微生物杂交育种2

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杂交育种

酵母细胞的接合过程
杂种的获得
利用营养缺陷性作为遗传标记
杂种的获得
2、质粒独立于细菌染色体外能进行自主复制的小型环状裸露的DNA 分子，位于细胞质中。质粒可以从细胞中人为地取出或自行脱落，这些对细菌自身的生活影响不大。但它在细菌的杂交过程中有十分重要的作用。
质粒基因可编码很多重要的生物学性状： 1、致育质粒（fertility plasmid,F质粒）
2、耐药质粒（resistance plasmid,R质粒）
真核微生物
有性生殖生殖细胞融合或接合准性生殖体细胞接合
细菌常规杂交育种
一、细菌的繁殖和遗传结构
（一）细菌的生长繁殖方式 • 个体生长繁殖方式
1、繁殖方式——二分裂(binary fission)
2、在适宜的人工培养条件下，多数细菌繁殖速度极快，每20-30分钟分裂一次（一代）。
（二）细菌的遗传结构 1、细菌的染色体细菌的染色体大都是环状裸露的双链DNA分子，DNA分子不像真核生物那样与组蛋白结合，也不形成核小体结构，位于细胞核（拟核）中。
物染色体的环状特性。
原理：接合试验的DNA转移过程存在着严格的顺序性，在接合进行中采用
定时人为中断的方法，可以获得呈现不同数量Hfr性状的F–接合子，据此，
可以选定几种有特定整合位点的Hfr菌株，使之与F–菌株进行接合，并在不
同时间使其中断，最后，根据F– 中出现Hfr菌株中各种形状的时间顺序（分钟），可以绘出较为完整的环状染色体图（chromosome map）。
大片段DNA的过程成为接合（有时也称“杂交”）,特点是遗传物质单向转移，由供体菌到受体菌，不可逆向转移。

转化：受体菌直接吸收了来自于供体菌的DNA片段，通过交换，把它整合到自己的基因组中，从而获得了供体菌的部分遗传性状的现象。转化后的受体菌，成为转化子（感受态细胞）。

2021-2021学年高中生物 6.1 杂交育种与诱变育种导学设计新人教版必修2 (2)(1)

【创新方案】2021-2021学年高中生物杂交育种与诱变育种导学设计新人教版必修2杂交育种与诱变育种1.杂交育种的概念了解2.诱变育种在生产中的应用理解杂交育种方法的优点和不足1.遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用2.杂交育种和诱变育种的优点和局限性3.用遗传图解表示各种育种过程一、杂交育种(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一路，再通过选择和培育，取得新品种的方式。

(2)原理：基因重组。

(3)进程：(以高产抗病小麦品种的选育为例)亲代高产、不抗病×低产、抗病↓杂种第一代高产、抗病(均为显性性状)↓⊗第二代选出高产、抗病个体↓持续自交选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体↓新的优良品种(4)优势：操作简便。

(5)应用：①在农业生产中，杂交育种是改良作物品质、提高农作物单位面积产量的常规方式。

②可用于家畜、家禽的育种。

二、诱变育种(1)概念：利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处置生物，使生物发生基因突变。

(2)原理：基因突变。

(3)实例：黑农五号、青霉素高产菌株。

(4)优势：能够提高突变率，在较短时刻内取得更多的优良变异类型。

(5)应用：①在农作物诱变育种方面取得了可喜的功效。

②在微生物育种方面也发挥了重要作用。

一、杂交育种1．阅读教材P98～99，分析回答以下问题：(1)古印第安人是最先选择和培育玉米的，最突出的奉献是选育了果穗大、淀粉含量高的玉米，请分析以下问题：①古印第安人是用什么方式进行玉米育种的？古印第安人是如何进行“选择”的？提示：此方式称为选择育种，通过淘汰劣势个体保留优良个体来进行选择的。

②这种育种方式有哪些优势和缺点？提示：优势：技术简单、容易操作。

缺点：选择范围有限，育种周期长。

(2)已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性，两对性状独立遗传。

现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两纯系品种，欲培育能稳固遗传的矮秆抗锈病的小麦，请探讨以下问题：①如何使两种优良性状集中在同一个植株上？两种优良性状集中在一个体的实质是什么？提示：选用别离具有一优良性状的纯合亲本杂交，即可将两种优良性状集中在同一植株上。

第七章微生物的遗传变异和育种2

10-6~10-9
若干细菌某一性状的突变率
菌名
突变性状
突变率
Escherichia coil （大肠杆菌）
抗T1噬菌体
3×10-8
E．coil
抗T3噬菌体
1×10-7
E．coil
不发酵乳糖
1×10-10
E．coil
Staphylococcus aureus（金黄色葡萄球菌）
S．aureus
抗紫外线抗青霉素抗链霉素
间接引起置换的诱变剂：
引起这类变异的诱变剂都是一些碱基类似物，如5-溴尿嘧啶（5-BU）、5-氨基尿嘧啶（5-AU）、8-氮鸟嘌呤（8-NG）、2-氨基嘌呤（2-AP）和6-氯嘌呤（6-CP）等。它们的作用是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA 分子中后而引起的，故是间接的。
（2）移码突变（frame-shift mutation 或phase-shift mutation）
（四）基因突变的自发性和不对应性的证明
一种观点：突变是“定向变异”，是“驯化”，是由环境因子诱发出来的；
另一种观点；基因突变是自发的，且与环境因素是不对应的，后者只不过是选择因素；
1、变量试验（fluctuation test）又称波动试验或彷徨试验。
2、涂布试验（Newcombe experiment） 3、平板影印培养试验（replica plating） 1952年，J．Lederberg夫妇
2、定向培育优良品种：指用某一特定因素长期处理某微生物的群体，同时不断的对它们进行移种传代，以达到积累并选择相应的自发突变株的目的。由于自发突变的频率较低，变异程度较轻微，所以培育新种的过程十分缓慢。与诱变育种、杂交育种和基因工程技术相比，定向培育法带有“守株待兔”的性质，除某些抗性突变外，一般要相当长的时间

高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》(共28张PPT)(完美版课件)

①人工诱导多倍体育种 ②人工诱变
③单倍体育种 ④用适当浓度的生长素诱导
A．①④
B．②③
C．③④
D．①②
B 10. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（） ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②
我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，
培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种
D 答案：[
]
B 7．通过诱变育种培育的是（
）
A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株
C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦
8．根据遗传学原理，能迅速获得新品种
C 的育种方法是（ A.杂交育种
） B.多倍体育种
C.单倍体育种
D.诱变育种
达标测评
9. 在生产实践和科研中，欲获得无子果实，可利用的方
A 法有（）
称为单__倍___体__育种.其优点是___明__显__缩___短__育___种__年__限.
达标测评 ⑶叫由_③__培多__育_倍_出_体_⑥_的__常。用依方据法的是原用_理_秋_是___水__染__仙__色____素__体__处__变__理__异_,形。成的⑥
达标测评
B 3、杂交育种所依据的主要遗传学原理是（）
子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术
培养出克隆牛
A. ① C. ①②③
B. ①② 达标测评
D. ②③④
今天你学到了什么？ 1.育种 2.杂交育种概念、原理、实例、流程、优缺点 3.诱变育种概念、原理、实例、流程、优缺点
展望：定向改变生物的性状。基因工程，细胞
工程等
每个人都有潜在的能量，只是很容易被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上，这是这个世界上最美妙的心思。为此努力，拼搏，不舍满了魔鬼，学会控制他。如果你还认为自己还年轻，还可以蹉跎岁月的话，你终将一事无成，老来叹息。在实现理想的路途中，必须排除一切干扰，特别是要看清那气，免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事改变自己是自救，影响别人是救人。当你感到无助的时候，还有一种坚实的力量可以依靠，那就想未来是妄想，最好把握当下时刻。幸福不在得到多，而在计较少。改变别人，不如先改变自己。一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料，便利店里2块钱，五星饭店里60块，很多的时候，一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦；实地感受生活；疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的，我一定会成功！成功者往往有个计划，而失败者往往有个托辞。成功者会说：“我者说：那不是我的事。成功三个条件：机会；自己渴望改变并非常努力；贵人相助亿万财富买不到一个好的观念；好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球 0.05秒，而一个观念从脑外传到脑里却需要一年，三年甚至十年。要改变命运，先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞，人无志气不成功。一个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦，惧怕种种疾病，惧怕不测的事情，惧怕生命的危险和死亡，他格的完善是本，财富的确立是末。傲不可长，欲不可纵，乐不可极，志不可满。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍之至也，不精不诚，不能动人。我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？对时间的慷慨，成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累困约，而败于奢靡。企业家收获着梦想，又在播种着希望；原来一切辉煌只代表过去，未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望翼，为何一生匍匐前进，形如蝼蚁世界上只有想不通的人，没有走不通的路。世上那有什么成功，那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄，其实是指那些无论在去的人。微笑不用本钱，但能创造财富。赞美不用花钱，但能产生气力。分享不用过度，但能倍增快乐。微笑向阳，无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生，表不存在。我们渴望成功，首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭，想笑就笑，不要因为世界虚伪，你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天，因价值。笑对人生，能穿透迷雾；笑对人生，能坚持到底；笑对人生，能化解危机；笑对人生，能照亮黑暗。学在苦中求，艺在勤中练。不怕学问浅，就怕志气短。一切成就都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调，因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时，你在社会上已经碰了很话少胜过多言；坦率胜过伪装，自然胜过狡辩；心静何来多梦，苦索不如随缘。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你还比你更努力。最有希望的成功者，并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记

食品微生物学第四章微生物遗传与菌种选育第二节微生物的菌种选育

微生物遗传与菌种选育
4.2.2.1 诱变育种的步骤:
确定出发菌 ↓
菌种的纯化选优 ↓出发菌株性能测定
同步培养 ↓
制备单细胞（单孢子）悬液 ↓
诱变剂选择与诱变剂量的预试验 ↓
诱变处理 ↓
平板分离 ↓计形态变异菌落数、↓
重复筛选 ↓摇瓶发酵试验
选出突变株进行生产试验
如果此野生型菌株产量偏低，达不到工业生产的要求，可以留之作为菌种选育的出发菌株。
微生物遗传与菌种选育
4.2.2 微生物的诱变育种
诱变育种是利用物理和化学诱变剂处理微生物细胞群，促进其突变率在同提高，再从中筛选出少数符合育种目的的突变株。
诱变育种的主要手段是以合适的诱变剂处理大量而分散的微生物细胞，在引起大部分细胞死亡的同时，使存活细胞的突变率迅速提高，再设计既简便、快速又高效的筛选方法，进而淘汰负突变并把正突变中效果最好的优良菌株挑选出来。
微生物遗传与菌种选育
4.2.1.4 纯种培养经过分离培养，在平板上出现很多单个菌落，通过菌落
形态观察，选出所需菌落，然后取菌落的一半进行菌种鉴定，对于符合目的菌特性的菌落，可将之转移到试管斜面纯培养。 4.2.1.5 生产性能测定
从自然界中分离得到的纯种称为野生型菌株，它只是筛选的第一步，所得菌种是否具有生产上的实用价值，能否作为生产菌株，还必须采用与生产相近的培养基和培养条件，通过三角瓶进行小型发酵试验，以求得适合于工业生产用菌种。
微生物遗传与菌种选育
4.2.2.2 营养缺陷型突变株的筛选
在诱变育种工作中，营养缺陷型突变体的筛选及应用有着十分重要的意义。营养缺陷型菌株是指通过诱变而产生的缺乏合成某些营养物质(如氨基酸、维生素、嘌呤和嘧啶碱基等)的能力，必须在其基本培养基中加入相应缺陷的营养物质才能正常生长繁殖的变异菌株。其变异前的菌株称为野生菌株。

微生物杂交育种

泡沫少,粘性小等发酵性能好的菌株为原始亲本.
它们可以来自生产用菌或诱变过程中的某些符合要求的菌株,也可以是自然分离的野生型菌株.原始亲本还应该具有野生型遗传标记,如具有一定的孢子颜色,可溶性色素或抗性标记等明显不同的性状.
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
直接亲本
微生物杂交育种所使用的配对菌株称为直接亲本。
2）可以通过杂交把不同菌株的优良生产性能集中于重组体中，克服长期用诱变剂处理造成的菌株生活力下降等缺陷；
3）通过杂交，可以扩大变异范围，改变产品的质量和产量，甚至出现新的品种；
4）分析杂交结果，可以总结遗传物质的转移和传递规律，促进遗传学理论的发展。
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7.杂交育种方法
➢ 常规杂交主要包括接合、转化、转导、溶原转换和转染等技术。
➢ 原生质体杂交育种
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二、放线菌的杂交育种
放线菌杂交是在细菌杂交研究的基础上发展起来的。放线菌和细菌一样属于原核生物，但它们却像霉菌一样以菌丝形态生长，而且形成分生孢子。所以就本质来讲，虽然放线菌的基因重组过程近似于细菌，但就育种方法来讲它却有许多与霉菌相似的方面。
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教学的基本要求
（1）理解杂交育种的意义及其遗传学原理；（2）掌握亲本选配、杂交技术方法、杂种后代的处理和早代测验的基本理论和基本方法；（3）掌握熟悉杂交育种的程序。
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教学基本内容
杂交育种的概念、意义放线菌的杂交育种霉菌的杂交育种酵母菌的杂交育种
特点：经原始亲本菌株诱变而来；具有营养缺陷型标记或其他标记

酵母双杂交步骤

酵母双杂交步骤酵母双杂交是一种常用的实验方法，用于研究基因之间的相互作用以及确定基因功能。

这种方法可以帮助科学家更好地理解生物学系统的复杂性，并为疾病的研究提供重要线索。

下面将介绍酵母双杂交的步骤及其意义。

进行酵母双杂交实验需要准备两个重要的构建：酵母表达载体和融合蛋白质的基因。

酵母表达载体通常包含启动子、选择标记基因和复制起点等元件，可以在酵母细胞中稳定表达外源基因。

而融合蛋白质的基因则是由研究人员设计合成，其中包含感兴趣的基因片段与激活结构域的融合。

将融合蛋白质的基因克隆到酵母表达载体中，构建成表达载体。

然后将这些表达载体分别转化到两株不同的酵母菌株中，形成两个亲本菌株。

接着，将这两个亲本菌株进行交配，使它们在同一酵母细胞内共存。

接下来，通过培养这个双杂交菌株，观察融合蛋白质是否发生相互作用。

如果两个融合蛋白质相互结合，可能会激活报告基因的表达，从而产生可检测的信号。

通过检测这些信号，可以初步判断这两个蛋白质之间是否存在相互作用。

为了验证这种相互作用的真实性，通常需要进行一系列的对照实验和进一步的验证。

例如，可以利用突变体蛋白质来确认相互作用位点，也可以通过共沉淀实验证明这种相互作用在细胞内是否真实发生。

酵母双杂交实验是一种简单而有效的方法，可以帮助科学家快速筛选出潜在的蛋白质相互作用，并为后续的深入研究提供基础。

通过这种方法，研究人员可以更好地理解生物学系统的复杂性，揭示基因之间的相互关系，为疾病的研究和治疗提供新的思路。

总的来说，酵母双杂交是一种重要的实验方法，对于生物学研究具有重要意义。

通过这种方法，科学家们可以揭示基因之间的相互作用，探索生物学系统的奥秘，为人类健康和疾病治疗提供新的思路和方法。

希望未来能有更多的科研工作者投入到这一领域，共同推动生命科学的发展和进步。

微生物的遗传育种-杂交育种

的现象，称为转导（transduction）。 • 获得新性状的受体细胞就称为转导子
（transductant）。
⑵转导的类型
①普遍性转导（generalized transduction）
通过完全缺陷的phage 对供体菌任何DNA小片段的“误包”，而实现其遗传性状传递至受体菌的转导现象，称为普遍性转导。
1.杂交育种中亲本选择
⑴原始亲本的选择
⑵直接亲本的选择
2.培养基的选择
发酵培养基
3.杂交育种的遗传标记
• 4.杂交育种方法
常规杂交育种
微生物常规杂交形式
原生质体融合育种
谢谢！
㈠原核微生物杂交理论基础
原核微生物杂交方式：
1. 接合作用
⑴定义：
接合(conjugation)指供体菌与受体菌的完整细胞
经过直接接触而传递大段DNA（包括质粒）遗传信息的现象。
通过接合而获得新遗传性状的受体细胞，称为接
合子（conjugant）。
性菌毛
♂
E. coli接合电镜图
项目二微生物的遗传变异和育种
( Microbial genetics and
breeding )
任务四杂交育种
一、杂交育种的目的
1、杂交育种的定义
杂交育种是指将两个基因型不同的菌株
经吻合（或接合）使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株。
2.杂交育种的目的
二、微生物杂交理论基础
自供体细胞的离体DNA片段，并通过交换把它整合到自己的基因组中，从而获得了供体细胞的某些遗传性状的现象。获得新性状的受体称
为转化子（transformant）。
⑵转化过程

微生物杂交育种

与常规杂交相比，原生质体融合具有多
方面的优势：
• 大幅度提高亲本之间重组频率。 • 扩大重组的亲本范围。 • 原生质体融合时亲本整套染色体参与交换，遗
传物质转移和重组性状较多，集中双亲本优良性状机会更大
不足之处是原生质体融合后DNA交换和重组随机发生，增加重组体分离筛选的难度。
放线菌
酵母菌
供体与受体细胞关系
参与交换的遗传物质
体细胞间暂时沟通
部分染色体杂合
细胞不接触，吸收游离DNA片段个别或少数基因杂合
细胞间不接触，质粒、噬菌体介导
个别或少数基因杂合
生物细胞融合或接合
整套染色体高频重组
体细胞接合
整套染色体低频重组
接合
2．原生质体杂交育种
通过酶解破除细胞壁后制备微生物原生质体，然后诱导原生质体融合杂交，双亲本不受亲和力限制，甚至可打破种属间遗传障碍，获得远缘杂交重组体，这种特殊的杂交方式称为原生质体融合育种。
一、杂交的意义（优点）
第一、使两亲株的优良性状集中于重组体内，获得新品种。
第二、可以提高其对诱变剂的敏感性，降低对诱变剂的“疲劳’”效应。
第三，丰富并促迸遗传学理论的发展

二、微生物杂交育种基本程序
选择原始亲本 ↓
诱变筛选直接亲本 ↓
直接亲本之间亲和力鉴定 ↓
杂交 ↓
分离到基本培养基或选择性培养基培养 ↓
霉菌
筛选重组体 ↓
重组体分析鉴定
三、杂交过程中亲本选择
1、原始亲本
原始亲本是微生物杂交育种中具有不同遗传背景的优质出发菌株，通常选择具有优良性状的菌株。
2．直接亲本
由原始亲本菌株经诱变处理后选出的具有遗传标记和亲和能力而直接用于杂交配对的菌株。

第八章工业微生物杂交育种

直接亲本
微生物杂交育种所使用的配对菌株称为直接亲本。特点：经原始亲本菌株诱变而来；具有营养缺陷型标记或其他标记研究表明：若要获得高产的重组体，最好采用具有明显遗传性状差异的近亲菌株为直接亲本
5、培养基
完全培养基（CM）：各种微生物菌株基本培养基（MM）：野生型，原养型有限培养基（LM）：异核体菌株补充培养基（SM）：鉴别，选择发酵培养基
（4）重组体的形成异核系不稳定，在菌落生长过程中，染色体重叠两节段（二体区）的不同位置上发生交换后，能产生重组体孢子。异核系所产生的孢子几乎全部是单倍体，而成为一个单倍的无性繁殖系，能长出各种类型的分离子，但是，重组体也可由部分合子经过双交换而产生。
（二）放线菌杂交的过程
1、接合 2、杂合系和重组体杂合系
3、重组体
三、放线菌的杂交技术
放线菌杂交方法有混合培养法、玻璃纸法和平板杂交法等几种
放线菌杂交育种的程序：
放线菌杂交方法
混合孢子液（一）混合培养法基本培养基 10-15d 互 1．直接亲本是杂交配对菌株养杂合体和 2．斜面混合培养回复突变 3．单孢悬液的制备原养性重组混合培养是要注意两亲株的孢子萌发时间和菌丝生长体 4．重组体的检出
如果两个直接亲株来源于一个原始亲本杂交形成的二倍体细胞称为纯异核体自发形成杂合二倍体的频率极低，一般都以人工诱变的方法来杂合二倍体不是育种工作的需要，真正需要的是得到重组体。重组体合二倍体；如果两个直接亲株来源于两个原始亲本杂交形成的二倍体 2 ．杂合二倍体的表型提高频率：天然的樟脑蒸气熏蒸或紫外线照射异核体。应该是杂合二倍体的重组型分离子。称为杂合二倍体。杂合二倍体用AB/ab或AB:ab来表示。一般情况下杂合二倍体的表型相似于野生型

第七章杂交育种

08.04.2021
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遗传标记除常用的营养缺陷和抗性标记之外，也可采用热致死(灭活)、孢子颜色和菌落形态等作为标记。
1. 如果目的是为了进行遗传分析，应该采用带隐性基因的营养缺陷型菌株或抗性菌株。
不足之处：
①原生质体融合后DNA交换和重组随机发生，增加重组体分离筛选的难度。
②细胞对异体遗传物质的降解和排斥作用，以及遗传物质非同源性等因素也会影响原生质体融合的重组频率，使远缘融合杂交存在较大困难。
08.04.2021
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二、原生质体融合育种的原理
原理：原生质体融合本质是二亲本菌株去除细胞壁后的一种体细胞杂交育种方法。两个具有不同基因型的细胞，采用适宜的水解酶去除细胞壁后，在促融剂诱导作用下，两个裸露的原生质体接触，融合成为异核体，经过繁殖复制进一步核融合，形成杂合二倍体，再经过染色体交换产生重组体，达到基因重组目的，最后对重组体进行生产性能、生理生化和遗传特性分析。
08.04.2021
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原生质体转化育种
是将整条染色体DNA或片断DNA或质粒DNA 转化原生质体的技术，转化育种为实现定向育种的目标和原生质体育种技术开拓了一个更广阔的领域。
一般来说，用染色体DNA或其他线状DNA转
化原生质体效率较低，而用质粒DNA能得到高频
转化率，完整质粒、单链质粒和重组质粒都能成
08.04.2021
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常见原生质体育种方法：
原生质体再生育种原生质体诱变育种原生质体转化育种原生质体融合育种 …
08.04.2021
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原生质体再生育种
原生质体再生育种是将微生物制备原生质体后直接再生，从再生菌落中分离筛选变异菌株，最终得到优良性状提高的正变菌株。原生质体再生育种不用任何诱变剂处理，而能产生比常规诱变还高的正变率。

微生物遗传育种

原生质体融合操作示意图
五、基因工程育种
20世纪70年代包括基因工程、分子定向进化等以微生物本身为出发菌株利用基因工程方法进行改造而获得
的工程菌，或者是将微生物甲的某种基因导入到乙中，使后者具有前者的某些性状或表达前者的某些基因产物而获得的新菌种。优点：克服远缘杂交的不亲和障碍、定向改变生物性状缺点：可能会引起生态危机、技术难度大
3.溶源性转变
概念：当温和噬菌体感染宿主而使其发生溶源化时，因噬菌体的基因整合到宿主的核基因组上，而使后者获得了除免疫性以外的新性状的现象，称为溶源转变。
区别：当宿主丧失其原噬菌体时，通过溶源转变而获得的新性状也随之消失温和噬菌体不携带来自供体菌的外源基因，是噬菌体自身基因使宿主获得新性状温和噬菌体是完整的，不是缺陷的获得新性状的是溶源化的宿主细胞，不是转导子
16
基因重组（gene recombination）：通过两个具有不同优良性状的亲本菌株杂交达到基因重组，使两个亲本的优良性状集中到一个重组菌株内。
杂交育种(Hybridization breeding)：一般是指人为利用真核微生物的有性杂交或准性生殖，或原核微生物的接合、转导和转化等过程，促使两个具不同遗传性状的菌株发生基因重组，以获得性能优良的生产菌株。
诱变育种的特点
诱变育种存在一定的盲目性和随机性，但操作简便、突变率高、突变谱广，不仅能提高产量、改进质量，还能扩大产品种类和简化工艺条件，用于代谢控制育种和杂交育种。因此，发酵工业的优良菌种的选育主要采用诱变育种方法。
长期诱变会出现产量性状难以继续提高的问题，菌株生活能力一般会逐渐下降，例如生长周期延长，孢子量减少，代谢减慢，产量增加缓慢等。
常见微生物菌种保藏方法比较

微生物育种资料名词解释富集培养目的微生物含量较少时根据

微生物育种资料名词解释1．富集培养：目的微生物含量较少时，根据微生物生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利生长条件，是目的微生物在最适环境下迅速生长繁殖，数量增加，由劣种变为优势种，以利用分离所需要的菌种。

2．营养缺陷型：野生型菌株经过人工诱变或自然突变失去合成某种营养（氨基酸、维生素、核酸等）的能力，只有在基本培养基中补充所缺失的营养因子才能生长。

3．常规杂交育种：通过接合、转化、转导、溶源转化和转染等方式来获得重组体的杂交育种方法。

4．原生质体融合育种：通过酶解破除细胞壁后，制备微生物原生质体，然后诱导原生质体融合杂交，双亲本不受亲和力限制，甚至可以打破种属间遗传障碍。

获得远缘杂交重组体的特殊方式。

5．原生质体再生育种：微生物制备原生质体后直接再生，从再生菌落中分离筛选变异菌株，最终得到优良性状提高的正变菌株。

6．原生质体诱变育种：以微生物原生质体为育种材料，采用物理或化学诱变剂处理，然后分离到再生培养基中再生，并从再生菌落中筛选高产突变菌株。

解答1．工业生产的微生物菌种的特性①在遗传上必须是稳定的②易于产生许多营养细胞、包子或其他繁殖体②必须是纯种，不应带有其他杂菌及噬菌体④种子的生长必须旺盛、迅速⑤产生所需要的产物时间短⑥比较容易分离提纯⑦有自身保护机制，抵抗杂菌污染能力强⑧能保持较长的良好经济性能⑨菌株诱变处理较敏感，从而可以选育出高产菌株⑩在规定时间内，菌株必须产生与其数量的目的产物，并保持相对地稳定2．工业微生物的发展史（1）诱变育种。

以人工诱变手段诱发微生物基因突变，改变遗传结构和功能，通过筛选，从多种多样的变异体中筛选出产量高、性状优良的变异株，并找出发挥这个变株最佳培养基和培养条件，使其在最是环境条件下合成有效产物。

（2）杂交育种。

使双亲或多亲的遗传物质重新组合，以获得综合双亲优良性状的新品种的育种方法。

（3）代谢控制育种。

进行内因改变，通过定向选育某种特定的突变型，以达到大量积累由于产物的目的，定向选育包括改变代谢代谢通路；降低支路代谢终产物产生或切断支路代谢途径及提高细胞膜通透性。

微生物育种[整理]

工业微生物育种第一章绪论1.工业微生物菌种具备特征：1）菌种要纯2）目的产物的产量较高且稳定3）生长快，易繁殖4）抗杂菌和噬菌体的能力强5）微生物的发酵培养基来源广，价格低6）生产目的产物的时间短7）目的产物易分离纯化。

2.工业微生物育种的基础及作用：遗传与变异改良微生物并培育出各种有娘的工业微生物菌种。

3.工业微生物育种在发酵工业中的作用：不仅可以为发酵工业提供合适的菌种，还可不断提高发酵产品的产量和质量，甚至可培育出全新的菌种以生产新的发酵产品。

4.工业微生物育种的方法：1）自然选育（选择育种，通过改变群体的遗传结构，去掉不良细胞，使优良基因不断增加）2）右边育种（通过人工诱变剂）3）代谢控制育种（先诱变破坏微生物正常代谢）4）杂交育种（通过基因重组）5）基因工程育种第二章微生物育种的遗传基础1.原核微生物产生变异的方式：转化，转导，结合，原生质体融合。

2.真核微生物产生变异的方式：有性杂交，准性生殖，原生质体融合。

3.核基因：细胞核内的DNA即染色体上的DNA，是微生物生长繁殖的必需基因，直接控制初级代谢产物的合成，间接控制次级代谢产物的合成。

4.核外基因：是细胞质中的DNA，是微生物的非必需基因，与次级代谢产物的合成有关。

5.表型延迟：有些基因发生突变后，要经两代以上的繁殖复制，表型才能相应的改变。

6.基因突变的类型：1）碱基的变化（碱基置换，移码突变）2）染色体畸变（缺失，重复，倒位，易位等结构变化）3）染色体数目变异（包括染色体单条的变化和整倍的改变）4）遗传信息的变化（同义突变，中性突变，错义突变，无义突变）7.基因突变的修复机制：光复活修复，切除修复，重组修复，SOS修复。

8.基因突变与表型的关系：基因突变指生物体的遗传物质发生改变，从而引起表型的变异。

同义突变与中性突变表型不变，错义突变与无义突变表型改变。

9.原核生物基因重组的特点：通常只有部分遗传物质的转移和重组，形成部分二倍体再进行重组。

微生物的遗传变异和育种名词解释1转导2流产转导3

第七章微生物的遗传变异和育种一、名词解释：1.转导2.流产转导3.局限性转导4.普遍性转导5.转导噬菌体6.突变7.移码突变8.点突变9.自发突变10.诱变剂11.转化12.感受态13.基本培养基14.完全培养基(CM)15.光复活作用(或称光复活现象)16.转座子(Tn)17.基因工程18.基因19.突变20.接合21.转化子22.转导子23.F 菌株24.Hfr 菌株25.F+菌株26.F-菌株27.诱变育种28.抗性突变型29.营养缺陷型30.野生型菌株31.染色体畸变32.准性生殖33.异核体34.基因组35.同义突变36.原生质融合二、填空题1.证明DNA是遗传物质的事例很多，其中最直接的证明有（）、（）、（）三个经典实验。

2.细菌在一般情况下是一套基因，即（）；真核微生物通常是有两套基因又称（）。

3.大肠杆菌基因组为双链环状的（），在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小形式存在于细胞中，该小体被称为（）。

4.酵母菌基因组最显著的特点是（），酵母基因组全序列测定完成后，在其基因组上还发现了许多较高同源性的DNA重复序列，并称之为（）。

5.质粒通常以（）的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中，但从细胞中分离的质粒大多是3种构型，即（）型、（）型和（）型。

6.转座因子可引发多种遗传变化主要包括（）、（）和（）。

7.在（）转导中，噬菌体可以转导给体染色体的任何部分到受体细胞中；而在转导中，噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。

8.细菌的结合作用是指细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的（）和过程9.线粒体遗传特征的遗传发生在核外和有丝分裂和减数分裂过程以外，因此它是一种（）遗传。

10.丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和（）过程，并通过遗传分析进行的，而（）是丝状真菌，特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象。

11.DNA分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为（）。

12.受体细胞从外界吸收供体菌的DNA片段（或质粒），引起基因型改变的过程称为（）。

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