌 :球菌一般單核,桿菌大多數(shù)含有兩個(gè)核;霉菌: 菌絲細(xì)胞常是多核,黑曲霉、黃色青霉的分生孢子等也單核,鏈孢霉、米曲霉的孢子中平均有 5~ 6個(gè)核;放線菌 :菌絲細(xì)胞常是多核,分生孢子大部分單核。 b、菌齡: 細(xì)菌:對(duì)數(shù)期的細(xì)胞;真菌和放線菌:剛成熟的孢子。 (2)、 制備方法: 微生物細(xì)胞 液體中呈分散、懸浮狀態(tài)
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