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1、第四章微生物的遗传变异现在学习的是第1页，共67页第一节第一节 微生物的遗传微生物的遗传 一、遗传和变异的物质基础一、遗传和变异的物质基础DNA生物遗传的物质基础是什么？生物遗传的物质基础是什么？答案是答案是DNA。亲亲代代将将各各种种遗遗传传性性状状通通过过DNA传传递递给给子子代代，子子代代获获得得DNA后后形形成成一一定定的的蛋蛋白白质质，将将遗传特性表现出来。遗传特性表现出来。现在学习的是第2页，共67页什么方法最终证明了遗传的什么方法最终证明了遗传的物质基础是物质基础是DNA呢？呢？1.1.格格里里菲菲斯斯经经典典转转化化实实验验（19281928）及及埃埃弗弗里里、麦麦克克劳劳德德
2、、麦卡蒂等人的转化补充实验（麦卡蒂等人的转化补充实验（19411941）。）。2.2.赫赫西西和和蔡蔡斯斯大大肠肠杆杆菌菌T2T2噬噬菌菌体体感感染染大大肠肠杆杆菌菌实实验验。（19521952）3.3.植物病毒拆分重建，植物病毒拆分重建，Fraenkel-ConratFraenkel-Conrat（19561956）（一）三个经典转化实验（一）三个经典转化实验现在学习的是第3页，共67页格里菲斯经典转化实验（格里菲斯经典转化实验（1928）肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验R型菌型菌（粗糙、（粗糙、无毒性）无毒性）S型菌型菌（光滑、（光滑、有毒性）有毒性）多多糖糖类类荚荚膜膜现在学习的是第
3、4页，共67页将将R型活菌注入小鼠体内型活菌注入小鼠体内一段时间后一段时间后现在学习的是第5页，共67页将将S型活菌注入小鼠体内型活菌注入小鼠体内一段时间后一段时间后现在学习的是第6页，共67页将杀死的将杀死的S型菌注入小鼠体内型菌注入小鼠体内一段时间后一段时间后现在学习的是第7页，共67页将将R型活菌与杀死的型活菌与杀死的S型菌注入小鼠体内型菌注入小鼠体内一段时间后一段时间后细菌发生转化，性状的转化可以遗传。细菌发生转化，性状的转化可以遗传。现在学习的是第8页，共67页DNA蛋白质蛋白质多糖多糖RNADNA是遗传物质是遗传物质（二）（二）引引起起R型型肺肺炎炎球球菌菌转转化化结结果果现在学习
4、的是第9页，共67页二、遗传物质二、遗传物质DNA（一）（一）DNA的结构的结构 19531953年，年，WatsonWatson、CrickCrick提出提出DNADNA的的双螺旋模型双螺旋模型双螺旋模型双螺旋模型，为合，为合理解释遗传物质的各种功能奠定了基础。理解释遗传物质的各种功能奠定了基础。WatsonCrickWatsonCrick模型是模型是右手螺旋右手螺旋右手螺旋右手螺旋，碱基的平面对，碱基的平面对DNADNA分子分子的中轴是垂直的。的中轴是垂直的。现在学习的是第10页，共67页DNADNA的化学结构（的化学结构（1 1）脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸AG CT基本单位脱氧核苷
5、酸基本单位脱氧核苷酸现在学习的是第11页，共67页DNADNA的化学结构（的化学结构（2 2）A腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸G鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸C胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类现在学习的是第12页，共67页DNADNA的化学结构（的化学结构（3 3）连连 接接 ATGCATGC现在学习的是第13页，共67页现在学习的是第14页，共67页（二）基因（二）基因基因是一切生物体内储存遗传信息的、有自基因是一切生物体内储存遗传信息的、有自我复制能力的遗传功能单位。是分子我复制能力的遗传功能单位。是分子上一个具有
6、特定碱基顺序，即核苷酸顺序的上一个具有特定碱基顺序，即核苷酸顺序的片断。片断。基因是具有固定的起点和终点的核苷酸或密基因是具有固定的起点和终点的核苷酸或密码的线性序列。码的线性序列。现在学习的是第15页，共67页三、遗传物质的存在状态三、遗传物质的存在状态(一一)在真核生物中的存在状态在真核生物中的存在状态 1 1、染色体、染色体 染色体染色体染色体染色体DNADNADNADNA的分子量真核生物大于原核生物。的分子量真核生物大于原核生物。真核生物的染色体为线状结构。真核生物的染色体为线状结构。DNADNA和组蛋白等蛋白结合。和组蛋白等蛋白结合。DNADNA中存在大量的不编码中存在大量的不编码D
7、NADNA序列序列序列序列(如内含子如内含子如内含子如内含子)。现在学习的是第16页，共67页2、染色体外的、染色体外的DNA 细胞器细胞器细胞器细胞器中的中的DNADNADNADNA 真核微生物的染色体外的真核微生物的染色体外的真核微生物的染色体外的真核微生物的染色体外的DNADNADNADNA主要存在细胞器中。主要存在细胞器中。细胞器包括叶绿体、线粒体等。其细胞器包括叶绿体、线粒体等。其细胞器包括叶绿体、线粒体等。其细胞器包括叶绿体、线粒体等。其DNADNADNADNA分子结分子结分子结分子结构与原核生物的染色体相同，为环状。具有独构与原核生物的染色体相同，为环状。具有独构与原核生物的染色
8、体相同，为环状。具有独构与原核生物的染色体相同，为环状。具有独立的复制能力。立的复制能力。立的复制能力。立的复制能力。现在学习的是第17页，共67页(二二)原核生物和病毒中的存在状态原核生物和病毒中的存在状态1 1、染色体、染色体DNA细菌的遗传物质细菌的遗传物质双链环状双链环状DNA;无组蛋白与其相结合无组蛋白与其相结合;与细胞膜结合与细胞膜结合;只有一个复制启始位点只有一个复制启始位点。病毒中则有病毒中则有DNA或或RNA，双链或单链，线状或环状。，双链或单链，线状或环状。现在学习的是第18页，共67页2、质粒、质粒质粒（质粒（plasmid）：一种独立于核基因组以外，具有自主复制）：一种
9、独立于核基因组以外，具有自主复制能力的小型闭合环状能力的小型闭合环状dsDNA分子。分子。（1）定义）定义大小：大小：1.5300kb，仅相当，仅相当于核基因组的于核基因组的1%，携带有，携带有数个到数十个甚至上百个基因。数个到数十个甚至上百个基因。现在学习的是第19页，共67页可以游离态形式或附加体（可以游离态形式或附加体（episome）的形式存在；）的形式存在；（2）性质）性质可转移性；可转移性；赋于细菌特殊功能；赋于细菌特殊功能；可消除性；可消除性；具有自我复制能力。具有自我复制能力。现在学习的是第20页，共67页（3）质粒的主要种类）质粒的主要种类质粒所编码质粒所编码的功能的功能致育
10、因子致育因子（Fertility factor，F因子）因子）抗性因子抗性因子（Resistance factor，R因子）因子）Col 质粒质粒（colicin plasmid）Ti 质粒质粒（tumor inducing plasmid）代谢质粒代谢质粒（Metabolic plasmid）现在学习的是第21页，共67页四、遗传过程四、遗传过程共分成四个阶段共分成四个阶段1.DNA1.DNA的复制的复制细胞将某特定段细胞将某特定段DNADNA链进行复制。链进行复制。2.mRNA2.mRNA的转录的转录DNADNA双链打开后，以单链为模板，按照碱基配对原则复制双链打开后，以单链为模板，按照碱
11、基配对原则复制RNARNA。将将DNADNA上的信息转给上的信息转给RNARNA。现在学习的是第22页，共67页3.3.翻译翻译 由由tRNAtRNA完成。通过反密码子与完成。通过反密码子与mRNAmRNA密码子的互补，密码子的互补，tRNAtRNA破译氨基酸的密码，进而将所需氨基酸送到核糖破译氨基酸的密码，进而将所需氨基酸送到核糖体处。体处。4.4.蛋白质的合成蛋白质的合成 特定的碱基顺序密码送到核糖体，氨基酸按照顺特定的碱基顺序密码送到核糖体，氨基酸按照顺序连接在一起，在酶的作用下形成多肽链，进而形成序连接在一起，在酶的作用下形成多肽链，进而形成蛋白质，最终将遗传信息表达出来。蛋白质，最终
12、将遗传信息表达出来。现在学习的是第23页，共67页基因突变（基因突变（gene mutation):泛指细胞内遗传物质的分子结构泛指细胞内遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传的变化。或数量突然发生的可遗传的变化。基因突变基因突变狭义：狭义：基因突变（点突变）基因突变（点突变）广义：广义：基因突变和染色体畸变基因突变和染色体畸变一、基因突变一、基因突变第二节 微生物的变异现在学习的是第24页，共67页二、突变类型二、突变类型（一）突变株的表型（一）突变株的表型选择性突变株选择性突变株营养缺陷型营养缺陷型形态突变型形态突变型条件致死突变型条件致死突变型抗性突变性抗性突变性非选择性突变株非选择性
13、突变株抗原突变型抗原突变型产量突变型产量突变型（二）突变率：（二）突变率：一般基因的自发突变率为一般基因的自发突变率为10-6-9现在学习的是第25页，共67页（三）突变的特性（三）突变的特性1、自发性和不对应性、自发性和不对应性2、自发突变概率低、自发突变概率低3、独立性、独立性4、稳定性、稳定性5、诱变性、诱变性6、可逆性、可逆性现在学习的是第26页，共67页（一）自发突变（一）自发突变机制机制机制机制 背景辐射和环境因素；背景辐射和环境因素；微生物自身有害代谢物的诱变效应，如过氧化氢；微生物自身有害代谢物的诱变效应，如过氧化氢；互变异构效应互变异构效应酮式至烯醇式酮式至烯醇式。三、基因突
14、变的机理现在学习的是第27页，共67页一对碱基被另外的一对碱基置换。转换(transition)：即DNA链中的一个嘌呤被嘌呤或嘧啶被嘧啶所置换。颠换(transversion)：即一个嘌呤被嘧啶或嘧啶被嘌呤所置换。（二）诱发诱变1、碱基的置换现在学习的是第28页，共67页2、移码突变诱变剂使DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增加或缺失，从而使后面的全部遗传密码发生转录和转译错误。现在学习的是第29页，共67页转座因子转座因子(transposible element),跳跃基因跳跃基因(jumping gene)可在染色体上移动，而且还可从一个染色体可在染色体上移动，而且还可从一个染色体跳
15、到另一个染色体，能改变自身位置的一段跳到另一个染色体，能改变自身位置的一段DNA顺序，称为顺序，称为-，或跳跃基因，或可移动基因。，或跳跃基因，或可移动基因。从基因组一个位置转移到另一个位置从基因组一个位置转移到另一个位置-即转位。即转位。转位因子转位因子3、染色体畸变现在学习的是第30页，共67页四、四、DNA的损伤及其修复的损伤及其修复嘧啶嘧啶嘧啶二聚体嘧啶二聚体UV1、光复活作用、光复活作用嘧啶二聚体嘧啶二聚体嘧啶嘧啶光解酶光解酶现在学习的是第31页，共67页（二）切除修复（暗修复）（二）切除修复（暗修复）（三）重组修复（三）重组修复 从另外相同或相似的从另外相同或相似的DNA分子上取得
16、相应的片段来修复损分子上取得相应的片段来修复损伤的伤的DNA。这种修复。这种修复DNA的双的双链要重新排列组合，所以叫重链要重新排列组合，所以叫重组修复。组修复。（四）（四）SOS修复修复 DNA紧紧急修复基因。急修复基因。现在学习的是第32页，共67页基因重组（遗传重组）：指两个基因组内的遗传基因，通过一定的途径转移到一起，形成新的稳定基因组的过程。原核生物基因重组：转化、转导、接合和原生质体融合。真核生物基因重组：有性杂交.准性杂交.原生质体融合。第三节第三节 微生物的基因重组微生物的基因重组现在学习的是第33页，共67页一、原核微生物的基因重组（一）转化（transformation）1
17、、概念概念：转化（作用）是受体菌直接吸收供体菌的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象。转化因子：起转化作用的供体细胞DNA片段。现在学习的是第34页，共67页2 2、转化的特点、转化的特点1）转化一般只发生在同一物种或近缘物种之间。目前只在肺炎双球菌、大肠杆菌、芽抱杆菌属、嗜血菌属、假单胞杆菌属等属的某些菌种和少数真菌中发现。2）受体细胞只有处于感受态阶段才能吸收供体的 DNA（即转化因子）。细菌处于感受态是因为其表面有一种吸附DNA的受体。现在学习的是第35页，共67页 3、转化过程：、转化过程：可分四步可分四步（1 1）供体供体DNADNA片段与受体细胞表面的膜结合片段与受体细胞表面的膜
18、结合，其中一条其中一条链被核酸酶水解，另一条进入细胞。链被核酸酶水解，另一条进入细胞。（2 2）同源区内发生基因重组，同源区内发生基因重组，进入受体菌的一条进入受体菌的一条DNADNA片段片段寻找同源区，在同源区进行基因重组。寻找同源区，在同源区进行基因重组。（3 3）基因重组的杂合区基因重组的杂合区随同受体随同受体DNADNA一起复制。一起复制。（4 4）重组细胞分裂重组细胞分裂，形成一个转化子和一个仍保持受体，形成一个转化子和一个仍保持受体原来基因型的子代。原来基因型的子代。现在学习的是第36页，共67页转化转化过程过程现在学习的是第37页，共67页（二）转导（transductlo）1、
19、概念概念：以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移入受体菌，使受体菌获得新的性状。转导现象是辛德尔（NZinder）和莱德贝尔格（JLederberg）在1952年研究鼠伤寒沙门氏菌重组时发现的。由于绝大多数细菌都有噬菌体，因而转导作用远较转化作用普遍。2、分类、分类 普遍性转导（普遍性转导（generalizedtransduction）局限性转导（局限性转导（restrictedtransduction）现在学习的是第38页，共67页概念：概念：通过噬菌体将供体菌通过噬菌体将供体菌任意任意DNA片段片段转移至受体菌的转移至受体菌的转导现象。转导现象。普遍普遍性转性转导的导的过程过程 因
20、为错误是随机的，被因为错误是随机的，被包装包装的的DNA可以是可以是供体菌染色体供体菌染色体上上的的任何部分任何部分，故称为普遍性转导。，故称为普遍性转导。现在学习的是第39页，共67页 概念概念：前噬菌体两侧的宿主染色体基因转移前噬菌体两侧的宿主染色体基因转移给受体菌的过程。给受体菌的过程。现在学习的是第40页，共67页（三）接合 1、概念：供体菌（“雄性”）通过性菌毛与受体菌（“雌性”）直接接触，把F质粒传递给后者，使后者获得若干新遗传性状的现象。通过接合而获得新遗传性状的受体细胞称为接合子。F+F-有质粒,菌毛无质粒,菌毛F+菌菌F 菌菌现在学习的是第41页，共67页2、接合的特点：1）
21、需要供体菌和受体菌的直接接触；）需要供体菌和受体菌的直接接触；2）是一种较为低级的有性生殖方式；）是一种较为低级的有性生殖方式；3）能发生接合作用的细菌大多数是革兰氏阴）能发生接合作用的细菌大多数是革兰氏阴性菌；性菌；如大肠杆菌及假单胞菌等。少数革兰氏阳性菌，如链霉菌属、诺卡如大肠杆菌及假单胞菌等。少数革兰氏阳性菌，如链霉菌属、诺卡氏菌属等也能发生接合作用。氏菌属等也能发生接合作用。4）接合作用的雄性菌体内含有性因子）接合作用的雄性菌体内含有性因子F因子，因因子，因而称为雄性菌株，常用而称为雄性菌株，常用F+表示；雌性菌株缺少表示；雌性菌株缺少F因因子，用子，用F-表示。表示。5）F因子是一种
22、染色体外的环状因子是一种染色体外的环状DNA。现在学习的是第42页，共67页二、真核微生物的基因重组二、真核微生物的基因重组（一）有性杂交（一）有性杂交(sexual hybridization)有性杂交指性细胞间的接合和随之发生的染色体重组，并产生有性杂交指性细胞间的接合和随之发生的染色体重组，并产生新的遗传型后代的一种育种技术。新的遗传型后代的一种育种技术。现在学习的是第43页，共67页（二）准性杂交（二）准性杂交(parasexual reproduction)有一类不产生有性孢子的丝状真菌，不经过减数裂就能导致有一类不产生有性孢子的丝状真菌，不经过减数裂就能导致低频率基因重组并产生重组
23、子生殖过程称为准性生殖。低频率基因重组并产生重组子生殖过程称为准性生殖。现在学习的是第44页，共67页（三）原生质融合原生质融合1、原生质融合过程、原生质融合过程现在学习的是第45页，共67页2、操作步骤：、操作步骤：（1 1）加标记或选择具标记亲株）加标记或选择具标记亲株 （2 2）制备原生质体）制备原生质体选择合适的酶系选择合适的酶系*制备原生质体应注意几个问题制备原生质体应注意几个问题:菌龄菌龄酶浓度酶浓度 酶处理时间及温度酶处理时间及温度 pH 渗透压稳定剂渗透压稳定剂 现在学习的是第46页，共67页（3 3）原生质体融合）原生质体融合 助融方法：助融方法：化学：化学：PEG(聚乙二醇
24、聚乙二醇)物理方法：激光、高压脉冲电场物理方法：激光、高压脉冲电场现在学习的是第47页，共67页电融合法的过程分为两个阶段：第一阶段是原生质体在电场的作用下，产生极化，排列成串球状，细胞间两两相互粘连；第二阶段是在高压电场力的作用下，粘连成串的原生质体的细胞膜磷脂双分子层发生微团化，使生物膜自然的融合。现在学习的是第48页，共67页（4 4）原生质体再生）原生质体再生（5 5）融合子的选择）融合子的选择直接法直接法：将融合液涂布于不补充两亲株必须营养物（基础培养基）或补充有两种抗药性标记对应药物的培养基（选择培养基）上，直接筛选出杂合子。间接法间接法：将融合液涂布于营养丰富的再生培养基上，使未
25、融合的和融合的都生长出来，然后用影印法接种在对应的基础培养基或选择培养基上，经过对照选出杂合子。现在学习的是第49页，共67页一、诱变育种一、诱变育种(breeding by induced mutation)是通过人工方法处理微生物，使之发生突变，并运是通过人工方法处理微生物，使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的优良菌株用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的优良菌株选育出来的过程。选育出来的过程。（一）诱变育种的概念（一）诱变育种的概念第四节第四节 人工构建新菌株人工构建新菌株现在学习的是第50页，共67页（二）诱变育种的程序诱变育种的程序 性能测定出发菌株 菌种纯化
26、制备斜面孢子或悬 活菌计数 形态观察诱变剂处理平板涂布挑变异 性能初测 性能精测菌于平板培养斜面传代放大试验菌种保藏并用于生产现在学习的是第51页，共67页 分为物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂分为物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂三类三类：1、物理诱变剂物理诱变剂：物理诱变剂包括非电离辐射的紫外线、物理诱变剂包括非电离辐射的紫外线、激光和离子束，还有能引起电离辐射的激光和离子束，还有能引起电离辐射的x x射线、射线、射线、快中子、射线、快中子、射线、射线、射线和超声波等。射线和超声波等。在微生物诱变育种中前四种较常用。2 2、化学诱变剂：、化学诱变剂：有十多种有十多种,如亚硝酸、硫酸二乙酯
27、如亚硝酸、硫酸二乙酯（DESDES）、亚硝基胍（）、亚硝基胍（NTGNTG）、氮芥、乙烯亚胺、）、氮芥、乙烯亚胺、5-5-溴尿嘧啶、溴尿嘧啶、吖啶黄等。吖啶黄等。对生物有对生物有“三致三致”作用：致突变、致畸变、致癌变。作用：致突变、致畸变、致癌变。（二）诱变剂的种类（二）诱变剂的种类现在学习的是第52页，共67页（三）出发菌株的选择（三）出发菌株的选择出发菌株即用于育种的原始菌株。选择好出发菌株，相当重要。（四）孢子（或菌体）悬浮液的制备（四）孢子（或菌体）悬浮液的制备 用生理盐水或缓冲液来制备。现在学习的是第53页，共67页（五）性能测定（五）性能测定 1、粗测(初筛)例如：要测定某菌是否
28、产生蛋白酶及其活力大小，可在例如：要测定某菌是否产生蛋白酶及其活力大小，可在酪素平板上看有无透明圈及其大小。酪素平板上看有无透明圈及其大小。2、精测（复筛）例如：1）柠檬酸生产菌）柠檬酸生产菌黑曲霉黑曲霉的选育的选育:采用微量滴管接种采用微量滴管接种,纸片培养方法纸片培养方法,根据指示根据指示剂变色圈直径的比值进行初筛；剂变色圈直径的比值进行初筛；2）蛋白酶生产菌）蛋白酶生产菌酱油曲霉酱油曲霉的选育的选育:根据酪蛋白培养基上透明圈直径和菌落直径的根据酪蛋白培养基上透明圈直径和菌落直径的比值进行复筛；比值进行复筛；3）头孢霉素头孢霉素生产菌的选育生产菌的选育:按抑菌圈直径和菌落直径的比值进行复筛
29、。按抑菌圈直径和菌落直径的比值进行复筛。其结果与摇瓶发酵产量一致，提高了筛选效率。其结果与摇瓶发酵产量一致，提高了筛选效率。现在学习的是第54页，共67页二、基因工程 是指基因水平下的遗传工程，将某一生物体（供体）的遗传信息在体外人工与载体相接(重组)，构成重组DNA分子，然后转入另一生物(受体)细胞中，使被引进的外源DNA片段在受体内部得以表达和遗传。现在学习的是第55页，共67页（一）基因工程技术的基本过程：（一）基因工程技术的基本过程：5、筛选出带有重组、筛选出带有重组DNA分子的转化细胞分子的转化细胞1、目的基因目的基因DNA片段的准备片段的准备2、载体制备、载体制备3、含目的基因的、
30、含目的基因的DNA片段与载体相连接片段与载体相连接4、将重组分子送入受体细胞并于其中受制，扩增。、将重组分子送入受体细胞并于其中受制，扩增。现在学习的是第56页，共67页DNA重组技术图示：重组技术图示：现在学习的是第57页，共67页1973 Cohen1973 Cohen第一例成功的克隆实验第一例成功的克隆实验19781978 GenentechGenentech公司公司 人胰岛素人胰岛素 世界上第一种基世界上第一种基因工程蛋白药物；因工程蛋白药物；19821982 第一个基因工程药物第一个基因工程药物-重组人胰岛素在英、美获准重组人胰岛素在英、美获准使用；使用；19851985 第一批转基
31、因家畜（兔、猪和羊），中国转基因第一批转基因家畜（兔、猪和羊），中国转基因鱼；鱼；（二）基因工程技术的成功应用现在学习的是第58页，共67页1993 1993 基因工程西红柿在美国上市；基因工程西红柿在美国上市；1997 1997 英国罗斯林研究所英国罗斯林研究所 多莉羊；多莉羊；1999.9 1999.9 中国获准加入人类基因组计划中国获准加入人类基因组计划.负责测定人类负责测定人类基因组全部序列的基因组全部序列的1%1%；2000.6.26 2000.6.26 科学家公布人类基因组工作草图；科学家公布人类基因组工作草图；2001.2.11 2001.2.11 公布人类基因组基本信息。公布人
32、类基因组基本信息。现在学习的是第59页，共67页（一）常见的菌种退化现象：1、菌落和细胞形态改变例如某些放线菌或霉菌在斜面上多次传代后，产生“光秃”型，出现生长不齐或不产生孢子的退化。这种退化是不利于生产的。2、生产性能的下降：例如发酵菌株的发酵能力下降，代谢产物减少等，都是明显的退化。3、对生长环境的适应能力减弱：例如抗噬菌体菌株变为敏感菌株，原来能利用某种物质的能力降低等。三、菌种的退化与保藏现在学习的是第60页，共67页（二）菌种退化的原因（二）菌种退化的原因1有关基因的自发突变2育种后未经很好的分离纯化3培养条件的改变4污染杂菌 （三）防止退化的措施（复壮）（三）防止退化的措施（复壮）
33、1.控制传代次数，降低自发突变的几率;2.创造良好的培养条件;3.利用不易衰退的细胞传代;4.采用有效的保藏方法;5.经常进行分离纯化。现在学习的是第61页，共67页（四）菌种的保藏（四）菌种的保藏 1、菌种保藏的基本原理、菌种保藏的基本原理 根据微生物的生理、生化特点，选用优良菌株,最好是它们的休眠体,人工地创造适合于休眠的环境条件,即干燥、低温、缺氧等,使微生物的代谢活动处于最低的状态但又不至于死亡,从而达到保藏的目的。2、菌种保藏的常用方法 一种好的菌种保藏方法，首先应能长期保持菌种原有优良性状不发生变异，同时也应考虑到方法本身的简便和经济。现在学习的是第62页，共67页2、菌种保藏的常
34、用方法（1）斜面冰箱保藏法）斜面冰箱保藏法 将菌种接在适当的斜面上，待其生长丰满后，可放在将菌种接在适当的斜面上，待其生长丰满后，可放在44冰冰箱中保藏。箱中保藏。此法一般可保藏此法一般可保藏3 3个月左右。个月左右。各类菌种均可用此法进行保藏。各类菌种均可用此法进行保藏。（2）半固体穿刺保藏法）半固体穿刺保藏法 将菌种接入半固体直立柱中，然后进行培养。待长好后，放入将菌种接入半固体直立柱中，然后进行培养。待长好后，放入44冰箱中保藏。冰箱中保藏。此法可保藏半年左右，它适用于细菌、酵母的菌种保藏。此法可保藏半年左右，它适用于细菌、酵母的菌种保藏。现在学习的是第63页，共67页3、石蜡油封存法、
35、石蜡油封存法 将无菌石蜡油加入到上述保藏的菌种中，使菌种与将无菌石蜡油加入到上述保藏的菌种中，使菌种与空气隔绝，则保藏效果更佳，一般可保藏三年左右。根空气隔绝，则保藏效果更佳，一般可保藏三年左右。根据同样的道理，用灭菌的据同样的道理，用灭菌的橡皮塞橡皮塞代替原来的棉花塞，效果也代替原来的棉花塞，效果也是好的。是好的。4砂土管保藏法砂土管保藏法 取过筛（取过筛（6060目）河砂，用目）河砂，用1010盐酸浸泡、用水洗净后，盐酸浸泡、用水洗净后，烘干。再取瘦土，以烘干。再取瘦土，以4 4：1 1量混合，装入小试管、灭菌后，滴量混合，装入小试管、灭菌后，滴入几滴菌种悬液，用接种针搅匀。然后放入干燥器
36、中，抽气入几滴菌种悬液，用接种针搅匀。然后放入干燥器中，抽气干燥，放入低温处保藏。此法一般可保藏干燥，放入低温处保藏。此法一般可保藏1 1至数年。至数年。它适用于产生孢子的微生物的保藏它适用于产生孢子的微生物的保藏。现在学习的是第64页，共67页5冷冻干燥保藏法冷冻干燥保藏法 将用灭菌牛奶做成的高浓度的菌液装入灭菌的安瓿将用灭菌牛奶做成的高浓度的菌液装入灭菌的安瓿瓶中，放在低温条件下抽气干燥，使其中的水分因瓶中，放在低温条件下抽气干燥，使其中的水分因升华作用逸出，而形成完全干燥的菌块，然后将安升华作用逸出，而形成完全干燥的菌块，然后将安瓿瓶在真空条件下融封。这种方法因菌体内的水分瓿瓶在真空条件
37、下融封。这种方法因菌体内的水分全部被抽掉，无法进行任何代谢作用，所以保藏期全部被抽掉，无法进行任何代谢作用，所以保藏期很长。一般可在很长。一般可在5 5年以上。年以上。它适用于各大类微生物的保藏。它适用于各大类微生物的保藏。现在学习的是第65页，共67页原理：液氮的温度可达-196，远远低于新陈代谢作用的停止温度（-130）。操作方法及步骤：1）选择安培管：2）保护剂：常用的保护剂是10%的甘油，用保护剂制成菌液，装入安培管的量为0.2-1mL。3）冻结：液氮法的关键是先把微生物从常温过渡到低温，这样细胞在接触低温前，使细胞内自由水通过膜渗出而不使其遇冷形成冰晶而伤害细胞。美国的ATCC采用先
38、将菌液降温到0，再以每分钟1的速度一直降低到-35，然后才在液氮管中降温，由于液氮容易挥发，使温度上升，冰晶状态发生变化，从而导致菌体死亡，所以要注意定期补加液氮。4）重新培养：在重新培养之前，要先将安培管从冰箱中取出，在35-40水浴中迅速解冻，当安培管温度生至0时即可打开安培管。将菌种移至适宜的培养基上培养。6、液氮超低温保藏法现在学习的是第66页，共67页3 3、保藏机构、保藏机构（1）国内:中国微生物菌种保藏委员会（CCCCM）中国培养物保藏中心（CCTCC）（2）国外：美国典型培养物保藏中心（ATCC）荷兰霉菌中心保藏所（CBS）英国国家典型菌种保藏所（NCTC）日本大板发酵研究所（IFO）现在学习的是第67页，共67页