1、第八章第八章 微生物的遗传与变异微生物的遗传与变异微生物是遗传学研究的最好材料和对象微生物是遗传学研究的最好材料和对象u微生物结构简单微生物结构简单u营养体一般都是单倍体营养体一般都是单倍体u微生物繁殖速度快微生物繁殖速度快u易积累不同的中间及最终代谢产物易积累不同的中间及最终代谢产物u环境条件对微生物作用直接均匀环境条件对微生物作用直接均匀u存在多种方式的繁殖类型存在多种方式的繁殖类型u微生物的变异易被识别微生物的变异易被识别u参与基因工程的载体、供体、受体参与基因工程的载体、供体、受体 三角色三角色内容提要内容提要u遗传变异的物质基础遗传变异的物质基础u细菌的基因转移和重组细菌的基因转移和
2、重组u真菌的基因重组真菌的基因重组u微生物的突变微生物的突变u微生物遗传变异的应用微生物遗传变异的应用u菌种退化、复壮和保藏菌种退化、复壮和保藏遗传变异的物质基础遗传变异的物质基础三个经典实验证明核三个经典实验证明核酸是微生物遗传物质酸是微生物遗传物质转化实验转化实验噬菌体感染实验噬菌体感染实验植物病毒的重建实验植物病毒的重建实验遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式Cncnc-micro转化实验转化实验u材料材料动物实验动物实验细菌培养实验细菌培养实验S型菌无细胞抽提液试验型菌无细胞抽提液试验u方法方法实验材料实验材料：肺炎双球菌肺炎双球菌光滑型（光滑型
3、（S）粗糙型（粗糙型（R）有有 荚荚 膜膜菌落光滑菌落光滑分泌毒素分泌毒素致致 病病S、S、S三个血清型三个血清型无无 荚荚 膜膜菌落粗糙菌落粗糙无无 毒毒不不 致致 病病R、R、R三个血清型三个血清型活的活的S菌菌加活加活R菌和热死菌和热死S菌菌抽血分离抽血分离死加活加活S菌菌死加活加活R菌或死菌或死S菌菌活转化实验（转化实验（1）动物实验动物实验杀死杀死 无菌落生长无菌落生长 体外培养体外培养 活菌活菌 体外培养体外培养 菌落菌落 菌落多菌落多菌落少菌落少 体外混合培养体外混合培养杀死杀死 活菌活菌 转化实验（转化实验（2 2）细菌培养实验细菌培养实验转化实验转化实验（3 3）S S型菌无
4、细胞抽提液试验型菌无细胞抽提液试验大量大量R R菌落菌落活活R R菌菌S S菌无细胞抽提液菌无细胞抽提液+活活R R菌菌+S S菌菌DNADNAS S菌落菌落S S菌菌PrPrS S菌多糖菌多糖R R菌落菌落活活R R菌菌+Cncnc-micro噬菌体感染实验噬菌体感染实验Pr 只含只含S不含不含PDNA只含只含P不含不含S原理原理步骤步骤1：用含同位素：用含同位素35,P32的培养基培养大肠杆菌的培养基培养大肠杆菌吸附吸附10分钟后分钟后搅动搅动离心离心上清液沉 淀结果结果：上清液中含：上清液中含15%放射击性；沉淀中含放射击性；沉淀中含85%放射性放射性2：让：让T2感染上述大肠杆菌使其打
5、是感染上述大肠杆菌使其打是S35P32标记标记3：植物病毒蛋白质和植物病毒蛋白质和RNARNA可以人为地分开可以人为地分开,同时又可把它们重新组合成具感染性的病毒同时又可把它们重新组合成具感染性的病毒.植物病毒的重建实验植物病毒的重建实验 甲乙甲乙r r 感染症状同甲病毒；分离得到甲病毒感染症状同甲病毒；分离得到甲病毒 乙甲乙甲r r 感染症状同乙病毒；分离得到乙病毒感染症状同乙病毒；分离得到乙病毒 Cncnc-microTMVHRVHRVTMV原始株原始株 拆开拆开 重建重建 感染感染 分离纯化分离纯化 植物植物病毒的重建实验病毒的重建实验 遗传物遗传物质类型质类型核染色体核染色体核外染色体
6、核外染色体真核生物细胞器真核生物细胞器原核生物质粒原核生物质粒遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式遗传物质在微生物细胞内的存在部位和方式染色体染色体基因基因基因基因DNA基因是一段基因是一段DNADNADNA就是脱氧核糖核酸（长链）就是脱氧核糖核酸（长链）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（胞嘧啶（C）基因测序基因测序就是读出就是读出 A-C-G-T-G-G-A-C-G.基因控制基因控制Pr因而控制性状因而控制性状基因是什么？基因是什么？Cncnc-microu基因是生命的密码。基因是生命的密码。u基因记录和传递遗传信息。基因记录和传递遗传信息。u基因决定
7、生物体的生长、病、老死基因决定生物体的生长、病、老死等一切生命现象。等一切生命现象。大肠杆菌基因组大肠杆菌基因组Cncnc-microu4100个基因，个基因，4.7106bpu遗传信息的连续性遗传信息的连续性u功能相关的结构基因组成操纵子功能相关的结构基因组成操纵子u结构基因单拷贝及结构基因单拷贝及rRNA多拷贝多拷贝u基因的重复序列少而短基因的重复序列少而短酵母菌基因组酵母菌基因组Cncnc-micro染色体 长度Kb基因数12345678染色体 长度Kb基因数43974566610789247841092948230423173814292136573291231387334550487
8、4215714991310271310331110241622211520174原核生物基因调控系统原核生物基因调控系统质粒 核外环状小型DNA独立复制稳定遗传F因子 与有性接合有关种类 R因子 与抗药性有关COL 编码免疫蛋白Ti质粒 诱癌质粒降解散质粒：编码降解有害物质的酶用途 基因工程中作为目的基因载体质粒质粒原核生物遗传物质原核生物遗传物质存在的另一种方式存在的另一种方式 细菌的基因转移和重组细菌的基因转移和重组真核微生物基因重组在有性繁殖过程中发生，真核微生物基因重组在有性繁殖过程中发生，当合子减数分裂时，两染色体发生交换。当合子减数分裂时，两染色体发生交换。原核微生物原核微生物 通
9、过通过接合接合、转化转化、转导转导等形式进行一等形式进行一 部分物质转移和基因重组。（部分物质转移和基因重组。（小结小结）Cncnc-microCncnc-micro接 合 及 其 发 现因子和接合雄性菌株与雌性菌株接合结果 接合接合(conjugation)(conjugation)+A+B+C-D-维甲缺陷型维甲缺陷型A-B-C+D+苏缺赖陷型苏缺赖陷型接接 合合 及及 其其 发发 现现A+B+C+D+通过细胞间的直接接触能进行大通过细胞间的直接接触能进行大段的转移的过程，叫接合段的转移的过程，叫接合 因子和接合因子和接合雄性菌株与雌性菌株接合结果雄性菌株与雌性菌株接合结果Cncnc-mi
10、cro 转化转化(transformation)(transformation)u几个概念：几个概念：转化转化、转化因子转化因子、感受态感受态u转化过程转化过程u转化的特点转化的特点转转 化化 (transformation)(transformation)受体细胞直接吸收了来自供体细胞的受体细胞直接吸收了来自供体细胞的DNADNA片断片断，并把它整合到自己的基因组中，细胞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部分遗传性状发生变化的现象叫转化转化。Cncnc-micro转化因子转化因子Cncnc-microu转化是游离的片断的转移和重组转化是游离的片断的转移和重组u游离的
11、片断叫转化因子游离的片断叫转化因子u转化因子由供体提供转化因子由供体提供u自然情况下可由细菌细胞自行裂解产生，实验室自然情况下可由细菌细胞自行裂解产生，实验室里通过提取获得里通过提取获得u双链有转化能力，单链没有双链有转化能力，单链没有 受体细胞能接受转化的生理状态称为感受，受体细胞能接受转化的生理状态称为感受，只有处于感受态的细菌才能接受转化因子，从只有处于感受态的细菌才能接受转化因子，从出现到消失约为分钟出现到消失约为分钟(对数期的中期对数期的中期)Cncnc-micro感受态感受态感觉态出现原因感觉态出现原因u细菌失去部分细胞壁的结果细菌失去部分细胞壁的结果u细菌在细胞表面产生某种酶引起
12、细菌在细胞表面产生某种酶引起Cncnc-micro感受态感受态的决定决定因素的决定决定因素 感受态因子感受态因子u是受体细胞表面上的一种蛋白质是受体细胞表面上的一种蛋白质u功能使转化因子结合在受体细胞表面功能使转化因子结合在受体细胞表面u细胞遗传性决定细胞遗传性决定u和菌龄有关和菌龄有关u环腺苷酸环腺苷酸Camp可提高可提高1000 倍倍uCa2+能促使细胞进入感受态能促使细胞进入感受态每个受体细胞表面约有每个受体细胞表面约有3030 -80-80个转化因子个转化因子结合点结合点，当转化因子结合到受体表面结合当转化因子结合到受体表面结合点上时点上时 ，DNADNA一条链被受体细胞膜上的核一条链
13、被受体细胞膜上的核酸酶分解，另一条链进入受体细胞酸酶分解，另一条链进入受体细胞，通过通过整合与受体细胞进行基因重组整合与受体细胞进行基因重组，有人发现有人发现DNADNA也可通过双链形式进入受体细胞形成也可通过双链形式进入受体细胞形成双倍体的转化子。双倍体的转化子。Cncnc-micro转化过程转化过程转化转化过程过程转转化化中中基基因因交交换换过过程程示示意意图图53abc5335ABCDE5335abcABCDE5335ABCDEc5335cABCDE5335cABCDE转化的特点转化的特点 不需两个细胞直接接触，供体不需两个细胞直接接触，供体DNADNA提取出来，注入受体即可。提取出来，
14、注入受体即可。Cncnc-micro转导的种类转导的种类 完全普遍转导完全普遍转导流产普遍转导流产普遍转导局局 限限 转转 导导溶溶 源源 转转 变变低频转导低频转导高频转导高频转导遗传物质通过噬菌体的携带而转移的基因重组遗传物质通过噬菌体的携带而转移的基因重组 转导的发现转导的发现转导转导(transduction)(transduction)Cncnc-micro转导的特点转导的特点 供体A-B+完全普遍性转导完全普遍性转导(compietetransduction)A-B+A+B-少数受体少数受体A+B+经重组形成转导子经重组形成转导子鼠伤寒沙门氏菌鼠伤寒沙门氏菌A+B-多数受体多数受体
15、形成溶源菌形成溶源菌A A-B B+色氨酸缺陷型色氨酸缺陷型A A+B B-组氨酸缺陷型组氨酸缺陷型galbiogalbio宿主基因组宿主基因组整合整合不正常切离不正常切离（10-410-6）正常切离正常切离正常正常dgaldbio低频转导（低频转导（LFT）裂解物的形成）裂解物的形成低频转导低频转导高频转导高频转导Cncnc-micro双重溶源菌双重溶源菌E.coli K12(/dg)FU.V.转导噬菌体转导噬菌体(dg)辅助噬菌体辅助噬菌体()转导子菌落转导子菌落噬菌斑噬菌斑转导的特点转导的特点 需要噬菌体做媒介，不需要细胞间直接接触需要噬菌体做媒介，不需要细胞间直接接触 噬菌体噬菌体DN
16、ADNA不接合到寄主染色体不接合到寄主染色体 噬菌体蛋白质包裹寄主任何一部分噬菌体蛋白质包裹寄主任何一部分DNADNA片段片段噬菌体噬菌体DNADNA整合到寄主染色体上整合到寄主染色体上 噬菌体噬菌体DNADNA与寄主染色体特定基因发生交换与寄主染色体特定基因发生交换 普遍性转导普遍性转导 局限性转导局限性转导Cncnc-micro溶源转变溶源转变温和噬菌体的基因整合到宿主核基因组上的现象温和噬菌体的基因整合到宿主核基因组上的现象温和噬菌体并不携带外源供体菌的基因温和噬菌体并不携带外源供体菌的基因这种温和噬菌体是完整的，而不是缺陷的这种温和噬菌体是完整的，而不是缺陷的获得新性状的是溶源化的宿主
17、细胞，而不是转导子获得新性状的是溶源化的宿主细胞，而不是转导子获得的性状可随噬菌体的消失而同时消失获得的性状可随噬菌体的消失而同时消失Cncnc-micro三者根本区别三者根本区别在于在于DNADNA转移的方式不同转移的方式不同 转化：转化：供体供体DNADNA片断片断注入受体细胞，通过细胞膜注入受体细胞，通过细胞膜接合：接合：供体进入受体通过性纤毛供体进入受体通过性纤毛转导：转导：供体供体DNADNA片断通过媒介噬菌体携带进入受体片断通过媒介噬菌体携带进入受体 Cncnc-micro真菌的基因重组真菌的基因重组有性生殖有性生殖异核现象异核现象准性生殖准性生殖染色体外的遗传现象染色体外的遗传现
18、象准性生殖准性生殖准性生殖的概念：准性生殖的概念：不产生有性孢子的丝状真菌，不经过减数分裂不产生有性孢子的丝状真菌，不经过减数分裂就能导致染色体单元化和基因重组的过程。就能导致染色体单元化和基因重组的过程。1953年年发现发现准性生殖与有性生殖的不同准性生殖与有性生殖的不同u重组体细胞和营养体细胞相同，不产生特殊的囊器重组体细胞和营养体细胞相同，不产生特殊的囊器u染色体的交换及单倍体化过程没有规律染色体的交换及单倍体化过程没有规律准性生殖的过程准性生殖的过程异核体的形成异核体的形成核融合和杂合二倍体的形成核融合和杂合二倍体的形成单倍体化单倍体化Cncnc-micro微生物的突变微生物的突变突变
19、类型突变类型突变率突变率突变的特点突变的特点诱变机制诱变机制 突变类型突变类型 突变株突变株的表型的表型选择性选择性突变株突变株非选择性非选择性突变株突变株营养缺陷型（株）营养缺陷型（株）抗性缺陷型（株）抗性缺陷型（株）条件致死突变型（株）条件致死突变型（株）形态突变型（株）形态突变型（株）抗原突变型（株）抗原突变型（株）产量突变型（株）产量突变型（株）按方法分按方法分：按突变株的表型是否能在选择：按突变株的表型是否能在选择 性培养基上加以鉴别来区分。性培养基上加以鉴别来区分。Cncnc-micro微生物突变体的主要类型微生物突变体的主要类型形态突变型形态突变型 菌落形态突变型菌落形态突变型菌
20、体形态突变型菌体形态突变型生化突变型生化突变型营养突变体营养突变体(营养缺陷型营养缺陷型)发酵突变体发酵突变体抗性突变体抗性突变体条件致死突变体条件致死突变体抗原突变型抗原突变型产量突变型产量突变型按突变按突变实质分实质分Cncnc-micro突变率突变率突变的特点（突变的特点（证明证明）u不对应性不对应性u自发性自发性u稀有性稀有性u独立性独立性u诱变性诱变性u稳定性稳定性u可逆性可逆性 Cncnc-micro基因突变自发性和不对应性的证明基因突变自发性和不对应性的证明变变 量量 试试 验验涂涂 布布 试试 验验影印培养试验影印培养试验大肠杆菌稀释培养物大肠杆菌稀释培养物10ml10ml(培
21、养前先分成培养前先分成50小管小管)(在同一个大管中作整体培养在同一个大管中作整体培养)2 3 7 1 4 4 3 5 抗噬菌体菌落数抗噬菌体菌落数 抗噬菌体菌落数抗噬菌体菌落数变量试验变量试验 涂布试验涂布试验 涂布敏感菌涂布敏感菌5104个个共共12个平板个平板5104个菌落个菌落5000个细菌个细菌/菌落菌落喷入喷入T1保温保温重新涂布后重新涂布后 喷入喷入T1保温保温6个平板共个平板共353个菌落个菌落 6个平板共个平板共28个菌落个菌落影印培养影印培养无药无药培养基培养基含药含药培养基培养基影印培养试验影印培养试验 原始敏原始敏感菌种感菌种诱变机制诱变机制 碱基的置换碱基的置换移码突
22、变移码突变染色体畸变染色体畸变Cncnc-micro碱碱基基的的置置 换换 碱碱基基的的置置 换换 碱基的置碱基的置 换换 碱基的置换碱基的置换 移码突变移码突变 DNA分子中缺失或增加少数几个碱基对而引起分子中缺失或增加少数几个碱基对而引起造成突变点以后全部遗传密码转录与转释发生错误造成突变点以后全部遗传密码转录与转释发生错误ABC ABCABCABCABCABCABCABCAB+ABC ABCCBA CBA CBA CBA CBAABC BCA BCA BCABCABCABCABCA增添一个碱基增添一个碱基缺少一个碱基缺少一个碱基染色体畸变染色体畸变 Cncnc-micro 某些理化因子，
23、如射线，紫外线，某些理化因子，如射线，紫外线，亚硝酸亚硝酸等，除能引起点突变外，还会引起等，除能引起点突变外，还会引起DNA分子大损分子大损伤，包括染色体易位，倒位，缺失，重复等，即伤，包括染色体易位，倒位，缺失，重复等，即为染色体畸变。为染色体畸变。染色体畸变染色体畸变 紫外线诱变作用机理紫外线诱变作用机理 u可使链裂断，破坏核糖和磷酸间的键联可使链裂断，破坏核糖和磷酸间的键联u引起胞嘧啶和尿嘧啶产生水合作用造成氢键断裂引起胞嘧啶和尿嘧啶产生水合作用造成氢键断裂u能使胸腺嘧啶成二聚体，使结构发生改变能使胸腺嘧啶成二聚体，使结构发生改变Cncnc-micro微生物突变的应用微生物突变的应用Cn
24、cnc-micro自发突变与育种自发突变与育种从生产中选育从生产中选育定向培育优良品种定向培育优良品种诱变育种诱变育种 从青霉素产量看诱变育种从青霉素产量看诱变育种诱变育种的基本环节诱变育种的基本环节诱变育种的原则诱变育种的原则原生质体融合育种原生质体融合育种基因工程基因工程 效价：指有效成分的浓度。效价：指有效成分的浓度。1ug/ul称为称为1 单位单位 从从 青青 霉霉 素素 产产 量量 看看 诱诱 变变 育育 种种时间时间发酵单位发酵单位194310019432501943500194585019478501955800019712万万19775万万目前目前510万万诱变育种的基本环节诱
25、变育种的基本环节大多死亡大多死亡少数存活少数存活存活率存活率多数未变多数未变少数突变少数突变突变率突变率多数负变多数负变少数正变少数正变正变率正变率多数幅度小多数幅度小少数幅度大少数幅度大高产率高产率投产率投产率多数不宜投产多数不宜投产少数适宜投产少数适宜投产出发菌株出发菌株计算出计算出诱变诱变Cncnc-micro诱变育种工作中应考虑的几个原则诱变育种工作中应考虑的几个原则选择简便有效的诱变剂选择简便有效的诱变剂选优良的出发菌株选优良的出发菌株处理单孢子（或单细胞）悬液处理单孢子（或单细胞）悬液选用最适剂量选用最适剂量利用复合处理的协同效应利用复合处理的协同效应利用和创造形态，生理与产量间的
26、相关指标利用和创造形态，生理与产量间的相关指标设计或采用高效筛选方案或方法设计或采用高效筛选方案或方法Cncnc-micro选择简便有效的诱变剂选择简便有效的诱变剂出发菌株出发菌株 含诱变剂的液体培养基含诱变剂的液体培养基接种接种培养培养培养培养接种分离接种分离紫外线紫外线选择优良突变株选择优良突变株 利用回变检测致癌剂利用回变检测致癌剂 艾姆斯试验法艾姆斯试验法挑选优良的出发菌株挑选优良的出发菌株生产中用过的自发变异菌株生产中用过的自发变异菌株采用具有有力性状的菌株采用具有有力性状的菌株采用已发生其他变异的菌株采用已发生其他变异的菌株采用增变菌株采用增变菌株采用前体或最终产物代谢高的菌株采用
27、前体或最终产物代谢高的菌株Cncnc-micro处理单孢子（或单细胞）悬液处理单孢子（或单细胞）悬液u芽孢杆菌应处理芽孢芽孢杆菌应处理芽孢u放线菌，霉菌应处理孢子放线菌，霉菌应处理孢子u细菌指数期，放线菌霉菌要稍加萌发后使用细菌指数期，放线菌霉菌要稍加萌发后使用u出发菌株应制成均匀悬夜出发菌株应制成均匀悬夜Cncnc-micro选用最适剂量选用最适剂量剂量以诱变剂浓度和处理时间来表示剂量以诱变剂浓度和处理时间来表示合适剂量合适剂量：能扩大变异幅度又能促使：能扩大变异幅度又能促使 变异移向正变范围的剂量变异移向正变范围的剂量Cncnc-micro充分利用复合处理的协同效应充分利用复合处理的协同效
28、应两种或多种诱变剂先后使用两种或多种诱变剂先后使用两种或多种诱变剂同时使用两种或多种诱变剂同时使用同种诱变剂重复使用同种诱变剂重复使用Cncnc-micro利用和创造形态，生理与产量间的相关指标利用和创造形态，生理与产量间的相关指标淀粉酶变色圈试验淀粉酶变色圈试验变色圈大的为淀粉酶高产菌落变色圈大的为淀粉酶高产菌落设计或采用高效筛选方案或方法设计或采用高效筛选方案或方法一个出一个出发菌株发菌株诱变剂诱变剂处理处理选出选出200个单个单 孢子菌菌株孢子菌菌株初筛初筛（每株（每株1瓶）瓶）选出选出50株株复筛复筛（每株（每株4瓶）瓶）选出选出5 株株第一轮第一轮第二轮第二轮五个出发菌株五个出发菌株
29、初筛初筛（每株（每株1瓶）瓶）选出选出50株株复筛复筛（每株（每株4瓶）瓶）选出选出5 株株40株株40株株40株株40株株40株株诱变剂诱变剂处理处理突变株的筛选方法突变株的筛选方法 高产突变菌株的筛选方法高产突变菌株的筛选方法 抗性突变体的筛选方法抗性突变体的筛选方法 营养缺陷型的的筛选方法营养缺陷型的的筛选方法 Cncnc-micro与突变株的筛选相关的几个概念与突变株的筛选相关的几个概念与突变株的筛选相关的几个概念与突变株的筛选相关的几个概念相关培养基相关培养基基本培养基基本培养基 -完全培养基完全培养基补充培养基补充培养基三类遗传型三类遗传型野生型野生型 AA+B B+营养缺陷型型营
30、养缺陷型型AA+B B-原养型原养型 AA+B B+Cncnc-micro突变突变春日霉素产生春日霉素产生菌的孢子悬液菌的孢子悬液高产突变株的筛选高产突变株的筛选 琼脂块培养法筛选 春日霉素高产菌种含供试菌种含供试菌种（拮抗对象）（拮抗对象）的琼脂平板的琼脂平板 抗性突变体的筛选方法抗性突变体的筛选方法青霉素浓缩法青霉素浓缩法梯度培养皿法梯度培养皿法Cncnc-micro青霉素浓缩法青霉素浓缩法培养基培养基(含青霉素含青霉素)接入敏感菌液接入敏感菌液 （含抗性突变株）（含抗性突变株）涂布涂布抗青霉素菌落抗青霉素菌落培养培养梯度培养皿法梯度培养皿法强抗性强抗性中抗中抗性性弱抗弱抗性性含异烟肼含异
31、烟肼接敏感菌接敏感菌含突变株含突变株营养缺陷型的筛选办法营养缺陷型的筛选办法诱变剂处理诱变剂处理淘汰野生型淘汰野生型检出缺陷型检出缺陷型夹层培养法夹层培养法限量补充培养法限量补充培养法逐个检出法逐个检出法影印接种法影印接种法鉴定缺陷型鉴定缺陷型Cncnc-micro菌丝过滤法菌丝过滤法夹层培养法及结果夹层培养法及结果 逐个检出法逐个检出法涂布涂布培养培养基本培养基上不长菌落基本培养基上不长菌落完全培养基上长出菌落完全培养基上长出菌落含诱变剂的液体培养基含诱变剂的液体培养基菌种菌种营养缺陷型营养缺陷型影印接种法影印接种法完全培养基完全培养基影印接种基本培养基基本培养基营养缺陷型营养缺陷型限量补充
32、培养法限量补充培养法 微量蛋白质的完全培养基上微量蛋白质的完全培养基上 小菌落是营养缺陷型突变株小菌落是营养缺陷型突变株菌丝过滤法菌丝过滤法筛选营养突变株筛选营养突变株基本培养基基本培养基 接入微生物孢子接入微生物孢子 （含营养突变株）（含营养突变株）涂布均匀后培养涂布均匀后培养长出菌丝体长出菌丝体（野生型）（野生型）菌丝过滤得菌丝过滤得营养突变株营养突变株原生质体融合育种原生质体融合育种 概念：概念：将双亲株的微生物细胞分别通过酶解去壁，将双亲株的微生物细胞分别通过酶解去壁，形成原生质体，然后在高渗条件下混合，并加形成原生质体，然后在高渗条件下混合，并加入物理的、化学的或生物的助融条件，使双
33、亲入物理的、化学的或生物的助融条件，使双亲株的原生质体间发生相互凝集和融合的过程株的原生质体间发生相互凝集和融合的过程 原生质体融合技术的理论与应用价值原生质体融合技术的理论与应用价值u打破了微生物的种属界限，可以实现远缘菌株打破了微生物的种属界限，可以实现远缘菌株的基因重组的基因重组 u用于改良菌种特性、提高目的产物的产量、使用于改良菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新的产物等菌种获得新的性状、合成新的产物等 u可用来探索重大理论问题，原生质体融合技术可用来探索重大理论问题，原生质体融合技术传、核质关系、噬菌体与宿主关系，研究外源传、核质关系、噬菌体与宿主关系，研究外源D
34、NADNA转化、质粒转移以及核与核、核与质之间的转化、质粒转移以及核与核、核与质之间的关系关系 原生质体融合技术及育种步骤原生质体融合技术及育种步骤 原生质体的制备原生质体的制备原生质体再生原生质体再生 原生质体融合原生质体融合融合子的检出与鉴定融合子的检出与鉴定 基因工程基因工程 指用人工方法，通过体外基因重组和载体的作指用人工方法，通过体外基因重组和载体的作用，使新构建的遗传物质组合进入新个体，并稳定用，使新构建的遗传物质组合进入新个体，并稳定地遗传和表达的过程地遗传和表达的过程 u基因分离与克隆基因分离与克隆u基因工程中的酶学基因工程中的酶学u基因工程中的载体系统基因工程中的载体系统u基
35、因工程的操作步骤基因工程的操作步骤基因分离与克隆基因分离与克隆u目的基因的获得目的基因的获得u基因分离基因分离u基因克隆基因克隆基因文库法基因文库法cDNA文库法文库法基因工程中的酶学基因工程中的酶学限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶基因工程中的载体系统基因工程中的载体系统u细菌质粒载体细菌质粒载体u噬菌体载体噬菌体载体 u粘粒载体粘粒载体 u植物细胞基因克隆载体植物细胞基因克隆载体TiTi质粒质粒u动物细胞基因克隆载体动物细胞基因克隆载体SV40SV40病毒载体病毒载体 u穿梭载体穿梭载体 基基因因工工程程的的操操作作步步骤骤 菌种退化、复壮和保藏菌种退化、复壮和保藏 u菌种退化菌种退化u退化菌种的复壮退化菌种的复壮 u菌种保藏菌种保藏
