微生物遺傳與育種復習資料(共7頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上微生物遺傳與育種復習資料1、 第二章 基因突變及其機制1.1染色體畸變和基因突變的不同？答：染色體畸變指染色體結構的改變，由于染色體斷裂、重新排列而產(chǎn)生的染色體的缺失、重復、倒位、易位，往往涉及多個基因。 基因突變是指一個基因內部的遺傳結構或 DNA 序列的改變， 由于一對或少數(shù)幾個核苷酸的缺失、插入或置換而產(chǎn)生的堿基置換、移碼突變。通常只涉及一個基因。 染色體畸變是發(fā)生在染色體水平的突變，基因突變是發(fā)生在基因水平的突變。 染色體畸變涉及到DNA分子上較大的變化，有可能使細胞致死。基因突變一般只涉及DNA上一對或幾個核苷酸的缺失。1.2化學誘變劑的種類、適用范圍及如何

2、終止反應？答：堿基類似物（5-溴尿嘧啶（5-BU）誘發(fā)ATGC GCAT更容易 2-氨基嘌呤（2-AP）誘發(fā)ATGC ATGC更容易 ）一般要經(jīng)過兩輪復制才能形成穩(wěn)定的可遺傳突變。只對生長的微生物起作用，對靜止的細胞如細胞懸液、孢子懸液、芽孢懸液不起作用?？赏ㄟ^從含有堿基類似物的培養(yǎng)基中挑取菌落移植到正常培養(yǎng)基中培養(yǎng)終止反應。 堿基修飾劑（脫氨劑如HNO2誘發(fā)ATGC 還可以氨基的交聯(lián)作用 羥化劑 如羥胺 誘發(fā)GCAT）可以通過改變pH終止反應。 移碼突變劑（吖啶類染料 溴化乙錠 ICR 類化合物）移碼誘變劑的嵌入并不導致突變，必須通過 DNA的復制才能夠形成突變，因此只能用于生長態(tài)細胞。可通

3、過從含移碼突變劑的培養(yǎng)基中挑取菌落移植到正常培養(yǎng)基中培養(yǎng)終止反應。1.3紫外線的誘變機制及操作方法？答：誘變機制：DNA 分子尤其是嘧啶強烈吸收紫外線，造成相鄰的胸腺嘧啶形成穩(wěn)定的二聚體（T=T） T與T 之間形成化學鍵連接，對熱和酸都穩(wěn)定DNA 分子在復制時，兩條鏈之間的 T=T 會阻礙雙鏈的分開，導致復制無法正常進行同一條鏈上的 T=T 會阻止 A 的正常摻入，導致復制停止或錯誤進行，最終形成突變。操作方法：取已培養(yǎng)好的新鮮斜面菌種，用無菌生理鹽水洗下，接于盛有玻璃珠的100毫升三角瓶中，充分搖動10分鐘，使菌體均勻分散，用濾紙過濾，即為菌懸液取上述菌懸浮液計數(shù)，調整菌懸浮液密度為108

4、個/毫升， 吸取 1 毫升菌懸浮液于 9 毫升無菌水中，稀釋后再計數(shù)一次，取3ml至平皿中照射處理前，先開紫外線燈20分鐘，使燈的功率穩(wěn)定（如燈的功率為15瓦，則照射距離為1530厘米，燈的功率為30瓦，則照射距離為3050厘米）將待處理的菌懸液放于培養(yǎng)皿中，置于電磁攪拌器上，放在紫外線燈正中下方，先將整個平皿照射1分鐘后，打開皿蓋，此時開始記時并啟動電磁攪拌器，準確計算照射時間。1.4 DNA的修復？答：復制修飾系統(tǒng)（I、DNA 聚合酶的校讀功能。II、N-糖基酶修復系統(tǒng)。III、錯配修復系統(tǒng)）損傷修復（I、光復活。II、切除修復。III、重組修復IV、SOS修復系統(tǒng)（唯一一個導致突變的修復

5、）。）2、 第三章 工業(yè)微生物生產(chǎn)菌的分離篩選 2.1從土壤中取樣的方法？答：將表層 5cm 左右的浮土除去 取 5 25 cm 處的土樣 1025g，裝入事先準備的塑料袋內扎好 給塑料袋編號并記錄地點、土壤質地、植被名稱、時間及其他環(huán)境條件 將土樣去除石塊、草根，在無菌研缽中研磨壓碎，稱取5g 加入含 45ml 無菌水的三角瓶，振蕩 10min 靜置30s，的 10-1 土壤懸液 取 4 支裝有9ml無菌水的試管，依次稀釋成10-2、10-3、10-4、10-5的菌懸液 取10-5、10-4、10-3菌懸液各0.5ml，涂布于培養(yǎng)基表面，每個濃度梯度涂布3塊平板。 2.2如何選擇采樣地點及時

6、間？答：（一）、根據(jù)微生物的營養(yǎng)類型（如森林土 富含纖維素，能分離纖維素酶的生產(chǎn)菌； 肉類加工廠和飯店排水溝附近的土壤 能分離到蛋白酶和脂肪酶的生產(chǎn)菌； 面粉廠、糕點廠、淀粉加工廠及酒廠附近的土壤 能分離到淀粉酶、糖化酶的生產(chǎn)菌） （二）、根據(jù)微生物的生理特征（如篩選高溫菌 到溫泉、火山口等地采集；篩選低溫菌 到南北極、冰窖、深海等初采；耐壓菌 到深海采集耐高滲透壓菌 到甜果、花蜜、蜜餞等處采集）秋季土壤中的微生物種類和數(shù)量最多，為最佳采樣時間。2.3厭氧微生物的分離？答：1、加還原劑分離培養(yǎng)基內加入還原劑，如半胱氨酸、D型維生素、硫化鈉 等 快速劃線分離 立刻置于事先抽真空的容器，或事先充滿

7、 CO2、N2 的密閉容器中適溫培養(yǎng)2、焦性沒食子酸法先將焦性沒食子酸放在容器內 將含有厭氧菌的培養(yǎng)皿架空放入容器內 加入 NaOH 溶液 立即蓋上蓋子，并用凡士林密封，適溫培養(yǎng)3、平皿厭氣培養(yǎng)法取一套無菌培養(yǎng)皿，在皿蓋上倒入分離培養(yǎng)基，凝固后，在皿底一側放焦性沒食子酸固體，另一側放 10% NaOH，二者不混 快速將樣品液在分離培養(yǎng)基上劃線，蓋上皿蓋并密封 搖動平皿，是焦性沒食子酸和 NaOH 混合發(fā)生化學反應，出去皿中的氧氣，適溫培養(yǎng)。2.4菌種分類鑒定主要步驟 ？答： 對要鑒定的菌株進行純化。 測定一系列必要指標（包括細胞形態(tài)和習性：形態(tài)特征、運動、酶反應、營養(yǎng)要求及生長條件等。細胞組分

8、水平:細胞成分、氨基酸庫、脂類、醌類、光合色素等分析。蛋白質水平:氨基酸序列分析、凝膠電泳分析和血清學反應等?；蚧駾NA水平：核酸分子雜交、（G+C）mol % 、轉化和轉導16SRNA寡核苷酸序列分析、DNA或RNA核苷酸序列分析等） 查找權威鑒定手冊（1. 原核生物分類系統(tǒng)（伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊）2. 真菌界分類系統(tǒng)很多，較多人接受的是Ainsworth的綱要。3.微生物數(shù)碼分類表（統(tǒng)計分類法） ）3、 第四章 工業(yè)微生物菌種復壯與保藏3.1菌種退化的原因？答：基因突變導致菌種退化的主要原因。質粒丟失。連續(xù)傳代 加速菌種退化的直接原因。培養(yǎng)和保藏條件的影響。3.2菌種退化的防止？答：盡量

9、減少傳代。菌種經(jīng)常純化。創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件。用單核細胞移植傳代。采用有效的菌種保藏方法。3.3菌種復壯的主要方法.答：純種分離淘汰法淘汰已衰退的個體，如采用 -10-30 處理產(chǎn)放線菌素的Streptomyces microflauus的分生孢子57 天，死亡率 80%，存活下來的是未退化的健壯個體，達到復壯的目的。宿主體內復壯法對于寄生性微生物的退化菌株，可通過接種相應的昆蟲等動、植物體內的措施來提高他們的活性。3.4菌種保藏的原理、步驟及條件？答：原理：根據(jù)微生物的菌種生理、生化特性，在人工創(chuàng)造的條件下盡量降低微生物細胞的代謝強度，使細胞基本處于休眠狀態(tài)，生長繁殖受到抑制但不至于死亡，以減

10、低菌種的變異率。低溫、干燥、缺氧、缺乏營養(yǎng) 能抑制微生物的代謝作用。步驟：1.挑選特征典型的純菌菌落2、確定保藏的合適菌體形態(tài) 最好是休眠體如分生孢子、芽孢等3、選擇最適宜的保藏方法4. 定期對所保藏的菌種進行檢查，觀察其是否出現(xiàn)變化，如果出現(xiàn)變化，必須改變保藏方法5、保藏期滿應及時進行移種條件：A、干燥 B、低溫 C、缺氧 D、避光 E、缺乏營養(yǎng) F、添加保護劑、酸度調節(jié)劑。3.5菌種保藏的方法？答：1、斜面保藏法（一般置于4 保藏，13個月移接一次，繼續(xù)保藏）2、液體石蠟油保藏法（一般置于4 保藏，35年傳代一次）3、干燥保藏法（針對會產(chǎn)生孢子的放線菌、霉菌以及能產(chǎn)生芽孢的細菌，孢子或芽孢

11、在干燥環(huán)境中抵抗力強，處于休眠狀態(tài)，不易死亡，可保藏 25 年，有的甚至長達 20 年）4、冷凍干燥保藏法（可保藏 510 年）5、真空干燥法6、液氮超低溫保藏法（保藏時間最長）7、液相保藏法8、工程菌的保藏注：大家選擇一種保藏方法并記住其步驟。4、 第五章 基因突變的應用4.1誘變育種的一般過程？ 答： 出發(fā)菌株的選擇 原種特征考察 搖瓶初篩 搖瓶培養(yǎng)(活化和同步培養(yǎng)) 對照組 挑選高產(chǎn)菌株菌種保藏 制備單孢子或單細胞懸液 活菌計數(shù) 傳種斜面活化 誘變培養(yǎng) 活菌計數(shù),計算致死率 搖瓶復篩(可反復進行多次) 后培養(yǎng) 對照組 挑選高產(chǎn)菌株 稀釋涂布平板 進行穩(wěn)定性試驗和菌種特性考察優(yōu)化培養(yǎng)條件平

12、板預篩,挑取單菌落接種斜面,觀察并記錄其形態(tài)特點 發(fā)酵罐中試,終篩優(yōu)化培養(yǎng)條件 大規(guī)模生產(chǎn)放大試驗 進一步誘變注：具體問題結合上述過程回答。4.2出發(fā)菌的選擇要求？答：1、盡量選擇既往誘變史少的高產(chǎn)菌株2、挑選純系菌株3、選擇對誘變劑敏感的菌株4、選擇單倍體的單核細胞5、采用多出發(fā)菌株 在不了解出發(fā)菌株對誘變菌敏感性的情況下，可考慮6、更換出發(fā)菌株 當某一選育譜系經(jīng)過長期誘變處理效果不理想時，可考慮4.3誘變劑的選擇要求？答：A、盡量選擇毒性小、易于防護、安全性強的誘變劑B、盡量選擇操作簡便易行、便宜易得到誘變劑C、盡量選擇不易發(fā)生回復突變的誘變劑D、在反復使用同一誘變劑進行長期誘變處理后，應

13、換其他誘變劑進行處理4.3采用紫外線與光復合復合處理的原因？答：通過光復活酶的修復作用，導致嘧啶二聚體解體恢復原來的 DNA 結構，甚至一些接近死亡的菌體也會恢復基本的生活能力，但它們中的某些代謝失調現(xiàn)象不一定能得到調整，即群體中那些突變體將保留下來，提高了突變率。4.4瓊脂塊大通量篩選突變菌株的一般過程？答：將誘變后的菌懸液涂布培養(yǎng)，每皿控制 3050個菌落，適溫培養(yǎng)到剛剛長出針尖樣菌落 還未產(chǎn)生抗生素或酶 用內徑為 6mm 的打孔器，將菌落連同下面的瓊脂培養(yǎng)基一起取出，轉移到無菌的空白平皿內適溫培養(yǎng)到所有菌落的產(chǎn)物達到高峰期，將瓊脂塊移到檢定板上，溫育，測定并比較形成的抑菌圈或水解圈的大小

14、，挑出高產(chǎn)菌株（可淘汰95%的低產(chǎn)菌株）4.5檢出營養(yǎng)缺陷突變菌株的方法？答：、逐個檢出法 將處理液在 CM 平板上培養(yǎng)分離 將菌落用無菌牙簽一一對應地點種在 MM、CM 平板上相應的位置 培養(yǎng)一段時間后，逐個對照，在 CM 上生長而在 MM 上不長的菌株，初步認為是營養(yǎng)缺陷型菌株、夾層檢出法 先在培養(yǎng)皿內倒一層 MM 作底層 冷凝后，再倒一層含菌的MM 冷凝后，在倒一層MM 培養(yǎng)一段時間，在長出菌落的部位在皿底做記號 在上面再加一層 CM 培養(yǎng)一段時間，找出新長出的菌落，即可能是營養(yǎng)缺陷型、限量補充檢出法 將經(jīng)過處理的菌液接種在含有微量蛋白胨（ 0.001%) 的 MM 上培養(yǎng) 野生型迅速長

15、成大菌落，而營養(yǎng)缺陷型只能緩慢生長，形成小菌落、影印培養(yǎng)法 與逐個檢出法類似，但操作簡單得多，用滅菌的絨布制成“印章”，在一塊涂布了菌液并培養(yǎng)出菌落的CM 平板上印一下，依次轉接到一塊 MM 和一塊 CM 平板上，觀察菌落的生長情況，可以初步判斷出營養(yǎng)缺陷型菌株4.6反饋抑制和反饋阻遏的不同點？答：反饋抑制是終產(chǎn)物對代謝過程中酶的抑制是在酶的水平，反饋阻遏是合成代謝的相關酶的基因組成操縱子，其表達受到終產(chǎn)物的阻遏，是在基因的表達水平。反饋抑制的特點是快、有效、經(jīng)濟、直接，反饋阻遏的特點是反應較慢，但很經(jīng)濟有效。4.7什么是結構類似物？答：結構類似物，又稱代謝拮抗物，是指那些在結構上和代謝終產(chǎn)物相似可以起到代謝物所具有的調節(jié)作用 即與變構酶的調節(jié)中心結合而抑制酶的活性，或者與阻遏蛋白結合激活阻遏蛋白。 不具備其生理活性 由于不能摻入細胞，其反饋調節(jié)作用不會被解除。4.8溫敏突變株的篩選步驟？答： 出發(fā)菌株 誘變劑 后培養(yǎng)，富集培養(yǎng) 在非許可溫 對絲狀菌體或培養(yǎng)， 在培養(yǎng)基中添度下培養(yǎng)， 孢子可將其在 加H3-氨基酸，在添加抗生 非許可溫度下 非許可溫度下培素，殺死野 野生型成長成菌 養(yǎng)，野生型的在生生菌株 絲，通過過濾除去 長