物理因素对细菌遗传诱变效应的遗传分析
细菌的遗传和变异(1)
细菌的遗传和变异(1)细菌的遗传和变异细菌是生物世界中最小的生命体，它们具有很强的遗传变异能力。
在适应环境的过程中，细菌通过遗传变异来获得新的特性，从而更好地适应生存环境。
一、细菌的基本遗传方式1.1、DNA复制细菌的遗传物质是DNA，它通过DNA复制来遗传给下一代细菌。
在细胞分裂的过程中，细胞会将自身的DNA复制一份，然后将两份DNA分给两个细胞。
1.2、水平基因转移细菌还可以通过水平基因转移的方式进行遗传。
水平基因转移是指细菌可以通过多种途径从其他细菌中获取某些基因，这样就可以获得新的遗传物质。
二、细菌的变异现象2.1、突变细菌会因为各种原因产生突变，这个突变可能是某个基因的位置改变，也可能是某个基因发生了突变。
细菌的突变可能带来新特性的出现，也可能造成细菌自身的缺陷。
2.2、自然选择在环境中，细菌会因为自身不断产生的遗传变异而逐渐适应环境。
在适应环境的过程中，更适应环境条件的细菌更容易生存下来，而不适应条件的细菌则逐渐淘汰。
三、细菌的适应变异3.1、耐药变异细菌是很容易产生抗药性的生物。
在有害物质的存在下，如果一部分细菌产生了对有害物质的抗性，那么这些细菌就能够存活下来，并且遗传给下一代。
这样循环往复，就可以逐渐形成一批抗药性细菌。
3.2、代谢变异在一些极端的环境下，细菌会产生非常特殊的代谢变异。
例如，在高盐和高温的环境下，会产生耐盐耐热的细菌。
在这些极端条件下，这些细菌可以更好地适应环境，从而生存下来。
总之，细菌的遗传和变异是非常重要的现象。
通过遗传变异，细菌可以获得新的遗传物质和特性，更好地适应环境。
尤其是在环境不断变化的情况下，细菌的遗传变异能力可以使得它们在适应环境的过程中更容易生存。
微生物领域中的物理诱变
南开大学物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用物理科学学院1110293尚彤彤2012/12/8摘要：综述了紫外线、空间诱变、离子注入、激光四种物理诱变方法的原理与应用物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用物理科学学院1110293 尚彤彤目前，随着人口的增多和资源的匮乏，开发新能源或者提高资源利用率和回收率等成为人们研究的重点。
微生物在解决人类的粮食、能源、健康、资源和环境保护等问题中发挥着越来越重要且不可替代的独特作用，也为人类带来了巨大的社会效益和经济效益。
但微生物菌种的自然突变率很低，单纯依赖自然突变选育好的菌株远不能满足人们的需求，为了获得高产、低耗、优质的菌种，人们常常通过外界物理、化学、生物因子等因素的改变诱发基因突变。
常用的诱变方法包括物理诱变和化学诱变。
传统的物理诱变是利用各种射线（包括紫外线、X射线、γ射线、快中子、微波、超声波、电磁波和宇宙射线等）为诱变源，对生物靶进行诱变。
近年来，又兴起一些新型高效的诱变方法，如空间诱变、离子注入诱变、激光诱变等，他们操作简单、安全，而且具有突变谱宽和在一定程度上能克服菌种对传统诱源的抗性饱和等优点。
下面介绍一些物理诱变原理及其应用。
1、紫外线诱变原理：DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力，最大的吸收峰在260nm。
紫外线可使DNA分子形成嘧啶二聚体，阻碍碱基正常配对，引起突变或死亡。
嘧啶二聚体的形成还会妨碍DNA双链的解开，影响其复制和转录。
应用：在食品方面，它是最常用的技术，因为它操作简单且效果明显。
比如以谷氨酸棒杆菌FC22为出发菌株，经过紫外线诱变（15W紫外灯，照射距离30cm，时间为20s），定向选育出具有磺胺胍抗性的突变株，其L-色氨酸产量比原菌株产量提高了110%；对产曲酸的米曲霉菌株、抗噬菌体保加利亚杆菌、浓香型枸杞久酿造酵母等进行紫外线诱变选育均取得了较理想的成果。
同时很多研究者将紫外诱变结合其他诱变方式配合使用，更是产生了突出的效果。
遗传变异和突变的原因和效应有哪些
遗传变异和突变的原因和效应有哪些遗传变异和突变是生物学中常见的现象，它们对物种的进化和适应性起着重要的作用。
本文将探讨遗传变异和突变的原因及其产生的效应。
一、遗传变异的原因1. 遗传基因遗传基因是遗传变异的重要原因之一。
不同个体之间的基因组成会导致遗传变异，从而影响个体的表型特征。
2. 基因突变基因突变是遗传变异的主要原因之一。
基因突变是指基因序列在复制过程中发生的错误或者受到外部环境因素的影响而发生改变。
例如，受到放射线辐射或者化学物质的影响，细胞的DNA序列可能发生突变。
3. 染色体畸变染色体畸变也是引起遗传变异的重要原因之一。
染色体的结构异常或数量异常都会导致遗传变异。
例如，染色体缺失、染色体重复、染色体片段交换等都会引起遗传变异。
二、遗传变异的效应1. 物种适应遗传变异可以增加物种的适应性。
在物种适应环境的过程中，适应性有利的遗传变异会得到保留并传递给后代，这使得物种可以更好地适应环境的变化。
2. 进化遗传变异是物种进化的重要推动力。
通过遗传变异，物种可以在进化的过程中逐渐适应和改变，使得物种的适应性得到提高。
3. 多样性遗传变异导致了个体之间的差异性，从而增加了生物的多样性。
这种多样性不仅在单个物种内部存在，也在不同物种之间存在，进一步促进了物种的进化和生态系统的稳定。
三、突变的原因1. 外部环境因素外部环境中的放射线、化学物质等可以引发细胞中的基因突变。
这些突变可能会导致DNA序列的改变，从而产生突变。
2. 遗传突变某些突变可能是由于遗传物质本身的异常或者传递错误导致的。
例如，在DNA复制过程中可能发生复制错误，导致新生代细胞的基因序列出现突变。
四、突变的效应1. 疾病和异常突变可能会导致基因功能的改变，从而引发一些疾病和异常。
例如，突变可能导致某些基因失去功能，进而导致遗传疾病的发生。
2. 进化突变为物种的进化提供了新的遗传变异。
在自然选择的作用下，有利的突变可能会被保留和传递给后代，从而推动物种的进化过程。
感染性疾病菌株的遗传变异及其生物学特性
感染性疾病菌株的遗传变异及其生物学特性感染性疾病是指由微生物引起的疾病，如细菌感染、病毒感染、真菌感染等。
这些菌株在生长过程中均存在遗传变异现象，这些变异也会导致其生物学特性发生一定的改变。
一、菌株遗传变异的原因菌株遗传变异主要分为自发突变和外源性基因转移。
自发突变是指菌株自身生长过程中出现的突变现象，如单核苷酸多态性、基因重排和垂体素调节等。
而外源性基因转移则指菌株通过细胞与环境中的微生物交互作用，从而使菌株基因发生变异。
这种现象在微生物间的交配、自身变异过程中都有可能出现。
二、遗传变异对生物学特性的影响菌株的遗传变异会使其生物学特性发生改变，包括生长速度、耐受力、病原性和药物敏感性等。
对于临床医生来说，了解这些生物学特性的变化很重要，可以帮助他们在治疗过程中制定更加科学的方案。
1.生长速度菌株的生长速度会受到环境的影响。
有些菌株在特定温度、光照等条件下生长得很快，而在其他条件下则会生长得很慢。
同样的，菌株的遗传变异也会导致其生长速度的变化。
例如，金黄色葡萄球菌，其生长速度在不同菌株之间可以有很大差异。
有研究表明，它们的生长速度与其病原性和药物敏感性有关。
2.耐受力菌株的耐受力指的是菌株在特定环境下生存和繁殖的能力。
对于细菌而言，它们主要受到生存环境中的温度、酸碱度、盐度、压力等多种因素的影响。
当菌株遭受到环境的不利因素时，它们会通过突变等途径进行自我适应。
例如，大肠杆菌在经历了多次抗生素治疗后，它们会发生突变，产生一定的耐药力。
3.病原性菌株的病原性指的是其引起疾病的能力和程度。
菌株在生长过程中会不断地与宿主细胞进行互动，许多遗传变异可影响它们对宿主的免疫应答。
例如，甲型流感病毒的遗传变异，产生了不同的病毒亚型，这些亚型对人的感染力、病程和严重程度都有所不同。
4.药物敏感性菌株的药物敏感性指的是其对抗生素、化学药品等治疗药物的敏感性。
许多菌株能够通过基因变异而获得耐药性。
例如，革兰氏阳性球菌，它们在生长过程中能够通过基因交换等途径获得对多种抗生素的耐药性。
微生物物理诱变育种方法的研究进展
激光诱变 的优点
1
2
相对于传统诱变而言， 激光诱变具有高效， 稳定，高选择性，回 复突变率低，定向变 异率高，辐射损伤轻， 当代变异，无污染等 优点。
优点：
具有较高的突变率和突变频谱，并且并不增 大生理损伤，同时设备简单，成本低廉，运 行和维修方便，对人体和环境无害。
所选择的注入离子大多是气体单质离子，并 且都是正离子，以N+为多，其他的如 H + , A r + , O6 + 以及 C6 + 等也有所报道。
辐射能量大多集中在低能量辐射区。
新型物理诱变育种
01
离子注入诱变
03
激光诱变
02
微波诱变04超高来自诱变离子注入诱变定义： 向细胞内注入离子，与细胞内的靶分子、离子发生碰撞，产生能量沉积和质量沉积，诱 导基因发生突变。 机理： 根据碰撞和能量交换的经典理论，注入离子与细胞内的靶分子、原子注人离子与生物
体内靶分子、原子碰撞、级联碰撞和反冲，不仅发生能量沉积过程，还发生质量沉积 过程，能量沉积是染色体倒位、易位、重复和缺失，引起遗传变异，质量沉积使 DNA大分子一部分被取代或补充，阻碍了辐照损伤的修复。
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微生物物理诱变育种方法的研 究进展
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物理诱变方法
物理诱变是指利用各种射线对微 生物进行诱变操作。
常见的物理诱变因子有：紫外线 （UV）, X 射线 , γ射线和中子等。
优点：效果好，应用广泛。 缺点：菌株产生耐受性。
2021年自考《微生物遗传学》第三章考点
2021年自考《微生物遗传学》第三章考点第三章微生物育种诱变剂诱变剂：凡是能诱发生物基因突变，并且突变率远远超过自发突变率的物理因子或化学因子。
诱变剂类型：1、物理诱变剂2、化学诱变剂3、生物诱变剂第一节物理诱变剂1、物理诱变剂的生物学效应：物理诱变剂对微生物的诱变作用主要是由高能辐射导致生物系统损伤，继而发生遗传变异的一系列复杂的连锁反应过程。
一、紫外线的效果：效果非常好，对人体影响小，较安全，经济实惠、设备简单、操作便利、诱变效果显著。
当不知道别的方法时，首先用紫外。
可使DNA断裂、H键断裂，15W1/3管长，剂量与距离成反比。
1、DNA对254nm紫外有强烈的吸收作用；2、紫外诱变剂量：15W灯管，254nm（1）用时间表示：一般相对剂量、固定强度，用时间表示。
强度与距离、辐射源本身有关。
（2）用死亡率表示：有必然的菌死亡，称致死作用；在可见光作用下，其诱变和致死作用均下降称为光复活作用。
3、光复活作用：把经紫外线照射后的微生物立即表露于可见光下时，降低其死亡率。
所以诱变后在红光或暗中培养。
原理：紫外作用后原有胸腺嘧啶二聚体的DNA暗中下与光裂合酶结合。
在可见光的作用下，该酶与二聚体重新分解成单位。
光激活酶能重新执行功能修复DNA.4、光复活效应在高剂量的紫外线作用后，表示为致死突变回复。
低剂量则表示在致死菌和突变菌的回复上。
重复使用光复活和高剂量，最终能使突变株增多。
二、快中子中子是原子核的组成部分，是不带电荷的粒子。
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，并引起遗传变异的物质。
包罗碱基类似物、烷化剂、移码突变剂、和其他种类。
剂量主要取决于其浓度和处理时间。
要求：1、选择一个效果好的（使菌种诱变后正突变高）；2、选择一个易得的；3、不能选太毒的，容易污染环境和伤人；4、尽量选择那种不产生回复突变的。
注意事项：化学诱变剂一般都有半衰期，应现用现配制，右边后必然要将化学诱变剂中和或稀释除去。
生物诱变剂与遗传研究
生物诱变剂与遗传研究生物诱变剂是一种能够引起生物体遗传物质突变的物质或因素。
通过诱变剂的作用，可以改变生物体的遗传特性，从而产生新的性状和变异体。
生物诱变剂在遗传研究中起着重要的作用，可以帮助科学家深入了解生物的遗传机制，推动遗传学的发展。
一、生物诱变剂的分类生物诱变剂可以分为物理诱变剂和化学诱变剂两大类。
1. 物理诱变剂：物理诱变剂主要包括辐射和高温。
辐射诱变剂包括X射线、γ射线、紫外线等，这些辐射能够直接或间接地引起生物体遗传物质的突变。
高温诱变剂则是通过提高生物体的温度来诱发突变。
2. 化学诱变剂：化学诱变剂是指能够改变生物体遗传物质的化学物质。
常见的化学诱变剂包括亚硝酸盐、乙酰胺、乙酰甲酰胺等。
这些化学物质能够与DNA分子发生反应，导致DNA序列的改变，从而引起遗传物质的突变。
二、生物诱变剂在遗传研究中的应用1. 突变体筛选：生物诱变剂可以帮助科学家筛选出具有特定性状的突变体。
通过对生物体进行诱变处理，然后筛选出具有目标性状的突变体，可以帮助科学家研究该性状的遗传机制。
2. 遗传变异研究：生物诱变剂可以引起生物体的遗传变异，从而帮助科学家研究遗传变异对生物体性状的影响。
通过对突变体进行比较分析，可以揭示出遗传变异与性状之间的关系。
3. 基因功能研究：生物诱变剂可以帮助科学家研究基因的功能。
通过对突变体进行分析，可以确定突变体中的突变位点，并进一步研究该位点对基因功能的影响。
4. 遗传改良：生物诱变剂可以用于农作物和家畜的遗传改良。
通过诱变处理，可以产生具有良好性状的突变体，从而提高农作物和家畜的产量和品质。
三、生物诱变剂的优势和挑战1. 优势：生物诱变剂具有操作简单、效果明显、成本低廉等优势。
相比于基因编辑技术，生物诱变剂的应用更加简便，适用于大规模的遗传研究和遗传改良。
2. 挑战：生物诱变剂也存在一些挑战，如突变体的筛选和鉴定工作较为繁琐，突变体的稳定性和遗传性状的遗传规律等问题需要进一步研究。
微生物领域中的物理诱变共5页文档
[键入公司名称][键入文档标题][键入作者姓名]2012/12/8物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用物理科学学院1110293 尚彤彤目前，随着人口的增多和资源的匮乏，开发新能源或者提高资源利用率和回收率等成为人们研究的重点。
微生物在解决人类的粮食、能源、健康、资源和环境保护等问题中发挥着越来越重要且不可替代的独特作用，也为人类带来了巨大的社会效益和经济效益。
但微生物菌种的自然突变率很低，单纯依赖自然突变选育好的菌株远不能满足人们的需求，为了获得高产、低耗、优质的菌种，人们常常通过外界物理、化学、生物因子等因素的改变诱发基因突变。
常用的诱变方法包括物理诱变和化学诱变。
传统的物理诱变是利用各种射线（包括紫外线、X射线、γ射线、快中子、微波、超声波、电磁波和宇宙射线等）为诱变源，对生物靶进行诱变。
近年来，又兴起一些新型高效的诱变方法，如空间诱变、离子注入诱变、激光诱变等，他们操作简单、安全，而且具有突变谱宽和在一定程度上能克服菌种对传统诱源的抗性饱和等优点。
下面介绍一些物理诱变原理及其应用。
1、紫外线诱变原理：DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力，最大的吸收峰在260nm。
紫外线可使DNA分子形成嘧啶二聚体，阻碍碱基正常配对，引起突变或死亡。
嘧啶二聚体的形成还会妨碍DNA双链的解开，影响其复制和转录。
应用：在食品方面，它是最常用的技术，因为它操作简单且效果明显。
比如以谷氨酸棒杆菌FC22为出发菌株，经过紫外线诱变（15W紫外灯，照射距离30cm，时间为20s），定向选育出具有磺胺胍抗性的突变株，其L-色氨酸产量比原菌株产量提高了110%；对产曲酸的米曲霉菌株、抗噬菌体保加利亚杆菌、浓香型枸杞久酿造酵母等进行紫外线诱变选育均取得了较理想的成果。
同时很多研究者将摘要：综述了紫外线、空间诱变、离子注入、激光四种物理诱变方法的原理与应用紫外诱变结合其他诱变方式配合使用，更是产生了突出的效果。
细菌的遗传与变异
•遗传性变异（基因型变异）
•非遗传性变异（表型变异）
基因改变 遗传 可逆性 外界环境 变异幅度
遗传性变异 + + -
个别细胞
质
Start site
Promoter
ORF1
ORF2 ORF3
ORF4 Terminator
The primary RNA transcript
mRNA, tRNA, rRNA
❖ A terminator is a sequence of DNA that causes RNA polymerase to terminate transcription.
细菌的遗传与变异
教学目的：
掌握细菌变异的物质基础及机理，熟悉细 菌的各种变异现象，熟悉细菌基因转移和重组 的过程，了解遗传变异的实际意义。
▪ 遗传(heredity)：使细菌的性状保持相对稳定，
且代代相传，使其菌种得以保存。
▪ 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。
➢ 转录是不连续的、分区段进行的（不对称转录）。每一 转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。操纵子包 括若干个结构基因及其上游的调控序列。
❖ The coding strand (Sense strand) of DNA has the same sequence as the mRNA and is related by the genetic code to the protein sequence that it represents.
物理化学因素对细菌生长影响的试验
物理化学因素对细菌生长影响的试验王慧琴;李萍【摘要】紫外线杀菌实验和药敏实验是医学生要求熟悉并掌握的实验。
紫外线杀菌实验证实了紫外线的杀菌作用；但随着培养时间的延长，紫外线照射形成的细菌边界不明显，并且在紫外线照射区域内出现了菌落。
在消毒剂试验中，酒精在高温下挥发过快，导致无透明圈出现或者透明圈上依然有薄层细菌生长。
在药敏实验中，不同的药敏片形成了边缘清晰和边缘模糊的抑菌环，这是不同药物作用于细菌的机理不同导致的。
%A medical student is required to be familiar with and master ultraviolet germicidal test and drug sensi-tivity test. The ultraviolet sterilization experiments confirmed the bactericidal effect of ultraviolet light , but with pro-longation of culture time , boundary of bacteria formed by ultraviolet irradiation was not obvious and bacterial colonies appearedin the UV irradiated region .In the disinfectant experiment , the alcohol volatilized too fast at high tempera-ture, resulting in no transparent circleor transparent circle with growth of little bacteria .In drug sensitive test differ-ent drug sensitivity around the sheets formed sharp edges or fuzzy edges of bacteriostatic ring , that's because the mechanism of different drugs acting on bacteria was different .【期刊名称】《郑州铁路职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P51-53)【关键词】药敏试验;紫外线;抑菌环【作者】王慧琴;李萍【作者单位】郑州澍青医学高等专科学校，河南郑州 450064;郑州澍青医学高等专科学校，河南郑州 450064【正文语种】中文【中图分类】Q939.93微生物学实验对医学生来说是一门非常重要的专业基础课，也是一门实用性很强的工具课。
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中央民族大学生命与环境科学学院遗传学综合性设计实验报告2012年12月13日物理因素对细菌遗传诱变效应的遗传分析—紫外诱变与筛选The genetic analysis of bacterium`s geneticmutation with physical factors —the UV mutation and screening目录摘要： (3)1.前言 (4)2.材料和方法 (5)2.1 实验材料、试剂及仪器 (5)2.1.1 实验材料 (5)2.1.2 实验试剂 (5)2.1.3 实验仪器 (5)2.2 实验方法 (5)2.2.1 菌种扩繁及后期实验准备 (5)2.2.2 平板菌落计数的菌悬液制备及梯度稀释 (5)2.2.3 紫外诱变及梯度稀释 (6)2.2.4 紫外诱变初筛 (6)2.2.5 紫外诱变复筛 (8)3.结果 (8)3.1 平板菌落计数及致死率的结果 (8)3.1.1 平板菌落计数 (8)3.2紫外诱变初筛的结果 (11)3.3紫外诱变复筛的结果 (14)4.讨论 (16)4.1 平板菌落计数及致死率的结果 (16)4.2紫外诱变初筛的结果 (16)4.3紫外诱变复筛的结果 (16)5.结论 (17)6.致谢： (17)7.参考文献(References) (17)物理因素对细菌遗传诱变效应的遗传分析—紫外诱变与筛选鞠咏逸中央民族大学生命与环境科学学院北京100081摘要：目的了解物理因素对遗传物质的影响；熟悉紫外线诱变的原理和方法；掌握微生物的紫外线诱变技术；观察紫外诱变对枯草芽孢杆菌的杀伤效应；观察紫外诱变对枯草芽孢杆菌产酶能力的影响。
方法实验中主要采取了斜面菌种扩繁、梯度稀释法、涂布法细菌培养、平板菌落计数、紫外诱变法。
结果当紫外照射时间为30s时稀释度为10-4的菌种致死率为69.79%，当紫外照射时间为30s时稀释度为10-5的致死率分别为65.57%。
进行初筛时所选的33个菌株中,有28个正突变,5个负突变。
复筛后的结果与初筛的结果基本保持一致。
结论紫外光下的照射使枯草芽孢杆菌产生了突变，其产生淀粉酶的能力发生改变其中正突变多于负突变，且这些突变能较为稳定的遗传下去。
关键词：枯草芽孢杆菌，紫外照射，正突变，负突变The genetic analysis of bacterium`s genetic mutation withphysical factors—the UV mutation and screeningJu yongyiCollege of life and environmental science, Minzu university of China，Beijing，100081 Abstract：Objective Understanding the influence of the physical factors on genetic material. Having fair knowledge of the principle and method of ultraviolet mutagenesis. Handle the technology for microbial ultraviolet mutagenesis. Observing the killing effect of ultraviolet mutagenesis on Bacillus subtilis. Observing the influence of the enzyme production capacity of ultraviolet mutagenesis on Bacillus subtilis.Methods In this experiment we took many methods, such as slant culture propagation, gradient dilution, coating method for bacterial culture, plate count and UV mutagenesis.Results The lethal rate of the UV irradiation time for 30s and dilution of 10-4is69.79%. The lethal rate of the UV irradiation time for 30s and dilution of 10-5 is 65.57%.There are 28 positive mutation and 5 negative mutation in the 33 chosen strains for the first screening. It`s consistent between the result of the twice screening. Conclusions The Bacillus subtilis produced mutation with UV irradiation. The ability of producing amylase has changed. And the positive mutation is more than the negative mutation. These mutation can be inherited steadily.Keywords: Bacillus subtilis, UV irradiation, positive mutation, negative mutation1.前言物理诱变因子中以紫外线辐射的使用最为普通，其他物理诱变因子则受设备条件的限制，难以普及。
一般用于诱变育种的物理因子有快中子、60Co、γ-射线和高能电子流β-射线等。
紫外线作为物理诱变因子用于工业微生物菌种的诱变处理具有悠久的历史，尽管几十年来各种新的诱变剂不断出现和被应用于诱变育种，但到目前为止，对于经诱变处理后得到的高单位抗生素产生菌种中，有80%左右是通过紫外线诱变后经筛选而获得的。
因此，对于微生物菌种选育工作者来说，紫外线作为诱变因子还是应该首先考虑的。
紫外线的波长在200~380 nm 之间，对诱变最有效的波长仅仅是在253-265 nm，一般紫外线杀菌灯所发射的紫外线大约有80%是254 nm(此为核酸的吸收高峰)。
紫外线诱变的主要生物学效应是由于DNA 变化而造成的。
紫外线引起DNA 结构变化的形式很多，如DNA 链的断裂、碱基破坏。
紫外诱变最主要的作用是使同链DNA 的相邻嘧啶间形成胸腺嘧啶二聚体，阻碍碱基间的正常配对，从而引起微生物突变或死亡。
经紫外线损伤的DNA，能被可见光复活。
因此，经诱变处理后的微生物菌种要避免长波紫外线和可见光的照射。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种好氧、产内生芽孢的革兰氏阳性菌。
在增殖过程中产生大量的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。
但不同的菌株产酶力不同。
研究的目的为通过紫外线的照射，诱导枯草芽孢杆菌产生不同方向的突变，即正突变和负突变。
实验采用紫外照射的方法使枯草芽孢杆菌产生突变，经过含有淀粉培养基的平板进行初筛和复筛，确定紫外线使枯草芽孢杆菌产生了突变并能够较稳定的遗传下去。
2.材料和方法2.1 实验材料、试剂及仪器2.1.1 实验材料枯草芽孢杆菌菌种(Bacillus subtilis)2.1.2 实验试剂牛肉膏蛋白胨培养基，淀粉培养基、碘液2.1.3 实验仪器超净台、微波炉、高压灭菌锅、恒温培养箱、鼓风干燥箱、磁力搅拌器、培养皿、离心管、涂布器、酒精灯、移液器、接种环、紫外线灯（15W）、电磁搅拌器、pH试纸、玻璃棒2.2 实验方法2.2.1 菌种扩繁及后期实验准备（1）清洗64个平板，将平板放入鼓风干燥箱内灭菌。
（2）配制800mL牛肉膏蛋白胨培养基（pH 7.0~7.2）和450mL淀粉培养基，放入高压灭菌锅内121℃灭菌30min。
（3）将4个枪头盒、15个涂布棒、4支大试管、26支小试管（内含生理盐水1.8mL）以及20mL的生理盐水（盛放在三角瓶内）并用两个干净培养皿分别装好2根大头针以及若干牙签，放入高压灭菌锅内121℃灭菌30min。
（4）在灭菌完成后，在超净工作台中倒好平板。
牛肉膏蛋白胨培养基共倒平板37个，其中30个用来计数以及计算致死率、另外7个用于初筛中保存菌种。
淀粉培养基共倒平板27个，另外倒3支大试管拉斜面用于扩繁菌种。
（5）在斜面上用划线法扩繁菌种，放入37℃恒温培养箱中培养24h。
2.2.2 平板菌落计数的菌悬液制备及梯度稀释在超净工作台中取枯草芽孢杆菌斜面一支，用（至少）10 mL 生理盐水将菌苔洗下。
取0.2ml原始菌悬液，将菌悬液按10-1-10-6的梯度稀释（稀释方式为0.2ml菌悬液加到1.8ml 的无菌生理盐水中），取10-4、10-5、10-6的菌悬液0.1mL，分别各涂布2个含有牛肉膏蛋白胨培养基的平板，于37℃倒置培养24h，观察平板上菌落的数目并计数。
2.2.3 紫外诱变及梯度稀释在超净工作台中将1.1.2中的试管内菌液倒入装有1根大头针的培养皿内，在紫外灯下照射0s、30s、60s、90s以及120s。
每次照射结束后立即取0.2mL菌悬液按1.1.2中方法进行梯度稀释，分别稀释到10-6、10-5、10-5、10-4，分别取照射30s稀释度为10-4、10-5的菌悬液，照射60s稀释度为10-3、10-4的菌悬液，照射90s稀释度为10-2、10-3的菌悬液，照射120s稀释度为10-1、10-2的菌悬液各0.1mL进行涂布2个含有牛肉膏蛋白胨培养基的平板，并将这些平板用黑布包严于37℃倒置培养24h，观察平板上菌落的数目并计数。
2.2.4 紫外诱变初筛将1.1.2与1.1.3中平板进行菌落计数，挑选出中50%~80%菌种所在的平板。
在超净工作台中用灭菌后的牙签在未受紫外照射菌落所在的平板以及致死率在50%~80%菌种所在的平板随机挑起单菌落分别在2个含有淀粉培养基的平板和1个含有牛肉膏蛋白胨培养基的平板上点植菌种，共挑起40个菌落其中8个菌落为对照组，其他32个菌落为实验组。
点植顺序如图1所示。
将点植后的培养皿，放置于恒温培养箱，37℃倒置培养48h。
48h后取出，加入适量的碘液，测量每个菌落的直径C和水解圈的直径H，计算H/C的值并排序。
记录数据并拍照。
图1初筛时点植菌落的顺序Figure1Order of bacterial colony in the first screening注：5、10、15、20、25、30、35、40为对照组，其他的均为实验组。