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 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 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 ：吖啶類染料（吖啶橙等）、 ICR類化合物。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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