微生物的遗传变异与育种(1)

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,微生物的遗传变异与育种,第七章,第二节 基因突变与诱变育种,一、基因突变：,（一）突变类型：,细胞形态,形态突变型,菌落形态,营养缺陷型,生化突变型,抗性突变,抗原性突变,（包括细胞内部、表面成分的 改变）,致死性突变型,（合成关键性酶的基因发生了突变，则表现 出致死突变）,条件致死突变型：,如突变为温度敏感型（,37,死，,25,活）,其它突变型：毒力突变、糖发酵突变、产量、产品突变等,按表型分,温度敏感型突变,（二）突变的特点：,1,）不对应性：,环境与变异无对应性,2,）,自发性,：,非人为的诱变因素下发生,3,）稀有性：,生物体的自发突变率为,10,-10,10,-12,4,）独立性：,一个基因的突变对其它基因突变无 影响,5,）诱变性：,诱变剂可提高突变率,1010,5,倍,6,）稳定性：,突变性状稳定、可遗传,7,）可逆性：,有回复突变,二、突变与育种,（一）自发突变与生产育种,1.,生产选育：,群体培养中个别的变异个体表现出,生长优势，发现突变种后，随时分离、纯化。,2.,定向培育：,用特定的环境长期处理某一微生物,群体,同时不断对其移种、传代，以达到积累,和选择合适的自发突变 体的一种育种方法,.,（二）诱变育种,1.,概念：,诱变育种,是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质（,DNA,）,的分子结构发生改变，引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。,2.,诱变剂：,2,）种类：,物理因子（,phisical,agents),化学因子,(chemical agents),转座子,(transposable elements),物理诱变剂：,U.V,、,、,、,快中子、超声波等。,1,）概念：,凡能提高基因突变频率的理化因素,。,化学诱变剂：,氮芥、硫酸二乙酯、亚硝基胍、,NTG,、叠氮胸腺嘧啶（,AIT,）、吖啶类染料等；,Ames test,：,对化学诱变剂做检测,菌种,：鼠伤寒沙门氏菌,his,-,；组氨酸营养缺陷型，对诱变剂敏感。,原理,：利用组氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌,his,-,易回复突变的性能；突变菌株（,his,-,）在基本培养基上不长；而发生回复突变则能够生长。,Ames test,方法示意图,用途,：用于检测食品、饮料、药物和饮水等样品的中致癌物,方法,：纸片点试法,在不含组氨酸的培养基上涂布组氨酸营养缺陷菌株（,His,-,）的菌液，将浸有待测物的纸片贴在其上，观察纸片周围是否有菌生长。,优点,：简便、快速、灵敏、准确,第三节 基因重组,原核生物的基因重组,真核生物的基因重组,基因重组：,把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起，经遗传物质重新组合后，形成新遗传型个体的方式。,基因重组,分子水平的杂交,一般杂交,细胞水平,一、原核生物的基因重组,（一）转化（,transformation),受体菌,(receptor),直接吸收来自供体菌,(donor),的,DNA,片段，通过交换，将其整合到自己的基因组中，再经复制就使自己变成一个,转化子,(transformation),。,这种受体菌接受供体菌的,DNA,片段而获得部分新的遗传性状的现象，,称,转化或转化作用。,概念：,转化的全过程（以噬菌体为例）,（二）转导,(,transduction),以噬菌体为媒介，把供体细胞的,DNA,片段携带到受体细胞中，通过交换与整合，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为,转导。,获得新遗传性状的受体细胞，称,转导子,。,概念：,（三）接合,(conjugation),供体与受体细胞直接接触，,借性菌毛,传递大段,DNA,的过程。在受体细胞中发生交换、整合，使之获得供体菌的遗传性状的现象，称为,接合,。通过接合而获得新性状的受体细胞就称,接合子,。,概念：,（四）原生质体融合（,protoplast fusion,）,使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合，并发生遗传重组以产生融合子（,fusant,）,的过程。,过程：,二、真核微生物的基因重组,（一）有性杂交,一般指性细胞间的接合和随之发生的染色体重组，并产生新遗传型后代的一种育种技术。,凡是,能产生有性孢子的酵母菌或霉菌,，原则上都能采用与高等动、植物杂交育种相似的有性杂交方法进行育种。,（二）准性杂交,（,parasexual,hybridization,）,同种异株的两个体细胞融合，不经减数分裂而导致低频基因重组发生的一种繁殖方式。（,单倍体体细胞重组,）,1.,准性生殖,2.,准性生殖的意义：,对一些没有有性过程但有重要生产价值的半知菌来说，,准性生殖提供了一个重要的手段,。如构巢曲霉。,3.,过程,1,）菌丝联结（,anastomosis,）,;,2,）,形成异核体（,heterocaryon,）,;,细胞质、核交流形成异核菌丝体。,3,）核配（,caryogamy,),形成杂合二倍体,;,特点：频率低，,10,-5,10,-7,促成：樟脑熏蒸、紫外、高温,4,）体细胞交换和单倍体化,微生物菌种保藏的原理是在,低温,、,干燥,、,隔绝空气,和,断绝营养,等环境条件下，是菌体处于代谢不活跃状态。,