第七章 微生物的遗传变异和菌种选育

第六章 灭菌与消毒 测试 1. 灭菌和消毒的过程中，我们常用改变温度灭菌和低温抑菌法，____; ____;____;____和机械除菌法这六种方法。 2.使用物理方法灭菌消毒时，我们常用热力灭菌法进行，它包括___ 和_____两种方法；而湿热灭菌的常用方法有____;____;____; ____;____。 3.化学方法灭菌中，常用的消毒剂有哪十大类？ 4.在生物抗菌法中，我们主要使用( )和( )来达到抑制或杀灭有 害微生物的目的。 以上4道题目，每题1分，作答时间10分钟。 不需要抄题，直接写题号和答案。 成绩计入平时成绩中(按两次作业分数，即4分计算)。

第七章 微生物的遗传变异 和菌种选育第一节 微生物的遗传和变异

几个基本问题，概念 1.什么是遗传？ 指微生物在一定条件下，其形态、结构、代谢、毒力及对药物的敏感 性等都相对稳定，并可由亲代传给子代。——保持种属稳定性 2. 什么是变异？ 指微生物在生长繁殖过程中，子代较之亲代在性状上发生某些变异。 ——变异导致微生物进化以适应新环境，也可使其产生变种和新种 3.研究遗传和变异的意义 微生物个体微小，遗传物质较为简单，易于人工培养，繁殖速度快， 因而被用于研究生物遗传和变异规律的实验材料，在药学领域中有广 泛应用。

一、遗传和变异的物质基础——DNA/RNA (一)基因和染色体 基因： 生物体内有自我复制能力的遗传功能单位，是具有特定核苷酸序 列的DNA片段 染色体 遗传信息的载体，由DNA、RNA和蛋白质构成，其形态和 数目具有种系的特性。因细胞可被碱性染料着色，故名。 1.原核生物的染色体——简单 2.真核生物的染色体——复杂 (二)染色体外的遗传物质 1.质粒：微生物细胞内游离存在于细胞质活能整合入染色体的DNA分子。 2.附加体：能整合入染色体的质粒。 3.质粒的特性：(1)绝大多数质粒是闭环的双链DNA分子，相对分子质量约106-108 (2)能自主复制。复制时必须附着在细胞膜上，有特定的复制位点。 (3)质粒所携带的基因通常并非细胞生长所必须。 (4)质粒可以从一个细胞转移到另一个细胞。 (5)不相容性或相容性。 (6)质粒可以自行丢失或经人工处理而消除。

DNA的结构

常见的染色体形态

二、微生物遗传变异的机理(一)突变 突变： 由于遗传物质中核苷酸序列发生了稳定而可遗传的改变，导致微 生物的某些性状发生遗传性的变异。 突变 基因突变： 染色体畸变： DNA上某一点的遗传物质的改变，也称点突变 DNA上大范围的损伤，包括染色体结构和数目 的改变

1.突变的主要特征 (1)稳定的可遗传性 (2)

可逆性 (3)稀少性 (4)独立性 (5)自发性 (6)诱变性 (7)不对应性

2.诱变的机制 胞嘧啶(缩写作C)、鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T, DNA专有)和尿嘧啶(U,RNA专有) DNA: C,G,A,T; RNA: C,G,A,U (1)碱基对置换诱变剂使某个碱基发生变化，因而引起DNA复制时， 碱基配对发生错误 (2)移码突变 (3)染色体畸变 (4)紫外线的诱变机制 3.突变的类型 (1)高产突变株 (2)抗性突变株 (3)营养缺陷突变株——医药工业中常用

(二)遗传物质的转移和重组 1.基因转移:遗传物质从供体菌(提供DNA的菌体)转移到受体菌(接受 DNA的菌体)的过程 2.基因重组：来自不同亲代细胞的DNA分子通过重新组合，成为带有双 亲遗传信息的新DNA分子的过程 3.转移方式 (1)接合——直接接触 (2)转化——裸露的DNA片段 (3)转导——噬菌体作为媒介 (4)噬菌体转变——噬菌体DNA整合 (5)细胞融合——不同物种间

第七章 微生物的遗传变异 和菌种选育第二节 基因工程

一、基因工程所需的主要酶类及基本操作过程(一)基因工程所需的主要酶类 1.限制性核酸内切酶 2.连接酶 3.其他 逆转录酶；DNA末端转移酶；各种单链核酸酶 (二)基因工程基本操作过程 1.目的基因的分离 2.载体 3.体外DNA重组 4.遗传转移 5.复制、表达和筛选

二、基因工程的应用1.生产基因工程药品 举例：胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等60多种 优点：高质量、低成本 2.与农牧业、食品工业 (1)农业：培育高产、优质或具特殊用途的动植物新品种。 (2)畜牧养殖业：培育体型巨大(如超级小鼠、超级绵羊、超级鱼等)、 品质优良(如具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等) 的转基因动物；利用外源基因在哺乳动物体内的表达获得人类所需要 的各种物质，如激素、抗体及酶类等。 3.疾病诊治、环境保护、能源开发、矿藏开采、化工、食品工业等都有 一定成就

第七章 微生物的遗传变异 和菌种选育第三节 微生物的菌种选育

基本概念1.什么是菌种选育？ 主要是应用微生物遗传变异的理论，在已经变异的微生物群体中选出 人们所需要的良种。 2.菌种选育的目的？ 提高单位产量，改进品种质量，创造新品种。 3.菌种选育包括两方面：选种；育种 选种：从原有的微生物群体中选出性能优良的微生物个体 育种：采用自然或人工的方法，促使微生物变异以改造菌种 4.菌种选育的途径：自然选育；诱变育种；杂交育种

一、自然选育概念： 在自然条件下或生产过程中，利用菌种的自发突变而进行菌种筛 选的过程。 正向变异：在工业生产中，能够提高产

量的变异 负向变异：导致菌种衰退和产量下降的变异 利用： 为使菌种生产能力稳定，用自然的方法纯化菌种，淘汰负向变异 菌株，保留正向变异菌株。

二、诱变育种——微生物工业生产常用概念：人工地利用物理化学或生物诱变剂促使微生物发生突变，再经过 筛选，获得有益于生产的正向变异菌株。 优点：操作简便，所需时间短，突变频率高，变异幅度大 缺点：缺乏定向性