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

有存在。准性杂交的方式主要有结合、转化和转导，其局限性在于等位基因的不亲合性。

2.3.3 原生质体融合

原生质体融合就是把两个不同亲本菌株的细胞壁，分别经酶解作用去除，而得到球状的原生质体，然后将两种不同的原生质体置于高渗溶液中，由聚乙二醇（PEG）助融，促使两者高度密集发生细胞融合，进而导致基因重组，就可由此再生细胞中获得杂交重组菌株[9]。通过原生质体融合改良工业微生物菌株的遗传本质是培育高产、优质、抗逆性强的良种的一种行之有效的手段，可以与诱变育种等结合使用，以期达到工业生产的新需求。

2.4 代谢控制育种

微生物代谢控制育种是指以生物化学和遗传学为基础，研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节的机制，选择巧妙的技术路线，通过遗传育种技术获得解除或绕过了微生物正常代谢途径的突变株，从而人为地使用有用产物选择性地大量合成积累。代谢控制育种的调节体系主要包括诱导、分解阻遏、分解抑制、反馈阻遏、反馈抑制、细胞膜透性调节等。

2.5 基因工程育种

基因工程育种是在基因水平上，运用人为方法将所需的某一供体生物的遗传物质提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，与载体连接，然后导入另一细胞，使外源遗传物质在其中进行正常复制和表达。基因工程育种技术是人们在分子生物学指导下的一种自觉的、能像工程一样可预先设计和控制的育种新技术，它可实现超远缘杂交，因而是最新最有前途的一种育种新技术。

3 展望

工业微生物遗传育种是一门在促进人类文明进步起了重要作用的技术，特别是近年来，其技术的发展和应用迅猛。工业微生物遗传育种在基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程等现代生物技术的支持下，创造出许许多多的设计技巧、科技含量高、目的性强、劳动强度低、效果显著的育种方法，为人类获得稳定性好、高产、新种类的工程菌株和开发新药和工业产品，以及提高产品产量和质量提供了有力的保障。我们有理由相信微生物遗传育种学将得到更加全面的纵横发展，将为生产实践提供更多的优良菌株，将在食品工业、医药、农业、环境保护、化工能源、矿产开发等领域发挥更加重要的作用。

参考文献

聂明，李怀波，万佳蓉，周传云工业微生物遗传育种的研究进展《现代食品科技》 2005，3（1）：184-187 周德庆.微生物学教程.北京:高等教育出版社.2011.

金志华，林建平，梅乐和.工业微生物遗传育种学原理与应用.北京：化学工业出版社.2011.

曹军卫，马辉文.微生物工程[M]. 北京:科学出版社，2002.

Fereaczy L.Curreat microbiol[M].London:Cambridge UniversityPress,1980:550- 574

施巧琴，吴松刚．工业微生物育种学[M] ．2版，北京：科学出版社，2003：2 — 3

《微生物遗传与育种》复习资料

《微生物遗传与育种》复习资料 一、填空题 1.在DNA链上的碱基序列中一个碱基被另一个碱基代替的现象称为。这其中 嘌呤与嘌呤之间或嘧啶与嘧啶之间发生互换称为。一个嘌呤替换一个嘧啶或一个嘧啶替换一个嘌呤称为。 2.基因突变可以分为、和。 3.指的是通过病毒将一个宿主的DNA转移到另一个宿主的细胞中而引 起的基因重组现象。指将质粒或其他外源DNA导入处于感受态的宿主细胞，并使其获得新的表型的过程。在原核生物中有些DNA片段能够转移到其他位置从而导致微生物的基因突变，这种片段称。 4.育种过程中，为了抑制DNA基因突变的修复，所以菌体中加入和可以 抑制修复。 5.通常用、、、等抗生素来标记质粒载体。 6.微生物菌种保藏是要为菌体创造、、和条件。 7.用作微生物化学诱变剂的5-溴尿嘧啶为_____的结构类似物；具有超级化学诱变剂之 称的是。 8.根据突变的表型效应，突变型的种类有、、和等。 9.富集培养是创造有利于目标菌种的生长，一般采用的方法有、和等。 10.在微生物基因工程中，目前应用最多的载体是_______和________。 11.营养缺陷型菌株诱变育种中，为了便于营养缺陷型菌株的检出，尽量淘汰野生型细胞， 常用的方法有______、_____和_____。 12.杂交育种过程中常用的遗传标记包括、、等。 13.原生质体融合育种中，用来除去细菌和放线菌细胞壁常用的酶是；除去真菌类 细胞壁的酶是；原生质体融合最常用到的化学融合剂是。 14.原生质体再生育种过程中培养皿中的冷凝水需要去除，其原因是。 二、选择题 1．在培养基中加入可以抑制细胞壁的生物合成，获得原生质体。 A. 溶菌酶 B. 青霉素 C.蜗牛消化酶 D. 纤维素酶 2．由牛肉膏、蛋白胨和氯化钠组成的培养基，属于。 A. 有限培养基 B.补充培养基 C.完全培养基 D. 基本培养基 3. 紫外线对微生物有很好的诱发突变作用，其中最有效波长为。 A. 200nm B.254nm C.274nm D. 300nm 4．分支途径中末端产物单独存在时仍有微弱的抑制作用，当几个末端产物共同存在时，其抑制作用作用大于几个单独存在时的和，这种反馈抑制属。

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。( )

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_______。

环境微生物学论文

根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友 人类的生存和发展与微生物息息相关的，要对微生物有全面的了解才能让微生物为人类所用。事物都具有两面性的，可以说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 另外微生物还为人类带来巨大危害，如疫病的传播。并且微生物的遗传稳定性差，容易发生变异，引起疫病传播的新微生物种类总不断出现。 最近出现的超级病菌就是由于变异产生的一种耐药性细菌，这种超级病菌能在人身上造成浓疮和毒疱，甚至逐渐让人的肌肉坏死。更可怕的是，抗生素药物对它不起作用，病人会因为感染而引起可怕的炎症，高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力，而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力，对这种病菌，人们几乎无药可用。2010年，英国媒体爆出：南亚发现新型超级病菌NDM-1，抗药性极强可全球蔓延。 MRSA是一种耐药性细菌，耐甲氧西林金黄葡萄球菌（Methicillin-Resistant Staphylococcus Aures）的缩写。1961年，MRSA在英国被首次发现，它的致病机理与普通金黄葡萄球菌没什么两样，但危险的是，它对多数抗生素不起反应，感染体弱的人后会造成致命炎症。在医院里，“肮脏的白大褂”臭名昭著。现在金黄葡萄球菌是医院内感染的主要病原菌，人们从外面带来各种各样的球菌，这些病菌附着在医生和护士们的白大褂上，跟着四处巡视，有时掉在手术器械上，有时直接掉在病人身上。在医院内感染MRSA的几率是在院外感染的170万倍。最令医生们头痛的是，由于MRSA对大多数的抗生素具抵抗力，患者治愈所需的时间会无限拉长，最终转为肺炎而死。很幸运，至今这种多重耐药性的超级病菌仍然只在医院里传播。 钟南山教授提到，“超级细菌”是革兰氏阴性杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌或不动杆

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

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-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

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： 专业：微生物学方向：微生物生态学任课教师：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。 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年有在灰色链霉菌中发现.

5.微生物遗传育种试题库汇总

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 ___________。 75.组氨酸突变株(His-) 表示该菌___本身不能合成组氨酸________________，因此不能在基本培养基上生长。 76.营养缺陷型的筛选一般经过四个环节，即____诱变____、____淘汰野生型__________、_____缺陷型的检出_______、______缺陷型的鉴定________。 77.F+与F -杂交的结果是______使 F -变为F+ 。 78.肺炎双球菌的转化实验证明了转化因子是____ DNA____。 79.λ噬菌体的核酸整合到寄主细胞DNA 的___半乳糖___ 基因与___生物素_____ 基因之间。 80.___ 波动试验______ 试验证明了基因突变的自发性。 81.Lederberg 的影印培养实验证明了_____基因突变与环境条件没有直接对应的关系。 82.在F+ F -杂交过程中，F 因子几乎全部被转移到F-菌株中，并使F-菌

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 ）。

微生物遗传与育种复习资料

微生物遗传与育种复习资料第二章基因突变及其机制 1.1染色体畸变和基因突变的不同？ 答：①染色体畸变指染色体结构的改变，由于染色体断裂、重新排列而产生的染色体的缺失、重复、倒位、易位，往往涉及多个基因。 ②基因突变是指一个基因内部的遗传结构或 DNA 序列的改变，由于一对或少数几个核苷酸的缺失、插入或置换而产生的碱基置换、移码突变。通常只涉及一个基因。 ③染色体畸变是发生在染色体水平的突变，基因突变是发生在基因水平的突变。 ④染色体畸变涉及到DNA分子上较大的变化，有可能使细胞致死。基因突变一般只涉及DNA上一对或几个核苷酸的缺失。 1.2化学诱变剂的种类、适用范围及如何终止反应？ 答：①碱基类似物（ⅰ5-溴尿嘧啶（5-BU）诱发AT←→GC GC→AT更容易ⅱ2-氨基嘌呤（2-AP）诱发AT←→GC AT→GC更容易）一般要经过两轮复制才能形成稳定的可遗传突变。只对生长的微生物起作用，对静止的细胞如细胞悬液、孢子悬液、芽孢悬液不起作用。可通过从含有碱基类似物的培养基中挑取菌落移植到正常培养基中培养终止反应。 ②碱基修饰剂（ⅰ脱氨剂如HNO2诱发AT←→GC 还可以氨基的交联作用ⅱ羟化剂如羟胺诱发GC←AT）可以通过改变pH终止反应。 ③移码突变剂（ⅰ吖啶类染料ⅱ溴化乙锭ⅲICR 类化合物）移码诱变剂的嵌入并不导致突变，必须通过 DNA的复制才能够形成突变，因此只能用于生长态细胞。可通过从含移码突变剂的培养基中挑取菌落移植到正常培养基中培养终止反应。 1.3紫外线的诱变机制及操作方法？ 答：诱变机制：DNA 分子尤其是嘧啶强烈吸收紫外线，造成相邻的胸腺嘧啶形成稳定的二聚体（T=T）—— T与T 之间形成化学键连接，对热和酸都稳定→DNA 分子在复制时，两条链之间的 T=T 会阻碍双链的分开，导致复制无法正常进行→同一条链上的 T=T 会阻止 A 的正常掺入，导致复制停止或错误进行，最终形成突变。 操作方法：①取已培养好的新鲜斜面菌种，用无菌生理盐水洗下，接于盛有玻璃珠的100毫升三角瓶中，充分摇动10分钟，使菌体均匀分散，用滤纸过滤，即为菌悬液 ②取上述菌悬浮液计数，调整菌悬浮液密度为108 个/毫升，吸取 1 毫升菌悬浮液于 9 毫升无菌水中，稀释后再计数一次，取3ml至平皿中 ③照射处理前，先开紫外线灯20分钟，使灯的功率稳定（如灯的功率为15瓦，则照射距离为15～30厘米，灯的功率为30瓦，则照射距离为30～50厘米） ④将待处理的菌悬液放于培养皿中，置于电磁搅拌器上，放在紫外线灯正中下方，先将整个平皿照射1分钟后，打开皿盖，此时开始记时并启动电磁搅拌器，准确计算照射时间。 1.4 DNA的修复？ 答：①复制修饰系统（I、DNA 聚合酶的校读功能。II、N-糖基酶修复系统。III、错配修复系统） ②损伤修复（I、光复活。II、切除修复。III、重组修复IV、SOS修复系统（唯一一个导致突变的修复）。） 2、第三章工业微生物生产菌的分离筛选 2.1从土壤中取样的方法？ 答：将表层 5cm 左右的浮土除去→取 5 ～ 25 cm 处的土样 10～25g，装入事先准备的塑料袋内扎好→给塑料袋编号并记录地点、土壤质地、植被名称、时间及其他环境

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

微生物遗传育种论文

离子注入微生物诱变育种的研究与应用进展 郝瑶 11生工1班 20110801111 摘要：离子束作为一种新的诱变源虽然在微生物上的应用起步较晚，但成果显著。这项技术适用于多种微生物，也可以和其它方法结合对菌种进行复合诱变。这一技术在对微生物诱变育种的研究中，表现出比传统诱变方法高的诱变效率，利用离子注入进行微生物菌种改良已在生产实践中得到广泛的应用，并取得了显著的经济效益和社会效益。该研究对离子注入微生物诱变育种的理论研究进展和实际应用情况进行了综述。 关键词：离子注入；微生物育种；诱变；综述 1 引言 离子束作为一种生物品种改良的新技术是由中国科学院等离子体物理研究所[1-2]于1986年开创的,经过近30年的发展,这方面的研究无论在理论上还是实际应用上都取得了一定的进展,已在诱变育种、植物转基因、生命起源和进化以及环境辐射与人类健康等方面取得了一些重要的阶段性研究结果,其中在微生物诱变育种的研究中,利用离子注入进行微生物菌种改良已在生产实践中得到广泛的应用，并取得了较好的研究成果和良好的生产效益[3]。经过近20多年的发展,无论从理论上还是实际应用中,离子束生物技术已在诱变育种、创造生物体新种质的实用技术研究中取得了一定的进展,为生物的遗传改良开辟了新途径。 2 离子束生物技术的机理和优点 2.1 离子束生物技术的作用机理 借助于低能离子注入技术使生物体的特征特性发生本质变化,进而对生物体进行遗传改良是离子束生物技术的主导思想,离子生物技术是将能量为几万至几十万伏的离子束射入生物体内,在离子束的能量、质量和电荷三因素作用下,使基因产生突变,再从这些变异的种子中选出优良变异种质,经过培育而成为新品种。因此,能量、质量、电荷成为离子束生物技术作用的核心,能量沉积效应[4]、质量沉积效应[5]、电荷交换效应[6]是目前离子束生物技术的主要理论依据。其中,能量沉积指注入的离子与生物体大分子发生一系列碰撞并逐步失去能量,而生物大分子逐步获得能量进而发生键断裂、原子被击出位、生物大分子留下断键或缺陷的过程;质量沉积指注入的离子与生物大分子形成新的分子;动量传递会在分子中产生级联损伤;电荷交换会引起生物分子电子转移造成损伤,从而使生物体产生死亡、自由基间接损伤、染色体重复、易位、倒位或使DNA分子断裂、碱基缺失等多种生物学效应。 2.2 离子束生物技术的优点 离子束诱变的主要优点表现在:一是变异频率高,可选择注入的离子种类多样,而且其质量、能量、电荷可有多种组合,所以其产生的诱变结果和效应也是多种多样的。二是变异谱宽,离子束的LET(传能线密度)大于C射线和中子,能产生较高的电离密度,使DNA产生严重

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___ __。

基因工程论文

基因工程课程设计 题目：基因工程及其在大肠杆菌生产人干扰素中的应用 姓名：王晓红学号：20103027 年级：10级3班专业：生物技术专业 指导教师：朱常香 山东农业大学生命科学学院 二014年

一．选题依据 课程设计目的 ●了解工业生产中的新型育种技术并比较不同育种技术的优势； ●学习理解基因工程育种技术及其操作原理； ●研究基因工程育种技术在人干扰素生产中的创新。 基因工程作为21世纪的一种新型生物技术，应用基因工程育种技术重组大肠杆菌BL21(pBAI)生产人干扰素a2b, 通过优化补料分批培养时葡萄糖的流加策略,提高了hIFNa2b的表达量和表达速率。 利用这些技术，可以直接地、有针对性地在DNA分子水平上改造生物的遗传性状。通过转入外源基因，微生物和动、植物细胞可以产生出自身原来没有的蛋白质。同样，利用重组DNA技术，也可以使一些原来存在量极低但有重要工业或医学用途的小分子(抗生素)或蛋白质之外的大分子物质得以大量生产。特别是随着重组DNA技术的完善和发展，以基因水平为核心的现代分子定向育种技术越来越受到工业微生物育种学家的关注，并展示了良好的应用前景。 二．文献综述内容 1972年美国的Berg和Jackson等人将猿猴病毒基因组SV 40DNA、λ噬菌体基因以及大肠杆菌半乳糖操纵子在体外重组获得成功。翌年，美国斯坦佛大学的Cohen和Boyer等人在体外构建出含有四环素和链霉素连个抗性基因的重组质粒分子，将之导入大肠杆菌后，该重组质粒得以稳定复制，并赋予受体细胞相应的抗生素抗性，由此宣告了基因工程的诞

生。在二十世纪八十年代以来，随着大批大批成果的出现及应用，基因工程带来了一场新的革命。 ?-干扰素具有较强的免疫调节、细胞抑制功能和抗病毒活性功能,在临床上有一定的应用价值。由于天然-干扰素来源有限,产量甚微,因此有关-干扰素的基因工程技术研究[1,2]十分活跃,并带动了重组人干扰素-(rIFN-)下游技术的研究[3]。优化发酵工艺以获得稳定的高质量发酵产物,可以降低下游技术中分离纯化的成本和难度。但是,不能得到稳定的高效表达产物是基因工程中普遍存在的问题[4],除表达系统本身因素外,还涉及诸多其它因素。通过对pBV220IFN-DH5工程菌高效表达rIFN-因素的研究,并选择合适条件分离包含体,获得了rIFN-含量和活性都很高的粗提液。采用高效疏水色谱法(HPHIC)对rIFN-进行一步同时纯化与复性,方法不仅简单、快速,而且避免了采用大量溶剂稀释复性和通过透析除去变性剂的麻烦。 1.基因工程育种 基因工程育种是在基因水平上，运用人为方法将所需的某一供体生物的遗传物质提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，与载体连接，然后导入另一细胞，使外源遗传物质在其中进行正常复制和表达引，与前几种育种技术相比，基因工程育种技术是人们在分子生物学指导下的一种自觉的、能像工程一样可预先设计和控制的育种新技术，它可实现超远缘杂交，因而是最新最有前途的一种育种新技术。基因工程技术的全部过程一般包括目的基因DNA片段的取得、DNA片段与基因载体的体外连接、外源基因转入宿主细