工程菌株选育(2)

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1、工程菌株选育2011-11-2608:41（分类:默认分类）第一章绪论第一节工业微生物育种在发酵工业中的地位笫二节工业微生物育种的进展工业微生物冇种是建立在遗传和变异的基础上的，没有变异，生物界将失去进化的素材；没有遗传，变界也无法积累。通过菌种的选育我们可以提高产站的产量和质量。一、工业微生物育种技术的发展经历了儿个阶段（一）自然选冇：对工业微生物冇种有很人的彫响。例如仁在酒精发酵中，推广了B然选育的纯系良种，扭转了酒精生产小的不稳定现象。2、由于自然突变频率低，单纯依赖自然界存在的微生物群体來进行的自然选育无疑冇很大的局限性，进而推进了人工诱变冇种的发展

2、。（二）诱变育种1、发酵工业中的各种优良高产菌株绝大部分都是诱变育种方法获得的菌株。2、但是，菌株长期使用诱变剂处理后，会产牛•诱变剂疲劳效应，所以出现了朵交育种。（三）杂交育种1、杂交育种也应当建立在诱变育种的基础上。2、杂交育种的主要目的在于把不同菌株的优良经济性状集屮于重组体屮，克服长期用诱变剂处理造成的上述缺陷，同时杂交还是增加产品新品种的手段2—。（四）代谢控制育种1、是以20世纪50年代谷氨酸发酵取得成功为起点的2、代谢控制育种的活力在于以诱变育种为呈础，获得各种解除或绕过了微生物正常代谢途径的突变株，从而人为地使有用产物选择性地大量牛成和积累。

3、（五）基因工程育种第二章工业微生物育种诱变剂诱变剂:凡能诱发生物基因突变，并且突变频率远远超过门发突变率的物理因了或化学物质,称为诱变剂。它们包括物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂三人类。第一节物理诱变剂物理诱变剂是通常使用物理辐射中的各种射线，较广泛的是紫外线、X射线、丫射线和快中To物理辐射分为电离辐射和非电离辐射，都是以量了为单位的口J以发射能量的射线。电离辐射在穿过物质时能产牛离子，非电离辐射在穿过物质时不能产牛离子。电离辐射（X射线、Y射线），非电离辐射（紫外线）一、物理诱变剂的生物学效应1、物理诱变剂对微牛物的诱变作川主要是由高能辐射导致牛•物系

4、统损伤，继而发卞遗传变异的一些列复杂的连锁反应过程。2、其作用通常分为物理，物理-化学，化学和牛物学等儿个阶段。3、辐射引起的牛物效应，根据辐射种类和微牛物种类不同而有所差异，电离辐射主要引起DNA上的基因突变和染色体的畸变；非离辐射主要导致形成唏噪二聚体。二、非电离辐射一紫外线（一）紫外线1、紫外线的冇效光谱：紫外线的光谱范围在40〜390nm,DNA可以吸收的紫外线光谱为260nmo15W紫外灯管放射出來的紫外线人约有80%的波长集小在这个范围内，诱变效应比30W的好。2、紫外线的辐射剂圧：紫外线的诱变剂竝可分绝对剂栄和相对剂量三、电离辐射Hi离辐射的照

5、射方法①直接对平皿上生长的菌落进行照射，②或者用直径6-10mm的打孔器把菌落连琼脂一同取出，直于灭菌平1UL内进行照射，③也可制成菌悬液。（取1讪直于试管内并浸入冰水屮，从上或侧血或向下进行短时间照射，处理完后把装有菌体细胞的试管继续冰裕2-3h,因为低温可以降低或抑制修复酶的活性，防止突变体因修复酚的修复而还原为正常细胞第二节化学诱变剂化学诱变剂是一类能对DNA起作用、改变其结构、并引起遗传变异的化学物质。化学诱变剂种类很多，有无机化合物和有机化合物，本节介绍的化学诱变剂包插四大类：碱基类似物、烷化剂、移码突变剂和其他种类。一、碱基类似物碱基类似物是一类

6、和天然的唏噪嚓吟等四种碱基分子结构相似的物质，是一种既能诱发止突变，也能诱发回复突变的诱变剂。1、碱基类似物的诱变处理方法（以5-BU和5-FU为例）①单独处理：⑴将新鲜斜而的细菌移接到前培养的液体培养基中，培养到对数期，离心除去培养液，加入生理盐水或缓冲液，饥饿培养8-1Oh,以消耗其体内的储存物质。⑵将5・BU或5-FU加入到以上饥饿培养的培养液中，使终浓度为25-40

7、jg/ml,混合均匀。⑶取0.1-0.2ml菌悬液加入到琼脂平板上涂布培养，使Z在适宜温度下的纶长过程小诱变处理。⑷培养后挑取单菌落进行筛选。如果处理真菌、放线菌他了，则要提高5-FU的

8、浓度。②与辐射线复合处理：菌体先用碱基类似物处理，将它们渗入到DNA分了屮，然示用辐射线照射，诱变后的效果比单独更好。二、烷化剂烷化剂分单功能烷化剂和双功能烷化剂或多功能烷化剂两人类。①前者仅一个烷化集团，对生物毒性小，诱变效应人；②后者具有两个或多个烷化集团，毒性人，致死率高，诱变效应较差。（一）烷化剂的性质烷化剂性质比较活泼，不太稳定，在水溶液屮容易发生水解，人部分半衰期很短，其长短与温度、溶液pH关系很大。1、1•甲基・3■硝基亠亚硝基肌（简称亚硝基®D①符号NTG或NG或MNNG②NTG有超诱变剂Z称，能使细胞发定一次或多次突变，诱变效果好，尤其适合

9、诱变营养缺陷型突变株；还可使多基因并发突变。③处理完