【正文】 誘變劑的選擇：紫外線、X射線、亞硝酸鹽等 誘變劑量的選擇：殺菌率為70～75%的紫外線 突變體的篩選,2. 誘變育種的主要步驟,66,第六十六頁，共八十一頁。,六、遺傳工程(y237。chu225。n gōngch233。ng)（Genetic engineering）,3. 誘變育種應用(y236。ngy242。ng) 微生物馴化 獲得某些難降解物質(zhì)的優(yōu)良降解菌,5. 質(zhì)粒育種應用 石油(sh237。y243。u)降解功能菌的構建 烴類和抗汞質(zhì)粒菌的構建,4. 質(zhì)粒育種 質(zhì)粒是原核微生物中除染色體外一類攜帶遺傳物質(zhì)的環(huán)狀DNA片斷，它能夠決定微生物的某些性狀?？梢詫煞N或多種微生物通過細胞結合或細胞融合技術，使供體菌的質(zhì)粒轉移到受體均體內(nèi)，使受體菌同時具有多種功能。,67,第六十七頁，共八十一頁。,誘變育種：是用物理或化學的誘變劑使誘變對象內(nèi)的遺傳物質(zhì)（DNA）的分子結構(fēn zǐ ji233。 ɡ242。u)發(fā)生改變，引起性狀變異并通過篩選獲得符合要求的變異菌株的一種育種方法。,誘變育種具有極其重要的實踐意義。當前發(fā)酵工業(yè)和其他(q237。tā)微生物生產(chǎn)部門所使用的高產(chǎn)菌株，幾乎毫無例外地都是通過誘變育種而明顯提高其生產(chǎn)性能的。,誘變(y242。u bi224。n)育種,68,第六十八頁，共八十一頁。,誘變(y242。u bi224。n)育種的步驟：,原始(yu225。nshǐ)菌種,純化(chn hu224。),斜面/肉湯培養(yǎng),單孢子/單細胞懸液,誘變劑處理,平板分離,移至斜面,小試,中試,初篩,復篩,計算存活率,觀察形態(tài)變異，挑單菌落,良種保藏,原菌種特性鑒定,69,第六十九頁，共八十一頁。,誘變育種的基本(jīběn)過程：,選擇選擇合適(h233。sh236。)的出發(fā)菌株 ↓ 制備待處理的菌懸液 ↓ 誘變處理 ↓ 篩選 ↓ 保藏和擴大試驗,70,第七十頁，共八十一頁。,七、基因工程(jīyīn gōngch233。ng)（Genetic engineering）,50年代(ni225。nd224。i)——遺傳物質(zhì)的研究 70年代——基因工程誕生,1. 定義(d236。ngy236。)：,用人為的方法把供體生物DNA導入受體生物中，并在其中“安家落戶”，進行正常的復制表達，從而獲新物種的一種育種技術。 是一種分子水平上的遺傳重組技術。,71,第七十一頁，共八十一頁。,①用人為的方法，把供體生物的DNA大分子提取出來， ②在離體的條件下，用工具酶進行切割(qiēgē)后， ③把它與載體（vector）的DNA分子連接起來， ④然后與載體一起導入受體生物。,2. 步驟(b249。zh242。u)：,72,第七十二頁，共八十一頁。,目的(m249。d236。)基因的取得：,供體細胞中提取分離(fēnl237。) 合成,載體(z224。itǐ)的選擇：,對載體的要求,具有自我復制能力 能在受體細胞內(nèi)大量增殖 最好只有一個限制性內(nèi)切酶的切口（使供體DNA 接合在一定位置上） 有一種選擇性遺傳標志，以便追蹤,常用：細菌質(zhì)粒、噬菌體。 最常用：PBR32抗四環(huán)素、青霉素性基因。 表達抗藥性可以用選擇性培養(yǎng)基檢出它們。,73,第七十三頁，共八十一頁。,重組(zh242。nɡ zǔ)載體引入受體細胞,最廣泛(guǎngf224。n)被應用的是E.coli、Bacillus subtilis（枯草桿菌）。,引入方法(fāngfǎ),轉化（質(zhì)粒作載體） 病毒感染,E. coli 一般不發(fā)生轉化，但發(fā)現(xiàn)CaCl2能促進E. coli對DNA的吸收。,基因的體外重組,內(nèi)切酶處理后,兩者混合在低溫下（5～6176。C）混合“退火”；,目的基因縫補上載體的缺口（動力:氫鍵作用而相互吸引并形成共價結合)。,篩選優(yōu)秀菌株,74,第七十四頁，共八十一頁。,75,第七十五頁，共八十一頁。,3. 基因工程(jīyīn gōngch233。ng)在環(huán)境保護中的應用,工業(yè)上：高性能發(fā)酵(fā ji224。o)微生物的育種、酶、抗生素的生產(chǎn)。,農(nóng)業(yè)(n243。ngy232。)上：,固氮菌的基因轉移到根系微生物或直接給植物； 把降解木質(zhì)素分解酶的基因轉移導酵母菌使之 能利用稻草、 枯桿等生產(chǎn)酒精； 改良農(nóng)作物。,醫(yī)療上：遺傳病的治療等。,76,第七十六頁，共八十一頁。,八、微生物的馴化(x249。nhu224。)——活性污泥馴化(x249。nhu224。),馴化是獲得高效(ɡāo xi224。o)微生物（群）的有效方法。,1. 馴化(x249。nhu224。)的定義Acclimation, adaptation,一般：獲得新的能力的過程 （新的分解能、抗有毒物質(zhì)特性）。狹義：獲得新的降解能力的過程。,2.馴化機理：,①獲得所需的基因（突變、基因重組） ②降解酶的誘導或抑制作用的解除,③降解微生物的的高濃度化（選擇性繁殖，形成優(yōu)勢種群）,77,第七十七頁，共八十一頁。,好氧、間歇、負荷(f249。h232。)上升法 好氧、連續(xù)、負荷上升法 厭氧/好氧、間歇、負荷上升法 好氧、間歇、高負荷一定 好氧、連續(xù)、高負荷一定 厭氧/好氧、間歇、高負荷一定,3. 影響馴化(x249。nhu224。)的因素,1）馴化操作(cāozu242。)方式,中村（1990）活性污泥對苯酚的馴化,viiv, iiii, vii ——有利性,規(guī)律：間歇有利于連續(xù)。,78,第七十八頁，共八十一頁。,2）接種(jiēzh242。ng)微生物的種類,活性污泥、土壤(tǔrǎng)、接觸污水的底泥、排放溝積泥,3）水的硬度(y236。ngd249。)的影響,硬水優(yōu)于軟水?！哕浰形⒘繝I養(yǎng)鹽不足 （Vashon R. D，1982） Nitrilotriacetate (NTA) 去除率達90%時所需時間，硬水18天，軟水28天,4）原生動物的影響,原生動物底存在將延長馴化周期。降解細菌被捕食，例如：城市污水中PNP的降解。,79,第七十九頁，共八十一頁。,九、核酸探針雜交和PCR技術在環(huán)境保護(hu225。nj236。ng bǎoh249。)中的應用,PCR（Polymerase Chain Reaction）DNA多聚酶鏈式反應， 可以(kěyǐ)將環(huán)境中微量的DNA分子擴增后，進行檢測。,核酸探針：標記的DNA片斷(pi224。ndu224。n)與未知DNA結合，可以用來檢測水環(huán)境中的病毒等,80,第八十頁，共八十一頁。,內(nèi)容(n232。ir243。ng)總結,第三章 細菌的生長和遺傳變異。分離 活的SIII菌。原核微生物：每一個核質(zhì)體(zh236。 tǐ)中只有一個裸露的、在光學。結構：具有超級螺旋結構，分子量106－108Da（道爾頓）。1）R因子－R質(zhì)粒。它只涉及一對堿基被另一對堿基所置換。根據(jù)化學誘變劑是直接還是間接地引起置換，可把置換的機制分成以下兩類來討論。通過接合而獲得新性狀的受體細胞就是接合子（conjugant）。遺傳工程方法包括兩個水平的研究：一種是細胞水平。80,第八十一頁，共八十一頁。