微生物遗传育种笔记
第八章 微生物遗传学笔记
杂交育种的优点：①由于杂交育种选用了已知性状的供体菌和受体菌作为亲本，故在方向性和自觉性方面，均比诱变育种前进了一大步。②利用杂交育种可以消除某一菌株在经过长期诱变处理后所出现的产量上升缓慢的现象
杂交育种的缺点：杂交育种的方法较复杂，目前还没有得到普遍的推广和使用，尤其在原核生物的领域中，应用转化、转导或接合等重组技术来培育可应用于生产实践上的高产菌株的例子还不多见。
2.转导：通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA小片段携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传形状的现象。获得新遗传形状的受体细胞称为转导子（transductant）
3.接合（conjugation）：供体菌通过性菌毛传递不同长度的单链DNA给受体菌，在后者细胞中发生交换、整合，从而使后者获得供体菌的遗传性状的现象。获得新性状的受体细胞称为接合子。
移码突变（frame-shift mutation）指诱变剂使DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增添（插入）或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误的一类突变。
染色体畸变（chromosomal aberration）某些理化因子，如X射线等的辐射及烷化剂、亚硝酸等，除了能引起点突变外，还会引起DNA的大损伤——染色体畸变，包括以下两个方面：染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位染色体数目的变化。
6.降解性（代谢）质粒
如假单胞菌属中发现。它们的降解性质粒可为一系列能降解复杂物质的酶编码，从而能利用一般细菌所难以分解的物质做碳源。这些质粒以其所分解的底物命名。
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。
二.转座因子
插入（IS）序列、转座子(Tn)、特殊病毒（Mu噬菌体）
遗传育种课后重点及答案
第二章基因突变及其机制1．突变（Mutation）：遗传物质核酸（DNA或病毒中的RNA）中的核苷酸序列突然发生了稳定的可遗传的变化。
2．突变型：由于突变体中DNA碱基序列的改变，所产生的新的等位基因及新的表现型称为突变型。
3．染色体畸变：染色体结构的改变，多数是染色体或染色单体遭到巨大损伤产生断裂，而断裂的数目、位置、断裂端连接方式等造成不同的突变。
包括染色体缺失、重复、倒位和易位等。
涉及到DNA分子上较大范围的变化，往往会涉及到多个基因。
4．基因突变；是指一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变，包括一对或少数几对核苷酸的缺失、插入或置换，分为碱基置换（转换和颠换）和移码突变。
转换transition：DNA链中一个嘌呤（嘧啶）被另一个嘌呤（嘧啶）所置换。
颠换transversion：DNA链中一个嘌呤（嘧啶）被一个嘧啶（嘌呤）所置换。
5．错义突变missense mutation：由于突变后的密码子代表另一种氨基酸，从而造成个别碱基的改变导致多肽链上某个氨基酸为另一种氨基酸所取代。
6．同义突变：由于遗传密码的简并性，突变后的密码子编码的仍是同一种氨基酸。
碱基序列发生改变而氨基酸序列未发生改变的隐蔽突变。
7．无义突变：突变后的密码子变成终止密码子，是一类是引起遗传性状改变的突变。
8．移码突变frameshift mutation：在DNA序列中由于一对或少数几对核苷酸的插入或缺失，而使其后全部遗传密码的阅读框架发生移动，进而引起转录和转译错误的突变叫移码突变。
一般只引起一个基因的表达出现错误。
9．条件致死突变型：在某一条件下具有致死效应，而在另一条件下没有致死效应的突变型。
如：温度敏感突变型。
10．回复突变：突变基因通过再次突变回复到野生型基因的表型性状。
11．沉默突变：表型不发生改变的基因突变，包括同义突变和氨基酸序列发生改变而不影响蛋白质功能的错义突变。
12．突变率（mutation rate）：每个细胞每一世代中发生突变的概率。
微生物笔记整理
第1章绪论1、微生物的特点是：（1）繁殖快，长不大（2）体积微小，分布广泛（3）观察和研究的手段特殊（4）物种多，食谱杂（5）适应性强，易变异2、（1）列文虎克：首次发现微生物，最早记录肌纤维、微血管中的血流。
（2）路易斯·巴斯德：“巴氏杀菌法”（Pasteurization），62-65℃，30min,75-90℃，15-16s。
[UHT=ultra high temperature，130-150℃，1-4s，常用在牛奶的杀菌。
]（3）罗伯特·柯赫食品微生物发展大事记：1680年，列文虎克发现了酵母细胞1861年，巴斯德的曲颈瓶实验，推翻了“自然发生说”1867年，炭疽菌（属于芽孢杆菌属，革兰氏阳性菌）1890年，巴斯德杀菌工艺1922年，肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢在磷酸盐缓冲液中的Z值为18F（Z值：加热至死曲线中，时间降低一个对数周期所需升高的温度D值：指在一定的处境和一定的热力致死温度条件下，某细菌数群中90％的原有残活菌被杀死所需的时间F值：在基准温度中杀死一定数量对象菌所需要热处理的时间）1988年，在美国，乳酸链球菌肽被列为“一般公认安全”（GRAS）1990年，HACCP体系1996年，O157：菌体的抗原，H7:鞭毛的抗原3、GMP：Good Manufactureing Practice（良好生产操作规范），GMP标准规定了在加工。
贮藏和食品分配等各个工序中所要求的操作、管理和控制规范。
HACCP：Hazard Analysis and Critical Control Points（有害分析和关键控制点）栅栏技术（Hurdle techonology）：利用食品当中各种有效因子（温度、pH、Aw、OR电度包装、辐照、防腐剂）交互作用控制腐败菌生长，提高食品安全。
4、ISO22000 食品安全管理；ISO9001 食品质量管理。
第2章微生物的基本形态与结构1、细菌基本形态分为三种：球状，如金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）（阳性菌）杆状，如大肠杆菌（Escherichia coli）（阴性菌）螺旋状，如霍乱弧菌（Vibrio cholarae）2、细菌的形态受环境影响的因素：培养温度，培养时间，培养基的成分与浓度，pH等。
微生物育种复习资料
第一章绪论一、微生物遗传育种对野生型菌株或低产菌株进行遗传操作和分离筛选，从大量突变体中筛选出性状优良的菌株，并对其发酵条件加以优化，得到适合发酵工业生产的优良菌种（产量、质量、新产物）。
二、微生物遗传育种的具体目标:1、提高产量生产效率和生产效益总是排在一切商业发酵首位的目标2、提高产物的纯度，减少副产物如色素；提高有效组分3、改变菌种形状，改善发酵过程，如改变和扩大菌种的原料结构；改善菌种生长速率；提高斜面孢子化程度；降低需氧量和能耗；耐不良环境；耐目的产物；改变细胞透性，提高产物分泌4、遗传性状特别是生产性状稳定5、改变生物合成途径，获得新产物三、优良发酵菌株应具备哪些特性1、遗传稳定2、易于培养：营养谱广、培养条件易达到3、易于保存（如孢子丰富或产生休眠体）4、种子生长旺盛5、发酵周期短，产量高，产物单一6、产物易于分离纯化第二章微生物遗传学基础一、名词解释：基因：遗传信息的基本单位。
一般指位于染色体上编码一个特定功能产物（如蛋白质或RNA分子等）的一段核苷酸序列。
转化：受体细胞直接吸收了来自供外源DNA片断，并把它整合到自己的基因组中，细胞部分遗传性状发生变化的现象叫转化。
转导：外源遗传物质通过噬菌体的携带进入受体细胞，并与受体染色体发生基因重组接合：供体菌通过性菌毛传递不同长度的单链DNA给受体菌，在后者细胞中发生交换、整合，从而使后者获得新的遗传性状的现象。
菌种衰退：菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象，称为菌种的衰退。
二、突变型的种类形态突变型、生化突变型、条件致死突变型、致死突变型、抗性突变型。
三、试质粒的性质及其在基因工程中的应用性质：自我复制、拷贝数高、不相容性、转移性。
应用：基因工程中作为载体将目的基因带入宿主细胞；其所带抗性基因可作为标记基因；降解复杂有机化合物；合成限制性内切酶或修饰酶。
第三章遗传与变异一、基因组对于原核生物来说，就是它的整个染色体；对于二倍体的真核生物来说，是能够维持配子或配子体正常功能的最低数目的一套染色体。
《微生物学》主要知识点-08第八章微生物的遗传
第八章微生物的遗传概述：遗传(heredity or inheritanc® 和变异(variation)是生物体的最本质的属性之一。
遗传即生物的亲代将一整套遗传因子传递给子代的行为或功能。
变异指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。
基因型(ge no type某一生物个体所含有的全部基因的总和。
表型(phe no type)某一生物所具有的一切外表特征及内在特性的总和。
饰变( modification)不涉及遗传物质结构改变而发生在转录、翻译水平上的表型变化。
8.1遗传变异的物质基础8.1.1三个经典实验1. 经典转化实验：1928年F.Griffith以Streptococcus pneumoniae为研究对象进行转化(transformation)实验。
1944年O.T.Avery等人进一步研究得出DNA是遗传因子。
S strun A2. 噬菌体感染实验：1952年Alfred D.Hershey和Martha Chase用32P标记病毒的DNA，用35S标记病毒的蛋白质外壳，证实了T2噬菌体的DNA是遗传物质。
3.植物病毒的重建实1956年H.Fraenkel-Conrat用含RNA的烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）与TMV 近源的霍氏车前花叶病毒（Holmes ribgrass mosaic virus,HRV）所进行的拆分与重建实验证明，RNA也是遗传的物质基础。
8.2微生物的基因组结构：基因组（genome是指存在于细胞或病毒中的所有基因。
细菌在一般情况下是一套基因，即单倍体（haploid）;真核微生物通常是有两套基因又称二倍体（diploid ）。
基因组通常是指全部一套基因。
由于现在发现许多非编码序列具有重要的功能，因此目前基因组的含义实际上是指细胞中基因以及非基因的DNA序列的总称，包括编码蛋白质的结构基因、调控序列以及目前功能还尚不清楚的DNA序列。
微生物遗传育种学
微生物遗传育种学
微生物遗传育种学是研究微生物的遗传变异、遗传改良及育种技术的学科。
微生物指的是细菌、真菌、病毒等单细胞生物。
微生物遗传育种学主要关注微生物在遗传水平上的变异、变异的调控机制以及如何通过遗传改良来获得具有特定性状的微生物株系。
微生物遗传育种学的研究内容包括：
1. 遗传变异的检测与分析：通过分子生物学、基因组学等技术手段，研究微生物中存在的遗传变异，探究变异的产生机制和变异位点的定位。
2. 遗传改良的策略和方法：通过基因工程、突变育种、自然选择等手段，改良微生物的遗传性状，如产量、耐受性、代谢能力等，以提高微生物在工业生产、环境修复、药物开发等方面的应用性能。
3. 突变育种的应用：通过诱变剂或辐射等方法，诱发微生物的突变，筛选出具有特定性状的突变株系，进一步进行遗传改良。
4. 基因工程的应用：通过外源基因的引入、基因的删除或修改等手段，改变微生物的基因组，使其具有特定的功能或产物。
通过微生物遗传育种学的研究与应用，可以获得具有工业、农业、医疗等方面应用潜力的微生物种类，为人类社会的发展和生活带来诸多好处。
医学微生物学笔记 - 细菌的遗传与变异
细菌的遗传与变异●遗传（heredity）：使微生物的性状保持相对稳定，子代与亲代生物学的性状基本相同，且代代相传。
●变异（variation）：在一定条件下，子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差异，有利于物种的进化。
●基因型（genotype）：细菌的遗传物质。
●表型（phenotype）：基因表现出的各种性状。
●遗传性变异：是细菌的基因结构发生了改变，故又称基因型变异。
常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳定地遗传给后代。
●非遗传性变异：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，其基因结构未改变，称为表型变异。
易受到环境因素的影响，凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异，而且当环境中的影响因素去除后，变异的性状又可复原，表型变异不能遗传。
第一节细菌的遗传物质●DNA的结构与功能：结构——两条互相平行而方向相反的多核苷酸链功能——储存、复制和传递遗传信息复制——半保留复制特点——复制中易发生错误—基因突变蛋白合成——分子生物学中心法则（DNA-RNA-蛋白质）●基因与基因的转录结构基因——编码结构蛋白质基因结构非结构基因——编码功能蛋白质基因转录●遗传信息的翻译第二节细菌的遗传与变异一、染色体（chromosome）①一条环状双螺旋DNA长链，按一定构型反复回旋形成松散的网状结构；②缺乏组蛋白，无核膜包裹；③约含有5000个基因；二、质粒——是细菌染色体以外的遗传物质，是闭合环状的双链DNA。
1、质粒的特征：①质粒具有自我复制的能力。
②质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。
③质粒可自行丢失与消除。
④质粒的转移性。
⑤质粒可分为相容性与不相容性两种。
2、质粒的分类（1）根据质粒能否通过细菌的接合作用进行传递①接合性质粒②非接合性质粒（2）根据质粒在细菌内拷贝数多少①严紧型质粒②松弛型质粒（3）根据相容性①相容性——几种质粒同时共存于同一菌体内②不相容性——不能同时共存*可借此对质粒进行分组、分群。
微生物的遗传变异和育种
第一节 微生物遗传的物质基础
三、基因表达 在所有的生物中，基因的主要功能是把遗传信息转变 为特定氨基酸顺序的多肽，从而决定生物性状的过程，这 一过程称为基因表达。基因表达包括以下两个步骤，首先 以DNA为模板，通过RNA聚合酶转录出mRNA（信使RNA）， 然后将mRNA的碱基顺序翻译成由相应氨基酸顺序组成的蛋 白质（图6-1)。
第一节 微生物遗传的物质基础
（四）核苷酸 各种遗传密码子储存着各自对应的信息，而单个核苷 酸或碱基则是密码子的组成单位，是基因突变的最小单位。 从绝大多数微生物的DNA组分来看，其分别由腺苷酸、胸 苷酸、鸟苷酸和胞苷酸4种脱氧核苷酸组成。其上的碱基 分别为腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞 嘧啶（C）。
第一节 微生物遗传的物质基础
相结合。不论真核微生物的细胞核还是原核微生物细胞的 核区都是该微生物遗传信息的大本营和信息库，因此被称 为核基因组、核染色体组或简称基因组。再从细胞内的染 色体数目来看，不同的微生物的染色体数目差别很大，真 核微生物常有较多的染色体，如酵母菌属中有的种有17条 之多，而原核微生物中常只有一条裸露的环状DNA大分子 核酸，即一条染色体。
第一节 微生物遗传的物质基础
二、DNA的结构与复制 （一）DNA的结构 1953年，Watson和Crick首先提出DNA的结构模型，认 为DNA是由两条反向平行的多核苷酸组成的双螺旋结构， 两条多核苷酸链通过碱基间的氢键相结合。此结构已经扫 描隧道显微镜所证实。
第一节 微生物遗传的物质基础
（二）DNA的复制 在细胞分裂和传代的过程中，作为微生物遗传物质 的DNA必须准确无误地复制，才能使子代细胞含有相同的 遗 传 信 息 ， 以 保 持 物 种 的 稳 定 。 1 9 5 8 年 ， Meselson 和 Stahl用15N标记的碱基培养大肠杆菌，并定时取样分离DNA， 进行密度梯度离心。研究结果证明，DNA是以独特的半保 留方式进行复制的，即每一子代DNA分子的一条链来自亲 代，另一条链是新合成的。
北京大学 微生物 第十讲 微生物的遗传变异和育种
首先 它的温和噬菌体不携带任何供体菌的基因。 其次 这种噬菌体是完整的，而不是缺陷型的 溶源转变的例子是不产毒素的白喉棒杆菌， 该菌株在被β-噬菌体感染而发生溶源化时，会变 成产白喉毒素的致病菌株。
接合
通过供体菌与受体菌间细胞 相接触而传递大段DNA的过程。
第四节 基因工程
定义：(p236) 定义： 基因工程的基本操作： 基因工程的基本操作：
目的基因的选取 优良载体的选择 目的基因与载体DNA的体外重组 重组载体导入受体细胞 重组受体细胞的筛选和鉴定
第一节 生物遗传信息的载体 生物的遗传变异有无物质基础， 生物的遗传变异有无物质基础，何种物质可执行 遗传变异功能的问题。（蛋白质？核酸？ 。（蛋白质 遗传变异功能的问题。（蛋白质？核酸？）
（一）经典转化实验
三组对照说明转化因子的本质
（二）噬菌体感染实验
（三）植物病毒(TMV)的重建实验 植物病毒 的重建实验
（一）基因突变的类型
★依表型的改变分为： 依表型的改变分为： 营养缺陷型——因突变而丧失产生某种生物合成酶的能力， 因突变而丧失产生某种生物合成酶的能力， 营养缺陷型 因突变而丧失产生某种生物合成酶的能力 并因而成为必须在培养基中添加某种物质才能生长的突变 类型。 类型。 抗性突变型——因突变而产生了对某种化学药物或致死物 因突变而产生了对某种化学药物或致死物 抗性突变型 理因子的抗性 条件致死突变型——突变后在某种条件下可正常生长繁殖， 突变后在某种条件下可正常生长繁殖， 条件致死突变型 突变后在某种条件下可正常生长繁殖 而在另一条件下却无法生长繁殖的突变型 抗原突变型——因突变而引起的抗原结构发生改变 因突变而引起的抗原结构发生改变 抗原突变型 产量突变型—— 产量突变型 形态突变型—— 形态突变型
微生物的遗传变异和育种学习心得
《微生物的遗传变异和育种》学习心得生物工程05-2班余丽我在学习时，一般都分三个步骤，首先是把课本浏览一遍，然后根据课后习题大概了解本章的重点难点在哪里，着重弄懂它们，最后就全章列一个提纲，以后复习时条理就比较清晰，也容易帮助自己回忆知识点。
第七章的内容比较多，概念性的东西很多。
在自习的时候比较有难度，因为内容多不易找到重点，难点也相对多一些，所以在第一遍看书时，我只是浏览了一下课本，没有马上着手记知识点。
课本的编写者想的很周到，在每一章后面都有小结，在看第七章时，我就是在浏览课本后仔细看了小结，再在小结和课后习题的基础上着重看了重要的地方，把重要的知识点找到、记住、理清它们的关系，最后再用联想、比较等方法把全章的知识点列成一个提纲。
我学这一章的方法具体如下：1.记忆。
不管学什么知识，都是建立在记忆的基础上的，只有知道了它的基本概念、定义、特点、用途等之后，我们才能在这个基础上去学习更深的知识，就像我们必须要先记住了汉字的音形义，才能在这基础上写文章。
当然记忆也有一些方法，比如把一些相关或类似的东西放到一起记忆，在比较的情况下记忆，这样既记住了它们，也在无形中区别了它们，避免概念混淆。
有些概念是母子承接关系，即一个概念解释的对象是另一概念解释对象的一部分或衍生，也可以把他们放到一起。
例如：遗传性、遗传形和表型，变异和饰变，转化和转导是相似的概念，放到一起记忆。
转化作用和转化子，转导和转导子，基因突变和诱变、自发突变，诱变和点突变、畸变等等，这些母子关系的概念可以放到一起。
利用比较和联想记忆，效果会好很多。
2.列提纲。
这是一个很好的理清自己思路的方法。
根据每一章各节之间的联系紧密程度，可以列一个或多个提纲。
如果一章的内容很少或每一节之间衔接很紧密，那么就只用列一个提纲，把知识点串起来。
如果一章内容太多或每一节独立性强，则可以根据需要多列几个提纲。
提纲内容不用很详细，把关键字写出即可，关键要表现出知识点之间的联系。
《食品微生物学》课程笔记
《食品微生物学》课程笔记第一章绪论一、微生物的定义与特点1. 微生物的概念微生物是一类存在于自然界中的微小生物体，它们个体微小，通常需要借助显微镜才能观察到。
微生物包括细菌、真菌、病毒、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体等多种类型，它们在生物界的分类中占有重要地位。
2. 微生物的特点（1）体积小：微生物的个体大小一般在0.2-10微米之间，有的甚至更小，如某些病毒直径仅为20-300纳米。
（2）种类繁多：目前已发现的微生物种类超过10万种，且新的种类仍在不断被发现。
微生物的多样性是生物界的一个重要特征。
（3）繁殖速度快：微生物具有极高的繁殖速度，例如细菌在适宜条件下每20-30分钟就能繁殖一次。
（4）适应能力强：微生物能在极端环境中生存，如高温、低温、高盐、低氧、酸性、碱性等条件。
（5）变异性强：微生物容易发生基因突变，这种变异性是微生物进化和适应环境的基础。
（6）分布广泛：微生物几乎无处不在，它们存在于土壤、水体、空气、人体内外以及各种生物体上。
二、微生物学发展史与展望1. 微生物学发展史（1）初创阶段（17世纪-19世纪）：1676年，列文虎克首次观察到微生物；1864年，巴斯德通过鹅颈瓶实验证明微生物不是自然发生的，而是由已存在的微生物繁殖而来。
（2）奠基阶段（19世纪末-20世纪初）：科赫提出了细菌学的基本原则，埃弗里等人发现了抗生素，并建立了微生物培养和分离的技术。
（3）发展阶段（20世纪中叶至今）：分子生物学技术的应用使微生物学进入了一个新的时代，遗传工程、基因组学等领域的进展为微生物学的研究提供了强大的工具。
2. 微生物学展望（1）微生物资源的开发与利用：继续探索未知的微生物资源，特别是在极端环境中发现的微生物，它们可能具有独特的生理功能和代谢途径。
（2）微生物功能基因组学：通过基因组测序和功能分析，深入研究微生物的生理特性、代谢途径和调控机制。
（3）微生物与环境：研究微生物在生态系统中的作用，特别是在全球气候变化和环境污染治理中的应用。
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。
微生物遗传育种知识点汇总
微生物遗传育种知识点汇总1.微生物基因组学：微生物基因组学是研究微生物基因组结构、功能和表达的学科。
通过对微生物基因组的测序、比较分析和功能注释，可以了解微生物的遗传特性和功能。
2.微生物突变：微生物突变是指微生物在自然环境或实验室中发生的基因突变。
突变可以是基因变异、插入突变、缺失突变等，这些突变可能会导致微生物表型的变化。
3.微生物选择：微生物选择是通过对微生物的生长条件进行调控，选择出具有其中一种特定性状的菌株。
例如，可以通过对耐盐性的选择培养基进行培养，选择出具有耐盐性的微生物菌株。
5.基因工程微生物：基因工程微生物是指经过人工改造的微生物，具有特定基因表达或基因功能改变的能力。
基因工程微生物可用于生产重要医药、酶类、化学品等。
6.自然变异与人工选择：微生物在自然环境中会发生一定程度的自然变异，这些变异可以通过人工选择进行进一步改良。
例如，选择耐药性菌株进行生产抗生素。
7.反向遗传学：反向遗传学是指通过与传统遗传学相反的方式研究生物体的遗传特性。
利用反向遗传学可以探索微生物基因的功能和作用。
9.高通量筛选技术：高通量筛选技术是指通过自动化设备对大量微生物进行快速筛选和分析的技术。
这些技术可以大大提高筛选效率和准确性，用于微生物遗传育种中。
10.代谢工程：代谢工程是指通过改造微生物的代谢路径和基因表达调控来提高目标产物的产量和选择性。
代谢工程可通过基因工程、突变、选择和培养条件优化等手段实现。
11.微生物系统发育学：微生物系统发育学是研究微生物演化和亲缘关系的学科。
通过比较分析微生物基因组，确定其进化关系和分类地位。
以上是微生物遗传育种的一些基本知识点汇总。
微生物遗传育种是一个综合性学科，涉及到多个学科的知识和技术，对于改良微生物品种和开发新的微生物应用具有重要意义。
微生物的遗传育种-杂交育种
（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
微生物第七章总结
二，遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式
（一）7个水平
1.细胞水平：真核和原核微生物的大部分DNA都集中在细胞核或核区中。
1.光复活作用：把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时，就可以出现明显降低其死亡率的现象，即光复活作用。经了解，经UV照射后带有嘧啶二聚体的DNA分子，在黑暗下会被一种光激活酶——光解酶结合，这种复合物在300-500nm可见光下时，此酶会因获得光能而激活，并使二聚体重新分解成单体。
2.切除修复：是活细胞内一种用于被UV等诱变剂损伤后DNA的修复方式之一，又称暗修复。，这是一种不依赖可见光，只通过酶切作用去除嘧啶二聚体，随后重新合成一段正常DNA链的核酸修复方式。
1.Luria等的变量试验2.Newcombe的涂布试验3.Lederberg等的影印平板培养法。实验过程详见书P204-206
（五）基因突变及其机制：基因突变的机制是多样的，可以是自发的或诱发的，诱发的又可分仅影响一对碱基对的点突变和影响一段染色体的畸变。
1. 诱发突变：简称诱变，是指通过人为的方法，利用物理，化学或生物因素显著提高基因自发突变频率的手段。凡具有诱变效应的任何因素，都称为诱变剂。
1.诱变育种的基本环节：见书P214
2.诱变育种中的几个原则：
（1）选择简单有效的诱变剂 艾姆氏实验：是一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测环境或食品中是否存在化学致癌剂的方法。
（2）挑选优良的出发菌株 出发菌株：就是用于育种的原始菌株。
《畜牧微生物学》章节笔记
《畜牧微生物学》章节笔记第一章：绪论一、畜牧微生物学的定义与研究对象1. 畜牧微生物学的定义：畜牧微生物学是介于微生物学和畜牧学之间的一门交叉学科，它专注于研究微生物在畜牧业中的应用及其与动物宿主之间的相互作用。
这门学科旨在通过微生物技术提高畜牧业的生产效率，保障动物健康，以及促进生态平衡。
2. 畜牧微生物学的研究对象：（1）微生物：- 细菌：如乳酸菌、大肠杆菌、沙门氏菌等。
- 病毒：如流感病毒、口蹄疫病毒、猪瘟病毒等。
- 真菌：如曲霉菌、念珠菌等。
- 放线菌：如链霉菌等。
- 螺旋体：如梅毒螺旋体等。
（2）动物：- 家畜：如牛、羊、猪、马等。
- 家禽：如鸡、鸭、鹅等。
- 特种动物：如兔、狐、貂等。
- 野生动物：与畜牧业相关的野生动物种群。
（3）研究内容：- 微生物与动物的共生关系。
- 微生物在动物肠道中的定植与功能。
- 微生物在饲料发酵和营养转化中的作用。
- 微生物病原体的感染机制和防控策略。
二、畜牧微生物学的发展历程1. 古代阶段：- 人类无意识地利用微生物进行食品发酵和酿造。
- 早期医学文献中有关微生物引起的疾病的记载。
2. 近代阶段：- 17世纪：安东尼·范·列文虎克首次观察到微生物。
- 19世纪：路易·巴斯德证明微生物是发酵和疾病的原因。
- 罗伯特·科赫等微生物学家建立了微生物学的研究方法，如科赫法则。
3. 现代阶段：- 20世纪：分子生物学技术的发展，如PCR、基因测序等。
- 微生物遗传工程的应用，如重组疫苗的研制。
- 益生菌和益生元的深入研究与应用。
- 微生物在环境保护和生态农业中的作用被重视。
三、畜牧微生物学在畜牧业中的重要性1. 提高饲料利用率：- 微生物可以将饲料中的纤维素、半纤维素等难以消化的成分转化为动物可利用的营养物质。
- 饮用发酵饲料可以增强动物对营养物质的吸收。
2. 促进动物生长：- 益生菌可以改善动物肠道环境，增加有益菌群，减少有害菌的生长。
[给学生]《微生物遗传育种学》复习思考题(1)
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[给学生]《微生物遗传育种学》复习思考题(1)2021级生物技术专业微生物技术方向《微生物遗传育种》复习思考题《微生物遗传育种》复习思考题01 绪论1、工业微生物菌种应具有哪些基本特征？非致病性；适合大规模培养工艺要求；利于规模化产品加工工艺；具有相对稳定的遗传性能和生产性状；形成具有商业价值的产品或具有商业应用价值。
2、简述工业微生物遗传育种的分类。
天然菌种（native strain）：通过自然筛选和分离获得的工业菌种；诱变菌种（mutagenized strain）：通过物理、化学等诱变剂在实验室人工诱变自然筛选与分离的菌株所获得产量或/和性状改善的工业菌种；重组菌种（recombinant strain）是通过遗传重组技术对菌种进行定向遗传改良获得的工业菌种；遗传修饰生物体（genetic modification organisms, GMOs）：经外源基因导入并因此发生遗传整合和性状改变的生物体。
3、试从微生物遗传学的不同角度阐述你对微生物多样性的认识。
一、微生物物种的多样性; 二、微生物遗传的多样性;三、微生物代谢的多样性 ;四、微生物的生态多样性;五、微生物利用的广泛性02 第四章工业微生物育种诱变剂1、什么是诱变剂？可分为哪几种类型？诱变剂：凡能诱发生物基因突变，并且突变频率远远超过自发突变率的物理因子或化学物质.可以分为三类：物理诱变剂；化学诱变剂：一类能对DNA起作用，改变DNA结构，并引起遗传变异的化学物质；生物诱变剂：采用某些噬菌体来筛选抗噬菌体突变菌株时，常常发现伴随着出现抗生素产量明显提高的抗性突变株。
因此，可以认为这些溶源性噬菌体是一种生物诱变剂。
2、什么是突变？突变的表现型有哪些？基因突变的特点有哪些？突变，从广义上讲，除了转化、转导、接合等遗传物质的传递和重组引起生物变异以外，任何表型上可遗传的突变都属突变范围，如染色体整倍性和非整倍性的变化及染色体结构上的畸变等都包括在内。
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一、遗传学发展史1、早期遗传学的发展2、经典遗传学的发展1）遗传学的初始时期：1900-1910年2）细胞遗传学的时期：1910-1940年3、微生物遗传学的时期：1940-1960年4、分子遗传学的时期：1953-至今5、基因组学、蛋白质族学遗传学发展：1986-至今三、微生物作为模式生物的优越性1、单细胞、单倍体、易培养、无性系、繁殖快2、易获得营养缺陷型3、复杂体制生物的简单遗传学模型第一节遗传物质一、转化实验1982年Griffith.f 肺炎链球菌：R型：粗糙型.无毒性S型：光滑型1944年O.T.A very 离体实验意义：1、性状本身是不遗传的，遗传的是DNA;2、决定了遗传物质的化学本质3、为DNA双螺旋结构的提出提供了基础二、噬菌体感染实验：1952年AD.Hershey M.Chase E.coli的T2噬菌体三、病毒重建实验：1956年H.Fraenkel Corat TMV HRV一、真核微生物中的存在状态：存在于细胞核内，典型的真核真核生物染色体的组成：DNA:30%-40% 组蛋白和非组蛋白根据电泳的性质，将组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3和H4染色体的包装（即压缩）分为几级：1染色体DNA的一级包装：即染色体的结构模型核小体核心颗粒：由组蛋白八聚体组成连接区DNA：H1组蛋白，结合在连接DNA上，酵母核小体中无H12染色体二级包装结构模型：30nm螺旋线纤维3环状螺管：纤维缠绕在某些非组蛋白，构成的中心轴骨架上形成4具环形区的螺线管纤维进一步盘绕，折叠最终完成细胞生长和繁殖的不同时期的染色体包装。
二、DNA在原核微生物中的存在状态（细菌、放线菌、病毒、噬菌体）原核细胞：无核膜、定型的核，不形成染色体结构，一般只有一个以双链、共价闭合，环状的形式存在的DNA分子。
第三节DNA的复制复制方式:环状双链DNAθ型 E.coli滚环形φx174,F因子D型线粒体DNA线状DNA双向单点双向多点真核生物染色体原核的复制起点和方向：1.E.coli定点、双向对称复制2.T7在近一端的17%处开始，向两端延伸3.枯草杆菌有固定的起始点，双向不对称复制4.质粒R6K早期为单向复制，复制了约1/5基因组进行时双向复制5.质粒ColE1有固定起始点，但却为单向复制6.mtDNA进行D环复制7.真核有多个复制起点（i），双向等速复制一、原核1.细菌染色体复制：θ型复制，环状DNA,双向复制，复制叉会合，连在细胞壁上代表：E.coli染色体DNA按θ型方式进行双向等速复制。
但枯草杆菌，有固定起始点，双向不对称复制实验证明：1）E.coli放射自显影实验2）根据噬菌体P1普遍性转导频率间体与DNA复制，分配核细胞分裂有关2.单链环状噬菌体——φx174 ：滚环复制1）复制特点：（1）滚环复制是单向不对称的DNA复制机制（2）复制是半保留的（3）复制过程中仅涉及到条亲本的链，另一条链（负链）保持环状2）哪些DNA进行滚环复制（1）真核rDNA的扩增（2）F因子DNA的转移（3）λ裂解途径的复制（4）φx174（5）M13（5）G4等（6）单链环状DNA噬菌体第二阶段复制都是进行滚环复制的3.双敛DNA噬菌体的基因组λ，T2，T4噬菌体)1) λ噬菌体的基因的特点：(1) λ噬菌体颗粒中:双链线状DNA分子，具有12个核苷酸组成的互补的单链粘性末端(2)进入宿主细胞后,这些粘性末端退火形成环状分子2)环状复制可分成两个阶段：(1)早期θ型复制,增加转录和进一步复制的模板数(2)晚期:滚环复制,提供大量子代噬菌体的DNA3)T2，T4失菌体的基因特点：(1)双链线状DNA分子(2)末端冗余(3)环状排列二真核生物细胞复制1)在核内多染色体2)有丝分裂：(1)母体细胞核解体(2)染色体分裂(3)染色体在子细胞中的分配(4)母体细胞分裂(5)子细胞建立核体系第一节突变类型与基因符号一突变类型：广义"突变"包括(1)基因突变,又称点突变(2)染色体畸变狭义:专指基因突变1环境变异与遗传变异1)表型变异(环境变异)：表型只在当代不可遗传2)遗传变异: 可遗传,发生频率为10-6-10-9/C/世代区别(1)环境变异:变异频率高，表现为全部个体行为(2)遗传变异:变异频率低,群体中极少个体行为2突变的表现型：1)形态突变型:影响细胞形态,菌落形态,噬菌斑2)致死突变型3)条件致死突变型: 最典型的是温度敏感株(TS)4)生化突变型: (1)最常见的是营养缺陷型(a xotroph) (2)抗药性突变型(3)抗原突变型3染色体突变型变异1)缺失:不发生回复突变2)重复:计量效应3)倒位：一部分染色体的顺序颠倒。
4)易位:2条非同源染色体4点突变:1)从遗传物质的结构改变可分为：(1)碱基置换:转换，颠换(2)移码突变:增加，缺失:不可进行回复突变2)按突变所引起的遗传信息的改变(碱基置换突变的效应)可把突变行为分为3种(1)错义突变(2)同义突变(3)无义突变二基因符号表示:1.基因在染色体上的位置 2.突变基因基因型：1)每基因用斜体小写三个字母表示，这三个字母取字该基因特性的单词前三个字母2)产生同一表型不同基因,在三个字母后用不同大写斜体英文字母表示.如trpA.trpB 3)同一基因不同突变位点,用基因符号后所加阿拉伯数字表示.如trpA234)如突变位点所属的基因还不确定,那用大写字母用-短线表示.如lacB-2.表型: 1)突变型基因在基因符号右上角加"-",抗药性基因在基因符号右上角加表抗性,加表敏感.2)某突变型基因表型一般也用相应的正体三个字母表示，不过第一字母大写3)缺失用△表示，并写在缺失基因前面，如△lac, △uvrB（uv修复基因B缺失）；4)抑制基因突变,表示为Sup+或Su+,野生型表示为Sup-或Su-5)F因子基因采用"；'或"/"与染色体基因分开一基因突变是自发的,抗性突变与环境无关三层含义:1.遗传物质自我运动的结果,是随机的。
2.突变多方向性3.环境可以诱发突变,但突变不必因环境要求改变,即二者无因果关系.一、自发性、不对应性：实验证明：（1）波动实验（2）涂布实验（3）影印实验突变率计算1、固体平板2、液体培养3、间接计算分裂次数为n，细菌数为2n?世代总数2n?-1固体平板：突变率=(M2-M1)/(N2-N1)=(M2/N2)*0.69M1 M2---培养前后抗性数；N1 N2---培养前后细菌总数M1=0，N2>>N1时，用0.69校正三、突变的其他规律（性质）1、突变的回复（可逆性）2、突变稳定，这里指狭义的点突变，可稳定遗传3、突变具有独立性，突变的发生彼此独立无关4、突变率可以通过各种物化因素而增加野生型→突变型过程，成为正向突变；突变型→野生型过程，成为回复突变引起回复突变原因1点突变2移码突变3抑制基因（Sup）第三节诱变机制诱变剂种类:物理诱变剂:光热射线(UV,X射线,?-射线)化学诱变剂:从遗传物质结构变化特点又可分为1.引起碱基置换的诱变剂2.移码突变诱变剂3.引起染色体畸变诱变剂一、碱基置换化学诱变剂分类 a 碱基类似物：5-Bu(5-嗅尿嘧啶），2-Ap（2-氨基嘌呤）b碱基修饰剂：HNO2，NH2OH烷化剂c吖啶类：移码诱变剂a，b 是碱基置换诱变剂1）碱基类似物：5-BU有两种异构体：酮式和烯醇式，可分别与A及G配对；5-Bu引发CG→TA（更易）TA→CG 不引发颠换（2）2-Ap诱发方向A T->GC（更易）GC->A T2）碱基化学修饰剂1、亚硝酸：HNO2 诱变作用特点1）可作用非复制状态下DNA2）通过氧化作用，把氨基转变为酮基3）可引起A T<->GC双向转换；引起回复突变2、羟胺（NH2OH)特点（1）高度特异性诱变剂，只与C反应（2）只引起单向转换GC->A T3、烷烃剂1）常用的a硫酸二乙酯（DES）b甲基磺酸乙酯（EMS）c甲基磺酸甲酯（MMS）d N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍（NTG) e氮芥、硫芥f环氧乙烷作用机制a形成胸腺嘧啶二聚体（主要）bDNA链断裂cDNA分子内或分之间交换d形成嘧啶水合物2）作用a烷化作用b嘌呤脱落亚硝基胍（NTG）作用特点a突变频率高（约1%）（超诱变剂）b引发并发突变c主要作用于DNA复制叉位置的基因d并发突变可回复，缺失突变不可回复二、辐射1、紫外线（UV）波长范围：136-390nm；200-300nm范围对诱变最有效（260nm诱变效果强）2、电离辐射：X-射线作用方式（1）直接：引起DNA链的断裂，双链间交联（2）间接：产生自由基（OH)或H2O23、离子束特点：据损伤小，突变谱广，突变率高，并具有一定复性和方向性，在生物诱变育种中经常应用N+离子束。
离子注入不仅兼有辐射诱变和化学诱变特点和功能。
三、移码突变诱变剂吖啶类染料是有效的移码突变诱变剂常用（1）吖啶橙，二氨基吖啶—噬菌体的有效诱变剂（2）ICR—细菌的良好诱变剂特点（1）碱基重复：重复碱基处易形成（2）不能用其它诱变剂回复突变，只有吖啶类才能回复突变。
四、生物分子的诱变作用转座因子特点：1 可在DNA分子许多位点插入及整合，不需转座子和目标点间同源性 2 不能自主复制和独立存在于染色体外。
3 典型转座：复制型转座，即一个拷贝插入靶DNA，本身留在染色体原来位置。
根据分子结构和遗传性质，分为3类1 插入序列（IS）：只含转座基因8.5bp--1.5kb 2转座子（Tn）：除转座基因外还有抗药性基因，几个kb 3 Mu噬菌体：几十kb，使细菌突变还成为溶源性切离：准确切离，回复突变；非准确切离，同样引起突变效应（染色体畸变）。
五、诱变作用的专一性1、回复突变的专一性（1）羟胺不能发生回复。
（只引起单向突变）（2）吖啶类只能用吖啶类诱发它（3）缺失一律都不发生回复突变，不论自发（4）转座子插入突变的回复突变率任何诱变剂不能提高。
第四节自发突变的原因：1、背景辐射，环境因素2、自身有害代谢产物：H2O2——H20 3、DNA复制时碱基错配（1）互变异构现象：U被修饰，不与A结合（2）环出效应第五节诱发突变影响因素：细胞透性；DNA损伤修复和基因突变；环境；诱变作用的专一性；二DNA损伤修复1 光复活作用：光复活酶；光复活酶由471个氨基酸组成。
机理：在可见光下被激活，胸腺嘧啶二聚体分解成单体。
特点：有可见光（提供能量）；只涉及一条链，不需另一条链帮助；特异性强，（只作用于UV引起的DNA嘧啶二聚体）该修复机制不是移去或取代核苷酸，而是胸腺嘧啶二聚体直接被修复，所以是一种无错误的修复2 切除修复（又暗修复）在三种酶的协同作用下进行：切除酶；DNA聚合酶IDNA连接酶3重组修复（又称复制后修复）切除修复与光修复均发生在DNA复制前对遗传物质损伤的保护光复活：胸腺嘧啶二聚体复原为2个单体切除修复：切除胸腺嘧啶二聚体重组修复：在不改变胸腺嘧啶二聚体情况下进行修复4 SOS修复系统，也叫差错修复三、环境因素对突变诱发的影响助诱变剂：强化如：咖啡碱；抗诱变剂：减弱如：氯霉素（蛋白质、抑制剂）四、从突变到突变型表型延迟原因分离性：隐性的，二次分裂后突变基因变成纯合生理性：杂合→纯合，不定有突变表型第六节致癌物质的检测一、诱变作用用的测定方法：要求：灵敏度；代表性；简便易行二、测定诱变作用目的：1、高效诱变2、防止对人类的诱变（癌变）Ames试验，用鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhiumrium)简写S.T.现象：1、在纸片周围有大量菌落发生诱变，阳性反应2、在纸片周围有抑菌圈，在圈外有菌落，诱变剂为高浓度的，阳性反应3、在纸片周围有时长，有时不长，稀释地长，阴性反应，自发突变第四章病毒遗传分析依遗传物质性质，病毒分为：ssDNA.ssRNA.dsDNA.dsRNA依宿主范围分为：植物病毒，动物病毒，噬菌体，真菌病毒第一节T4噬菌体二、基因组遗传图谱1、T4基因组：双链线状DNA2、T4DNA含A、T、G，不含C，C被HMC（5-羟甲基胞嘧啶）取代，也与G配对。