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1、1第七章第七章 微生物的遗传变异和育种微生物的遗传变异和育种 2教学目的教学目的：n遗传、变异的概念；遗传、变异的概念；n理解和掌握证明遗传物质是核酸的三个经典理解和掌握证明遗传物质是核酸的三个经典实验：转化实验、噬菌体感染实验和病毒拆实验：转化实验、噬菌体感染实验和病毒拆开与重组实验；开与重组实验；n微生物遗传变异的应用微生物遗传变异的应用教学教学方法和手段：方法和手段：n主要通过多媒体课件的讲授和具体应用实例主要通过多媒体课件的讲授和具体应用实例来实现教学目的，通过提问、讨论等教学辅来实现教学目的，通过提问、讨论等教学辅助手段促进学生的积极思考，激发学生的潜助手段促进学生的积极思考，激发学
2、生的潜能。能。3遗传遗传：指上一代生物如何将自身的一整套遗传基因稳定地传递指上一代生物如何将自身的一整套遗传基因稳定地传递给下一代的行为或功能，它具有极其稳定给下一代的行为或功能，它具有极其稳定(保守保守)的特性。的特性。遗传型遗传型：表型表型：生物体所具有的全部遗传因子即基因组所携带的生物体所具有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传因子，又称基因型。遗传因子，又称基因型。指某一生物体所具有的一切外表特征和内在特性的指某一生物体所具有的一切外表特征和内在特性的总和，是遗传型在合适环境条件下通过代谢和发育总和，是遗传型在合适环境条件下通过代谢和发育而得到的具体表现而得到的具体表现.(现实性现实性)
3、表型是由遗传型所决定，但也和环境有关（中心法则解释）。表型是由遗传型所决定，但也和环境有关（中心法则解释）。4变异变异：生物体在某种外因或内因作用下引起的遗传物质生物体在某种外因或内因作用下引起的遗传物质结构或数量的改变。几率低结构或数量的改变。几率低亲代与子代、子代间不同个体不完全相同亲代与子代、子代间不同个体不完全相同饰变：外表的修饰性改变。不涉及遗传物质结构改变而饰变：外表的修饰性改变。不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。只发生在转录、转译水平上的表型变化。特点：整个群体中，几乎每一个都发生同样的变化特点：整个群体中，几乎每一个都发生同样的变化5表型饰变：表型饰变
4、：表型的差异只与环境有关表型的差异只与环境有关特点：暂时性、不可遗传性特点：暂时性、不可遗传性遗传型变异遗传型变异：遗传物质改变（基因重组，基因突变，染色体数目变化），导致表型改变遗传物质改变（基因重组，基因突变，染色体数目变化），导致表型改变自发突变频率通常为自发突变频率通常为1010-6-6-10-10-9-9粘质沙雷氏菌粘质沙雷氏菌Serratia arcescens产色素：产色素：斜面培养斜面培养25C斜面培养斜面培养 37C液体培养液体培养25C液体培养液体培养 37C.6微生物是遗传学研究中的模式生物：微生物是遗传学研究中的模式生物：t微生物细胞结构简单，营养体一般为单倍体，微生物
5、细胞结构简单，营养体一般为单倍体，方便建立纯系。方便建立纯系。t很多常见微生物都易于人工培养，快速、大很多常见微生物都易于人工培养，快速、大量生长繁殖。量生长繁殖。t物种和代谢类型多样物种和代谢类型多样t对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株，对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株，操作性强。大多是无性生殖，变异易保留。操作性强。大多是无性生殖，变异易保留。7第一节第一节遗传变异的物质基础遗传变异的物质基础一、三个证明一、三个证明DNA是遗传物质的经典实验是遗传物质的经典实验1、经典转化实验、经典转化实验肺炎链球菌：肺炎链球菌：S型（菌体具荚膜，菌落表面光滑，有型（菌体具荚膜，菌落表面光滑
6、，有致病能力）致病能力）R型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙，无型（菌体无荚膜，菌落表面粗糙，无致病能力）致病能力）81928年，年，F.Griffth作了作了3组实验组实验:91944年，年，Avery精确重复了转化实验，确定了转化因子精确重复了转化实验，确定了转化因子实验证明，将实验证明，将R菌转化为菌转化为S菌的转化因子是菌的转化因子是DNA102、噬菌体感染实验、噬菌体感染实验实验证明，进入实验证明，进入细菌细胞内部的细菌细胞内部的物质是物质是DNA。DNA包含有产生包含有产生完整噬菌体的全完整噬菌体的全部信息。部信息。113、植物病毒重建实验、植物病毒重建实验实验证明，说明遗传信息在实验证
7、明，说明遗传信息在RNA中。中。12二、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式二、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式（一）遗传物质在（一）遗传物质在7个水平上的形式个水平上的形式1、细胞水平细胞水平2、细胞核水平细胞核水平3、染色体水平染色体水平4、核酸水平核酸水平5、基因水平基因水平6、密码子水平密码子水平7、核苷酸水平核苷酸水平13原核生物和真核生物的基因组比较原核生物和真核生物的基因组比较142、噬菌体感染实验、噬菌体感染实验实验证明，进入实验证明，进入细菌细胞内部的细菌细胞内部的物质是物质是DNA。DNA包含有产生包含有产生完整噬菌体的全完整噬菌体的全部信息。部信息。15一、误差的
8、主要来源：一、误差的主要来源：（一）（一）35S标记的标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的误差来噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源：源：1、在实验中，、在实验中，35S标记的标记的T2噬菌体与大肠杆菌噬菌体与大肠杆菌混合培养后，在搅拌器中搅拌不充分，使吸附在大混合培养后，在搅拌器中搅拌不充分，使吸附在大肠杆菌外被肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，所以离心后下层沉淀物中存在肠杆菌完全分离开，所以离心后下层沉淀物中存在放射性，而上清液中的放射性比理论值略低。放射性，而上清液中的放射性比理论值略低。2、在实验中，被、在实验中，被35S标记的一部分噬菌体
9、没有标记的一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后少量存在于沉淀侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后少量存在于沉淀物中，使沉淀物中出现放射性，而上清液中的放射物中，使沉淀物中出现放射性，而上清液中的放射性比理论值略低。性比理论值略低。16（二）（二）32P标记的标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源：噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源：1、在实验中，、在实验中，32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释培养的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液，使上清液出现放射放出来，经离心后分布于上清液，使上清液出现放射
10、性，而下层的放射性强度比理论值略低。性，而下层的放射性强度比理论值略低。2、在实验中，仍然有一部分噬菌体没有侵染到大、在实验中，仍然有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后少量分布于上清液中，使上肠杆菌细胞内，经离心后少量分布于上清液中，使上清液出现放射性，而下层沉淀物中的放射性强度比理清液出现放射性，而下层沉淀物中的放射性强度比理论值略低。论值略低。（1 1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用3232P P标记噬菌体的标记噬菌体的DNADNA所体现的实验方法是所体现的实验方法是 。（2 2）在理论上，上层液放射性应该为）在理论上，上层液
11、放射性应该为0 0，其原因是，其原因是 。噬菌体侵染细菌实验中，用噬菌体侵染细菌实验中，用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。度比理论值略低。同位素标记法（同位素示踪法）同位素标记法（同位素示踪法）噬菌体已将将含噬菌体已将将含3232P P的的DNADNA全部注入到大肠杆菌
12、内全部注入到大肠杆菌内 （3 3）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：此对实验过程进行误差分析：a.a.在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上层液的放射性含机分离，这一段时间如果过长，会使上层液的放射性含量量 ，其原因是，其原因是 。b.b.在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否是误差的来源呢？细胞内，是否是误差的来源呢？_理由呢？理由呢？。噬菌体侵染细菌实验中，用噬
13、菌体侵染细菌实验中，用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。度比理论值略低。升高升高 噬菌体在大肠杆菌内噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布点于上清液增殖后释放出来，经离心后分布点于上清液 是是 没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，没有侵入大肠杆菌的噬菌
14、体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性使上清液出现放射性 （4 4）噬菌体侵染细菌实验证明了）噬菌体侵染细菌实验证明了 。（5 5）请设计一个方法，来大量制备用）请设计一个方法，来大量制备用3535S S标记的噬标记的噬菌体（简要说明）菌体（简要说明）。噬菌体侵染细菌实验中，用噬菌体侵染细菌实验中，用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放
15、射性强上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。度比理论值略低。DNADNA是遗传物质是遗传物质 先用先用3535S S的培养基培养标记大肠杆菌，再用噬菌体的培养基培养标记大肠杆菌，再用噬菌体去感染被去感染被3535S S标记的大肠杆菌，大量获得被标记的大肠杆菌，大量获得被3535S S标标记的噬菌体记的噬菌体 20（三）原核生物的质粒（三）原核生物的质粒1、定义、定义质粒（质粒（plasmid）：）：游离于原核生物核基因组外，能进游离于原核生物核基因组外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物细胞中。即物细胞中
16、。即cccDNA质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的；质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的；在某些特殊条件下，质粒有时能赋予宿主细胞以特殊在某些特殊条件下，质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的机能，从而使宿主得到生长优势。的机能，从而使宿主得到生长优势。212、结构特点、结构特点通常以共价闭合环状的超螺旋双链通常以共价闭合环状的超螺旋双链DNA分子（分子（cccDNA）存在于细胞中，）存在于细胞中，可游离存在，也可整合到宿主可游离存在，也可整合到宿主DNA上。上。质粒分子的大小范围从质粒分子的大小范围从1kb左右到左右到1000kb(细菌质粒多在细菌质粒多在10kb以内）以内）224、质粒在基因
17、工程中的应用、质粒在基因工程中的应用质粒的优点：质粒的优点：（1）体积小，易分离和操作）体积小，易分离和操作（2）环状，稳定）环状，稳定（3）独立复制）独立复制（4）拷贝数多）拷贝数多（5）存在标记位点，易筛选）存在标记位点，易筛选E.coli的的pBR322质粒是一个常质粒是一个常用的克隆载体用的克隆载体23245、质粒的检测、质粒的检测t提取所有胞内提取所有胞内DNA后电镜观察；后电镜观察；t超速离心或琼脂糖凝胶电泳后观察；超速离心或琼脂糖凝胶电泳后观察；t对于实验室常用菌，可用质粒所带的某些特点，对于实验室常用菌，可用质粒所带的某些特点，如抗药性初步判断。如抗药性初步判断。26第二节第二
18、节基因突变和诱变育种基因突变和诱变育种一、基因突变一、基因突变细胞内遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传的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。自发或诱变产生变化。自发或诱变产生基因突变基因突变狭义：点突变狭义：点突变广义：基因突变和染色体畸变广义：基因突变和染色体畸变野生型（原始性状）野生型（原始性状）基因突变基因突变突变型（新性状）突变型（新性状）（一）突变类型（一）突变类型27营养缺陷型营养缺陷型抗性突变型抗性突变型Ts突变株突变株（二）突变率（二）突变率每一世代中发生某一性状突变的几率（一每一世代中发生某一性状突变的几率（一般为般为10-6-10-9）28（三）基因
19、突变特点（三）基因突变特点1、自发性、自发性各种突变可以在没有人为的诱变因素下自发发生。各种突变可以在没有人为的诱变因素下自发发生。2、不对应性：、不对应性：性状改变与引起突变的原因无直接关系。性状改变与引起突变的原因无直接关系。3、稀有性：、稀有性：自发突变频率较低，一般自发突变频率较低，一般10-910-6。4、独立性：、独立性：某基因的突变率不受其它基因的影响。某基因的突变率不受其它基因的影响。5、诱变性：、诱变性：自发突变的频率可受诱变剂的影响而大大提高。自发突变的频率可受诱变剂的影响而大大提高。296、稳定性：、稳定性：遗传物质结构发生的稳定变化，因而产遗传物质结构发生的稳定变化，因
20、而产生的新性状也是稳定的，可遗传的。生的新性状也是稳定的，可遗传的。7、可逆性、可逆性突变型，为正向突变突变型，为正向突变突变型，为回复突变（回变）。（野生突变型，为回复突变（回变）。（野生型型/突变型）突变型）8、多方向性、多方向性30（五）基因突变及其机制（五）基因突变及其机制311、诱发突变：物理、化学核生物的因素，提高突、诱发突变：物理、化学核生物的因素，提高突变率的人为的作法变率的人为的作法（1）碱基的置换）碱基的置换32碱基的置换引起的突变碱基的置换引起的突变33（2）移码突变：添加或缺失）移码突变：添加或缺失核苷酸，引起阅读错误核苷酸，引起阅读错误-错误错误+错误错误-+正常正常
21、-正常正常+正常正常34（3）染色体畸变：缺失、重复、插入、易位、倒位）染色体畸变：缺失、重复、插入、易位、倒位352、自发突变：、自发突变：自发突变：指微生物在没有人工参与下发生的自发突变：指微生物在没有人工参与下发生的突变。突变。1）背景辐射和环境因素的诱变：低剂量长期）背景辐射和环境因素的诱变：低剂量长期效应。辐射、高温、低浓度诱变剂。效应。辐射、高温、低浓度诱变剂。2）自身代谢产物的诱变：）自身代谢产物的诱变：H2O2内源诱变剂。内源诱变剂。3）碱基配对错误（概率）碱基配对错误（概率10-710-11）。）。36二、突变与育种二、突变与育种菌种工作包括三方面：选种、育种、复壮菌种工作包
22、括三方面：选种、育种、复壮和保藏。和保藏。选种选种从自然界和生产中选择符合需要菌从自然界和生产中选择符合需要菌种。种。育种育种进一步提高已有菌种某种性能，进一步提高已有菌种某种性能，使更符合要求。使更符合要求。37（一）自发突变与育种（一）自发突变与育种：选育选育定向培育定向培育（二）诱变育种（二）诱变育种1、诱变育种的基本环节、诱变育种的基本环节出发菌株出发菌株纯化纯化斜面斜面菌悬液菌悬液诱变处理诱变处理平板分离平板分离斜面（初筛）斜面（初筛）斜面斜面（复筛）（复筛）保藏及扩大试验（再复筛）保藏及扩大试验（再复筛）382、诱变育种的原则、诱变育种的原则（1）使用简便有效的诱变剂）使用简便有效
23、的诱变剂诱变剂诱变剂物理因素物理因素化学因素化学因素紫外线紫外线激光激光离子束离子束X射线射线r射线射线快中子快中子烷化剂烷化剂碱基类似物碱基类似物吖啶化合物吖啶化合物39Ames试验：试验：利用细菌模型了解潜在化学致癌物的诱变作用利用细菌模型了解潜在化学致癌物的诱变作用“生物化学统一性生物化学统一性”法则：法则：人和细菌在人和细菌在DNA的结构及特性方面是一致的，能使微生物发的结构及特性方面是一致的，能使微生物发生突变的诱变剂必然也会作用于人的生突变的诱变剂必然也会作用于人的DNA，使其发生突变，使其发生突变，最后造成癌变或其他不良的后果。最后造成癌变或其他不良的后果。40美国加利福尼亚大学
24、的美国加利福尼亚大学的BruceAmes教授于教授于1966年发年发明，因此称为明，因此称为Ames试验试验具体操作：检测具体操作：检测鼠伤寒沙门氏菌鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhmurium)组氨酸营养缺陷型菌株组氨酸营养缺陷型菌株(his-)的回复突的回复突变率变率4142（2）、）、选用优良的出发菌株选用优良的出发菌株l用作出发菌株有：野生型菌株；生产菌用作出发菌株有：野生型菌株；生产菌株；经过诱变的菌株。株；经过诱变的菌株。一般要求生长快，营养要求粗放，发育一般要求生长快，营养要求粗放，发育早，产孢子多，对诱变剂敏感性高，已早，产孢子多，对诱变剂敏感性高，已能积累少量产
25、品或前体物的菌株。能积累少量产品或前体物的菌株。（3）处理单细胞或单孢子悬浮液处理单细胞或单孢子悬浮液43（4）选择合适的诱变剂量：）选择合适的诱变剂量：（5）充分利用复合处理的协同效应充分利用复合处理的协同效应采用复合处理，包括诱变剂先后使用，同时使用和重采用复合处理，包括诱变剂先后使用，同时使用和重复使用，提高效果。复使用，提高效果。44（6）利用和创造形态、生理与生产性状间的相关指标利用和创造形态、生理与生产性状间的相关指标（7）设计高效率筛选方案）设计高效率筛选方案（8）根据具体情况创造新型筛选方案）根据具体情况创造新型筛选方案45第三节第三节 基因重组和杂交育种基因重组和杂交育种l基
26、因重组基因重组generecombination：两个独立：两个独立基因组内的遗传基因，通过一定的途径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转移到一起，形成新的稳定基因组的过程，称为基因重组（重组）过程，称为基因重组（重组）杂交：细胞水平。细胞水平上的杂交包含杂交：细胞水平。细胞水平上的杂交包含了分子水平上的重组。了分子水平上的重组。46一、原核生物的基因重组一、原核生物的基因重组（一）转化（一）转化概念：受体菌直接吸收了来自供体菌的概念：受体菌直接吸收了来自供体菌的DNA片段，通过交换，把它组合到自己片段，通过交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得供体菌部分遗传
27、的基因组中，从而获得供体菌部分遗传性状的现象。性状的现象。转化后的受体菌，称转化子转化后的受体菌，称转化子transformant来自供体的来自供体的DNA片段称为转化因子片段称为转化因子。供体菌供体菌受体菌受体菌DNA片段片段471928年，年，Griffith发现肺炎链球菌（发现肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）的转化现象的转化现象,目前已知有二十多个种的细菌具有目前已知有二十多个种的细菌具有自然转化的能力；真菌有酿酒酵母等自然转化的能力；真菌有酿酒酵母等481、能进行转化的细胞必须是感受态的。即受体、能进行转化的细胞必须是感受态的。即受体菌最易接收外源菌最易接
28、收外源DNA片段并实现转化的生理状片段并实现转化的生理状态。态。感受态：受体细胞最易于接受外源感受态：受体细胞最易于接受外源DNA片段并片段并能实现转化的一种生理状态能实现转化的一种生理状态.2、外源游离、外源游离DNA分子（转化因子）分子（转化因子）进行自然转化，需要二方面必要的条件：进行自然转化，需要二方面必要的条件：49转染转染(transfection)：病毒核酸被感受态细胞摄取并产生有活性的病毒颗粒病毒核酸被感受态细胞摄取并产生有活性的病毒颗粒50（二）转导（二）转导transduction概念：通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的概念：通过缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA片段携带
29、到受体细胞中，从而使后者获片段携带到受体细胞中，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象。得前者部分遗传性状的现象。普遍转导普遍转导局限转导局限转导溶源转变溶源转变51（三）接合（三）接合(conjugation)通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转移通过细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的转移和重组过程和重组过程5253（四）原生质体融合（四）原生质体融合通过人为方法，使遗传性状不同的通过人为方法，使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合，并产两细胞的原生质体发生融合，并产生重组子的过程，又称细胞融合。生重组子的过程，又称细胞融合。54二、真核微生物的基因重组二、真核微生物的基因重组方
30、式多：主要有：有性杂交、准性杂交、原生质体融合、遗方式多：主要有：有性杂交、准性杂交、原生质体融合、遗传转化传转化（一）有性杂交（一）有性杂交一般指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染一般指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染色体重组，进而产生新遗传型后代的一种育种技术。色体重组，进而产生新遗传型后代的一种育种技术。55l类似于有性生殖，但比它更为原始的两性生殖方式，这是一种在同种而不同菌株的体细胞间发生的融合，它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子。l在自然条件下,真核微生物体细胞间的一种自发性的原生质体融合现象.（二）准性杂交（二）准性杂交56第五节第五节菌种
31、的衰退、复壮和保藏菌种的衰退、复壮和保藏性状稳定的菌种是微生物学工作最重要的基本要求，否性状稳定的菌种是微生物学工作最重要的基本要求，否则生产或科研都无法正常进行。则生产或科研都无法正常进行。影响微生物菌种稳定性的因素：影响微生物菌种稳定性的因素：a）变异；变异；b）污染；污染；c）死亡。死亡。57一、菌种的衰退与复壮一、菌种的衰退与复壮菌种衰退的原因菌种衰退的原因：基因突变，培养、保藏条件不适，杂基因突变，培养、保藏条件不适，杂菌污染菌污染纯菌种纯菌种自发突变自发突变不纯菌种不纯菌种突变个体突变个体传代增殖传代增殖原始个体原始个体衰退衰退菌种菌种衰退：由于自发突变而使菌种原有生物学性状发生量
32、变或质变的现象。衰退：由于自发突变而使菌种原有生物学性状发生量变或质变的现象。衰退表现：产量减少，形态、生长速度、感染力、适应性衰退表现：产量减少，形态、生长速度、感染力、适应性不典型（衰退）不典型（衰退）581）从衰退的菌种群体中把少数个体再找出来，重新获从衰退的菌种群体中把少数个体再找出来，重新获得具有原有典型性状的菌种。得具有原有典型性状的菌种。a）纯种分离；纯种分离；b）通过寄主体进行复壮（寄生性微生物）通过寄主体进行复壮（寄生性微生物）2）有意识地利用微生物会发生自发突变的特性，在）有意识地利用微生物会发生自发突变的特性，在日常的菌种维护工作中不断筛选日常的菌种维护工作中不断筛选“正
33、变正变”个体。个体。菌种的复壮：菌种的复壮：3）、淘汰已退化个体）、淘汰已退化个体59二、防止衰退的措施二、防止衰退的措施1）减少传代次数；减少传代次数；2）创造良好的培养条件；）创造良好的培养条件；3）利用单核体传代）利用单核体传代4）经常进行纯种分离，并对相应的性状指标进行检查；）经常进行纯种分离，并对相应的性状指标进行检查；5）采用有效的菌种保藏方法）采用有效的菌种保藏方法60三、菌种保藏三、菌种保藏目的：目的：在一定时间内使菌种不死、不变、不乱，在一定时间内使菌种不死、不变、不乱，以供研究、生产、交换之用以供研究、生产、交换之用基本原则：基本原则：1、挑选典型菌种的优良纯种、挑选典型菌
34、种的优良纯种2、尽量使用分生孢子、芽孢等休眠体、尽量使用分生孢子、芽孢等休眠体3、创造有利于休眠的保藏环境（如干燥、低温）、创造有利于休眠的保藏环境（如干燥、低温）4、尽可能多的采用不同的手段保藏一些比较重要、尽可能多的采用不同的手段保藏一些比较重要的微生物菌株的微生物菌株基基本本原原理理（方方法法）：低低温温保保藏藏，干干燥燥保保藏藏，隔隔绝绝空空气气保藏，活体保藏。保藏，活体保藏。6162国家级菌种保藏机构63冷冻干燥保藏法和液氮保藏法冷冻干燥保藏法和液氮保藏法641、细胞水平、细胞水平真核微生物：细胞核真核微生物：细胞核原核微生物：核区原核微生物：核区细胞核或核区的数目在不同的微生物中是
35、不同的细胞核或核区的数目在不同的微生物中是不同的652、细胞核水平、细胞核水平真核生物真核生物细胞核细胞核核染色体核染色体原核生物原核生物核区核区DNA链链核基因组核基因组在核基因组之外，还存在各种形式的核外遗传物质在核基因组之外，还存在各种形式的核外遗传物质663、染色体水平、染色体水平染色体是由组蛋白与染色体是由组蛋白与DNA构成的线状结构构成的线状结构染色体的数目在不同的生染色体的数目在不同的生物中是不同的物中是不同的染色体的倍数在同一生物染色体的倍数在同一生物的不同生活时期是不同的的不同生活时期是不同的674、核酸水平、核酸水平核酸种类：核酸种类：DNA，RNA核酸结构：双链、单链；核酸结构：双链、单链；环状，线状，超螺旋状环状，线状，超螺旋状DNA长度：因种而异长度：因种而异685、基因水平、基因水平（遗传功能单位）（遗传功能单位）外显子，内含子696、密码子水平、密码子水平（遗传信息单位）（遗传信息单位）707、核苷酸水平、核苷酸水平核苷酸是最小突变单位和交换单位核苷酸是最小突变单位和交换单位71本章重点l基因重组的形式及其异同基因重组的形式及其异同l基因突变与诱变育种基因突变与诱变育种l菌种保藏方法菌种保藏方法l遗传变异遗传变异l遗传物质基础遗传物质基础