学习情景四认识微生物的遗传与变异生物应用技术.ppt

微生物应用技术微生物应用技术学习情景四学习情景四 认识微生物的遗传与变异、生物应用技术认识微生物的遗传与变异、生物应用技术主要内容主要内容说课内容任务任务1 认识遗传变异的物认识遗传变异的物质基础和基因突变质基础和基因突变 任务任务1 认识遗传变异的物质认识遗传变异的物质基础和基因突变基础和基因突变 1 12 2学习情景四学习情景四 认识微生物的遗传与变异、生物应用技术认识微生物的遗传与变异、生物应用技术（1）认识遗传变异的物质基础和基因突变的）认识遗传变异的物质基础和基因突变的概念以及类型。概念以及类型。（2）了解基因重组技术以及基因工程技术。）了解基因重组技术以及基因工程技术。【学习内容学习内容】学习情景四学习情景四 认识微生物的遗传与变异、生物应用技术认识微生物的遗传与变异、生物应用技术 理解遗传变异的物质基础和基因突变的类型。理解遗传变异的物质基础和基因突变的类型。了解基因工程的操作步骤与应用。了解基因工程的操作步骤与应用。【知识目标知识目标】学习情景四学习情景四 认识微生物的遗传与变异、生物应用技术认识微生物的遗传与变异、生物应用技术【技能目标技能目标】能认识诱变育种、基因重组技术以及基因工能认识诱变育种、基因重组技术以及基因工程技术，能应用其在生产实践中指导生产。程技术，能应用其在生产实践中指导生产。任务任务1 认识遗传变异的物质基础和认识遗传变异的物质基础和基因突变基因突变 学习情景四学习情景四 认识微生物的遗传与变异、生物应用技术认识微生物的遗传与变异、生物应用技术 通过理论知识学习，了解微生物遗传的物质通过理论知识学习，了解微生物遗传的物质-DNA 和和RNA，了解微生物的遗传物质较其，了解微生物的遗传物质较其它生物的遗传物质具有多样性，不仅存在于其它生物的遗传物质具有多样性，不仅存在于其细胞染色体，而且在真核微生物中的细胞器中，细胞染色体，而且在真核微生物中的细胞器中，染色体外的质粒，染色体外的质粒，RNA病毒的病毒的RNA核酸都有核酸都有遗传信息物质存在。遗传信息物质存在。任务分析任务分析任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变 遗遗遗遗传传传传：指指指指上上上上一一一一代代代代生生生生物物物物将将将将自自自自身身身身的的的的一一一一整整整整套套套套遗遗遗遗传传传传基基基基因因因因稳稳稳稳定定定定地地地地传递给下一代，产生与自己相似后代的现象。传递给下一代，产生与自己相似后代的现象。传递给下一代，产生与自己相似后代的现象。传递给下一代，产生与自己相似后代的现象。任务实施的相关专业知识任务实施的相关专业知识任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变变异：变异：变异：变异：指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变，使亲代与子代之间，或子代各个物质结构或数量的改变，使亲代与子代之间，或子代各个物质结构或数量的改变，使亲代与子代之间，或子代各个物质结构或数量的改变，使亲代与子代之间，或子代各个体之间，在形态结构或生理机能方面存在差异的现象。体之间，在形态结构或生理机能方面存在差异的现象。体之间，在形态结构或生理机能方面存在差异的现象。体之间，在形态结构或生理机能方面存在差异的现象。微生物的遗传微生物的遗传微生物的遗传微生物的遗传稳定的，变异稳定的，变异稳定的，变异稳定的，变异普遍的；普遍的；普遍的；普遍的；遗传遗传遗传遗传相对的，变异相对的，变异相对的，变异相对的，变异绝对的。绝对的。绝对的。绝对的。一、一、遗传变遗传变异的物异的物质质基基础础（一）遗传物质必须具备的三种基本功能（二）DNA分子的组成（三）DNA分子的双螺旋结构（四）DNA的半保留复制（五）遗传因子 基因 二、微生物的变异二、微生物的变异（一）基因突变 (二）染色体畸变 （三）基因重组（四）微生物遗传变异的应用任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础（一）遗传物质必须具备的三种基本功能（一）遗传物质必须具备的三种基本功能（1）复制功能（2）表达功能（3）变异功能任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(二）二）DNA分子的组成分子的组成 DNA分子的组成单位组成单位是脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成构成。脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(二）二）DNA分子的组成分子的组成 碱基有碱基有:腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）AGCT脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基A一T G一C任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(三）三）DNA分子的双分子的双螺旋结构螺旋结构任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(三）三）DNA分子的双螺旋结分子的双螺旋结构构 脱氧核苷酸通过磷酸二酯键磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链，两条脱氧核苷酸长链按一定顺序排列成双螺旋立体结构双螺旋立体结构。任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(三）三）DNA分子的双螺分子的双螺旋结构旋结构 双螺旋结双螺旋结构的碱基配构的碱基配对原则：对原则：ATGCATGC任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(四）四）DNA的半保留复制的半保留复制DNA的双螺旋拆分DNA单链为模板；按碱基互补配对原则；DNA聚合酶催化；形成完全互补的新链DNA的半保留复的半保留复制的要点制的要点任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(四）四）DNA的半保留复制的半保留复制 DNA的半保留复制的结果是：新DNA分子中的两条链，一条来自亲代DNA分子，另一条是新合成的 DNA独特的半保留式的自我复制，确保了DNA复制的精确，并保证一切生物遗传性的相对稳定。任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变二、遗传变异的物质基础二、遗传变异的物质基础(五）遗传因子五）遗传因子 基因基因：DNA分子上具有特定核分子上具有特定核苷酸顺序的片断，是一切生物苷酸顺序的片断，是一切生物体内贮存遗传信息、具有自我体内贮存遗传信息、具有自我复制能力的遗传功能单位。复制能力的遗传功能单位。细细胞胞染色染色体体DNA蛋白質蛋白質基因基因任务任务1 1 认识遗传变异的物质基础和基因突变认识遗传变异的物质基础和基因突变基因相对分子质量：6105，约有103个碱基对。每个细菌约具有5103104个基因 基因控制遗传性状，但不等于遗传性状。功能：基因的精确复制保证了遗传信息的代代相传，遗传性状的表现都是在基因控制下个体发育的结果。三、微生物的变异三、微生物的变异 微生物个体微小，结构简单，繁殖迅速，比表面积大，易受外界环境的影响，所以，微生物比高等生物更容易发生变异容易发生变异。二、微生物的变异二、微生物的变异（四）微生物遗传变异的应用（一）基因突变（二）染色体畸变缺失、重复、倒位、易位（三）基因重组转化、转导、杂交1、诱变育种 2、定向培育3、基因工程内容提要三、微生物的变异三、微生物的变异（一）基因突变（一）基因突变 基因突变基因突变：指微生物的DNA由于某种原因发生了碱基的缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序，从而引起后代表现型的改变。二、微生物的变异二、微生物的变异（一）基因突变（一）基因突变自发性自发性稀有性：稀有性：自发率为10-610-9。不对称性不对称性：突变性状与引起原因之间无对应关系。独立性：独立性：不受其他任何基因突变率的影响。诱变性：诱变性：诱变剂可使诱变率提高10105倍。稳定性：稳定性：新的变异性状是稳定的、是可以遗传的。可逆性：可逆性：野生型菌株既可变异为突变性菌株的正向突变，又可发生反方向的回复突变。1 1基因突变特点基因突变特点二、微生物的变异二、微生物的变异（一）基因突变（一）基因突变按突变的条件和原因可分为按突变的条件和原因可分为自发突变和诱发突变自发突变和诱发突变。自发突变自发突变 指某种微生物在自然条件下发生的基因突变。自发突变率极低。如：细菌一万到百万亿次裂殖中才出现一个个别基因的突变体。自发突变原因是不详的低剂量诱变剂长期作用低剂量诱变剂长期作用的综合效应或互变异构效应互变异构效应等。如：宇宙间存在的各种短波辐射等。2 2基因突变的类型基因突变的类型二、微生物的变异二、微生物的变异（一）基因突变（一）基因突变诱发突变诱发突变 指利用物理或化学因素处理微生物群体，引起少 数个体细胞的遗传性状发生突变。诱发突变，一般比自发突变频率提高10104倍。诱变因素主要包括物理因素和化学因素。物理因素和化学因素。主要物理诱变剂有：紫外辐射、X-射线、-射线、-射线、快中子、激光和热等。碱基类似物，如：8-氨鸟嘌呤（8-NG）等 与碱基反应的诱变剂，如：亚硝酸、烷化剂等移码诱变剂，如：吖啶类化合物等2基因突变的类型基因突变的类型二、微生物的变异二、微生物的变异（一）基因突变（一）基因突变从筛选菌株的实用目的出发，按突变后极少数突变株的表型能从筛选菌株的实用目的出发，按突变后极少数突变株的表型能否在选择性培养基上迅速地选出和鉴别，分为选择性突变和非否在选择性培养基上迅速地选出和鉴别，分为选择性突变和非选择性突变选择性突变。选择性突变株选择性突变株：凡能用选择性培养基（或其他选择性培养条件）快速选择出来的突变株。类型：营养缺陷型、抗性突变型、条件致死突变型 非选择性突变型：凡不能用选择性培养基（或其他选择性培养条件）快速选择出来的突变株。类型：包括形态突变型、抗原突变型和产量突变型 2 2基因突变的类型基因突变的类型二、微生物的变异二、微生物的变异（一）基因突变（一）基因突变营养缺陷型营养缺陷型：指某一野生型菌株因发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱基或氨基酸的能力，而不能在基础培养基上正常生长繁殖的变异类型。可在加有特定生长因子的基础培养基平板上分离筛选。抗性突变型抗性突变型：指野生菌株因基因突变而对某化学药物或致死物理因子产生抗性的变异类型。可在加有相应药物或相应物理因子的培养基平板上分离筛选。2 2基因突变的类型基因突变的类型条件致死突变型条件致死突变型：指某菌株或病毒在某种条件下可正常生长、繁殖并正常表现，但由于发生基因突变，在另一条件下却不能生长、繁殖的变异类型。二、微生物的变异二、微生物的变异（一）基因突变（一）基因突变形态突变型形态突变型：指由突变引起的个体或菌落形态的变异类：指由突变引起的个体或菌落形态的变异类型。如细菌鞭毛或荚膜有无，菌落表面光滑或粗糙、清型。如细菌鞭毛或荚膜有无，菌落表面光滑或粗糙、清晰或模糊等晰或模糊等。抗原突变型：抗原突变型：指由基因突变而引起的细胞抗原结构发生的变异类型。如细胞壁缺陷变异、荚膜或鞭毛成分变异等。产量突变型：产量突变型：指由基因突变而导致有用代谢产物的产量明显有别于原始菌株的变异类型。若产量显著高于原始菌株，称正变株，产量降低则称负变株。2 2基因突变的类型基因突变的类型二、微生物的变异二、微生物的变异（二）染色体畸变（二）染色体畸变 染色体畸变染色体畸变是指染色体在结构上有较大范围变化的变异。既包括染色体结构上的缺失、插入、易位和倒位，也包括染色体数目的变化。二、微生物的变异（三）基因重排（三）基因重排 两个独立基因组内的遗传基因，通过一定的途径转移到一起，使基因重新组合，形成新的稳定基因组的过程，称为基因重组基因重组。基因重组可通过基因重组可通过转化、转导、杂交转化、转导、杂交等等手段实现手段实现。二、微生物的变异（三）基因重排（三）基因重排转化转化：受体菌直接吸收来自供体菌的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得供体菌部分遗传性状的现象。转化子：通过转化形成的杂种后代。转导转导：通过缺陷噬菌体的媒介作用，把供体菌的通过缺陷噬菌体的媒介作用，把供体菌的DNA片片段携带至受体菌细胞中，通过交换和整合，使后者获得前段携带至受体菌细胞中，通过交换和整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象。者部分遗传性状的现象。转导子：转导子：由转导作用而获得部分新性状的重组细胞。由转导作用而获得部分新性状的重组细胞。杂交杂交：通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组，通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组，或是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体重组的现象或是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体重组的现象。任任务务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 学习情景四学习情景四 认识微生物的遗传与变异、生物应用技术认识微生物的遗传与变异、生物应用技术 通通过过理理论论知知识识学学习习，了了解解微微生生物物遗遗传传变变异异的途径，掌握遗传变异的应用技术。的途径，掌握遗传变异的应用技术。任务分析任务分析任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 自发突变与育种 诱变育种 基因工程任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 任务实施的相关专业知识任务实施的相关专业知识一、一、自发突变与育种自发突变与育种从生产中选育从生产中选育从生产中选育从生产中选育 ：微生物会以一定频率发生自发突变，：微生物会以一定频率发生自发突变，：微生物会以一定频率发生自发突变，：微生物会以一定频率发生自发突变，抓住良机来选育优良的生产菌种。抓住良机来选育优良的生产菌种。抓住良机来选育优良的生产菌种。抓住良机来选育优良的生产菌种。污染噬菌体的发酵液污染噬菌体的发酵液污染噬菌体的发酵液污染噬菌体的发酵液抗噬菌体的再生菌；抗噬菌体的再生菌；抗噬菌体的再生菌；抗噬菌体的再生菌；酒精工业中：分生孢子为白色的糖化菌酒精工业中：分生孢子为白色的糖化菌酒精工业中：分生孢子为白色的糖化菌酒精工业中：分生孢子为白色的糖化菌“上酒白种上酒白种上酒白种上酒白种”，宇佐，宇佐，宇佐，宇佐美曲霉美曲霉美曲霉美曲霉35783578自发突变，糖化率比原菌株强，培养条件也比耗自发突变，糖化率比原菌株强，培养条件也比耗自发突变，糖化率比原菌株强，培养条件也比耗自发突变，糖化率比原菌株强，培养条件也比耗菌株粗放。菌株粗放。菌株粗放。菌株粗放。任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 定向培育优良菌种定向培育优良菌种是指适当控制微生物的生活环境条件，用物理因素和化学试剂来诱导微生物向着人们需要的方向变异的过程。在工业废水生物处理中，它是一条非常有效的途径非常有效的途径。如：在满足营养物质、水温、pH值等条件下，对加入酚、对加入酚、氰等污染物的生活污水处理厂的活性污泥氰等污染物的生活污水处理厂的活性污泥进行长时间的定向培育（又称驯化）。任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 一、一、自发突变与育种自发突变与育种 诱变育种诱变育种是指利用物理或化学诱变剂处理微生物，使之发生突变，然后采用合理的方法，把符合育种目的的优良突变株筛选出来的过程。诱变育种的优点：简便易行，工作进程快、结果既可以提高产量、改进质量，又可以增加品种、简化工艺等。目前使用最广泛的一种育种手段。如：三十年来，青霉素发酵单位持续大幅度增长，由2单位/毫升提高到7万单位/毫升。二、诱变育种二、诱变育种任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 操作环节很多，因工作目的、育种对象操作环节很多，因工作目的、育种对象和操作者的安排而有所差异。和操作者的安排而有所差异。最基本环节却是雷同的最基本环节却是雷同的 1.诱变育种的基本环节诱变育种的基本环节 二、诱变育种二、诱变育种任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 选种方式有两种选种方式有两种 从自然界和生产中进行。从自然界和生产中进行。1.1.从自然界中选种从自然界中选种步骤：采样步骤：采样增殖培养增殖培养纯种分离纯种分离测定生产性能测定生产性能二、诱变育种二、诱变育种任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术(1)(1)采样采样 根据微生物的生态特点从自然界取样分离所需菌种过程。根据微生物的生态特点从自然界取样分离所需菌种过程。采样地点的选择要求：富含预筛选菌种采样地点的选择要求：富含预筛选菌种枯枝、落叶和朽木枯枝、落叶和朽木富含产纤维素酶的菌种富含产纤维素酶的菌种 果皮上、果树下土壤果皮上、果树下土壤富含酵母菌富含酵母菌 海洋海洋富含耐盐和低温菌富含耐盐和低温菌 土壤土壤微生物大本营，富含细菌和放线菌。微生物大本营，富含细菌和放线菌。采样方法采样方法:选好地点后用无菌取样工具取样后装入预先消毒过的密选好地点后用无菌取样工具取样后装入预先消毒过的密封容器内（牛皮袋、塑料袋、磨口瓶），密封保存，做好封容器内（牛皮袋、塑料袋、磨口瓶），密封保存，做好标记（采样地点、时间、环境情况等）标记（采样地点、时间、环境情况等）二、诱变育种二、诱变育种任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 (2)(2)增殖培养增殖培养 给菌种提供一些有利于所需菌株生长或不利给菌种提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌株生长的条件以促使所需菌株大量繁于其他菌株生长的条件以促使所需菌株大量繁殖，从而有利于分离它们。殖，从而有利于分离它们。增殖培养次数根据样品中所含需要菌种的多少定。增殖培养次数根据样品中所含需要菌种的多少定。控制因素两个控制因素两个：养分和培养条件：养分和培养条件养分：碳源养分：碳源糖、淀粉、纤维素或石油糖、淀粉、纤维素或石油培养条件：培养条件：PHPH、温度、温度二、诱变育种二、诱变育种任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术(3)(3)纯种分离纯种分离 从含有混杂各种微生物的样品中，分出我们所需从含有混杂各种微生物的样品中，分出我们所需要的菌种。要的菌种。方法方法:划线、稀释分离、单孢直接挑取法和菌丝尖端划线、稀释分离、单孢直接挑取法和菌丝尖端切割法。切割法。同时选择和控制培养条件同时选择和控制培养条件:控制营养成分、控制培养控制营养成分、控制培养基酸碱度、控制培养温度、添加抑制剂、热处理、基酸碱度、控制培养温度、添加抑制剂、热处理、通气条件的控制通气条件的控制二、诱变育种二、诱变育种任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术(4)(4)生产性能测定生产性能测定方法：方法：初筛和复筛初筛和复筛初筛初筛:在培养皿内将菌种进行比较粗放的测定，测在培养皿内将菌种进行比较粗放的测定，测出某些菌株有无所需要的性能，不能精确测出含出某些菌株有无所需要的性能，不能精确测出含量及性能的大小。量及性能的大小。复筛复筛：将初筛选出的菌株精确地测出其发酵性能。：将初筛选出的菌株精确地测出其发酵性能。方法：液体摇瓶培养法、固体培养法、小型台式发方法：液体摇瓶培养法、固体培养法、小型台式发酵罐法。酵罐法。二、诱变育种二、诱变育种任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 2.2.从生产中选种从生产中选种 在生产过程中，经常注意那些菌体形态或菌落性在生产过程中，经常注意那些菌体形态或菌落性状以及某些生理性能上自然发生变异的微生物，将状以及某些生理性能上自然发生变异的微生物，将它们挑选出来，进行比较试验，有时可以选出更加它们挑选出来，进行比较试验，有时可以选出更加理想的菌种。理想的菌种。二、诱变育种二、诱变育种任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 二、诱变育种二、诱变育种2.诱变育种工作中的几个原则诱变育种工作中的几个原则选择简便有效的诱变剂选择简便有效的诱变剂 挑选优良的出发菌株挑选优良的出发菌株 处理单孢子处理单孢子(或单细胞或单细胞)液液 选用最适剂量选用最适剂量 利用复合处理的协同效应利用复合处理的协同效应 利用和创造形态、生理与产量间的相关指标利用和创造形态、生理与产量间的相关指标 设计和采用高效筛选方案和方法设计和采用高效筛选方案和方法 任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 3.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选 二、诱变育种二、诱变育种营养缺陷型营养缺陷型：指通过诱变而产生的，在一些营养物质（如氨基酸、维生至少和碱基等）的合成能力上出现缺陷，因此必须在基本培养基中加入相诮的有机营养成分才能正常生长的变异菌株。野生型野生型：变异前的原始菌株任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 基本培养基：表示方式：“-”，凡能满足某一菌种的野生型或原养型*菌株营养要求的最低成分的合成培养基。完全培养基完全培养基：表示方式：“+”在基本培养基中加入一些富含氨基酸、维生至少和碱基之类的天然物质，以满足该微生物的各种营养缺陷型都能生长的培养基 补充培养基：补充培养基：表示方式：A、B，本培养基上只是有针对性地加上某一种或几种其自身不能合成的营养成分，以满足相应的营养缺陷型生长的培养基。二、诱变育种二、诱变育种 3.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选 任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 营养缺陷型菌株的用途：营养缺陷型菌株的用途：研究代谢途径和杂交、转化、转导和原生质体融合等遗传规律所必不可少的标记菌种氨基酸、维生素或碱基等物质生物测定的试验菌种；用作发酵生产核苷酸、氨基酸等代谢产物的生产菌株；生产菌种杂交育种中必不可少的带有特定标记的亲本菌株。二、诱变育种二、诱变育种 3.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选 任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 筛选营养缺陷菌株的环节筛选营养缺陷菌株的环节：诱变、淘汰野生型、检出和鉴定。二、诱变育种二、诱变育种 3.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选 任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 筛选营养缺陷菌株的环节筛选营养缺陷菌株的环节：二、诱变育种二、诱变育种 3.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选 诱变剂处理诱变剂处理 淘汰野生型：淘汰野生型：抗生素法或菌丝过滤法。抗生素法或菌丝过滤法。青霉素法青霉素法细菌细菌;制霉菌素法制霉菌素法 真菌真菌 菌丝过滤菌丝过滤丝状真菌丝状真菌检出缺陷型检出缺陷型：夹层培养法夹层培养法、限量补充培养法限量补充培养法、逐个逐个检出法检出法、影印接种法。影印接种法。鉴定缺陷型鉴定缺陷型 任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 夹层培养法夹层培养法：先在培养皿上倒薄一层不含菌的基本培养基。经培养后，在皿底用笔对首次出现的菌落一一作好记号，然后再浇一薄层第四导培养基-完全培养基。再经培养后出现的新菌落，多数是营养缺陷型。二、诱变育种二、诱变育种 3.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选 限限量补充培养法量补充培养法：把诱变处理后的细胞接种在含有微量蛋白胨的基本培养基上，野生型就迅速长成较大的菌落，而缺陷型则生长缓慢，并只能形成微小的菌落。任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 筛选营养缺陷菌株的环节筛选营养缺陷菌株的环节：二、诱变育种二、诱变育种 3.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选 影印接种法影印接种法：将诱变处理后的细胞涂布在完全培养基表面上，经培养后长出菌落。然后用前面已介绍过的影印接种工具，把此皿上的全部菌落转印到另一基本培养基平板上。经培养后，比较这两个平皿上长出的力落。逐个检出法逐个检出法：把经诱变处理后的细胞涂布在平板上，待长成单个菌落后，用接种针或灭过菌的牙签把这些单个菌落逐个依次地分别接种到基本培养基和另一完全培养基上。经培养后，如果在完全培养基一部位上出现菌落，而在基本培养基的相应位置上却不长，说明这是一个营养缺陷型。任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 筛选营养缺陷菌株的环节筛选营养缺陷菌株的环节：二、诱变育种二、诱变育种 3.营养缺陷型的筛选营养缺陷型的筛选 鉴定缺陷型鉴定缺陷型：把生长在完全培养液里的营养缺陷型细胞或余面孢子洗下，经用无菌水离水清洗后，配成浓度为107-108个/mL的县液，随后取0.1毫长与基本培养基均匀混和，再倒在培养皿上。待表面稍干燥后，在皿背划若干区域，然后在其上加微量的氨基酸、维生素、嘌呤中嘧啶等营养物。经培养后，发现某一营养物的周围有微生物的生长圈，该微生物就是它的相应营养缺陷型。任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术 基因工程基因工程是用人工方法将所需的供体生物的遗传物质（DNA）提取出来，在离体条件下用工具酶切割，与载体DNA分子连接，然后导入受体细胞，并在新个体中得以稳定地遗传和表达的过程。基因工程的主要操作步骤操作步骤是：基因分离、体外重组、载体传递、复制、表达及筛选、繁殖等。把降解氯化芳香化合物的基因和降解甲基芳香化合物的基因分别切割下来组合在一起构建成工程菌构建成工程菌，使它具有降解上述两种物质的功能。三、基因工程三、基因工程任务任务2 微生物遗传变异的应用技术微生物遗传变异的应用技术