自学考试-微生物遗传学笔记、知识点、名词解释汇总

第一章概论

工业微生物育种在发酵工业中的地位

1、决定产品种类及工业价值；

2、决定发酵过程成败

一、工业微生物菌种来源

1、土壤；

2、产品分离；

3、动植物种；

4、科研机构购买，发酵生产的工厂中

二、工业生产的微生物菌种应具备的特性

1、稳定性、遗传性，

2、遗传代，易产生营养细胞，孢子或其他繁殖体，

3、纯种，不带杂菌及噬菌体，

4、种子生长快，节省种子罐的时间，

5、产生产物时间短，

6、易分离产物，对下游工程有利，

7、抗污染能力强，节约成本，无菌，消毒，

8、经济性能良好，市场竞争能力，产品稳定，时间长，

9、对诱变剂敏感，易筛选出高产菌，10、相应的时间内，必须产出相应数量的产物，生产稳定。

三、菌种与发酵的关系

1、菌种是内因，是关键，起决定性作用，是由遗传性决定的。

2、发酵条件是外因，菌种受外界条件的控制。

3、选择适当的外界条件，就能充分发挥菌种固有的生产潜力。

1.2 菌种选育的遗传学基础

遗传与变异是相互联系相互渗透的，生物的不断进化是遗传与变异的结果。

1、遗传：指单细胞生物能产生遗传学上与亲本相同的子代，生物的上一代将自己的一整套遗传因子传递给下一代的行为。

2、变异：指微生物中发生频率很低的可遗传的变异，指生物体在某种外因的作用下所发生的遗传物质结构或数量的改变。

3、饰变：指不涉及遗传物质结构的改变而止发生在转录，转译水平上的表型变化。其特点是整个群体中几乎每一个个体都发生同样的变化。

4、遗传型：又称基因型，指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因的总和，是一种内在的可能性潜力。

5、表型：指某一生物所有的一切外表特征及内在特性的总和。是遗传型在合适环境下的具体表现。与遗传型不同，它是一种现实性。

二、微生物遗传变异的特点

1、繁殖快，

2、外界环境作用的直接性，

3、容易培养，

4、代谢能力强，

5、种类多，分布广。

解决育种原始菌种来源问题。由于微生物具有以上特点，给育种工作带来很大方便。

三、菌种选育的任务

1、促使菌种变异，使变异后的菌种有一定的稳定性。

2、分离纯化，选择遗传学上稳定的菌种，

3、找到一种最稳定的保存条件，防止菌种退化。

四、菌种选育的手段（方法）

1、诱变育种【1、人工诱变；

2、自发突变（生产育种）】

2、杂交育种：（基因重组）杂交包含重组，重组则不限于杂交一种形式

原核生物的基因重组：1、转导【1、普遍转导；2、局限转导；3、溶源转变】；2、转化；3、接合；4、原生质体融合

真核微生物的基因重组：1、准性杂交；2、有性杂交；3、原生质体杂交。

3、基因工程

五、菌种选育的意义

1、提高产量；

2、改善产品的质量（风味，有效成分比例）；

3、扩大品种种类；

4、改善菌种生产性能【1、降低成本，2、净化发酵体系】

六、菌种选育与步骤

1、制定合理的方案；

2、设计好筛选方法；

3、生产观念；

4、现实性，要求所选的菌种要有一定的重复性。第二章基因突变

变异是微生物育种的基础

一、遗传与变异突变：指生物遗传性突然发生变异

二、基因突变的类型

1、根据碱基变化和遗传信息的改变，可分为四种：【1、同义突变，

2、错义突变，

3、无义突变，

4、移码突变】

2、根据表型变化可分为：

（1）、选择性突变菌株：凡是能用选择性培养基快速选择出来的突变型。【1、营养缺陷型，2、抗性突变型，3、条件致死型】

（2）、非选择性突变株：不能用选择性培养基快速选择出来。【1、形态突变株，

2、抗原突变株，

3、产量突变型】

三、基因突变型的特点

1、不对应性：指突变的形状与引起突变原因之间无直接对应关系。

2、自发性：各种突变可在没人为诱变因素下自发产生，

3、稀有性：突变几率低10*-6--10*-9

4、独立性：在某一群体中，发生这种突变和另一种突变几率几乎相同。基因突变是独立的，随机的。

5、透变性：诱变剂的作用，诱变突变率提高10----100000倍。

6、稳定性：突变由于遗传物质结构上发生稳定的变化，新的性状是可遗传的稳定的。

7、可逆性：由野生型基因变异为突变型基因，为正向突变，反之为回复突变。可发生正向突变，也可发生回复突变。

第二节突变的分子结构

一、自发突变：微生物未经人为诱变剂处理或杂交等生物工程手段而自然发生的突变。

二、诱发突变：人为用化学，物理诱变剂去处理微生物而引起的突变。

自发突变和诱发突变的不同点

自发突变和诱发突变在小营上没有差别，突变基因的表型和遗传规律基本相同，只是突变速度，时间，频率的不同。

自发突变是微生物未经人为诱变剂处理或杂交等工程手段而自然发生的突变。自发突变引起的原因：1、微生物生活的环境中存在着一些低剂量的物理、化学诱变因素；2、微生物自身代谢过程中产生一些具有右边作用的物质（H2O2），可以引起自发突变得到优良菌株。

诱发突变是人为用化学、物理诱变剂（紫外线、亚硝酸等）去处理微生物而引起的突变。

诱发突变与自发突变在效应上几乎没有差异，突变基因的表现型和遗传规律在本质上是相同的。只是人工诱发突变的时间短、速度快、突变频率高，一般为，而自发诱变速度慢、时间长、突变频率低，一般为，真菌为。

三、基因突变机制

（一）、染色体数目的变化

1、倍数发生变化：单倍体、二倍体、三倍体

2、非整倍体：超二倍体（2n+1）、亚二倍体（2n-1）

3、部分三倍体：原核微生物只有一条染色体，突变获得一段DNA。

（二）、染色体结构的变化

（染色体畸变）：染色体受损伤断裂后，错误性愈合而造成的

1、缺失，

2、重复，

3、倒位，

4、易位（异位）

（三）、染色体局部座位内的变化（称基因突变）