微生物的遺傳變異和育種(1)-資料下載頁
2025-01-14 00:13本頁面
【正文】 ｃ． DNA聚合酶 ｄ．連接酶。 二、突變與育種 （一）自發(fā)突變與育種 從生產(chǎn)中選育 ：在日常生產(chǎn)過程中，微生物也會以一定頻率發(fā)生自發(fā)突變。富于實際經(jīng)驗和善于細致觀察的人們就可及時抓住這類良機來選育優(yōu)良的生產(chǎn)菌株。例如，從污染噬菌體的發(fā)酵液中有可能分離到抗噬菌體的新菌株。 定向培育優(yōu)良品種 ：定向培育是指用某一特定因素長期處理某微生物的群體，同時不斷的對它們進行移種傳代，以達到積累并選擇相應的自發(fā)突變株的目的。由于自發(fā)突變 的 頻率較低，變異程度較輕微，所以培育新種的過程十分緩慢。與誘變育種、雜交育種和基因 工程技術相比，定向培育法帶有“守株待兔” （二）誘變育種 誘變育種 ：是指利用物理或化學誘變誘變劑處理均勻分散的微生物細胞群，促進其突變率顯著提高，然后采用簡便、快速、和高效的篩選方法，從中挑選出少數(shù)符合育種目的的突變株，以供生產(chǎn)或科研之用。 誘變育種的基本環(huán)節(jié) （以產(chǎn)量突變?yōu)槔? 誘變育種的幾個工作原則 ⑴ 選擇簡便有效的誘變劑 ：誘變劑主要有兩大類，即物理誘變劑和化學誘變劑。物理誘變劑如紫外線、 X射線、 γ射線和快中子等；化學誘變劑種類極多，主要有烷化劑、堿基類似物和吖啶類化合物。一切 生物的遺傳物質(zhì)都是核酸，尤其是 DNA， 一切誘變劑的作用機制都是引起 DNA分子結構的改變。因此，凡對微生物有效的誘變劑，對高等生物同樣有效，反之亦然。 艾姆斯試驗 （ Ames test）： 是 70年代中期所發(fā)明的利用微生物營養(yǎng)缺陷型的回變來檢出化學致癌劑的一種方法。其基本原理是：鼠傷寒沙門氏菌的組氨酸缺陷型（ his） 菌株在基本培養(yǎng)基 []的平板上不能生長，如發(fā)生回復突變則能生長。 ⑵挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株 ： ①最好是經(jīng)過生產(chǎn)中選育過的自發(fā)變異菌株； ②采用具有有利性狀的菌株； ③選擇已經(jīng)發(fā)生其它變異的菌株作為出發(fā)菌株；④在細菌中曾發(fā)現(xiàn)一類稱為增變菌株的變異菌株，它們對誘變劑的敏感性比原始菌株大為提高，故更適宜作出發(fā)菌株。 ⑶處理單孢子（或單細胞）懸液 ： ①處理均勻； ②避免長出不純的菌落 ③表型延遲現(xiàn)象：表型的改變落后于遺傳型改變的現(xiàn)象。 ⑷選用最適劑量 ：誘變劑的作用：①提高突變的頻率；②擴大產(chǎn)量變異的幅度；③使產(chǎn)量變異向正變 (即提高產(chǎn)量的變異 )或負變 (即降低產(chǎn)量的變異 )的方向移動。例如 ，采用殺菌率為 70～ 75%的相對劑量。 ⑸充分利用符合處理的協(xié)同效應 ：誘變劑的復合處理常呈現(xiàn)一定的協(xié)同效應。復合處理有幾類：一類是兩種或多種誘變劑的先后使用；第二類是同一種誘變劑的重復使用；第三類是兩種或多種誘變劑的同時使用。 ⑹利用和創(chuàng)造形態(tài)、生理與產(chǎn)量間的相關指標 ⑺設計采用高效篩選方案 篩選工作分為初篩和復篩兩步。初篩以量為主（選留較多有生產(chǎn)潛力的菌株），復篩以質(zhì)為主（對少量潛力大的菌株代謝產(chǎn)物量作精確測定）。 （ 8）創(chuàng)造新型篩選方法 營養(yǎng)缺陷型菌株的篩選 ⑴與篩選營養(yǎng)缺陷型有關的三類培養(yǎng)基 ① 基本培養(yǎng)基：（ MM， minimal medium） 僅能滿足某微生物的野生型菌株生長需要的最低成分組合培養(yǎng)基，可用 []表示。 ②完全培養(yǎng)基：（ CM， plete medium） 可滿足一切營養(yǎng)缺陷型菌株營養(yǎng)需要的天然或半組合培養(yǎng)基，可用 [+]表示。 ③補充培養(yǎng)基：（ SM， supplemental medium） 只能滿足相應的營養(yǎng)缺陷型菌株的生長需要的組合培養(yǎng)基，可用 [A]或 [B]表示。 ⑵與營養(yǎng)缺陷型突變有關的三類遺傳型個體 ①野生型（ wild type） 從自然界分離到的任何微生物在其發(fā)生營養(yǎng)缺陷突變之前的原始菌。其遺傳型可用 [A+B+]表示。 ②營養(yǎng)缺陷型（ auxotroph） 野生型菌株經(jīng)誘變處理后，喪失了代謝途徑中某種酶的合成能力，只能在加有該酶合成產(chǎn)物的培養(yǎng)基上才能生長，此類突變菌株，稱為營養(yǎng)缺陷型菌株。 B營養(yǎng)缺陷型的遺傳型可用 [A+B]表示， A營養(yǎng)缺陷型則可以用 [AB+]表示。 ③原養(yǎng)型（ prototroph） 營養(yǎng)缺陷型菌株經(jīng)回復突變或重組后產(chǎn)生的菌株，其營養(yǎng)要求上與野生型相同，均為 [A+B+]。 ⑶ 營養(yǎng)缺陷型的篩選方法 ① 誘變處理 ② 淘汰野生型 ： 抗生素法：青霉素適用于細菌 ， 制霉菌素適用于真菌 。 菌絲過濾法：適用于絲狀生長的真菌和放線菌 。 ③ 檢出缺陷型 ： 夾層培養(yǎng)法： 4層 限量補充法：加入微量（ %以下）的蛋白胨或相應物質(zhì)。 逐個撿出法： CM和 MM平板上對應點種。 影印接種法： ④ 鑒定缺陷型 ： 生長譜法（ auxanography）： 菌液＋ MM＋ 微量營養(yǎng)物
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