工业微生物育种复习题

工业微生物育种知识点汇总

1.1工业微生物：包括所有工业上应用的微生物，还包括一些工业生产中必须处理的杂菌。包括细菌、放线菌、单细胞藻类、酵母菌和其他真菌，以及通过各种人工手段改建的新细胞和动、植物的细胞培养物。

1.2 工业微生物育种学：运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造，去除不良性质，增加有益新性状，以提高产品的产量和质量

1.3 工业微生物育种的目的: 消除不好的品性;加强好的品性;引入全新的特性.

1.4 工业微生物育种方法：自然界中筛选分离；诱变育种；基因重组育种；重组DNA技术。

1.5 Industrial microbial breeding science 工业微生物育种学

2.1 基因型：由遗传信息组成，编码微生物的所有特性。基因型代表潜在的特性，但并不是特性本身。

2.2 表现型：指一些实际的、已表达的特性

2.3 复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNA 或RNA的过程

2.4 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则将其所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。

2.5 翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的AA顺序的过程。

2.6 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。

2.7 野生型：从自然界分离到的任何微生物在其发生突变前的原始菌株。

2.8 突变：指生物体的表型突然发生的可遗传的变化。而基因突变是在细胞学上看不到遗传物质的变化。

2.9 转化：受体菌在自然或在人工技术作用下直接摄取来自供体菌的游离DNA片段，并把它整合到自己的基因中，而获得部分新的遗传性状的基因转移的过程。

2.10 转导：是以噬菌体为媒介将外源DNA片段携带到受体细胞中，通过交换和整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象。

2.11 接合：在原核细胞中，细菌的接合是指细胞与细胞的相接触，遗传信息从供体细胞中转移到受体细胞中的过程。在真核细胞中，接合是指单倍体的配子融合成双倍体合子的过程。

2.12 DNA的复制过程中，一个亲本双链DNA分子被转换成两个相同的子链DNA 分子。其复制的关键是DNA碱基序列的互补结构。

2.13 转录过程：起始位点的识别；转录起始；链的延伸；转录终止；转录后加工

2.14 蛋白质合成的过程：肽链合成的起始；肽链合成的延伸；肽链合成的终止与释放；合成多肽的输送和加工；蛋白质分子的折叠

2.15 诱变剂;凡能提高基因突变频率的因素.①有化学诱变剂（碱基类似物诱变剂，例如：5-BU 2-AP等；与碱基起化学反应的诱变剂，例如：亚硝酸各种烷化剂等；嵌入诱变剂，例如：原黄素，吖叮黄）②物理诱变剂（辐射和热，例如：紫外线快中子等）③生物诱变剂（转座因子）

2.16 诱导酶是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。

2.17 组成酶:是微生物细胞中经常存在的一类酶。组成酶的合成只受细胞内遗传物质的控制，与环境中的营养物质无关.

2.18 碱基置换:DNA 序列中一种碱基替换另一种碱基导致突变。它包括两种类型：转换是由嘌呤置换嘌呤或嘧啶置换嘧啶。颠换是指嘌呤置换嘧啶或嘧啶置换嘌呤.

2.19用操纵子学说阐明酶的诱导、酶的阻遏以及降解物阻遏的分子机制？

①操纵子包括三类基因：启动基因来决定RNA 聚合酶的结合位点，操纵基因来调控RNA 聚合酶的启动或停止，结构基因来决定蛋白质的结构。

②调节基因用来编码阻遏蛋白。

③三个结构基因Z ，Y ，A 分别编码三个酶，β-半乳糖苷酶，通透酶和转酰酶。 ㈠用大肠杆菌乳糖操纵子阐明酶的诱导：

当葡萄糖存在时，调节基因编码的阻遏蛋白会和操纵基因紧密结合，挡住了RNA 聚合酶的去路，转录不能启动，mRNA 和酶不能合成。

当葡萄糖耗尽，只能利用乳糖时，乳糖成为诱导物，它与阻遏蛋白结合，阻遏蛋白失去活性，不能再阻止转录的进行，结构基因开始转录为mRNA 并进一步翻译成诱导酶。

㈡用大肠杆菌色氨酸操纵子阐明酶的阻遏

当阻遏蛋白不能与操纵基因结合时结构基因可以进行表达。大肠杆菌的代谢产物色氨酸能和阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象发生变化进而与操纵基因进行结合，结构基因不能表达。

㈢ 用大肠杆菌乳糖操纵子阐明降解物阻遏的分子机制？

（ cAMP （环腺苷酸）能与CAP （分解代谢物活化蛋白）结合，促使RNA 聚合酶与启动基因结合而开始转录。当 CAP-cAMP 复合物减少，则不能与启动基因结合，故转录不得进行）

当葡萄糖作为唯一碳源时，葡萄糖的降解物降低了cAMP 浓度，CAP-cAMP 复合物也随之减少，RNA 聚合酶与启动基因不能结合，故转录不得进行。

2.20 如果碱基置换发生在读码阅读框（ORF ）内，对蛋白质合成产生什么样的影响？

①非终止密码子置换为终止密码子，令肽链变短

②终止密码子变置换为非终止密码子，令肽链变长

③置换后的密码子对应同种氨基酸，对蛋白质合成没有影响

④置换后的密码子对应不同种类的氨基酸，所以可能形成与原来不同的蛋白质

2.21 Replication 复制；Transcription 转录；Translation 翻译；Mutation （mutant ）突变；Reverse translation 逆转录；base-pair substitutions 碱基置换

deletions or insertions 缺失或插入；Supplemented Medium 补充培养基

调节基因 启动基因 操纵基因 结构基因（Z,Y,A ） Z

A DNA RNA 聚合酶的结合位点

3.1 工业微生物应具备的特性：①必须是纯培养物，遗传稳定性好，可长期保存；

②易于产生大量的营养细胞，孢子或其他繁殖体，在种子罐和其他用于制备大量种子的容器中培养时能够茁壮、快速繁殖；③菌株在较短时间，一般在3d或更短的时间内能快速产生目的产物，并很少产生毒性物质或副产物；④菌株具有抵制其他杂菌感染和忍耐不良环境的能力，这种自我保护表现为pH值的降低，在较高的温度生长，或对高浓度代谢产物的忍耐力等；⑤对诱变剂敏感，可通过诱变达到提高菌种性能的目的。

3.2 工业微生物来源：①向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株

②由自然界采集样品，如土壤、水、动植物体等，从中进行分离筛选③从一些发酵制品中分离目的菌株，如从酱油中分离蛋白酶产生菌，从酒醪中分离淀粉酶或糖化酶的产生菌等。

3.3 Separation 分离；Screening 筛选；Purification纯化；Identification 鉴定

4.1 诱变育种技术在育种工作的作用：①提高目标产物的产量；②改善菌种特性，提高产品质量，简化工艺条件；③开发新产品；④给代谢调控育种提供技术手段4.2 影响突变率的因素：①菌种遗传特性不同②菌体细胞壁结构③环境条件的影响（诱变前预培养和诱变后培养；温度、pH、氧气等外界条件对诱变效应的影响；平皿密度效应）

4.3 营养缺陷型：是指丧失了合成一种或多种必需生长因子能力的菌株，它们只能在补充了相应的生长因子的培养基上才能正常生长。

4.5 野生型：从自然界分离到的任何微生物在其发生营养缺陷突变前的原始菌株，均称该微生物的野生型。

4.6 原养型：营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的、其营养要求在表型上与野生型相同的菌株。

4.7 完全培养基（CM）含有满足某微生物的所有营养缺陷型和野生型菌株生长所需营养物质的天然或半合成培养基。

4.8 基本培养基（MM）：不含生长因子仅能满足某微生物的野生型菌株生长需要的最低成分合成培养基。

4.9 补充培养基(SM)：补充了一种或数种生长因子，以满足某微生物的特定的营养缺陷型生长的培养基。

4.10 顺序反馈抑制：分支代谢途径中的两个末端产物，不能直接抑制途径中的第一个酶，只有当两个末端产物都过量时，才能对途径中的第一个酶有抑制作用。