微生物杂交育种
泡沫少,粘性小等发酵性能好的菌株为原始亲本.
它们可以来自生产用菌或诱变过程中的某些符合要求的 菌株,也可以是自然分离的野生型菌株.原始亲本还应该具有 野生型遗传标记,如具有一定的孢子颜色,可溶性色素或抗性 标记等明显不同的性状.
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直接亲本
微生物杂交育种所使用的配对菌株称为直接亲 本。
2）可以通过杂交把不同菌株的优良生产性能集中 于重组体中，克服长期用诱变剂处理造成的菌株生 活力下降等缺陷；
3）通过杂交，可以扩大变异范围，改变产品的质 量和产量，甚至出现新的品种；
4）分析杂交结果，可以总结遗传物质的转移和传 递规律，促进遗传学理论的发展。
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7.杂交育种方法
➢ 常规杂交主要包括接合、转化、转 导、溶原转换和转染等技术。
➢ 原生质体杂交育种
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二、放线菌的杂交育种
放线菌杂交是在细菌杂交研究的基础上发展 起来的。放线菌和细菌一样属于原核生物， 但它们却像霉菌一样以菌丝形态生长，而且 形成分生孢子。所以就本质来讲，虽然放线 菌的基因重组过程近似于细菌，但就育种方 法来讲它却有许多与霉菌相似的方面。
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教学的基本要求
（1）理解杂交育种的意义及其遗传学原理； （2）掌握亲本选配、杂交技术方法、杂 种后 代的处理和早代测验的基本理论和基本方法； （3）掌握熟悉杂交育种的程序。
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教学基本内容
杂交育种的概念、意义 放线菌的杂交育种 霉菌的杂交育种 酵母菌的杂交育种
特点：经原始亲本菌株诱变而来； 具有营养缺陷型标记或其他标记
研究表明：若要获得高产的重组体，最好采用具有明 显遗传性状差异的近亲菌株为直接亲本
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5、培养基
完全培养基（CM）：各种微生物菌株 基本培养基（MM）：野生型，原养型 有限培养基（LM）：异核体菌株 补充培养基（SM）：鉴别，选择 发酵培养基
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由于多数微生物尚未发现其有性世代，因此，直接 亲本菌株应带有适当的遗传标记。常用的遗传标记 有颜色、营养要求和抗药性等。
营养标记菌株（即营养缺陷型菌株）是最常用 的遗传标记之一。
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所谓营养缺陷型菌株是微生物经诱变剂处理 后产生的一种生化突变体。由于基因突变， 它失去了合成某种物质（氨基酸、维生素或 核苷酸碱基）的能力，在基本培养基上不能 生长，大多数营养缺陷型菌株需要补加一定 种类的有机物质后才能生长。
3、微生物杂交育种基本程序
选择原始亲本 诱变筛选直接亲本
亲和力鉴定
杂交
分离到基本 培养基和选 择培养基上 培养
筛选重组体
鉴定
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4、亲本菌株的选择
原始亲本是微生物杂交育种中具有不同遗传背景的优
质出发菌株,主要根据杂交的目的来选择.从育种角度出发.通
常选择具有优良性状如产量高,代谢快,产孢子能力强,无色素,
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6、标记亲本菌株
由于杂交育种重组频率极低为10-7左右.杂交后的混 合体系中除了极少数重组体外.还存在大量的未杂 交亲本及无效杂交后代,增加重组体筛选难度.为了 提高效率,加快重组体筛选和检出,让杂交亲本带上 不同的遗传标记是十分重要的.但实际工作中大多 数亲本无野生型遗传标记,一般是由原始亲本菌株 经诱变剂处理后选出的具遗传标记,又通过亲和力 测定的直接用于杂交的菌株.一般杂交亲本用营养 缺陷型或抗药性突变型等遗传标记,作为选择重组 体的标准和依据.
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2．抗性标记(高温、高盐、高pH) 3．温度敏感性标记 4．其他性状标记 如孢子颜色、菌落形态结构、可溶性色素舍 量、代谢产物产量高低和代谢返速度快慢等 ，以及利用的碳、氮原种类、杀伤力等其他 性状都可以作为重组体检出的辅助性标记。
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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。
杂交育种（breeding by hybridization) 是国内外广 泛应用并卓有成效的育种方法。目前在生产上大面 积推广种植的农作物的品种绝大多数都是用杂交育 种的方法育成的。
教学重点及难点：真菌的杂交育种及方法
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一、微生物杂交
发酵工业的优良菌种的选育主要采用诱变育种 方法。但是，一个菌种长期使用诱变剂处理之后， 其生活能力一般要逐渐下降，例如生长周期延长， 孢子量减少，代谢减慢，产量增加缓慢，诱变因 素对产量基因影响的有效性降低等。因此，有必 要利用杂交育种方法。
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以杂交方法培育优良品种或利用杂种优势称 为杂交育种。
甲生长快，产量低
乙生长慢，产量高
基因重组 生长快，产量高
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2、杂交育种的目的在于：
1）通过杂交使不同菌株的遗传物质进行交换和重 新组合，从而改变原有菌株的遗传物质基础，获得 杂种菌株（重组体）；
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定义的拓展
杂交育种(Hybridization breeding)一般是指 人为利用真核微生物的有性生殖或准性生殖 ，或原核微生物的接合、F因子转导、转导 和转化等过程，促使两个具不同遗传性状的 菌株发生基因重组，以获得性能优良的生产 菌株。这也是一类重要的微生物育种手段， 比起诱变育种，它具有更强的方向性和目的 性。
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放线菌与人类生活及生产的关系
细菌的一个大类群，为革兰氏阳性。 多为腐生，少数为寄生。寄生型放线菌会引
起放线菌病和诺卡氏病。 能产生大量的、种类繁多的抗生素。世界上
绝大多数的抗生素由放线菌产生。
形态结构
合集下载
杂交育种
酵母细胞的接合过程
杂种的获得
利用营养缺陷性作为遗传标记
杂种的获得
2、质粒 独立于细菌染色体外能进行自主复制的小型环状裸露的DNA 分子，位于细胞质中。 质粒可以从细胞中人为地取出或自行脱落，这些对细菌自 身的生活影响不大。但它在细菌的杂交过程中有十分重要的作 用。
质粒基因可编码很多重要的生物学性状： 1、致育质粒（fertility plasmid,F质粒）
2、耐药质粒（resistance plasmid,R质粒）
真核微生物
有性生殖 生殖细胞融合或接合 准性生殖 体细胞接合
细菌常规杂交育种
一、细菌的繁殖和遗传结构
（一）细菌的生长繁殖方式 • 个体生长繁殖方式
1、繁殖方式——二分裂(binary fission)
2、在适宜的人工培养条件下，多数细菌繁殖速度极快，每20-30分钟分裂 一次（一代）。
（二）细菌的遗传结构 1、细菌的染色体 细菌的染色体大都是环状裸露的双链DNA分子，DNA分子不 像真核生物那样与组蛋白结合，也不形成核小体结构，位于细 胞核（拟核）中 。
物染色体的环状特性。
原理：接合试验的DNA转移过程存在着严格的顺序性，在接合进行中采用
定时人为中断的方法，可以获得呈现不同数量Hfr性状的F–接合子，据此，
可以选定几种有特定整合位点的Hfr菌株，使之与F–菌株进行接合，并在不
同时间使其中断，最后，根据F– 中出现Hfr菌株中各种形状的时间顺序 （分钟），可以绘出较为完整的环状染色体图（chromosome map）。
大片段DNA的过程成为接合（有时也称“杂交”）,特点是 遗传物质单向转移，由供体菌到受体菌，不可逆向转移。
转化：受体菌直接吸收了来自于供体菌的DNA片段，通过交 换，把它整合到自己的基因组中，从而获得了供体菌的部 分遗传性状的现象。转化后的受体菌，成为转化子（感受 态细胞）。
《微生物杂交育种》课件
CHAPTER 02
微生物杂交育种的方法与技术
微生物的分类与特点
微生物的分类
微生物是生物界中最小的一类生物，主要分为原核微生物和 真核微生物两大类。原核微生物包括细菌、放线菌、蓝细菌 等，真核微生物包括真菌、原生动物和显微藻类等。
微生物的特点
微生物具有体积小、比表面积大、繁殖快、代谢能力强等特 点，因此在工业、农业、医药等领域具有广泛的应用价值。
在工业生产中的应用
生物能源生产
通过杂交育种技术，可以培育出具有 高效产油能力的微生物，用于生物柴 油和生物汽油的生产，减少对化石燃 料的依赖。
化学品生产
微生物杂交育种技术在化学品生产中 也有广泛应用，如氨基酸、抗生素、 维生素等的生产，可以通过优化微生 物菌种来提高生产效率和降低成本。
在环境保护中的应用
《微生物杂交育种》 ppt课件
CONTENTS 目录
• 微生物杂交育种概述 • 微生物杂交育种的方法与技术 • 微生物杂交育种的优缺点 • 微生物杂交育种的应用前景 • 微生物杂交育种的挑战与展望
CHAPTER 01
微生物杂交育种概述
定义与特点
定义
微生物杂交育种是指通过有性杂 交或准性杂交，将两个或多个微 生物的遗传物质重新组合，以产 生具有新性状的后代。
特点
具有高效、快速、定向育种的特 点，能够创造新的基因型和表型 ，为微生物育种提供丰富的遗传 资源。
杂交育种的历史与发展
历史
微生物杂交育种的历史可以追溯到20世纪50年代，当时科学家开始探索不同微 生物之间的基因交流。随着技术的不断进步，微生物杂交育种逐渐成为一种有 效的育种手段。
发展
近年来，随着基因编辑技术的发展，微生物杂交育种与基因编辑技术相结合， 使得定向改造和优化微生物成为可能，为工业生产和环境保护等领域提供了更 多选择。
高产菌株选育方法
高产菌株选育方法
高产菌株的选育方法主要包括自然选育法、基因诱变法、杂交育种法等。
1.自然选育法：利用自然环境中的微生物资源，通过自然进化选择出具有
优良性状的菌株。
这种方法虽然简单易行，但效率较低。
2.基因诱变法：通过物理、化学或生物等方法处理微生物，使其基因发生
突变，然后从中选择具有优良性状的突变株。
这种方法具有高效、快速的特点，但突变的不定向性（而非定位性）使得通常需要处理大量材
料。
3.杂交育种法：通过将两个或多个菌株进行杂交，然后从中选择具有优良
性状的杂交后代。
这种方法的关键在于找到合适的杂交亲本和杂交方
式。
此外，随着生物技术的不断发展，基因工程等新技术也被广泛应用于高产菌株的选育中。
例如，可以通过基因敲除、基因插入、基因修饰等技术对微生物的基因进行改造，以获得具有优良性状的高产菌株。
以上内容仅供参考，建议查阅专业书籍或论文获取更准确的信息。
微生物育种的方法
微生物育种的方法
1. 自然选育法呀，就好像在一大群微生物里挑选出最厉害的那个“冠军”！比如从一堆野生酵母中选出发酵能力超强的那株。
2. 诱变育种呢，就如同给微生物来一场刺激的冒险，让它们发生奇妙变化！像用紫外线照射细菌，说不定就会产生新特性呢。
3. 杂交育种啊，不就像是让微生物们来一场“联姻”，结合各自的优点！就像把两种优良的霉菌进行杂交。
4. 基因工程育种，哇哦，这简直是在微生物的世界里进行高端定制呀！好比给微生物植入特定的基因，让它拥有我们想要的功能。
5. 原生质体融合育种，这就像是让微生物们打破隔阂，融合出全新的强大个体！比如把两种不同的杆菌的原生质体融合在一起。
6. 代谢控制育种，这不就是巧妙地控制微生物的代谢路径嘛，让它们乖乖听话！像引导微生物更多地产生我们需要的产物。
7. 分子育种，这可是深入到分子层面的神奇操作呀，能塑造出独特的微生物！比如通过分子手段对微生物进行精准改造。
8. 高通量筛选育种，就好像在茫茫人海中快速找到那个最合适的微生物！像是从大量的微生物样本中迅速筛选出目标。
9. 组合育种，这不就是把各种方法组合起来，发挥出最大效果嘛！就如同给微生物来一套全方位的提升策略。
10. 适应性进化育种，这简直是让微生物在环境中不断成长和进化呀！好比让微生物在特定条件下逐渐变得更强大。
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
高中生物必修二第六章第1节《杂交育种与诱变育种》(共28张PPT)(完美版课件)
①人工诱导多倍体育种 ②人工诱变
③单倍体育种 ④用适当浓度的生长素诱导
A．①④
B．②③
C．③④
D．①②
B 10. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 （） ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②
我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，
培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种
D 答案：[
]
B 7．通过诱变育种培育的是（
）
A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株
C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦
8．根据遗传学原理，能迅速获得新品种
C 的育种方法是（ A.杂交育种
） B.多倍体育种
C.单倍体育种
D.诱变育种
达标测评
9. 在生产实践和科研中，欲获得无子果实，可利用的方
A 法有（ ）
称为单__倍___体__育种.其优点是___明__显__缩___短__育___种__年__限.
达标测评 ⑶叫由_③__培多__育_倍_出_体_⑥_的__常。用依方据法的是原用_理_秋_是___水__染__仙__色____素__体__处__变__理__异_,形。成的⑥
达标测评
B 3、杂交育种所依据的主要遗传学原理是（ ）
子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术
培养出克隆牛
A. ① C. ①②③
B. ①② 达标测评
D. ②③④
今天你学到了什么？ 1.育种 2.杂交育种 概念、原理、实例、流程、优缺点 3.诱变育种 概念、原理、实例、流程、优缺点
展望： 定向改变生物的性状。基因工程，细胞
工程等
每个人都有潜在的能量，只是很容易被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上，这是这个世界上最美妙的心思。为此努力，拼搏，不舍 满了魔鬼，学会控制他。如果你还认为自己还年轻，还可以蹉跎岁月的话，你终将一事无成，老来叹息。在实现理想的路途中，必须排除一切干扰，特别是要看清那 气，免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事改变自己是自救，影响别人是救人。当你感到无助的时候，还有一种坚实的力量可以依靠，那就 想未来是妄想，最好把握当下时刻。幸福不在得到多，而在计较少。改变别人，不如先改变自己。一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁 要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料，便利店里2块钱，五星饭店里60块，很多的时候，一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦； 实地感受生活；疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的，我一定会成功！成功者往往有个计划，而失败者往往有个托辞。成功者会说：“我 者说：那不是我的事。成功三个条件：机会；自己渴望改变并非常努力；贵人相助亿万财富买不到一个好的观念；好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球 0.05秒，而一个观念从脑外传到脑里却需要一年，三年甚至十年。要改变命运，先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞，人无志气不成功。 一个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦，惧怕种种疾病，惧怕不测的事情，惧怕生命的危险和死亡，他 格的完善是本，财富的确立是末。傲不可长，欲不可纵，乐不可极，志不可满。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍 之至也，不精不诚，不能动人。我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？对时间的慷慨，成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累 困约，而败于奢靡。企业家收获着梦想，又在播种着希望；原来一切辉煌只代表过去，未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望 翼，为何一生匍匐前进，形如蝼蚁世界上只有想不通的人，没有走不通的路。世上那有什么成功，那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄，其实是指那些无论在 去的人。微笑不用本钱，但能创造财富。赞美不用花钱，但能产生气力。分享不用过度，但能倍增快乐。微笑向阳，无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生， 表不存在。我们渴望成功，首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭，想笑就笑，不要因为世界虚伪，你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天，因 价值。笑对人生，能穿透迷雾；笑对人生，能坚持到底；笑对人生，能化解危机；笑对人生，能照亮黑暗。学在苦中求，艺在勤中练。不怕学问浅，就怕志气短。一 切成就都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调，因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时，你在社会上已经碰了很 话少胜过多言；坦率胜过伪装，自然胜过狡辩；心静何来多梦，苦索不如随缘。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你 还比你更努力。最有希望的成功者，并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记
③单倍体育种 ④用适当浓度的生长素诱导
A．①④
B．②③
C．③④
D．①②
B 10. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 （） ①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②
我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，
培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种
D 答案：[
]
B 7．通过诱变育种培育的是（
）
A.三倍体无子西瓜 B.青霉素高产菌株
C.二倍体无子番茄 D.八倍体小黑麦
8．根据遗传学原理，能迅速获得新品种
C 的育种方法是（ A.杂交育种
） B.多倍体育种
C.单倍体育种
D.诱变育种
达标测评
9. 在生产实践和科研中，欲获得无子果实，可利用的方
A 法有（ ）
称为单__倍___体__育种.其优点是___明__显__缩___短__育___种__年__限.
达标测评 ⑶叫由_③__培多__育_倍_出_体_⑥_的__常。用依方据法的是原用_理_秋_是___水__染__仙__色____素__体__处__变__理__异_,形。成的⑥
达标测评
B 3、杂交育种所依据的主要遗传学原理是（ ）
子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术
培养出克隆牛
A. ① C. ①②③
B. ①② 达标测评
D. ②③④
今天你学到了什么？ 1.育种 2.杂交育种 概念、原理、实例、流程、优缺点 3.诱变育种 概念、原理、实例、流程、优缺点
展望： 定向改变生物的性状。基因工程，细胞
工程等
每个人都有潜在的能量，只是很容易被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上，这是这个世界上最美妙的心思。为此努力，拼搏，不舍 满了魔鬼，学会控制他。如果你还认为自己还年轻，还可以蹉跎岁月的话，你终将一事无成，老来叹息。在实现理想的路途中，必须排除一切干扰，特别是要看清那 气，免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事改变自己是自救，影响别人是救人。当你感到无助的时候，还有一种坚实的力量可以依靠，那就 想未来是妄想，最好把握当下时刻。幸福不在得到多，而在计较少。改变别人，不如先改变自己。一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁 要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料，便利店里2块钱，五星饭店里60块，很多的时候，一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦； 实地感受生活；疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的，我一定会成功！成功者往往有个计划，而失败者往往有个托辞。成功者会说：“我 者说：那不是我的事。成功三个条件：机会；自己渴望改变并非常努力；贵人相助亿万财富买不到一个好的观念；好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球 0.05秒，而一个观念从脑外传到脑里却需要一年，三年甚至十年。要改变命运，先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞，人无志气不成功。 一个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦，惧怕种种疾病，惧怕不测的事情，惧怕生命的危险和死亡，他 格的完善是本，财富的确立是末。傲不可长，欲不可纵，乐不可极，志不可满。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍 之至也，不精不诚，不能动人。我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？对时间的慷慨，成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累 困约，而败于奢靡。企业家收获着梦想，又在播种着希望；原来一切辉煌只代表过去，未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望 翼，为何一生匍匐前进，形如蝼蚁世界上只有想不通的人，没有走不通的路。世上那有什么成功，那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄，其实是指那些无论在 去的人。微笑不用本钱，但能创造财富。赞美不用花钱，但能产生气力。分享不用过度，但能倍增快乐。微笑向阳，无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生， 表不存在。我们渴望成功，首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭，想笑就笑，不要因为世界虚伪，你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天，因 价值。笑对人生，能穿透迷雾；笑对人生，能坚持到底；笑对人生，能化解危机；笑对人生，能照亮黑暗。学在苦中求，艺在勤中练。不怕学问浅，就怕志气短。一 切成就都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调，因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时，你在社会上已经碰了很 话少胜过多言；坦率胜过伪装，自然胜过狡辩；心静何来多梦，苦索不如随缘。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你 还比你更努力。最有希望的成功者，并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记
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。
微生物的遗传育种-杂交育种
的现象，称为转导（transduction）。 • 获得新性状的受体细胞就称为转导子
（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
（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
微生物杂交育种
与常规杂交相比，原生质体融合具有多
方面的优势：
• 大幅度提高亲本之间重组频率。 • 扩大重组的亲本范围。 • 原生质体融合时亲本整套染色体参与交换，遗
传物质转移和重组性状较多，集中双亲本优良 性状机会更大
不足之处是原生质体融合后DNA交换和重组随机 发生，增加重组体分离筛选的难度。
放线菌
酵母菌
供体与受体细胞关系
参与交换的遗传物质
体细胞间暂时沟通
部分染色体杂合
细胞不接触，吸收游离DNA片段 个别或少数基因杂合
细胞间不接触，质粒、噬菌体 介导
个别或少数基因杂合
生物细胞融合或接合
整套染色体高频重组
体细胞接合
整套染色体低频重组
接合
2．原生质体杂交育种
通过酶解破除细胞壁后制备微生物 原生质体，然后诱导原生质体融合杂交， 双亲本不受亲和力限制，甚至可打破种属 间遗传障碍，获得远缘杂交重组体，这种 特殊的杂交方式称为原生质体融合育种。
一、 杂交的意义（优点）
第一、使两亲株的优良性状集中于重 组体内，获得新品种。
第二、可以提高其对诱变剂的敏感性， 降低对诱变剂的“疲劳’”效应。
第三，丰富并促迸遗传学理论的发展
二、微生物杂交育种基本程序
选择原始亲本 ↓
诱变筛选直接亲本 ↓
直接亲本之间亲和力鉴定 ↓
杂交 ↓
分离到基本培养基或选择性培养基培养 ↓
霉菌
筛选重组体 ↓
重组体分析鉴定
三、杂交过程中亲本选择
1、原始亲本
原始亲本是微生物杂交育种中具 有不同遗传背景的优质出发菌株，通常 选择具有优良性状的菌株。
2．直接亲本
由原始亲本菌株经诱变处理后选出 的具有遗传标记和亲和能力而直接用 于杂交配对的菌株。
第七章杂交育种
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遗传标记除常用的营养缺陷和抗性标记之外，也可采用热 致死(灭活)、孢子颜色和菌落形态等作为标记。
1. 如果目的是为了进行遗传分析，应该采用带隐性基因的 营养缺陷型菌株或抗性菌株。
不足之处：
①原生质体融合后DNA交换和重组随机发生，增加重 组体分离筛选的难度。
②细胞对异体遗传物质的降解和排斥作用，以及遗传 物质非同源性等因素也会影响原生质体融合的重组频 率，使远缘融合杂交存在较大困难。
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二、原生质体融合育种的原理
原理：原生质体融合本质是二亲本菌株去除细胞壁后的 一种体细胞杂交育种方法。 两个具有不同基因型的细胞，采用适宜的水解酶去除细 胞壁后，在促融剂诱导作用下，两个裸露的原生质体接 触，融合成为异核体，经过繁殖复制进一步核融合，形 成杂合二倍体，再经过染色体交换产生重组体，达到基 因重组目的，最后对重组体进行生产性能、生理生化和 遗传特性分析。
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原生质体转化育种
是将整条染色体DNA或片断DNA或质粒DNA 转化原生质体的技术，转化育种为实现定向育种 的目标和原生质体育种技术开拓了一个更广阔的 领域。
一般来说，用染色体DNA或其他线状DNA转
化原生质体效率较低，而用质粒DNA能得到高频
转化率，完整质粒、单链质粒和重组质粒都能成
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常见原生质体育种方法：
原生质体再生育种 原生质体诱变育种 原生质体转化育种 原生质体融合育种 …
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原生质体再生育种
原生质体再生育种是将微生物制备原生质体后直 接再生，从再生菌落中分离筛选变异菌株，最终得 到优良性状提高的正变菌株。原生质体再生育种不 用任何诱变剂处理，而能产生比常规诱变还高的正 变率。
工业微生物育种复习题解析
工业微生物育种复习题解析第一章绪论1.什么是工业微生物？作为工业微生物应具备哪些特征？答：工业微生物：对自然环境中的微生物经过改造，用于发酵工业生产的微生物。
具备特征：(1)菌种要纯(2)遗传稳定且对诱变剂敏感(3)成长快，易繁殖(4)抗杂菌和噬菌体的能力强(5)生产目的产物的时间短且产量高(6)目的产物易分离提纯2.工业微生物育种的基础是什么？答：工业微生物育种的基础是遗传和变异。
3.常用的工业微生物育种技术有哪些？答：常用技术：(1)自然选育【选择育种】(2)诱变育种(3)代谢控制育种(4)杂交育种(5)基因工程育种第二章微生物育种的遗传基础1.基因突变的类型有哪些？答：有碱基突变，染色体畸变2.叙述紫外线诱变的原理？答：原理：紫外线对微生物诱变作用，主要引起DNA的分子结构发生改变（同链DNA的相邻嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧啶二聚体），从而引起菌体遗传性变异。
3.基因修复的种类有哪些？答：种类：(1)光复活修复(2)切除修复(3)重组修复(4)SOS修复4.真核微生物基因重组的方式有哪些？答：方式：(1)有性杂交(2)准性生殖(3)原生质体融合第三章出发菌株的分离与筛选1.什么是富集培养？答：富集培养：指在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境中的优势种，以利于分离到所需要的菌株。
2.哪些分离方法能达到“菌落纯”？哪些分离方法能达到“细胞纯（菌株纯）”？答：菌落纯：稀释分离法、划线法、组织法细胞纯：单细胞或单孢子的分离法3.分离好氧微生物常用的方法有哪些？答：(1)稀释涂布法(2)划线分离法(3)平皿生化反应分离法4.平皿生化反应分离法有哪些？分别用来筛选哪些菌？各自原理如何？答：(1)透明圈法原理：在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培养基混浊，能分解底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈，圈的大小可以放映该菌株利用底物的能力。