微生物的遗传与育种
第六章微生物的遗传与育种
一、填空题
1、一切生物遗传变异的物质基础是_______。核酸。
2、根据微生物的基因突变表现出来的型式，基因突变的类型包括：_______、_______、_______、_______、_______和_______等。
3、组成DNA分子核苷酸的碱基有_______、_______、_______和_______。
4、组成RNA分子核苷酸的碱基有_______、_______、_______和_______。
5、DNA分子的复制方式是_______。
二、判断是非
1、遗传型相同的个体在不同环境条件下会有不同的表现型。（）
2、低剂量照射紫外线，对微生物几乎没有影响，但以超过某一阈值剂量的紫外
线照射，则会导致微生物的基因突变。（）
3、一般认为各种抗性突变是通过适应而发生的，即由其所处的环境诱发出来的。
（）
4、菌种衰退是指微生物细胞群体中，负变个体数目逐步增大，最后占了优势的
过程。（）
5、Χ射线、γ射线引起微生物的基因变异的原因在于基因上形成嘧啶二聚体。
三、名词解释：
1、诱变育种：利用物理的或化学的诱变剂处理均匀分散的微生物群体，诱发基
因突变，提高其基因突变频率，根据育种的要求和目的，从无定向的突变菌株中挑选少数符合育种目的具有优良性状的突变菌株，以供生产实践或科学实验之用。
1、基因突变：发生于一个基因座位内部的遗传物质结构变异，往往只涉及一对
碱基或少数碱基对。
2、光复活作用：经紫外线照射后的微生物暴露在可见光下时，可明显的降低其
死亡率的现象。
3、复壮：一种是从退化的菌种的群体中找出少数尚未退化的个体，以达到恢复
菌种的原有典型性状；另一种是在菌种的生产性能尚未退化前就经常有意识地进行纯种分离和生产性能的测定工作，以达到菌种的生产性能逐步有所提高。
4、基因突变：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
几对碱基的缺失、插入或置换，而导致的遗传变化称为基因突变，其发生变化的范围很小，所以又称点突变或狭义的突变。
5、基因工程：是指基因水平上的遗传工程，它用人工的方法在体外切取所需要
的染色体片段，然后与来自同属种的甚至是异界的DNA片段连接起来，组成同源或异源的遗传整体。
四、选择题：
1、将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是___ __。
A、生长速度快
B、易得菌体
C、细菌中有多种代谢类型
D、所有以上特点
2、菌种复壮的措施是__ __。
A、纯种分离、控制传代次数、通过宿主体复壮
B、纯种分离、创造良好培养条件、通过宿主复壮
C、纯种分离、淘汰已衰退个体、通过宿主复壮
D、纯种分离、采用有效的保藏法，通过宿主复壮
五、问答题
1、防止菌种退化的措施有那些？
2、微生物菌种的保藏方法有哪些？
3、采用遗传育种和控制环境条件的措施来积累微生物酶和代谢产物，最常用的三种方法是什么？
4、简述诱变育种的基本环节。
5、防止菌种衰退的措施有哪些？
微生物遗传育种试汇总题库
微生物遗传育种试题库 三．填空题： 47.DNA 分子中一种嘌呤被另一种嘌呤取代称为_____转换_________。 48.DNA 分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为_______颠换______。 49.一个核苷酸被另一核苷酸替代引起的突变称为_____碱基置换_______。 50.通过两细菌细胞接触直接转移遗传信息的过程称为_____接合______。 51.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_____转化____。 52.细菌细胞间靠噬菌体进行DNA 的转移过程称为__转导_。 53.对微生物进行诱变时，常用的物理诱变剂有_______紫外线________。 54.采用紫外线杀菌时，以波长为______260 nm 左右_______ 的紫外线照射最好。 55.F+和F-杂交中，结果是供体菌成为______ F＋______，受体菌成为___ F＋_____。 56.在性转导中，受体细胞F- 成为______ F'_________ 细胞。 59.转化、转导、接合是细菌三种_______基因重组________ 的方式。 60.四种引起细菌基因重组的方式是____转化________、______转导________、________接合_________ 和_______原生质体融合_________。 61.在紫外线诱变作用下，常引起DNA 链上形成_________胸腺嘧啶二聚体_________。 62.E.coli的性因子是通过_______性菌毛__________ 传递的。 63.可以结合并吸收自由DNA 分子的细菌细胞所处的状态称为_______感受态__________。 65.对微生物进行化学诱变时，可采用__________亚硝酸盐___________和___________碱基类似物_______________ 等诱变剂。 66.在__________专性__________ 转导中，噬菌体仅可转移整合位点相邻的寄主DNA 片段。 67.可以转移供体细胞任何部分基因到受体细胞的噬菌体，称作______普遍性转导_________ 噬菌体。 68.1944 年_____艾弗里_______ 等人证明了转化因子为DNA。 69.在微生物基因工程中，目前应用最多的载体是_____质粒______ 和_____噬菌体________。 70.在基因工程中，质粒和噬菌体的作用常是作___基因载体________。 71.在进行诱变育种工作时，经紫外线照射后的菌体都须在避光下进行操作或处理，其理由是______避免光复活作用_______。 72.5- 溴尿嘧啶为__________胸腺嘧啶____________ 的结构类似物。 73.紫外线杀菌的原理是________形成胸腺嘧啶二聚体造成DNA 损伤
第7章微生物遗传变异和育种答案
第7章微生物遗传变异和育种 填空题 1．证明DNA是遗传物质的三个经典实验是、、 和。而证明基因突变自发性和不对应性的三个经典实验 是、、和 细菌转化噬菌体感染植物病毒重建变量试验涂布试验影印平板培养法 2．______是第一个发现转化现象的。并将引起转化的遗传物质称为_______。Griffith转化因子 3．Avery和他的合作者分别用降解DNA、RNA和蛋白质的酶作用于有毒的S型细胞抽提物，然后分别与______混合，结果发现，只有DNA被酶解而遭到破坏的抽提物无转化活性，说明DNA是转化所必须的转化因子。 无毒的R型细胞（活R菌） 32 4．AlfredD.Hershey和MarthaChase用P 35 标记T2噬菌体的DNA，用S 标记的蛋白质外壳所进行的感染实验证实：DNA携带有T2的______。 全部遗传信息 5．H.FraenkelConrat用含RNA的烟草花叶病毒进行的拆分与重建，实验证明 ______也是遗传物质。RNA 6．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______。 单倍体二倍体 7．DNA分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为______。 颠换 8．______质粒首先发现于大肠杆菌中而得名，该质粒含有编码大肠菌素的基因Col 9．原核生物中的基因重组形式有4种类型：_______、_______、_______和 _______。 转化转导接合原生质体融合 10．当DNA的某一位置的结构发生改变时，并不意味着一定会产生突变，因为细胞内存在一系列的_______，能清除或纠正不正常的DNA分子结构和损 伤，从而阻止突变的发生。 修复系统 11．营养缺陷型是微生物遗传学研究中重要的选择标记和育种的重要手段，由于这类突变型在_______上不生长，所以是一种负选择标记。 基本培养基 12．两株多重营养缺陷型菌株只有在混合培养后才能在基本培养墓上长出原养型菌落，而未混合的两亲菌均不能在基本培养基上生长，说明长出的原养型菌 落是两菌株之间发生了遗传_______和_______所致。 交换重组 13．在_______转导中，噬菌体可以转导供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。 普遍性局限性 14．基因突变具有7个共同特点：_______、_______、______________、_______、_______和_______。
微生物遗传与育种试卷
微生物遗传与育种试卷 一、选择题 1、用作工业菌种得微生物，不具有下列哪种特征（) Ａ、非致病性B、利于应用规模化产品加工工艺 C、容易突变 D、形成具有商业价值得产品或具有商业应用价值 2. 筛选微生物得取样原则，不属于得就是（) A、土壤得营养 B、微生物得生理特点Ｃ、环境得酸碱性D、雨水多 3.下列不属于改良得目得得就是（) A、新得性状 B、新得品种 C、高产菌株 4. 突变类型里按变化范围分类正确得就是( ） A、缺失、重复、易位、倒位 B、染色体畸变、基因突变 C、碱基置换、移码突变C、错义突变、无意义突变、移码突变 5.下列最容易发生烷化反应得位点就是(） A、胸腺嘧啶O4 B、腺嘌呤N7 C、鸟嘌呤Ｏ6 Ｄ、鸟嘌呤N7 6.烷化剂通过对鸟嘌呤N7位点得烷化而导致突变中，可引起染色体畸变甚至个体死亡得就是（） A、碱基配对错误 Ｂ、ＤNA单链内部相邻位置交联 C、脱嘌呤作用 Ｄ、DＮA双链间得交联 7. 突变得生成过程中,不包括（) A、从突变到突变表型Ｂ、DNＡ损伤C、涂布培养Ｄ、DNA损伤修复 8. 不属于基因突变得规律得就是( ） Ａ、独立性B、可诱发性C、高频率突变性Ｄ、独立性 9. DNＡ损伤修复中得复制前修复不包括(） A、ＳOS修复系统 B、错配修复系统 C、切除修复系统 D、DNA聚合酶得3’-5'得校正功能 10.已知ＤNＡ碱基序列为CAＴCATCＡＴ,什么类型得突变可产生如下碱基序列得改变CACCＡTCAT（） A、缺失 B、插入Ｃ、转化D、颠换? 二、判断题 1.细菌得转导需噬菌体作为媒介，不受DNA酶得影响。（) 2. 微生物间进行基因重组得必要条件就是细胞间接触.() 3. 转座子可引起插入突变。( ） 4.普遍性转导产生得转导子一般都就是非溶源菌。(） 5. λ噬菌体就是能整合到宿主细胞染色体上任何位点得温与噬菌体。（) 6. 青霉素常作为诱变剂用于筛选细菌营养缺陷型。（） 7.F﹢细菌或F’细菌与F‐细菌接合时,使F﹢或Ｆ’细菌变成Ｆ‐细菌.( ) 8.转座子可自主复制,因此在不同细胞间传递时不需要载体。( ） 9.流产转导得特点就是在选择性培养基平板上形成微小菌落.( ） 10. 单线遗传就是局限性转导得结果。( )
微生物遗传育种
一名词解释 1 突变:泛指细胞内(或病毒颗粒内)遗传物质分子结构或数量发生可遗传的变化,他是一种遗传状态,往往引起新的等位基因的形成和新的表型 2 表型:指一个生物体(或细胞)可以观察到的性状或特征,是特定的基因型和环境相互作用的结果 3 抗性突变:指由于发生基因突变而对某些化学药物.致死物理因子或噬菌体产生抗性的变异菌株.抗性突变型包括抗药性突变型.抗噬菌体突变型.抗辐射突变型.抗高温突变型,抗高浓度酒精突变型.抗高渗透压突变型等 4 基因重组:凡把两个不同形状个体内的遗传物质转移到一起,经过遗传分子间的重新组合,形成新遗传个体的方式 5 诱变育种:用物理和化学等因素，人为的对出发菌株进行诱变处理，然后运用合理的筛选方案和适当的筛选方法把符合要求的优良的变异菌株筛选出来的一种方法 6 营养缺陷型：某一野生菌株由于发生基因突变而丧失合成一种或多种生长因子的能力，因而不能在基本培养基上生长繁殖的变异类型。主要有氨基酸缺陷型、维生素缺陷型、嘌呤嘧啶缺陷型。 二解答题 1 筛选生物活性物质产生菌的成功因素有哪些，并简述筛选的一般思路 因素：（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，选择筛选方案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，了解所需菌生长培养特性； （2）采样：有针对性的采取样品； （3）增殖：人为的通过控制养分或培养条件，使所需菌种增殖后，在数量上占优势；（4）分离：利用分离技术得到纯种 （5）发酵性能的测定：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、产品品种质量、耐受最高温度、生长和发酵最适PH、提取工艺等 2 微生物遗传育种工作中突变产生的突变类型有哪些？ 3 突变引起的遗传性状有哪几种类型？ 答：（1）形态突变型：指发生在细胞个体形态或菌落形态改变的突变型，是一种可见的突变；（2）营养缺陷型：某一野生菌株由于发生基因突变而丧失合成一种或多种生长因子的能力，因而不能在基本培养基上生长繁殖的变异类型。主要有氨基酸缺陷型、维生素缺陷型、嘌呤嘧啶缺陷型； （3）抗性突变型：指由于发生基因突变而对某些化学药物.致死物理因子或噬菌体产生抗性的变异菌株.抗性突变型包括抗药性突变型.抗噬菌体突变型.抗辐射突变型.抗高温突变型,抗高浓度酒精突变型.抗高渗透压突变型等； （4）致死突变型：由于基因突变而导致个体死亡的突变型。分为显性致死和隐性致死；（5）条件致死突变型：在某种条件下可以正常生长繁殖并呈现其固有的表型，而在另一条件下却是致死的突变型叫做条件致死突变型。温度敏感突变型是典型的条件致死突变型；（6）产量突变型：所产生的代谢产物的产量明显有别于原始菌株的突变株称产量突变型；产量高于原始菌株的成为正突变菌株，反之称为负突变菌株。
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。 基本要求：通过教学，使学生回顾、了解微生物遗传的物质基础，掌握微生物基因组的组织与结构。 重点与难点： 重点：微生物基因组的组织与结构。 难点：微生物基因组与其他生物基因组的主要区别。 教学方法：现代化教学手段，图片展示、讲述法。 主要内容： 第一节染色体 一、染色体形态 二、原核生物及病毒染色体结构 三、真核生物染色体结构 四、染色体数目 第二节核酸 一、核酸
第八章微生物的遗传变异与育种答案
第七章习题答案 一.名词解释 1.转座因子：具有转座作用的一段DNA序列. 2.普遍转导：通过极少数完全缺陷噬菌体对供体菌基因组上任何小片段DNA进行“误包”，而将其遗传性状传递给受体菌的现象称为普遍转导。 3.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,这是一种在同种而不同菌株的体细胞间发生的融合,它可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子. 4.艾姆氏试验：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简便有效方法 5.局限转导：通过部分缺陷的温和噬菌体把供体的少数特定基因携带到受体菌中,并与后者的基因整合,重合,形成转导子的现象. 6.移码突变：诱变剂使DNA序列中的一个或几个核苷酸发生增添或缺失,从而使该处后面的全部遗传密码的阅读框架发生改变. 7.感受态：受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态. 8. 高频重组菌株：该细胞的F质粒已从游离态转变为整合态,当与F- 菌株相接合时,发生基因重组的频率非常高. 9.基因工程：通过人工方法将目的基因与载体DNA分子连接起来，然后导入受体细胞，从而使受体细胞获得新的遗传性状的一种育种措施称基因工程。 10.限制性内切酶：是一类能够识别双链DNA分子的特定序列，并能在识别位点内部或附近进行切割的内切酶。 11.基因治疗：是指向靶细胞中引入具有正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，从而达到治疗的目的。 12.克隆：作为名词，也称为克隆子，它是指带有相同DNA序列的一个群体可以是质粒，也可以是基因组相同的细菌细胞群体。作为动词，克隆是指利用DNA体外重组技术，将一个特定的基因或DNA序列插入一个载体DNA分子上，进行扩增。 二. 填空 1.微生物修复因UV而受损DNA的作用有光复活作用和切除修复. 2.基因组是指一种生物的全套基因。 3.基因工程中取得目的基因的途径有 _____3_____条。 4.基因突变可分为点突变和染色体突变两种类型。 5.基因中碱基的置换(substitution)是典型的点突变。置换可分两类：DNA链中一个嘌呤被另一个嘌呤所置换或是一个嘧啶被另一个嘧啶所置换，被称为转换；而DNA链中一个嘌呤被另一个嘧啶或是一个嘧啶被另一个嘌呤所置换，被称为颠换。 6.诱变剂导致DNA序列中增添（插入）或缺失一个或少数几个核苷酸，从而使该处后面的全部遗传密码的阅读框发生改变，并进一步引起转录和翻译错误的一类突变称为移码突变。 7.DNA序列通过非同源重组的方式,从染色体某一部位转移到同一染色体上另一部位或其他染色体上某一部位的现象,被称为转座.凡具有转座作用的一段DNA序列,称转座因子,包括原核生物中的插入顺序转座子和E.coli的Mu噬菌体. 8.把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下,死亡率可明显降低,此现象称为光复活.最早是1949年有A.Kelner在灰色链霉菌中发现. 9.不依赖可见光,只通过酶切作用驱除嘧啶二聚体,随后重新合成一段正常DNA链的核甘酸修复方式被称为暗修复.已知整个修复过程涉及4种酶参与,它们是内切核酸酶,外切核酸酶,
微生物遗传与育种-湖北自考网
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8章微生物遗传变异和育种练习题试卷部分
第8章微生物遗传变异和育种练习题试卷部分 一、选择题（20小题） 1.证明核酸是遗传变异的物质基础的经典实验是（B ）。 A.经典转化实验，噬菌体感染实验，变量实验； B.经典转化实验，噬菌体感染实验，植物病毒的重建实验； C.变量实验，涂布实验，平板影印培养实验； D.平板影印培养实验，噬菌体感染实验，植物病毒的重建实验。 2.当根癌土壤杆菌感染植物细胞之后，进入植物细胞并整合到植物细胞核染色体组上的细菌DNA是（B）。 A.完整的Ti质粒； B.只是Ti质粒中的T-DNA小片段； C.完整细胞染色体DNA； D.Ti质粒并携带部分细菌染色体DNA。 3.抗阻遏突变株是由于（ B）发生突变产生的。 A.调节基因或启动子； B.调节基因或操纵基因； C.调节基因或结构基因； D.启动子或操纵基因。 4.下列有一类突变株属于选择性突变株，即（B）。 A.形态突变株； B.营养缺陷型突变株； C.产量突变株； D.抗原突变株。 5.下列有一类突变株属于选择性突变株，即（C ）。 A.形态突变株； B.抗原突变株； C.条件致死突变株； D.产量突变株。 6.下列有一类突变株属于选择性突变株，它是（D ）。 A.形态突变株； B.抗原突变株； C.产量突变株； D.抗性突变株。 7.下列有一类突变株属于非选择性突变株，它是（B）。 A.营养缺陷型突变株； B.产量突变株； C.抗性突变株； D.条件致死突变株。 8.下列有一类突变株属于非选择性突变株，它是（B ）。 A.营养缺陷型突变株； B.形态突变株； C.抗性突变株； D.条件致死突变株。 9.下列有一类突变株属于非选择性突变株，它是（B）。 A.营养缺陷型突变株； B.抗原突变株； C.抗性突变株； D.条件致死突变株。 10.下列有一类突变株不属于选择性突变株，即（C ）。 A.营养缺陷型； B.抗性突变株； C.抗原突变型； D.温度敏感突变株。 11.产生温度敏感突变株（T S）是由于突变导致了（A ）。 A.某些重要蛋白质的结构和稳定性发生了改变； B.某些重要蛋白质的功能发生了改变； C.某些基因表达水平发生改变； D.DNA分子GC含量发生改变。 12.下列有一种特性不属于基因突变的特点，它是（A ）。
微生物遗传育种研究进展
题目：微生物遗传育种研究进展 姓名：毛德昌学号：20171103014 专业：微生物学方向：微生物生态学任课教师：李翠新（副教授） 2017年12月29日
微生物遗传育种研究进展 摘要：微生物育种是现代工业、医药、食品等行业生产中重要的一个环节，本文中介绍了几种微生物育种的方法，包括诱变育种、杂交育种、代谢调控育种等育种方法，其中主要介绍微生物遗传育种一种新的育种技术——低能离子注入育种技术和原生质体育种技术。低能离子注入育种技术为我国科学家所创建的一种技术，为微生物的育种工作提供了新的方法。 关键词：微生物育种，离子注入，原生质体融合
目录 1前言 (1) 2自然选育 (1) 3诱变育种 (2) 3.1物理诱变 (2) 3.2化学诱变因子 (3) 3.3生物诱变因子 (4) 3.4复合因子诱变与新型诱变剂 (4) 4杂交育种 (4) 4.1有性杂交 (4) 4.2准性杂交 (5) 4.3原生质体融合育种 (5) 4.3.1 原生质体融合的促融方法 (6) 4.3.2原生质体融合育种的应用 (6) 4.4 代谢控制育种 (7) 5基因重组 (7) 6小结 (8) 参考文献 (8)
1前言 微生物是自然界中广泛存在的生物群体，在工业、医药、食品、科研等行业中具有广泛的应用，在工业上是某些工业产物的产生个体，医药行业将的很多种药物是来源于微生物个体的初级或次生代谢产物，方方面面都有微生物的影子，对于微生物育种最早是来源于什么时候，这个也许应该可以追溯到人类对微生物的应用。生活中到处都存在着微生物的影子，人类为了能够更加充分的利用微生物，就会将个体形状优良的微生物保留下来，以便将其更好的利用，这边开始了微生物的育种，儿这种育种似乎是对微生物的育种工作已经开展，只是仍然停留在一个比较初步的阶段。 上世纪五十年以前对微生物的育种是在个体宏观表现上的对人类有用的形状上的育种工作，上世纪五十年代以后，DNA分子结构的确立，微生物的各个基因结构逐步得到阐释，微生物的各种代谢途径调控机制也逐步得到解释，对微生物进行遗传育种的方法也逐步开始出现多样化。微生物遗传育种的主要方法可以大概分为物理方法、化学方法和生物方法，或者将微生物的育种工作分为传统育种和现代生物技术育种，二者的区别在于是否有现代生物技术方法参与育种工作。 2自然选育 不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。这类突变没有人工参与并非是没有原因的，一般认为自然突变有两种原因引起，即多因素低剂量效应和互变异构效应。所谓多因素低剂量效应，是指在自然环境中存在着低剂量的宇宙射线、各种短波辐射、低剂量的诱变物质和微生物自身代谢产生的诱变物质等作用引起的突变。互变异构效应是指四种碱基第六位上的酮基或氨基的瞬间变构，会引起碱基的错配[1]。自然突变可能会产生两种截然不同的结果，一种是菌种退化而导致目标产量或质量下降；另一种是对生产有益的突变。为了保证生产水平的稳定和提高，应经常地进行生产菌种自然选育，以淘汰退化的，选出优良的菌种。 在工业生产上，由于各种条件因素的影响，自然突变是经常发生的，也造成了生产水平的波动，所以技术人员很注意从高生产水平的批次中，分离高生产能力的菌种再用于生产。同时也可利用自发突变而出现的菌种性状的变化，去选育优良的菌株，如在味精发酵被噬菌体污染过程中，所选出的抗噬菌体菌株。自然选育是一种简单易行的选育方法，可以达到纯化菌种，防止菌种退化，稳定生产，提高产量的目的。但是自然选育的效率低，因此经常要与诱变育种交替使用，以提高育种效率。
微生物的遗传与育种论文
工业微生物遗传育种学原理与应用综述 摘要：本文综述了工业微生物遗传育种的历史地位，介绍了遗传育种的方法和机理，并对其前景进行了展望。 关键词：工业微生物；遗传育种；方法；机理 前言： 工业微生物育种是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造，去除不良性质，增加有益新性状，以提高产品的产量和质量的一种育种方法，使我们获得所需要的高产、优质和低耗的菌种，其目的是改良菌种的特性，使其符合工业生产的要求。本文主要从工业微生物遗传育种的历史地位、方法与技术、理论机理和发展前景综述了工业微生物育种的研究进展。 1 历史地位 工业微生物遗传育种技术是工业发酵工程的核心技术，在其作用下人们获得了许多的高产优质菌株，为生产实践发展起了强大的推动作用。 2 机理及方法 2.1 自然选育 不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。这种选育方法简单易行，可以达到纯化菌种，防止菌种退化，稳定生产，提高产量的目的。但是自然选育的效率低，因此经常要与诱变育种交替使用，以提高育种效率。 2.2 诱变育种 微生物的诱变育种，是以人工诱变手段诱变微生物基因突变，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、性状优良的突变株，并且找出发挥这个变株最佳培养基和培养条件，使其在最合适的环境下合成有效产物[2]。诱变育种和其他育种方法相比，具有速度快、收益大、方法简单等优点，是当前菌种选育的一种主要方法。但是诱变育种缺乏定向性，因此诱变突变必须与大规模的筛选工作相配合才能收到良好的效果。2.3 杂交育种 杂交是指在细胞水平上进行的一种遗传重组方式。杂交育种是利用两个或多个遗传性状差异较大的菌株，通过有性杂交、准性杂交、原生质体融合和遗传转化等方式，而导致其菌株间的基因的重组，把亲代的优良性状集中在后代中的一种育种技术。通过杂交育种不仅可克服因长期诱变造成的菌株活力下降，代谢缓慢等缺陷，也可以提高对诱变剂的敏感性，降低对诱变剂的“疲劳”效应。 2.3.1 有性杂交 有性杂交是指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染色体重组，进而产生新遗传型后代的一种育种技术。一般方法是把来自不同亲本、不同性别的单倍体细胞通过离心等方式使之密集地接触，就有更多的机会出现种种双倍体的有性杂交后代。 2.3.2 准性杂交 准性杂交是在无性细胞中所有的非减数分裂导致DNA重组的过程，微生物杂交仅转移部分基因，然后形成部分重组子，最终实现染色体交换和基因重组，在原核和真核生物中均
第六章微生物的遗传与育种
第六章微生物的遗传与育种 一、填空题 1、一切生物遗传变异的物质基础是_______。核酸。 2、根据微生物的基因突变表现出来的型式，基因突变的类型包括：_______、_______、_______、_______、_______和_______等。 3、组成DNA分子核苷酸的碱基有_______、_______、_______和_______。 4、组成RNA分子核苷酸的碱基有_______、_______、_______和_______。 5、DNA分子的复制方式是_______。 二、判断是非 1、遗传型相同的个体在不同环境条件下会有不同的表现型。（） 2、低剂量照射紫外线，对微生物几乎没有影响，但以超过某一阈值剂量的紫外 线照射，则会导致微生物的基因突变。（） 3、一般认为各种抗性突变是通过适应而发生的，即由其所处的环境诱发出来的。 （） 4、菌种衰退是指微生物细胞群体中，负变个体数目逐步增大，最后占了优势的 过程。（） 5、Χ射线、γ射线引起微生物的基因变异的原因在于基因上形成嘧啶二聚体。 三、名词解释： 1、诱变育种：利用物理的或化学的诱变剂处理均匀分散的微生物群体，诱发基 因突变，提高其基因突变频率，根据育种的要求和目的，从无定向的突变菌株中挑选少数符合育种目的具有优良性状的突变菌株，以供生产实践或科学实验之用。 1、基因突变：发生于一个基因座位内部的遗传物质结构变异，往往只涉及一对 碱基或少数碱基对。 2、光复活作用：经紫外线照射后的微生物暴露在可见光下时，可明显的降低其 死亡率的现象。 3、复壮：一种是从退化的菌种的群体中找出少数尚未退化的个体，以达到恢复 菌种的原有典型性状；另一种是在菌种的生产性能尚未退化前就经常有意识地进行纯种分离和生产性能的测定工作，以达到菌种的生产性能逐步有所提高。 4、基因突变：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 几对碱基的缺失、插入或置换，而导致的遗传变化称为基因突变，其发生变化的范围很小，所以又称点突变或狭义的突变。 5、基因工程：是指基因水平上的遗传工程，它用人工的方法在体外切取所需要 的染色体片段，然后与来自同属种的甚至是异界的DNA片段连接起来，组成同源或异源的遗传整体。 四、选择题： 1、将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是___ __。
给学生《微生物遗传育种学》复习思考题1
《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。 1、形态突变型，是一种可见突变，它包括微生物菌落形态变化，如菌落形状大小、颜色、表面结构等； 2、生化突变型，； 3、条件致死突变型； 4、致死突变型； 5、抗性突变型； 6、营养缺陷型； 普遍性；随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。）；突变率低；多数有害；不定向性（一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。 3、突变后其基因型是否会很快表现？为什么？ 变基因的出现并不意味着突变表型的出现，表型的改变落后于基因型的改变，即表型延迟，微生物通过自发突变或人工诱变而产生新的基因型个体所表现出来的遗传特性不能在当代出现，其表型的出现必须经过2代以上的繁殖复制。表现延迟的原因有：1、与诱变剂性质和细胞壁结构组成有关；2、当突变发生在多核细胞中的某一个核，该细胞就成为杂核细胞了；3、原有基因产物的影响。（产生原因：①分离性迟延现象②生理性迟延现象） 4、物理诱变剂主要有哪几类？请举例？ 物理诱变剂包括：紫外线，X射线，γ射线，快中子，α射线，β射线，微波，超声波，电磁波，激光射线和宇宙射线等 5、化学诱变剂主要有几大类？ 碱基类似物；烷化剂；脱氨剂；移码诱变剂；羟化剂；金属盐类；其他化学诱变剂
微生物遗传育种(1)
微生物遗传育种答案 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DNA 3 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。 5 Pribnow框(Pribnow box): 又称-10区或Rc区，与核心酶结合的位置，一致顺序：TATPuA 二、问题 1证明核酸是遗传物质有哪些实验证据 答：肺炎双球菌的转化实验和噬菌体的侵染实验证明DNA为遗传物质。烟草花叶病毒的遗传物质的发现及重组实验证明RNA也是遗传物质。 2 1928年, F Griffith 发现转化现象的过程 答：肺炎双球菌野生型，有毒力菌落光滑产荚膜为S型；突变型无毒力菌落粗糙无荚膜为R 型，然而讲加热杀死的S型细菌与R型细菌混合培养，能分离得到S型细菌，说明加热杀死的S型菌中存在能将R型菌转化为S型菌的因子。 3 1944年，Avery证明DNA是遗传物质的过程 答：Avery他们从S型细菌细胞物质中抽提并纯化出转化因子，将它用多种蛋白水解酶处理后，并不影响转化效果，如果用脱氧核糖核酸酶去处理则转化消失，从而直接证明了转化因子是DNA. 四、选择题： 1 E.coli含有一个cccDNA，约编码2000个基因。 2 E.coli的基因组测序1997年完成，E.coli cccDNA 有基因4.6×106 bp,含4288个基因 第二章基因突变和损伤DNA的修复 一、名词 1基因突变(gene mutation) : 是指基因的分子结构(核苷酸顺序)的改变 1.形态突变——可见突变 2.生化突变：指没有形态效应的突变（去年考题） 3.致死突变：指引起个体死亡或生活力下降的突变 4.条件致死突变：指在某些条件下能成活, 而在另一些条件下是致死的突变 二、问题 1根据突变对表型的效应，基因突变分为哪些类型？（去年考题） 答：1形态突变：肉眼可见，即有关形状、大小、生育状态、颜色、颜色分布等表型变化的突变；2：生化突变：没有形态：指没有形态效应的突变；3致死突变：引起个体死亡或活力下降的突变4：条件致死突变:指在某些条件下能成活而在另一些条件下是致死的突变。 2根据对蛋白质的影响，基因突变分为哪些类型？ 答：1.错义突变：指突变导致一个氨基酸的变化，使蛋白质的功能发生变化；2.同一突变：指一个氨基酸的密码子变成决定同一个氨基酸的密码子；3：无义突变：指一个密码子改变成一个终止密码子。4：终止密码子突变：指一个终止子变成一个决定氨基酸的密码子。 3根据对核苷酸顺序的影响，基因突变分为哪些类型？ 答：1：碱基替换突变⑴碱基替换：DNA分子中一对氨基酸被另外一对氨基酸取代；⑵转换
5.微生物遗传育种试题库
微生物遗传育种试题库 一．选择题： 1.已知DNA 的碱基序列为CATCATCAT，什么类型的突变可使其突变为：CTCATCAT A.缺失 B.插入 C.颠换 D.转换 答：( ) 2.已知DNA 的碱基序列为CATCATCAT，什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变：CACCATCAT ？ A. 缺失 B. 插入 C. 颠换 D. 转换 答：( ) 3.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有： A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 答：( ) 4.转化现象不包括 A. DNA 的吸收 B. 感受态细胞 C. 限制修饰系统 D. 细胞与细胞的接触 答：( ) 5.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是： A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 答：( ) 6.转导噬菌体 A. 仅含有噬菌体DNA B. 可含有噬菌体和细菌DNA C. 对DNA 酶是敏感的 D. 含1 至多个转座子 答：( ) 7.在Hfr 菌株中： A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中，F 因子首先转移 C. 在接合过程中，质粒自我复制 D. 由于转座子是在DNA 分子间跳跃的，因此发生高频重组 答：( ) 8.以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏？ A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 答：( ) 9.对微生物进行诱变处理时，可采用的化学诱变剂是：
A. 青霉素 B. 紫外线 C. 丫啶类染料 D. 转座子 答：( ) 10.在大肠杆菌(E.coli) 的乳糖操纵子中，基因调节主要发生在__________ 水平上。 A. 转化 B. 转导 C. 转录 D. 翻译 答：( ) 11.转座子___________。 A. 能从DNA 分子的一个位点转移到另一个位点 B. 是一种特殊类型的质粒 C. 是一种碱基类似物 D. 可引起嘌呤和嘧啶的化学修饰 答：( ) 12.当F+ F-杂交时 A. F 因子几乎总不转移到F+细胞中 B. F-菌株几乎总是成为F+ C. 基因重组的发生频率较高 D. F 因子经常插入到F-细胞染色体上 答：( ) 13.在U 形玻璃管中，将一滤片置于二株菌之间使之不能接触，在左臂发现有原养型菌出现，这一现象不是由于： A . 接合 B. 转化 C. 普遍转导 D. 专性转导 答：( ) 14.F 因子和λ噬菌体是： A. 与寄主的生活能力无关 B. 对寄主致死 C. 与染色体重组后才可复制 D. 仅由感受态细胞携带 答：( ) 15.细菌以转化方式进行基因转移时有以下特性： A. 大量供体细胞的基因被转移 B. 包含有F 质粒参加 C. 依靠噬菌体感染受体细胞 D. 可通过从供体细胞中提取DNA 片段来完成 答：( ) 16.一个大肠杆菌(E.coli) 的突变株，不同于野生型菌株，它不能合成精氨酸，这一突变株称为： A. 营养缺陷型 B. 温度依赖型 C. 原养型 D. 抗性突变型 答：( ) 17.转导子是指： A. 供体菌 B. 转导噬菌体
微生物遗传育种笔记
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H1 2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
微生物遗传育种试题库
微生物遗传育种试题库一．选择题： 1.已知DNA 的碱基序列为CATCATCAT，什么类型的突变可使其突变为：CTCATCAT A.缺失 B.插入 C.颠换 D.转换 答：( ) 2.已知DNA 的碱基序列为CATCATCAT，什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变：CACCATCAT ？ A. 缺失 B. 插入 C. 颠换 D. 转换 答：( ) 3.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有： A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 答：( ) 4.转化现象不包括 A. DNA 的吸收 B. 感受态细胞 C. 限制修饰系统 D. 细胞与细胞的接触 答：( ) 5.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是： A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 答：( ) 6.转导噬菌体 A. 仅含有噬菌体 DNA B. 可含有噬菌体和细菌 DNA C. 对 DNA 酶是敏感的 D. 含 1 至多个转座子 答：( ) 7.在 Hfr 菌株中： A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中，F 因子首先转移 C. 在接合过程中，质粒自我复制 D. 由于转座子是在 DNA 分子间跳跃的，因此发生高频重组 答：( ) 8.以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏？ A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 答：( ) 9.对微生物进行诱变处理时，可采用的化学诱变剂是： A. 青霉素 B. 紫外线 C. 丫啶类染料 D. 转座子 答：( ) 10.在大肠杆菌 (E.coli) 的乳糖操纵子中，基因调节主要发生在__________ 水平上。 A. 转化 B. 转导 C. 转录 D. 翻译 答：( ) 11.转座子 ___________。 A. 能从 DNA 分子的一个位点转移到另一个位点 B. 是一种特殊类型的质粒 C. 是一种碱基类似物 D. 可引起嘌呤和嘧啶的化学修饰 答：( ) 12.当F+ F-杂交时 A. F 因子几乎总不转移到F+细胞中 B. F-菌株几乎总是成为 F+ C. 基因重组的发生频率较高 D. F 因子经常插入到 F-细胞染色体上 答：( ) 13.在 U 形玻璃管中，将一滤片置于二株菌之间使之不能接触，在左臂发现有原养型菌出现，这一现象不是由于： A . 接合 B. 转化 C. 普遍转导 D. 专性转导 答：( ) 14.F 因子和λ噬菌体是： A. 与寄主的生活能力无关 B. 对寄主致死 C. 与染色体重组后才可复