微生物遗传与育种-湖北自考网
微生物遗传与育种(09140)
《微生物遗传育种》课程（09140）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：微生物遗传育种课程代码：09140学时与学分：76学时4学分（理论课52学时，实验课24学时）课程性质：专业选修课（必选）授课对象：生物工程专业二、课程教学目标与任务《微生物育种学》课程是为生物工程专业本科生开设的一门重要专业选修课，可在学生学习生物化学和微生物学之后选修该课程。
该课程主要教授微生物育种的理论基础、诱变育种、代谢控制育种、杂交育种、原生质体融合育种、基因工程育种的原理和方法。
通过本门课程的学习，学生可以掌握微生物育种的相关原理和具体方法，为从事生物工程领域的生产和科学研究打下基础。
三、学时安排课程内容与学时分配表章节内容课时第一章绪论 1第二章遗传物质的基础 2第三章基因突变 3第四章工业微生物育种诱变剂 4第五章工业微生物产生菌的分离筛选 6第六章工业微生物诱变育种 6第七章工业微生物代谢控制育种 6第八章工业微生物杂交育种 3第九章工业微生物原生质体育种和原生质体融合育种6第一〇章微生物基因组改组育种 3 第一一章基因工程育种 3 第一二章分子定向进化育种 3 第一三章高通量筛选技术 3 第一四章工业微生物菌种复壮与保 3 试验1 细菌的原生质体融合 6 试验2 乳酸菌筛选及抑菌作用研究 6 试验3 香菇杂交育种 6 试验4 细菌营养缺陷型筛选试验 6四、课程教学内容与基本要求第一章绪论教学目的：了解微生物育种在发酵工业中的地位，理解微生物育种的进展。
基本要求：通过教学，使学生了解本课程的研究对象和任务、微生物育种在发酵工业中的地位以及工业微生物育种的进展。
重点与难点：重点：微生物育种的进展。
难点：当前微生物育种的主要技术概览。
教学方法：现代化教学手段，图片展示、讲述法。
主要内容：第一节工业微生物育种在发酵工业中的地位一、微生物菌种二、微生物菌种的重要性三、微生物菌种特性四、菌种来源第二节工业微生物育种的进展一、自然选育二、诱变育种三、杂交育种四、代谢控制育种五、基因工程育种六、基因组改组（genome shuffling）七、分子定向进化（molecular directed evolution of enzyme）八、高通量筛选技术(High throughput screening,HTS)第二章遗传物质的基础教学目的：了解微生物遗传的基本知识，掌握微生物基因组的组织与结构。
微生物遗传与育种
名词解释基因重组：把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起，经过遗传分子的重新组合后，形成新遗传型个体的方式，称为基因重组。
诱变育种：利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，促进其突变频率大幅度提高，然后设法采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选少数复合育种目的的突变株，以供生产实践或科学实验之用。
营养缺陷型：是指通过诱变而产生的，在一些营养物质（如氨基酸、维生素和碱基等）的合成能力上出现缺陷，因此必须在基本培养基中加入相应的有机营养成分才能正常生长的变异菌株。
某一野生型菌株（wildtypestrain）由于发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子的能力，因而无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型，称为营养缺陷型。
突变：基因突变（genemutation）简称突变，是变异的一种，指生物体内遗传物质的分子结构突然发生的可遗传的变化。
突变几率一般在10-6～10-9范围内。
表型：某一生物个体所具有的一切外表特征和内在特性的总和，是其遗传型在合适条件下通过代谢和发育而得到的具体表现。
抗性突变型：由于基因突变而使原始菌株产生了对某种化学药物或致死物理因子抗性的变异类型。
它们可在加有相应药物或用相应物理因子处理的培养基平板上选出。
抗性突变型普遍存在，例如对各种抗生素的抗药性菌株等。
简答题：一、筛选生物活性物质产生菌的成功要素有哪些，并简述筛选的一般思路。
答：要素：1 待筛选样品的性质2产生菌的选择3采用什么样的筛选方案（检测系统）“选择筛选方法有两个要点即选择性和灵敏度”4筛选方案的设计思路：1定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。
2采样：有针对性地采集样品。
3增殖：人为地通过控制养分或培养条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。
4分离：利用分离技术得到纯种。
5发酵性能测定：进行生产性能测定。
这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。
自考 生物工程 06709 微生物遗传与育种 自学考试辅导材料
微生物遗传与育种教学第一章微生物的遗传物质一、名词1 转化: 指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质而发生遗传性状的改变2 cccDNA——共价、闭合、环状 DNA3 复制子：指能独立进行复制的 DNA部分, 一个复制子包括复制起点及其复制区4 启动子(promoter)——是位于结构基因5’端,启始结构基因转录的DNA顺序。
它决定转录的准确启始,并与转录效率有关。
7 终止子(terminator) ——在结构基因的下游,能使转录终止的核苷酸序列8 内在终止子: 只要有核心酶和终止子即可终止转录9 依赖ρ因子的终止子: 必须依赖ρ因子才能终止转录10 开放阅读框(ORF)——在DAN链上，由启始密码子开始到终止密码子为止的一个连续编码序列11噬菌斑---噬菌体感染敏感宿主细菌后在含受体菌的涂布平板上形成的肉眼可见的透明圈。
可萌发长出新菌丝而完成无性世代的循环。
13准性生殖---是一种类似于有性生殖,但比它更为原始的两性生殖方式,它是一种在同种而不同菌株的体细胞间发生融合,它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子.14同义突变--- 这是指某个碱基的变化没有改变产物氨基酸序列的密码子变化，显然，这是与密码子的简并性相关的。
15营养缺陷型---- 一种缺乏合成其生存所必须的营养物的突变型，只有从周围环境或培养基中获得这些营养或其前体物(precursor)才能生长。
16\转导：是指以噬菌体为媒介，将一个细菌的染色体片断转移到另一个细菌的过程。
1证明核酸是遗传物质有哪些实验证据证明核酸是遗传物质的验证据有：①细菌的转化实验；②T2噬菌体的感染实验；③烟草花叶病毒的重建实验。
2 1928年, F Griffith 发现转化现象的过程3 1944年，Avery证明DNA是遗传物质的过程4 1952年，Hershey 和 Chase 证明T2噬菌体的遗传物质是DNA的过程5 1957年, H Fraenkel-Conrat等通过重建实验证实烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA的过程12试述真核生物基因组结构的特点。
微生物的遗传和育种
黄嘌呤（X）
腺嘌呤（A）变成次黄嘌呤（H）后 引起的转换过程
烯醇式次黄嘌呤 酮式次黄嘌呤
间接引起置换的诱变剂
➢这类诱变剂主要是一些碱基类似物 ,如：5-溴尿嘧啶 （5-BU）和5-氨基尿嘧啶（5-AU）、叠氮胸腺嘧啶（ AIT）等等； ➢ 作用：通过活细胞的代谢活动参入到DNA分子中， 主要是在DNA复制时碱基类似物插入DNA中，引起碱 基对配对错误，造成碱基置换。
发生突变前的原始菌株。 ❖ 突变体：发生了突变的微生物细胞或菌株。
（一）基因突变的类型
★按是否容易、迅速地分离到发生突变的细胞来分：
➢选择性突变株：具有选择标记（如营养缺陷性、抗 性突变型、条件致死突变型），只要选择适当的环境 条件，如培养基、温度、pH值等，就比较容易检出和 分离到。
➢非选择性突变株：无选择标记（如产量突变型、抗 原突变型、形态突变型），检查大量菌落并找出差异。
❖ 由移码突变所产生的突变株，称为移码突变株。 ❖ 诱变剂:丫啶类染料和ICR类的化合物。
丫啶类化合物的诱变机制
❖ 至今还不很清楚。 ❖ 有人认为，由于它们是一种平面型三环分子，结
构与一个嘌呤–嘧啶对十分相似，故能嵌入两个相 邻DNA碱基对之间，造成双螺旋的部分解开（两 个碱基对原来相距0.34nm，当嵌入一个丫啶分子 时，就变成0.68nm），从而在DNA复制过程中， 会使链上增添或缺失一个碱基，结果就引起了移 码突变。
真核生物基因结构
编辑ppt
11
3、基因的命名——三字命名法
（1）基因名称一般用三个小写字母表示，且排成斜体； 例：赖氨酸基因： lysine——lys——Lys
（基因） （基因产物） （2）产生同一突变型表型的不同基因，用三个字母后面所加 的斜体大写字母表示；
微生物遗传育种考试题
微生物遗传育种考试题微生物的基因组组成复杂，一般是由近200个基因和几百个非编码 DNA组成。
具有染色体的生物种类很多，有的能形成完整、稳定的遗传结构，有的则只有几个基因或一段 DNA。
细胞和动物中存在着很多不稳定细胞。
有些细胞，比如细胞核内含有许多蛋白质、脂肪、氨基酸和激素等，这些蛋白在分裂和生长过程中会发生变化，最终形成蛋白复合物。
当蛋白质复合物受外部环境影响时可能会引起基因表达改变等反应，从而导致遗传缺陷。
如果用微生物遗传育种技术将可使植物、动物细胞或 DNA分子发生变异，从而可得到更好的后代()。
目前生物遗传育种技术已经在一些作物上进行应用。
1.()是植物基因组的一部分。
解析：题干中, A项错误。
微生物可以产生大量的 DNA (脱氧核糖核酸),这些 DNA可以被用作营养物质生产媒介细胞和某些微生物分泌的有机物质的运输媒介，而微生物通过控制其他物质合成与代谢而产生对这些物质具有重要影响的物质。
A项错误，微生物可以利用 DNA合成各种蛋白质，因此，微生物参与植物育种具有重要意义。
B项错误，微生物具有多样性，在自然界中，多种植物都可以利用微生物产生物质用于生产。
C项错误，微生物有不同特征，比如菌丝体与宿主有特定关系，有些微生物可以产生糖类、淀粉等物质，这些物质可以为植物生长发育提供养分，促进植物生长。
D项错误，微生物除了能产生物质外还能够合成其他营养物质，所以具有很高营养价值。
生物遗传育种技术不属于植物基因组研究的范畴。
2.()是动植物遗传育种的核心技术之一。
解析：本题考查植物生物学。
植物遗传育种的核心技术是“生物基因组学”，基因编辑是这一育种方法在农业领域的具体应用。
植物基因组学的研究范围很广，从植物组织发育和生理状态的观察，到植物染色体组形成的研究，到植物变异的研究，到对作物分子设计育种中发生作用机制的研究，都可以在其中发挥重要作用。
植物基因组计划能利用各种形式的植物 DNA序列资料来构建遗传谱系，并通过分子标记来定位在各种植物中进行育种，这是最古老、最成功的植物分子育种计划。
第七章 微生物遗传与育种答案
第七章微生物遗传答案一．选择题：1.A2.D3.B4.D5.D6.B 7A 8.B 9.C 10.C11.A 12.B 13.A 14.A 15.D 16.A 17.D 18.B 19.D 20.B21.C 22.B 23.D 24.B 25.A 26.B 27.C二．判断题：28.错。
29.错。
30.对。
31.错。
32.错。
33.错。
34.错。
35.对。
36.对。
37.错。
38.对。
39.对。
40.错。
41.错。
42.错。
43.错。
44.对。
45.错。
46.错。
三．填空题：47. 转换。
48. 颠换。
49. 碱基置换50. 接合51. 转化52. 转导53. 紫外线(或X-射线和其他离子辐射), 260nm左右55. F＋，F＋56. F' 57. 准性生殖58.半知菌59.基因重组60.转化，转导，接合，原生质体融合。
61.胸腺嘧啶二聚体62.性菌毛63.感受态64.菌丝联结，异核体的形成，杂合二倍体的形成（或核配），体细胞交换和单倍体化65.亚硝酸盐，烷化剂，丫啶类染料，碱基类似物，羟胺.(答对5项中的2项为全对)66.专性(或称局限性) 67.普遍性转导68.艾弗里(O.T.Avery) 69.质粒，噬菌体70.基因载体71.避免光复活作用72.胸腺嘧啶(T) 73.形成胸腺嘧啶二聚体造成DNA损伤74.有丝分裂75.本身不能合成组氨酸76.诱变，淘汰野生型，缺陷型的检出，缺陷型的鉴定77.使F-变为F+ 78.DNA 79.半乳糖(gal)，生物素(bio)80.变量试验(波动试验)或涂布试验或影印培养试验81.基因突变与环境条件没有直接对应的关系82.Hfr 83.Hfr(F'), F+ 84.格里菲斯(Griffith)85.核酸(这里是RNA)是TMV的遗传物质基础。
86.活的光滑型肺炎双球菌，发生了转化87.转导噬菌体(或为缺陷噬菌体) 88.移码突变89.发生了交换90.感受态，对数期的后期91.接合92.流产93. Hfr，F-94.阻遏蛋白95.阻遏蛋白，RNA多聚酶96. 10-5-10-1097.主要通过分子的互变异构而引起碱基转换98.质粒，噬菌体99.转座遗传因子100.转座子四．名词解释101. 转导是以噬菌体为媒介将供体细胞中的DNA片段转移到受体细胞中，使受体菌发生遗传变异的过程。
微生物的遗传变异和育种
不同物种的染色体数量和基因组大小
5、基因水平 、 基因是生物体内一切具有自主复制能力的最小遗 传功能单位。 传功能单位。 原核生物通过组成操纵子系统调控基因的表达 真核生物一般无操纵子结构 6、密码子水平 、 遗传密码是指DNA链上决定各具体氨基酸的特定 遗传密码是指 链上决定各具体氨基酸的特定 核苷酸排列顺序。 核苷酸排列顺序。 遗传密码的信息单位是密码 每一密码子由3个核苷酸序列即 个核苷酸序列即1个三联体所 子，每一密码子由 个核苷酸序列即 个三联体所 组成。 组成。 7、核苷酸水平：是一个最低突变单位或交换单 、核苷酸水平： 位。
肺炎链球菌
RII（Rough) : 粗糙型菌落，不致病 （ 粗糙型菌落， SIII(Smooth)：光滑型菌落，致病 ：光滑型菌落，
R型菌 型菌
加热杀死 S型菌 型菌
S型菌 型菌
R型菌+加热杀死S型 型菌+加热杀死S
+
？
怎么来的呢？ 怎么来的呢？
合理的解释： 合理的解释：
活的无毒（ 活的无毒（R）型细菌受到 了死的有毒（S）型细菌的影响， 了死的有毒（ 型细菌的影响， 转化为有毒（ 转化为有毒（S）型
（二）微生物的基因组结构
基因组：是指存在于细胞或病毒中的所有基因。 基因组：是指存在于细胞或病毒中的所有基因。
I、大肠杆菌 、 的基因组： 的基因组：
(1) 双链环状的 双链环状的DNA分子（单倍体） 分子（ 分子 单倍体） (2) 遗传信息的连续性 (3) 功能相关的结构基因组成操纵子结构 操纵子（ 操纵子（operon）： ） 功能相关的几个基因前后相连， 功能相关的几个基因前后相连，再加上一个共同 的调节基因和一组共同的控制位点（启动子、 的调节基因和一组共同的控制位点（启动子、 操作子等）在基因转录时协同动作。 操作子等）在基因转录时协同动作。 基因：是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的 基因：是合成一种功能蛋白或 分子所必须的 全部DNA序列． 全部 序列． 序列 (4) 结构基因的单拷贝及 结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝 基因的多拷贝 (5) 基因组的重复序列少而短
湖北省2012年十月份自考(独立本科)科目安排
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05624 心理治疗（一） 07218 网络艺术 人力资源开发与管 06093 理 05355 商务英语翻译 04012 模具设计（含精度设 计） 00382 刑事侦察学导论 00067 财务管理学 00540 外国文学史 07231 数字影视合成 06091 薪酬管理 00600 高级英语
05627 07189 00261 03325
07847 环境经济学 17044 电子政务的理论与实 践
04757 02447
03049 数理统计 03049 数理统计 04694 商品包装概论 06391 广播电视概论
最新微生物遗传与育种
微生物遗传与育种湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：微生物遗传与育种课程代码：06709（理论）第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点微生物遗传学是当今分子生物学研究中最重要的一个分支学科，它是在经典遗传学基础上发展起来的，同时它又为分子遗传学的发展奠定了基础。
由于微生物遗传学与生物化学、分子生物学以及其他学科的相互渗透，微生物遗传学对生物工程，生物技术和遗传工程技术的建立和发展起到了重要的推动作用。
其研究的理论和操作方法为改良品种、定向育种、改造生物环境以及治疗人类疾病等重大生命科学的研究和运用都起到了不可估量的作用。
《微生物遗传与育种》作为微生物学中的一门重要课程，既可以作为生物工程专业，食品工程专业、生物技术专业、食用菌专业等的专业基础课，也作为其他相关专业的选修课程。
二、课程目标与基本要求本课程主要以微生物作为遗传研究的对象，根据微生物的遗传体制来阐明生物遗传的基本原理和规律。
根据这一目的，要求学生首先要有较强的微生物学理论知识和操作技能。
同时，还要求学生掌握一定的生物化学、普通遗传学、以及微生物生理学等学科的相关基础知识。
课程内容主要通过对一些经典实例的阐述来验证某一理论的正确性。
或者通过对一些遗传现象的发现进行分析，推论而最终得出某一结论。
使学生通过对这些实例的理解去学习和掌握书本中的理论知识。
再通过配套的课程实验，使学生掌握必要的微生物遗传学的实验手段。
三、与本专业其他课程的关系要想学好《微生物遗传与育种》这门课，首先必须学好微生物学，因为微生物遗传学是以微生物作为研究的对象，所以必须把微生物的形态特征、生理、生化特征等搞清楚。
微生物遗传学是在研究对象上区别于经典遗传学的一门分支学科，但它们的着眼点是一致的，都是为了阐明生物遗传的基本规律。
因此，《微生物遗传与育种》的先行课程是：微生物学和微生物学技术，普通遗传学、微生物生理学，生物化学等相关课程。
在本课程学完后，还可以继续学习分子生物学、分子遗传学等后续课程，因为分子遗传学它是在研究水平上区别于微生物遗传学的一门分支学科。
《微生物遗传与育种》复习资料
《微生物遗传与育种》复习资料一、填空题1.在DNA链上的碱基序列中一个碱基被另一个碱基代替的现象称为。
这其中嘌呤与嘌呤之间或嘧啶与嘧啶之间发生互换称为。
一个嘌呤替换一个嘧啶或一个嘧啶替换一个嘌呤称为。
2.基因突变可以分为、和。
3.指的是通过病毒将一个宿主的DNA转移到另一个宿主的细胞中而引起的基因重组现象。
指将质粒或其他外源DNA导入处于感受态的宿主细胞，并使其获得新的表型的过程。
在原核生物中有些DNA片段能够转移到其他位置从而导致微生物的基因突变，这种片段称。
4.育种过程中，为了抑制DNA基因突变的修复，所以菌体中加入和可以抑制修复。
5.通常用、、、等抗生素来标记质粒载体。
6.微生物菌种保藏是要为菌体创造、、和条件。
7.用作微生物化学诱变剂的5-溴尿嘧啶为_____的结构类似物；具有超级化学诱变剂之称的是。
8.根据突变的表型效应，突变型的种类有、、和等。
9.富集培养是创造有利于目标菌种的生长，一般采用的方法有、和等。
10.在微生物基因工程中，目前应用最多的载体是_______和________。
11.营养缺陷型菌株诱变育种中，为了便于营养缺陷型菌株的检出，尽量淘汰野生型细胞，常用的方法有______、_____和_____。
12.杂交育种过程中常用的遗传标记包括、、等。
13.原生质体融合育种中，用来除去细菌和放线菌细胞壁常用的酶是；除去真菌类细胞壁的酶是；原生质体融合最常用到的化学融合剂是。
14.原生质体再生育种过程中培养皿中的冷凝水需要去除，其原因是。
二、选择题1．在培养基中加入可以抑制细胞壁的生物合成，获得原生质体。
A. 溶菌酶B. 青霉素C.蜗牛消化酶D. 纤维素酶2．由牛肉膏、蛋白胨和氯化钠组成的培养基，属于。
A. 有限培养基B.补充培养基C.完全培养基D. 基本培养基3. 紫外线对微生物有很好的诱发突变作用，其中最有效波长为。
A. 200nmB.254nmC.274nmD. 300nm4．分支途径中末端产物单独存在时仍有微弱的抑制作用，当几个末端产物共同存在时，其抑制作用作用大于几个单独存在时的和，这种反馈抑制属。
《微生物遗传育种》课程教学大纲
《微生物遗传育种》课程教学大纲课程名称：微生物遗传育种英文名称：Genetic Improvment of Microorganisms总学分：3 总学时：64 理论学时：32 实验（上机）学时：32适用专业：生命科学与技术人才培养基地强化班、生物工程专业、生物技术专业一、课程的性质、目的本课程为生命科学与技术人才培养基地班、生物工程专业和生物技术专业本科生的专业核心课程。
其目的是使上述专业本科学生对发酵工业所涉及的微生物育种技术及其相应的遗传学原理有深刻的认识。
要求学生掌握微生物育种的基础理论和基本方法，包括诱变育种、基因重组育种和基因工程育种。
通过本课程的学习，使学生在牢固掌握工业微生物遗传育种最新理论知识和实践技能的基础上，构建工业生物技术人才全面的微生物知识体系，同时为工业生物技术领域更高层次人才培养打好基础。
二、教学基本要求以现代观点和新型方式组织教学内容，使课程的内容和结构、概念的提法、名词的解释和语言运用等都适合现代生物技术迅速发展的要求，建立适应本专业要求的微生物育种知识和技术体系。
同时让学生积极参与教学过程，了解目前所学基础知识与学科前沿发展的接轨，了解基础知识的延伸及与其他相关学科的密切联系，使学生在学习基础知识的同时获得一定量的新信息，满足和激发学生的求知欲和主动学习的兴趣，全面提高学生的学习能力和创新思维。
采用多媒体等现代化教学手段辅助教学，丰富教学内容，提高教学质量。
课堂教学与学生的课外学习相结合，采用思考题或讨论方式巩固学生对章节重点内容的掌握。
并注意通过各种渠道保持与学生的联系，随时了解他们对教学的意见和要求，不断改进教学内容、教学方法和教学手段。
加强和其他相关学科教师的沟通，以便根据学科发展和学科建设的需要，调整课程教学内容和重点。
三、课程教学基本内容第1章绪论1.1 微生物遗传育种技术及其发展1.2 微生物遗传育种的遗传学原理第2章基因突变及其机制2.1 突变类型与基因符号2.2 基因突变的规律2.3 自发突变的机制2.4 诱变剂及其作用机制2.5 突变生成过程第3章突变的应用2.1 诱变育种2.2 代谢调控育种2.3 突变的其他应用第4章基因重组育种4.1 转化4.2 转导4.3 细菌的接合4.4 真菌的有性生殖4.5 真菌的准性生殖4.6 原生质体育种技术第5章基因工程育种技术5.1 基因工程概述5.2 基因工程基本元件5.3 基因工程基本操作过程5.4 基因工程研究实例四、课程考核方式课程考核类别：考试；课程成绩记分方式：百分制；考核方式：期末考试与平时成绩相结合；期末考试类型：闭卷；各部分在总成绩中所占比重：期末考试70%；平时成绩占30%。
微生物遗传与育种06709理论-湖北教育考试院
湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：微生物遗传与育种课程代码：06709（理论）第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点微生物遗传学是当今分子生物学研究中最重要的一个分支学科，它是在经典遗传学基础上发展起来的，同时它又为分子遗传学的发展奠定了基础。
由于微生物遗传学与生物化学、分子生物学以及其他学科的相互渗透，微生物遗传学对生物工程，生物技术和遗传工程技术的建立和发展起到了重要的推动作用。
其研究的理论和操作方法为改良品种、定向育种、改造生物环境以及治疗人类疾病等重大生命科学的研究和运用都起到了不可估量的作用。
《微生物遗传与育种》作为微生物学中的一门重要课程，既可以作为生物工程专业，食品工程专业、生物技术专业、食用菌专业等的专业基础课，也作为其他相关专业的选修课程。
二、课程目标与基本要求本课程主要以微生物作为遗传研究的对象，根据微生物的遗传体制来阐明生物遗传的基本原理和规律。
根据这一目的，要求学生首先要有较强的微生物学理论知识和操作技能。
同时，还要求学生掌握一定的生物化学、普通遗传学、以及微生物生理学等学科的相关基础知识。
课程内容主要通过对一些经典实例的阐述来验证某一理论的正确性。
或者通过对一些遗传现象的发现进行分析，推论而最终得出某一结论。
使学生通过对这些实例的理解去学习和掌握书本中的理论知识。
再通过配套的课程实验，使学生掌握必要的微生物遗传学的实验手段。
三、与本专业其他课程的关系要想学好《微生物遗传与育种》这门课，首先必须学好微生物学，因为微生物遗传学是以微生物作为研究的对象，所以必须把微生物的形态特征、生理、生化特征等搞清楚。
微生物遗传学是在研究对象上区别于经典遗传学的一门分支学科，但它们的着眼点是一致的，都是为了阐明生物遗传的基本规律。
因此，《微生物遗传与育种》的先行课程是：微生物学和微生物学技术，普通遗传学、微生物生理学，生物化学等相关课程。
在本课程学完后，还可以继续学习分子生物学、分子遗传学等后续课程，因为分子遗传学它是在研究水平上区别于微生物遗传学的一门分支学科。
微生物遗传与育种
一、诱变育种：采用物理和化学等因素对出发菌株进行诱变处理，然后运用合理的筛选程序及适当的筛选方法把符合要求的优良变异菌株筛选出来的一种育种技术。
二、重组育种：利用不同微生物菌株间遗传物质的重组而实现的工业微生物育种技术。
三、重组DNA技术：在体外构建重组DNA分子并导入宿主内表达，从而获得重组工业微生物菌种的育种技术。
分离规律、独立分配规律和连锁遗传是遗传学的三大基本规律。
分离规律分离规律是遗传学中最基本的一个规律。
它从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因存在的。
基因作为遗传单位在体细胞中是成双的，它在遗传上具有高度的独立性，因此，在减数分裂的配子形成过程中，成对的基因在杂种细胞中能够彼此互不干扰，独立分离，通过基因重组在子代继续表现各自的作用。
这一规律从理论上说明了生物界由于杂交和分离所出现的变异的普遍性。
独立分配规律(又称自由组合定律) 该定律是在分离规律基础上，进一步揭示了多对基因间自由组合的关系，解释了不同基因的独立分配是自然界生物发生变异的重要来源之一。
独立分配定律是指两对以上独立基因的分离和重组，是对分离规律的发展。
因此分离定律的应用完全适用于独立分配规律。
连锁遗传规律1900年孟德尔遗传规律被重新发现后，人们以更多的动植物为材料进行杂交试验，其中属于两对性状遗传的结果，有的符合独立分配定律，有的不符。
摩尔根以果蝇为试验材料进行研究，最后确认所谓不符合独立遗传规律的一些例证，实际上不属独立遗传，而属另一类遗传，即连锁遗传。
于是继孟德尔的两条遗传规律之后，连锁遗传成为遗传学中的第三个遗传规律。
所谓连锁遗传定律，就是原来为同一亲本所具有的两个性状，在F2中常常有连系在一起遗传的倾向，这种现象称为连锁遗传。
连锁遗传定律的发现，证实了染色体是控制性状遗传基因的载体。
通过交换的测定进一步证明了基因在染色体上具有一定的距离的顺序，呈直线排列。
这为遗传学的发展奠定了坚实地科学基础。
微生物的遗传与育种
7.隐秘质粒
不显示任何表型效应，只能通过物理的方法检测的质 粒。如酵母菌的2um质粒。
40年代B. McClintock对玉米的遗传研究而发现染色体 易位，打破了基因是固定在染色体DNA上的一些不可移 动的核苷酸片段的说法。有些DNA片段不但可在染色体 上移动，而且还可从一个染色体跳到另一个染色体， 从一个质粒跳到另一个质粒或染色体，甚至还可从一 个细胞转移到另一个细胞。在这些DNA顺序的跳跃过程 中，往往导致DNA链的断裂或重接，从而产生重组交换 或使某些基因启动或关闭，结果导致突变的发生。这 似乎就是自然界所固有的“基因工程”。目前已把在 染色体组中或染色体组间能改变自身位置的一段DNA顺 序称为转座因子（transposible element），也称作 跳跃基因（jumping gene）或可移动基因（movable gene）。
第八章 微生物的遗传与育种
第一节 遗传变异的物质基础 第二节 基因突变及育种 第三节 基因重组 第四节 菌种的衰退、复壮与保藏
遗传与变异的概念
遗传：亲代将自身一整套遗传因子传递给下一代的行为 和功能， 变异：生物体的遗传物质结构和数量的改变，在群体中 以极低的几率（10-5~10-6）出现，性状变化幅度大；新性 状稳定、可遗传。 遗传型（genotype）：一个生物体所含有的基因的总和。 表型（phenotype）：一个生物体所具有的一切外表特征 和内在特性的总和。 饰变（modification）：指生物体由于非遗传因素引起的 表型改变，变化发生在转录、转译水平，特点是几乎整 个群体中的每一个个体都发生同样的变化，性状变化的 幅度小，不遗传，引起饰变的因素消失后，表型即可恢 复。举例：Serratia marcescens 的红色素在25℃和37℃的 变化。
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湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：微生物遗传与育种课程代码：06709（理论）第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点微生物遗传学是当今分子生物学研究中最重要的一个分支学科，它是在经典遗传学基础上发展起来的，同时它又为分子遗传学的发展奠定了基础。
由于微生物遗传学与生物化学、分子生物学以及其他学科的相互渗透，微生物遗传学对生物工程，生物技术和遗传工程技术的建立和发展起到了重要的推动作用。
其研究的理论和操作方法为改良品种、定向育种、改造生物环境以及治疗人类疾病等重大生命科学的研究和运用都起到了不可估量的作用。
《微生物遗传与育种》作为微生物学中的一门重要课程，既可以作为生物工程专业，食品工程专业、生物技术专业、食用菌专业等的专业基础课，也作为其他相关专业的选修课程。
二、课程目标与基本要求本课程主要以微生物作为遗传研究的对象，根据微生物的遗传体制来阐明生物遗传的基本原理和规律。
根据这一目的，要求学生首先要有较强的微生物学理论知识和操作技能。
同时，还要求学生掌握一定的生物化学、普通遗传学、以及微生物生理学等学科的相关基础知识。
课程内容主要通过对一些经典实例的阐述来验证某一理论的正确性。
或者通过对一些遗传现象的发现进行分析，推论而最终得出某一结论。
使学生通过对这些实例的理解去学习和掌握书本中的理论知识。
再通过配套的课程实验，使学生掌握必要的微生物遗传学的实验手段。
三、与本专业其他课程的关系要想学好《微生物遗传与育种》这门课，首先必须学好微生物学，因为微生物遗传学是以微生物作为研究的对象，所以必须把微生物的形态特征、生理、生化特征等搞清楚。
微生物遗传学是在研究对象上区别于经典遗传学的一门分支学科，但它们的着眼点是一致的，都是为了阐明生物遗传的基本规律。
因此，《微生物遗传与育种》的先行课程是：微生物学和微生物学技术，普通遗传学、微生物生理学，生物化学等相关课程。
在本课程学完后，还可以继续学习分子生物学、分子遗传学等后续课程，因为分子遗传学它是在研究水平上区别于微生物遗传学的一门分支学科。
微生物遗传学可以说起到了一个承上启下的作用。
第二部分考核内容与考核目标第一章微生物遗传的物质基础一、学习目的与要求本章不属于重点内容，只属一般掌握范畴。
通过学习使学生对以前学过的遗传学、生物化学等课程的基本知识有所回忆，使学生理解原核微生物和真核微生物遗传体制、基因结构的异同，了解原核微生物和真核微生物染色体的复制机制。
二、考核知识点与考核目标（一）证明遗传物质是DNA的经典实验以及DNA的结构和复制（重点）识记：1.波动实验的原理和结论。
2.细菌抗药性突变的验证实验。
3.微生物作为遗传学材料的特点和优越性。
4.遗传物质的特性。
5.何谓中心法则？何谓半保留复制？它是如何被实验证实的？理解：1.DnaA、DnaB在染色体复制过程中有何功能？2.证明遗传物质的三个经典试验（细菌的转化实验、噬菌体感染实验、烟草花叶病毒的重建实验）的原理和结论。
（二）原核生物和真核生物的染色体及其复制（次重点掌握）识记：1.解释：遗传物质、复制起点（ori）、复制子、自主复制序列（ARS）、核小体2.环状DNA复制的主要方式:θ 环复制、滚环复制、D环复制（线粒体DNA）3.核小体是由DNA和哪几种蛋白组成？这些蛋白有何特点？4.真核细胞周期的划分和功能。
5.真核生物染色体复制特点。
6.原核生物和真核生物复制子存在形式有何不同？（三）基因结构和基因组微生物基因和基因组（一般）识记：1.解释：基因、开放读码框（ORF）、启动子、终止子、重叠基因、基因组、转录单元、操纵子、基因家族、基因簇2. E. coli终止子有何结构特点？与终止密码有何不同？理解：1.原核和真核生物启动子各自的结构特点和功能。
第二章基因突变和损伤DNA的修复一、学习目的与要求本章内容属于该课程的重点部分，通过学习、要求学生必须掌握以下内容，为诱变育种打好基础。
1.基因突变的规律、分子机理；2.不同诱变剂的作用机制；3.DNA损伤修复机制；4.突变体的形成过程和影响因素。
二、考核知识点与考核目标（一）不同类型诱变因素的作用机制，DNA修复不同的途径和机制。
（重点）识记：1.解释：自发突变、诱发突变、突变率、碱基类似物、分子互变异构、环出效应、烷化剂、化学诱变因素、物理诱变因素、生物诱变因素、电离幅射、非电离幅射、光修复、切补修复、错配修复、重组修复、SOS修复2.何谓诱发突变？诱变剂有哪些种类？3.简单说明羟胺（属化学诱变因素）诱变的专一性特征是什么？4.吖啶类药物引起什么突变？这一类诱变的代表性药物有哪些？5.通常利用的物理诱变因素包括哪些？哪些属于电磁幅射？哪些属于粒子幅射？6.什么是光修复作用？它们的修复过程是怎样的？7.什么是错配修复作用？它们的修复过程是怎样的？8.什么是切除修复作用？它们的修复过程是怎样的？9.什么是重组修复作用？它们的修复过程是怎样的？10.什么是SOS修复作用？它们的修复过程是怎样的？理解：1.碱基类似物5—嗅尿嘧啶和2—氨基嘌呤诱变的作用机理。
2.亚硝酸诱变的作用机理。
3.烷化剂诱变的作用机理。
4.紫外线（U、V）诱变的分子机理。
5.经物理诱变因素处理的DNA会引起哪些反应？（二）基因突变的分子基础，自发性突变的证实。
（次重点）识记：解释：碱基置换、转换、颠换、同义突变、错义突变、无意义突变、移码突变1.基因突变的规律。
理解：1.引起自发突变的原因有哪些？它与诱发突变是否有本质的区别？2.为什么说自发突变与环境无直接对应关系？简述证实该结论实验（3个经典实验）的原理和步骤？（三）基因突变的类型、符号和规律，突变体的形成过程和影响因素。
（一般）识记：1.解释：突变、野生型、突变体、致死突变、条件致死突变、表现型、基因型、分离迟延、生理迟延2.按突变表型特征可将突变体分为哪几类？3.基因的命名规则？理解：1.为什么说微生物突变体的形成是一个复杂的过程？2.说明产生表型迟延的原因第三章病毒遗传分析一、学习目的与要求本章节的内容在该课程中不属于重点，只属于一般掌握范畴，通过学习只需要学生对病毒的基本属性有所了解，包括病毒的类型、病毒感染的特性，如何利用病毒的某些特性进行遗传分析以及一些特殊病毒在遗传育种中的运用等等。
二、考核知识点与考核目标（一）温和噬菌体的特征及其引起的遗传重组。
（重点）识记：1.解释：烈性噬菌体，温和噬菌体，溶源性细菌，原噬菌体2.烈性噬菌体（又称毒性噬菌体）和温和噬菌体各有什么特性？3.温和噬菌体的特性及有关基本概念，因为细菌的基因重组（转导）主要与温和噬菌体有关。
4.如何利用烈性噬菌体T4的突变株来验证基因的互补作用和重组功能？理解：1.溶源性细菌对噬菌体的免疫性和对噬菌体的抗性是否一回事？如何区分？2.溶源性细菌有什么遗传特征？细菌转导是利用温和噬菌体的什么特性？3.弄清楚利用T4噬菌体的快速溶菌突变株感染不同品系大肠杆菌的实验原理。
（二）噬菌体的遗传分析。
（次重点）识记：1.解释：噬菌斑，琥珀突变，涂布效率，感染复数，裂解量。
2.噬菌体感染细菌时，常表现有哪些主要特征？3.如何利用温和噬菌体和烈性噬菌体进行遗传分析？理解：1.λ噬菌体基因组的主要组成以及它们的功能。
2.λ噬菌体控制溶源性的大致过程3.琥珀突变对蛋白质合成有什么影响？选择在T4不同位点发生的琥珀突变对T4的基因进行分析的原理是什么？（三）了解某些性质特殊的噬菌体在遗传育种中的作用。
（一般）理解：1.M13噬菌体的结构特征是什么？它侵染大肠杆菌的简单过程是怎样的？利用M13的什么特点？在遗传工程中起到什么用途？运用：1.Mu噬菌体是一种什么性质的噬菌体？利用它的什么特性在遗传育种中起什么作用？第四章细菌基因转移和基因重组一、学习目的与要求本章节内容属于该课程的重点部分，通过学习要求掌握细菌基因重组的几种不同途径及其原理。
细菌属于原核生物，虽然不能产生有性孢子，但可以通过转化，转导，接合的方式进行重组，通过这些知识的掌握，为细菌的杂交育种打下基础。
二、考核知识点与考核目标（一）转化作用的过程，接合作用的证实，接合作用的过程，中断杂交及其基因定位的原理，转导的类型，局限转导的机理，普通转导的机理。
（重点）识记：1.解释：基因重组、转化、感受态、供体、受体、局部二倍体，接合作用、F因子、转导、局限性转导、原噬菌体，缺陷噬菌体、共转导、完全转导、流产转导、并发转导、普通转导噬菌体、局限性转导噬菌体、杂基因子、中断杂交2.细菌基因重组有哪些方式？与真核生物基因重组有何不同？3.细菌转化的过程和机制并解释感受态出现的机理？4.细菌转化效率主要取决哪些因素？有哪些人工转化方法？理解：1.转化过程的三个步骤。
2.为什么有些细菌对摄取的DNA有特殊要求？流感嗜血杆菌摄取DNA的方式有何特点？3.F因子基因组的结构划分及主要功能。
4.F因子在大肠杆菌中存在的状态及它们之间的关系。
5.几种状态的大肠杆菌之间有几种组合的接合作用，最终导致的结果是什么？6.中断杂交的原理和在遗传学研究中的应用。
7.转导作用的类型有哪些？它们各自的特征是什么？各自进行转导的噬菌体是什么性质？8.λ噬菌体低频转导子和高频转导子形成的机理。
9.普遍性转导的作用机制及其在遗性学研究中的应用。
10.比较局限转导与普遍转导二者之间的差异是哪些？（二）接合现象和转导现象的发现与证实。
（次重点）理解：1.在细菌接合作用中，如何排徐转化、互养和回复突变现象？2.转导现象是如何被发现和证实的？为什么不是所有噬菌体都能进行转导？（三）一般掌握：理解：1.简单了解转化现象的发现和证实过程。
2.大肠杆菌环状染色体图是如何证实的。
3.λ噬菌体在现代分子生物学研究中的作用和地位。
运用：1.转导（转化）的遗传分析——如何利用共转导（共转化）进行基因定位。
第五章质粒一、学习目的与要求本章节内容属于该课程的重点部分，通过学习，要求学生掌握质粒的复制机制与质粒转移、稳定性间的相互关系。
重点介绍细菌的染色体外的遗传物质——质粒的有关性质、检测方法、划分类型以及有关遗传特性。
搞清楚了质粒的这些特性，为遗传工程技术的建立，基因工程育种打下基础。
二、考核知识点与考核目标（一）质粒的检测方法，质粒的划分类型，质粒大小和数量测定的方法，质粒的复制特点，质粒不亲和群的划分，质粒的转移类型等等。
（重点）识记：1.解释：质粒、严谨型质粒、松弛型质粒、R质粒、质粒的不相容性、自主转移质粒、诱动转移质粒、接合质粒、可移动质粒、广寄主范围质粒2.简单解释质粒一般有什么特性？3.质粒一般存在于哪些微生物中？4.质粒稳定性遗传，至少需要满足何种条件？理解：1.用间接检测质粒的方法——质粒消除法和质粒转移的方法是如何证明质粒在宿主中的存在？2.质粒宿主范围是由哪些因素决定的？为什么？3.碱变性法分离质粒的原理是什么？4.直接检测质粒存在的三种方法是什么？它们的原理和检测过程是怎样的？5.质粒划分类型的主要依据是什么？它有什么不足之处？目前在大肠杆菌中存在的三大类型的质粒是什么？它们有什么主要特征。