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1、1Chapter8微生物的遗传和变异微生物的遗传和变异Section1遗传变异的物质基础遗传变异的物质基础一一.遗传与变异遗传与变异heredityvariation子子代代与与亲亲代代的的相相似似现现象象为为遗遗传传，遗遗传传保保证证了物种的稳定性；了物种的稳定性；子子代代与与亲亲代代的的差差异异现现象象为为变变异异，变变异异推推动动物种进化与发展。物种进化与发展。表表型型phenotype：遗遗传传特特性性在在一一定定环环境境条条件件下的具体表现。下的具体表现。变变异异是是可可遗遗传传的的，物物种种的的特特性性改改变变不不一一定定都是变异，非变异的特性改变不能遗传。都是变异，非变异的特性改
2、变不能遗传。注意：遗传是相对的；变异则是绝对的。注意：遗传是相对的；变异则是绝对的。2二二.遗传变异的物质基础遗传变异的物质基础(一一)证明核酸是遗传物质基础的经典实验证明核酸是遗传物质基础的经典实验1.1944年年Avery的的转转化化实实验验证证实实了了Griffith在在1928年年的的发发现现：肺肺炎炎链链球球菌菌S型型DNA成成功功转转化化R型型，首首次次证证明明S型型荚荚膜膜的的遗遗传传信信息息为为DNA。2.1953年年Hershey等等的的搅搅拌拌试试验验：证证实实DNA是噬菌体的遗传物质。是噬菌体的遗传物质。3.1955年年Fraenkel-Conrat的的TMV的的重重组组
3、试试验验：证实证实RNA也是遗传物质。也是遗传物质。4.1953年年Watson和和Crick的的DNA双螺旋结构双螺旋结构模型：分子生物学和分子遗传学的诞生。模型：分子生物学和分子遗传学的诞生。3肺炎链球菌转化试验肺炎链球菌转化试验4搅拌试验搅拌试验5(二二)遗遗传传物物质质在在细细胞胞中中存存在在方方式式RNA病病毒毒不不在讨论范围在讨论范围1.细胞水平细胞水平单核细胞和多核细胞；单核细胞和多核细胞；2.细细胞胞核核水水平平真真核核生生物物细细胞胞核核，原原核核生生物物核质体；核外染色体：细胞器、质粒等；核质体；核外染色体：细胞器、质粒等；3.染染色色体体水水平平真真核核微微生生物物含含多
4、多条条染染色色体体，原核微生物的核质体为单个环状染色体；原核微生物的核质体为单个环状染色体；4.核核酸酸水水平平细细胞胞生生物物的的遗遗传传物物质质是是DNA，分分子子生生物物病病毒毒的的遗遗传传物物质质部部分分DNA，部部分分RNA；5.基基因因水水平平具具有有自自主主复复制制能能力力的的、遗遗传传物物质的最小功能单位，质的最小功能单位，1909年提出。年提出。基因表达基因表达性状决定；基因型性状决定；基因型+环境环境=表型表型原核生物的基因表达系统：原核生物的基因表达系统：操纵子操纵子=调节基因调节基因+操纵基因操纵基因+结构基因结构基因6.密码子水平密码子水平负载遗传信息的基本单位，负载
5、遗传信息的基本单位，1961年年Kornberg破译遗传密码；破译遗传密码；7.核苷酸水平核苷酸水平最低突变单位或交换单位。最低突变单位或交换单位。6细胞与基因的比喻细胞与基因的比喻7细胞核、染色体、染色质、细胞核、染色体、染色质、DNADNA、碱基对、碱基对8细胞中的细胞中的DNADNA复制及基因表达简图复制及基因表达简图9mRNA上的密码子上的密码子10遗传密码表遗传密码表11(三三)原核生物质粒原核生物质粒plasmid游游离离于于原原核核生生物物基基因因组组外外，具具有有独独立立复复制制能力的小型环状能力的小型环状DNA分子，构型为分子，构型为cccDNA1.质粒特性：质粒特性：质粒是
6、一种独立的复制子质粒是一种独立的复制子replicon；携带染色体所不具有的基因，可赋予细胞携带染色体所不具有的基因，可赋予细胞一定功能；一定功能；严紧型复制或松弛型复制；严紧型复制或松弛型复制；少数质粒可在细胞之间发生转移；少数质粒可在细胞之间发生转移；质粒在某些环境条件下可消失；质粒在某些环境条件下可消失；质粒具有整合与重组功能等。质粒具有整合与重组功能等。12大肠杆菌染色体与质粒大肠杆菌染色体与质粒DNA132.细菌质粒简介细菌质粒简介1)F因因子子fertilityfactor：性性因因子子，与与细细菌菌接接合合有有关关，存存在在于于肠肠道道细细菌菌、假假单单胞胞菌菌、链链球球菌菌等；
7、等；2)R因因子子resistancefactor：抗抗性性因因子子，可可转转移移，与抗药性有关，存在于肠道菌、葡萄球菌等；与抗药性有关，存在于肠道菌、葡萄球菌等；3)Col因因 子子 colicinogenic factor：ColE1和和ColIb；前前者者无无接接合合作作用用，用用于于基基因因工工程程技技术术领域；领域；4)Ti质质粒粒tumorinducedplasmid：大大型型质质粒粒，引起双子叶植物根癌，植物基因工程载体引起双子叶植物根癌，植物基因工程载体5)巨巨大大质质粒粒megaplasmid：根根瘤瘤菌菌质质粒粒，具具有固氮基因；有固氮基因；6)降降解解性性质质粒粒：在在假
8、假单单胞胞菌菌中中发发现现的的系系列列质质粒粒，分分解解樟樟脑脑、辛辛烷烷、二二甲甲苯苯、水水杨杨酸酸、萘萘等。等。真核微生物酵母也具有质粒：真核微生物酵母也具有质粒：2u质粒等。质粒等。14细菌染色体与质粒示意细菌染色体与质粒示意15*可可动动遗遗传传因因子子Mobilegeneticelements：DNA分子内分子内(间间)移动位置的一段移动位置的一段DNA序列序列1)插插入入序序列列IS：800-1400bp不不等等，仅仅携携带带转转座有关基因，不给予细菌附加表型；座有关基因，不给予细菌附加表型；2)转转座座子子Tn：携携带带赋赋予予细细菌菌某某种种遗遗传传特特性性的的基因，通常是抗性
9、基因；基因，通常是抗性基因；3)Mu噬噬菌菌体体：大大肠肠杆杆菌菌整整合合型型温温和和噬噬菌菌体体，整合部位随机。整合部位随机。注注意意大大肠肠杆杆菌菌温温和和噬噬菌菌体体、P1和和Mu之之间间的溶源性区别。的溶源性区别。16Section2微生物的突变微生物的突变Mutation一一.突变率和基因符号突变率和基因符号每每个个细细胞胞在在每每世世代代中中发发生生突突变变的的概概率率突突变率变率A+和和A-代表原养型和缺陷型；代表原养型和缺陷型；Ar和和As代表抗性和敏感。代表抗性和敏感。二二.突变的遗传学基础突变的遗传学基础1.基基置置换换：转转换换transition和和颠颠换换transv
10、ersion的概念；的概念；2.基因缺失或外源基因缺失或外源DNA片段插入；片段插入；3.移码突变：移码突变：ORF的读码错误；的读码错误；4.染色体畸变：缺失、重复、倒位、易位等染色体畸变：缺失、重复、倒位、易位等17碱基置换碱基置换18三三.微生物的突变类型微生物的突变类型1.营营养养缺缺陷陷型型auxotroph：丧丧失失合合成成生生长长因因子子能力，无法在基本培养基生长的突变类型；能力，无法在基本培养基生长的突变类型；2.抗抗性性突突变变型型resistant：在在有有关关药药物物平平板板上上生长的突变类型；生长的突变类型；3.条件致死突变型条件致死突变型conditionalleth
11、al：在选择：在选择性条件下死亡的突变类型，如温度敏感；性条件下死亡的突变类型，如温度敏感；4.形形态态突突变变型型morphological：个个体体或或菌菌落落形形态发生改变的非选择型突变；态发生改变的非选择型突变；5.抗抗原原突突变变型型antigenic：抗抗原原结结构构发发生生改改变变导致新抗原的产生；导致新抗原的产生；6.产产量量突突变变型型yields：产产量量性性状状是是由由多多因因子子决决定，突变机制复杂；正变和负变。定，突变机制复杂；正变和负变。19四四.突突变变的的特特点点主主要要讨讨论论细细菌菌的的抗抗药药性性和和抗抗噬噬菌菌体体特特性性细细菌菌抗抗药药性性的的三三条条
12、途途径径：基基因因突突变、变、R因子转移、生理适应。因子转移、生理适应。1.不不对对应应性性：突突变变性性状状与与引引起起突突变变的的原原因因间间无无直直接接的的对对应应关关系系；抗抗药药性性、抗抗紫紫外外、耐耐高高温温中中的的药药物物、紫紫外外和和高高温温仅仅仅仅是是一一种种甄甄别别作作用。用。2.自发性：非人为因素可引发突变；自发性：非人为因素可引发突变；3.稀有性：突变率一般在稀有性：突变率一般在10-610-9之间；之间；4.独独立立性性：基基因因突突变变是是独独立立的的，突突变变对对细细胞胞是随机的，对基因也是随机的；是随机的，对基因也是随机的；5.诱变性：诱变剂可提高突变率；诱变性
13、：诱变剂可提高突变率；6.稳定性：变异性状是可遗传的；稳定性：变异性状是可遗传的；7.可可逆逆性性：基基因因可可发发生生正正向向突突变变，也也可可发发生生回复突变。回复突变。20五五.基因突变的自发性和非对应性的证明基因突变的自发性和非对应性的证明1.变量试验变量试验fluctuationtest1943年年Luria和和Delbruck设计设计2.涂布试验涂布试验Newcombeexp1949年年Newcombe设计设计3.影印培养试验影印培养试验replicaplating1952年年Lederberg设计设计21变量试验变量试验22影印培养试验影印培养试验23六六.自发突变自发突变1.自
14、发突变的原因自发突变的原因1)DNA复制：核苷酸的掺入错误复制：核苷酸的掺入错误2)微生物自身产生诱变物质微生物自身产生诱变物质3)环环境境对对微微生生物物的的诱诱变变作作用用：背背景景辐辐射射、环环境因素的积累作用等。境因素的积累作用等。2.自发突变的偶然性及其特点自发突变的偶然性及其特点自自发发突突变变概概率率很很低低，具具有有一一定定随随机机性性，但但存在突变热点，并与突变率有一定关系。存在突变热点，并与突变率有一定关系。突突变变热热点点hotspots：基基因因内内部部突突变变率率特特别别高高的位点。热点在突变中均存在。的位点。热点在突变中均存在。24七七.诱发突变诱发突变1.物理因素
15、诱变物理因素诱变1)紫紫外外线线：DNA对对紫紫外外线线具具有有强强烈烈吸吸收收，生生物学效应主要为产生嘧啶二聚体等；物学效应主要为产生嘧啶二聚体等；2)X射线和射线和射线：这是电离辐射；射线：这是电离辐射；2.化学因素诱变化学因素诱变1)碱碱基基结结构构类类似似物物：5-BU、5-dU、8-NG、5-AP等等2)与与碱碱基基发发生生反反应应的的诱诱变变剂剂：亚亚硝硝酸酸、烷烷化化剂等剂等3)移码诱变剂：丫啶类化合物移码诱变剂：丫啶类化合物诱变因素也是动物的致癌因素诱变因素也是动物的致癌因素255-溴尿嘧啶的诱变机制溴尿嘧啶的诱变机制26亚硝酸的诱变机制亚硝酸的诱变机制27移码诱变剂移码诱变剂
16、-丫啶类染料丫啶类染料28八八.突变的检出突变的检出1.抗抗性性突突变变株株：抗抗代代谢谢物物、抗抗代代谢谢类类似似物物、抗噬菌体、抗特定物质、抗金属离子等；抗噬菌体、抗特定物质、抗金属离子等；2.发发酵酵突突变变株株：主主要要是是碳碳源源利利用用突突变变株株，多多采用鉴别培养基；采用鉴别培养基；3.温温度度敏敏感感突突变变株株：选选择择性性条条件件培培养养或或死死亡亡的突变株，以温度甄别。的突变株，以温度甄别。29Section3原核微生物的遗传分析原核微生物的遗传分析一一.细菌的基因转移与重组细菌的基因转移与重组细菌基因转移的三种方式：细菌基因转移的三种方式：接合接合conjugation
17、、转化、转导、转化、转导1.接接合合：供供体体菌菌和和受受体体菌菌完完整整细细胞胞的的直直接接接接触而进行的大片段触而进行的大片段DNA的转移过程。的转移过程。1)大大肠肠杆杆菌菌杂杂交交试试验验：1946年年试试验验证证实实原原核核生物的接合现象生物的接合现象由由Lederberg设计设计A菌株：菌株：Met-Bio-B菌株：菌株：thr-leu-thi-在在完完全全培培养养基基上上混混合合培培养养再再涂涂布布于于基基础础培培养养基基后后出出现现Met+Bio+thr+leu+thi+；而而单单独独涂涂布者在基础培养基不出现任何菌落。布者在基础培养基不出现任何菌落。1952年年发发现现，大大
18、肠肠杆杆菌菌的的遗遗传传重重组组为为单单向向极极性性，据据此此将将大大肠肠杆杆菌菌分分为为F+和和F-,前前者者具具有有F因因子子，后后者者无无随随后后人人们们筛筛选选到到高高频频重重组组菌菌Hfr。302)接合菌株与接合菌株与F因子因子F因子基因组分三个区段：因子基因组分三个区段：自主复制区、重组区、转移区。自主复制区、重组区、转移区。大肠杆菌的大肠杆菌的F因子以二种形式存在：因子以二种形式存在：游离态和整合态；游离态和整合态；F+菌株：菌株：F因子为游离态，自主复制；因子为游离态，自主复制；Hfr菌菌株株：F因因子子整整合合在在宿宿主主染染色色体体的的一一定定部位并与之同步复制；部位并与之
19、同步复制；F菌菌株株和和F因因子子：携携带带宿宿主主染染色色体体基基因因的的F因子为因子为F因子；因子；31性繖毛介导的大肠杆菌接合性繖毛介导的大肠杆菌接合32质粒在确定供体菌和受体菌中的作用质粒在确定供体菌和受体菌中的作用33 3)几种杂交结果几种杂交结果F+F-杂杂交交：供供体体菌菌和和受受体体菌菌借借助助性性菌菌毛毛连连接接接接合合管管，F因因子子由由此此进进入入，F因因子子为为单单链链传输；结果是二个菌株均为传输；结果是二个菌株均为F+菌；菌；HfrF-：Hfr中中的的F因因子子推推动动宿宿主主染染色色体体(单单链链)顺顺序序进进入入受受体体菌菌F-，杂杂交交后后的的受受体体菌菌仍仍为
20、为F-菌株，原因：菌株，原因：F因子位于转移因子位于转移DNA的末端的末端因因F因因子子的的整整合合部部位位和和整整合合DNA的的断断裂裂部部位位固定，通过接合中断试验可用于基因作图固定，通过接合中断试验可用于基因作图FF-：F菌菌株株的的遗遗传传性性状状介介于于Hfr和和F+之之间间，杂杂交交后后的的受受体体菌菌变变为为F菌菌，该该接接合合方方式式称称为为F因子转导或性导。因子转导或性导。注注意意初初生生F菌菌和和次次生生F菌菌的的区区别别：次次生生菌菌株株F因子携带的基因为二倍体。因子携带的基因为二倍体。34大肠杆菌遗传图谱大肠杆菌遗传图谱35细菌接合过程中的细菌接合过程中的F质粒转移质粒
21、转移362.转化转化transformation1928年年Griffith和和1944年年Avery的试验的试验1)基本概念基本概念转转化化：受受体体细细胞胞直直接接吸吸收收来来自自供供体体细细胞胞DNA片段，使前者获得新的遗传性状的现象片段，使前者获得新的遗传性状的现象转转化化子子transformant：经经转转化化后后出出现现供供体体细细胞性状的受体细胞。胞性状的受体细胞。转化因子：具有转化活性的外来转化因子：具有转化活性的外来DNA片段片段感受态感受态competence：细菌能够从环境中吸收：细菌能够从环境中吸收DNA分子进行转化的生理状态。分子进行转化的生理状态。372)转化条件
22、转化条件受受体体菌菌：处处于于感感受受态态的的细细菌菌才才能能实实现现转转化化，有感受态因子或环境条件诱导；有感受态因子或环境条件诱导；外源外源DNA：高分子量和同源性。：高分子量和同源性。3)转化过程转化过程感感受受态态细细胞胞的的建建立立，用用Ca2+和和cAMP处处理理可可提高感受态水平；提高感受态水平；DNA的结合与摄取；的结合与摄取；转转化化因因子子与与细细胞胞染染色色体体重重组组：单单链链DNA与与染色体染色体DNA的同源段发生交换重组。的同源段发生交换重组。细菌转化的非普遍性和转化的低效率。细菌转化的非普遍性和转化的低效率。383.转导转导transduction定定义义：以以噬
23、噬菌菌体体为为媒媒介介，将将供供体体菌菌的的DNA片片段段转转移移到到另另一一细细菌菌并并使使后后者者发发生生遗遗传传变变异异的过程。的过程。获获得得新新的的供供体体细细胞胞性性状状的的受受体体细细胞胞称称为为转转导导子子transductant；携携带带供供体体DNA片片段段的的噬噬菌体称为转导噬菌体或转导颗粒。菌体称为转导噬菌体或转导颗粒。注注意意完完全全缺缺陷陷噬噬菌菌体体和和部部分分缺缺陷陷噬噬菌菌体体的的区别区别391)普普遍遍性性转转导导general转转导导噬噬菌菌体体可可携携带带供供体染色体的任意片段，且频率相同。体染色体的任意片段，且频率相同。转转 导导 现现 象象 的的 发
24、发 现现 1952年年 Zinder和和Lederberg设设计计的的U型型管管试试验验：P22介介导导的的遗遗传传重组；重组；普遍性转导的机制普遍性转导的机制包裹选择模型包裹选择模型P22噬噬菌菌体体的的转转导导机机制制：末末端端冗冗余余的的特特定定识别位点识别位点pac的切割包装用于宿主染色体。的切割包装用于宿主染色体。其其它它转转导导噬噬菌菌体体：P1、T4、Mu、枯枯草草杆菌噬菌体杆菌噬菌体PBS1等；等；流流产产转转导导abortive：被被转转导导进进入入受受体体细细胞胞的的DNA不能整合到宿主染色体上，单线遗传不能整合到宿主染色体上，单线遗传40细菌普遍性转导机制细菌普遍性转导机
25、制412)局限性转导局限性转导specialized这这是是溶溶源源菌菌中中的的温温和和噬噬菌菌体体(实实际际上上是是缺缺陷陷噬菌体噬菌体)所介导的一种特殊转导形式。所介导的一种特殊转导形式。缺缺陷陷噬噬菌菌体体转转导导受受体体菌菌所所形形成成的的转转导导子子为为缺缺陷溶源菌陷溶源菌局局限限性性转转导导机机制制杂杂种种形形成成模模型型：溶溶源源噬噬菌菌体体DNA的的非非正正常常切切离离(噬噬菌菌体体DNA与与其其整整合合侧侧翼翼的的宿宿主主DNA发发生生低低频频率率的的错错误误交交换换)形形成具转导能力的缺陷噬菌体。成具转导能力的缺陷噬菌体。如如噬噬菌菌体体的的整整合合部部位位是是大大肠肠杆杆
26、菌菌的的bio和和gal基基因因之之间间，故故缺缺陷陷噬噬菌菌体体为为dgal或或dbio。局局限限性性转转导导中中的的低低频频转转导导LFT和和高高频频转转导导HFTHFT的的形形成成是是因因为为供供体体菌菌为为双双重重溶溶源源菌菌(/dg)，二二种种噬噬菌菌体体可可等等量量释释放放，形形成成高高频频转导。转导。LFT即即为为单单一一溶溶源源噬噬菌菌体体的的低低频频率率非非正正常常切切离引起的转导。离引起的转导。3)普遍性转导与局限性转导之比较普遍性转导与局限性转导之比较42Lamda噬菌体与宿主染色体噬菌体与宿主染色体DNA的整合与切离的整合与切离43细菌遗传重组示意图细菌遗传重组示意图4
27、4细菌中的遗传信息交换细菌中的遗传信息交换45Section4真菌的基因重组真菌的基因重组一一.有有性性生生殖殖真真菌菌的的有有性性生生殖殖和和性性融融合合发发生生于于单单倍倍体体之之间间。多多数数真真菌菌融融合合后后进进行行减减数数分分裂，并发育成新的单倍体细胞。裂，并发育成新的单倍体细胞。二二.准准性性生生殖殖不不经经过过减减数数分分裂裂而而导导致致染染色色体体单倍化和遗传重组的过程。单倍化和遗传重组的过程。1.准性生殖的三个阶段准性生殖的三个阶段1)异核体形成：异核体形成：2)核融和杂交二倍体的形成核融和杂交二倍体的形成3)单单倍倍体体化化：在在有有丝丝分分裂裂过过程程中中，杂杂合合二二
28、倍倍体体的的同同源源染染色色体体的的染染色色单单体体之之间间发发生生交交换换，或称体细胞重组。或称体细胞重组。真真菌菌二二倍倍体体的的单单倍倍体体化化是是若若干干次次有有丝丝分分裂裂的结果。的结果。2.准性生殖的应用：真菌杂交育种。准性生殖的应用：真菌杂交育种。3.准性生殖与有性生殖的比较准性生殖与有性生殖的比较46真菌生活史中的核循环真菌生活史中的核循环47真菌准性生殖真菌准性生殖48Section5微生物育种微生物育种一一.诱诱变变育育种种理理化化因因素素人人工工处处理理菌菌体体培培养养筛选筛选测定分析测定分析目的菌株目的菌株1.一一般般原原则则微微生生物物的的育育种种主主要要是是就就提提
29、高高微微生物产某种有益代谢产物来开展工作。生物产某种有益代谢产物来开展工作。1)出出发发菌菌株株的的筛筛选选：高高产产、生生长长快快、营营养养要要求粗放、遗传标记明显、对诱变敏感等；求粗放、遗传标记明显、对诱变敏感等；2)诱诱变变条条件件选选择择：菌菌体体生生长长对对数数期期、孢孢子子萌萌发前期等发前期等3)诱诱变变剂剂选选择择：方方便便性性、有有效效性性；正正变变与与负负变的概念变的概念常用诱变剂：紫外、常用诱变剂：紫外、射线、亚硝基胍等射线、亚硝基胍等4)诱诱变变剂剂量量选选择择：高高剂剂量量负负变变率率多多，低低剂剂量量正变率多正变率多5)初初筛筛：将将符符合合需需要要的的变变异异菌菌株
30、株筛筛选选出出来来，必需快速必需快速6)复筛：采用摇瓶检测所需产物量复筛：采用摇瓶检测所需产物量492.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选1)营营养养缺缺陷陷型型：某某菌菌株株经经诱诱变变后后丧丧失失合合成成某某营营养养成成分分的的能能力力，在在基基本本培培养养基基上上不不能能生生长长，必必须须在在基基本本培培养养基基中中加加入入相相应应物物质质才才能能生生长长的菌株。的菌株。基基本本培培养养基基MM：可可满满足足野野生生型型菌菌株株生生长长最最低限度需要的培养基；低限度需要的培养基；补补充充培培养养基基SM：在在MM上上加加入入生生长长因因子子的的培养基，如加入蛋白胨或酵母浸膏等；培养基，如加
31、入蛋白胨或酵母浸膏等；完完全全培培养养基基CM：在在MM中中同同时时加加入入蛋蛋白白胨胨和酵母膏的培养基，营养缺陷型可以生长和酵母膏的培养基，营养缺陷型可以生长502)筛筛选选过过程程：诱诱变变中中间间培培养养淘淘汰汰野野生生型型检出营养缺陷型检出营养缺陷型营养缺陷型鉴定。营养缺陷型鉴定。中中间间培培养养：对对数数生生长长期期，单单核核细细胞胞出出现现双双核核现现象象，人人工工诱诱变变后后的的变变异异性性状状出出现现延延迟迟现现象象；因因为为突突变变常常发发生生在在一一个个核核上上，经经过过几几代代繁繁殖殖后后才才变变为为纯纯种种变变异异细细胞胞；变变异异到到分分离离为为中间培养。中间培养。淘
32、淘汰汰野野生生型型：浓浓缩缩缺缺陷陷型型，用用抗抗生生素素淘淘汰汰生生长长期期的的野野生生型型细细胞胞或或过过滤滤去去除除生生长长细细胞胞的的菌丝；菌丝；51营养缺陷型检出营养缺陷型检出点点种种法法：完完全全培培养养基基分分离离，分分别别点点于于完完全全培养基和基本培养基上可以判断；培养基和基本培养基上可以判断；夹夹层层检检出出：低低层层基基本本培培养养基基，二二层层倒倒入入菌菌液液和和基基本本培培养养基基混混合合液液，三三层层加加入入基基本本培培养养基基，上上层层为为完完全全培培养养基基；在在下下三三层层培培养养基基生生长长的的为为野野生生型型菌菌，在在四四层层培培养养基基新新生生长长的的是
33、是缺陷菌。缺陷菌。影影印印法法：将将被被检检测测菌菌同同时时影影印印在在基基本本培培养养基和完全培养基上，观察生长情况。基和完全培养基上，观察生长情况。营养缺陷型鉴定：生长谱的测定方法。营养缺陷型鉴定：生长谱的测定方法。52二二.原生质体融合育种原生质体融合育种1.基基本本方方法法：双双亲亲微微生生物物细细胞胞除除壁壁高高渗渗混混合合理理化化助助融融细细胞胞融融合合融融合合子子筛筛选选鉴鉴定。定。2.融融合合意意义义：打打破破种种属属界界限限；提提高高育育种种速速度度等等三三.基因工程基因工程1.目目的的基基因因获获取取：化化学学合合成成、基基因因文文库库、cDNA文库等；文库等；2.基基因因
34、分分离离：密密度度梯梯度度离离心心、凝凝胶胶电电泳泳技技术术、核酸分子杂交等；核酸分子杂交等；3.基基因因克克隆隆：将将目目的的基基因因连连接接在在载载体体上上，然然后转化相应受体细胞；后转化相应受体细胞；4.基基因因工工程程中中的的酶酶学学：限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶、连接酶、连接酶、DNA聚合酶；聚合酶；5.基基因因工工程程中中的的载载体体系系统统：细细菌菌质质粒粒、噬噬菌菌体、粘性质粒、体、粘性质粒、Ti质粒、动物病毒等。质粒、动物病毒等。53Section6菌种退化、复壮与保藏菌种退化、复壮与保藏一一.菌菌种种退退化化现现象象degeneration生生产产性性能能下下降降、生理
35、学指标减退等生理学指标减退等引起菌种退化的原因：引起菌种退化的原因：1.自自然然突突变变：微微生生物物的的突突变变一一般般都都是是优优良良特特性丧失或下降的负突变；性丧失或下降的负突变；2.环境条件：营养、温度、传代等。环境条件：营养、温度、传代等。二二.退退化化菌菌种种的的复复壮壮保保留留原原来来优优良良菌菌种种，淘淘汰衰退菌种汰衰退菌种菌种复壮的过程中也可能获得高产菌株菌种复壮的过程中也可能获得高产菌株(菌种有正变和负变菌种有正变和负变)54三三.菌种保藏菌种保藏根据微生物的生长因素设计根据微生物的生长因素设计1.斜面保藏：斜面保藏：4冰箱，冰箱，1-2个月；个月；2.液体石蜡覆盖保藏：数年；液体石蜡覆盖保藏：数年；3.沙土管保藏：数年；沙土管保藏：数年；4.冷冻干燥保藏：冷冻干燥保藏：-50-70数年数年5.液氮保存：长期保存。液氮保存：长期保存。