諸葛健工業(yè)微生物育種學復習思考題參考答案

DNADNA四種脫氧核苷酸、引物、DNA聚合酶、模板鏈。子有哪幾種?大腸桿菌存在兩類終止子： (1)不依靠于ρ因子的終止子，或稱為簡潔終止子。能形成發(fā)夾構造外，在終點前還有一系列(6個)尿苷酸；回文對稱區(qū)通常有一段富含G-C的序列寡聚U序列可能供給信號使RNA聚合酶脫離模板rU-dA組成的RNA-DNA雜交分子具有特別弱的堿基配對構造；當聚合酶暫停時，RNA-DNA雜交分子解開，轉錄終止。 文構造之后也沒有寡聚U，必需在ρ因子存在時才發(fā)生上，借助水解NTP獲得的能量沿RNA鏈發(fā)生暫停，ρ因子追上酶，ρ因子與酶相互作用，造成RNA釋放。ρ因子與RNA聚合酶一起從DNA上脫落，轉錄終止。蛋白質翻譯的終止密碼子有UAA、UAG、UGAβ-半乳糖苷酶基因是否在任何狀況下都表現(xiàn)為高水平的轉錄。不是，乳糖操縱子不僅有反式作用元件〔乳糖阻遏子〕還受順時作用因子〔DNA序列如啟動子等〕的調控。LACCAP的表達水平。移框突變是指三聯(lián)體密碼的閱讀方式轉變，造成蛋白質氨基酸排列挨次發(fā)生改變，其后果是翻譯出的蛋白質可能完全不同。因此這個不肯定。假設移碼后，都不肯定有活性。轉座子(TransposonDNA因組中通過轉錄或逆轉錄，在內(nèi)切酶的作用下，在其他基因座上消滅。轉座子的這種行為，與假基因的消滅頗有相像甚至一樣之處。有些科學家將后者視為[1]。轉座子的覺察，證明白基因組并不是一個靜態(tài)的集合，而是一個不斷在轉變自身構成的動態(tài)有機體。依據(jù)轉IIIDNA座子跳動而插入到某個功能基因時，就會引起該基因的失活，并誘導產(chǎn)生突變型，而當轉座子再次轉座或切離這一位點時，失活基因的功能又可得一恢復。遺傳分析可確定某基因的突變是否由轉座子引起。由轉座子引起的突變便可以轉座子DNA為探針，從突變株的基因組文庫中釣出含該轉座子的DNA片段，并DNA因組文庫，最終得到完整的基因。T-DNA入突變，并進而分別基因，因此大大提高了分別基因的效率。轉座子標簽法的主要步驟是:工業(yè)微生物，(3)轉座子插入突變的鑒定及分別轉座子在目標工業(yè)微生物的活動性能檢測對轉座子插入引起的突變體，利用轉座子序列作探針，分別克隆目的基因。名詞解釋:RNA〕中的核苷酸序列突然發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。突變型：由于突變體中DNA堿基序列的轉變，所產(chǎn)生的的等位基因及的表現(xiàn)型稱為突變型。染色體構造的轉變，多數(shù)是染色體或染色單體遭到巨大損傷產(chǎn)生斷裂，而因。DNA數(shù)幾對核苷酸的缺失、插入或置換，分為堿基置換〔轉換和顛換〕和移碼突變?！侧奏ぁ乘脫Q。DNA〔嘧啶〕被一個嘧啶〔嘌呤〕所置換。同義突變：由于遺傳密碼的簡并性，突變后的密碼子編碼的仍是同一種氨基酸。堿基序列發(fā)生轉變而氨基酸序列未發(fā)生轉變的隱蔽突變。由于突變后的密碼子代表另一種氨基酸，從而造成個別堿基的轉變導致多肽鏈上某個氨基酸為另一種氨基酸所取代。突變后的密碼子變成終止密碼子，是一類是引起遺傳性狀轉變的突變。移碼突變：在DNA序列中由于一對或少數(shù)幾對核苷酸的插入或缺失，而使其后變。一般只引起一個基因的表達消滅錯誤。在某一條件下具有致死效應，而在另一條件下沒有致死效應的突變型。如：溫度敏感突變型。突變基因通過再次突變回復到野生型基因的表型性狀。表型不發(fā)生轉變的基因突變，包括同義突變和氨基酸序列發(fā)生轉變而不影響蛋白質功能的錯義突變。一世代〔1〕中產(chǎn)生突變株的數(shù)目來表示。轉座因子：細胞基因組中能夠從一個位置轉移到另一個位置的一段DNA序列，〔E.coliMu〕等。幾乎所以生物都有轉座因子存在。子或化學物質。誘變劑分為化學誘變劑、物理誘變劑和生物誘變劑三類。把經(jīng)紫外線照耀后的微生物馬上暴露在可見光下時，可明顯降低其死亡率的現(xiàn)象。其本質是一種酶促反響，在可見光〔300~500nm〕的活覺察光復活酶。切除修復：是生物體內(nèi)進展DNADNADNA聚合酶以及連接酶的協(xié)同作用下將嘧啶二聚體酶切除去，繼而重合成一段正DNADNA是一種越過損傷而進展的修復，不將模板上損傷堿基除去，而是通RecT=T，而分裂而稀釋。SOS在正常細胞中被關閉，僅在細胞受到重大損傷時激活的一種旁路修復系統(tǒng)，是唯一導致突變的修復。SOSDNA。表型的轉變落后于基因突變的現(xiàn)象。微生物通過自發(fā)突變或人工誘2〔segregationallag〕和生理性表型延遲〔physiologicallag〕。突變?；虍a(chǎn)物的缺陷型。體具有抗性的變異菌株。純合狀態(tài)的隱性致死都導致個體的死亡應的突變型。如：溫度敏感突變型調整突變型：喪失對某一基因或操縱子表達力量調整的突變型?！蔡攸c〕，即突變具有自發(fā)性，稀有性，隨機性，獨立性，可誘發(fā)性，可遺傳性，可逆性。位點和所產(chǎn)生的表型變化等方面都帶有比較明顯的隨機性。自發(fā)和不確定的?；鋵Φ腻e誤引起自發(fā)突變。C發(fā)地變T，DNAGC→ATDNADNA運動而造成堿基配對錯誤，修復系統(tǒng)的各種缺陷所導致的結果?！餐交蛳┐际剑被紻NA而表現(xiàn)出基因突變的自發(fā)性和隨機性。試述各種誘變劑的作用機制。有特異性誘變作用的化學誘變劑?為什么?不能找到具有特異性誘變作用的化學誘變劑，由于對于一般的化學誘變劑：堿基類似物、堿基修飾劑、移碼突變劑，均不具有特異性。DNA——〔修復作用〕——突變基因——〔轉錄、翻譯〕——表型〔二倍體顯隱性、環(huán)境〕1.由于損傷未修復導致細胞死亡，不會產(chǎn)生表型。2.通過錯誤的修復而固定損傷，細胞基因突變〔這種突變也可能是致死的〕，有可能產(chǎn)生表型轉變；3.原序列，不產(chǎn)生表型轉變。復，其結果如何?答：通常T=T是在DNA鏈上相鄰的嘧啶之間交聯(lián)而成的。這個二聚體對熱和酸TAA進展，以至在形成的鏈上有了一個轉變了的堿基序列。對DNA分子中的胸腺嘧啶二聚體主要有五種修復途徑：光復活、切除修復、重組修復、SOS〔photoreactivation〕：是一種高DNA嘧啶二聚體的修復②切除DNAUvr負責切除大量的胸腺嘧啶二聚體③重組修復系統(tǒng)：不將損傷堿基除去，而是通過復制后，經(jīng)染色體交換，使子鏈上的空隙部位不再正對T=T，而是面對正RecT=T造成的可怕的后果。④SOSDNADNAT=T的任何位置，數(shù)量太大，錯配修復和切除修復系統(tǒng)訂正一些，仍留有很多錯配T=T，并切除錯誤堿基實現(xiàn)模板的修復。光復活、切除修復和二聚體糖苷酶修復都是修復模板鏈，而重組修復是形成一條的模板鏈，SOS鏈。SOS修復是唯一導致突變的修復，其余的修復機制都是將DNA損傷恢復到DNA。即表型延遲，微生物通過自發(fā)突變或人工誘變而產(chǎn)生的基因型個體所表現(xiàn)出來的遺傳特性不能在當代消滅，其表型的消滅必需經(jīng)過2代以上的生殖復制。表型延遲的緣由有兩種：分別是分別性表型延遲和生理性表型延遲。分別性表型延遲〔segregationallag〕是突變基因由雜合狀態(tài)到純合狀態(tài)所造成的表型拖延。生理性表型延遲〔physiologicallag〕是由于基因產(chǎn)物的“稀釋”過程所造成的表型拖延。〔形態(tài)突變型、養(yǎng)分突變型、抗性突變型、致死突變型、條件致死突變型、產(chǎn)量突變型〕1.試述高產(chǎn)突變株誘變選育的一-般步驟及每步的目的及留意事項。12.同步生長狀態(tài)的旺盛的對數(shù)生長期而細胞內(nèi)又含豐富的內(nèi)源性堿基。密度。誘變處理目的用誘變劑處理動身菌株，誘發(fā)遺傳物質發(fā)生轉變，使突變基因穩(wěn)定，純合并表達，而且有利于消退表型延遲高產(chǎn)突變株的分別與篩選，經(jīng)過分別和篩選獲得高產(chǎn)突變株。養(yǎng)分缺陷型：是指喪失了合成一種或者多種必需的生長因子力量的菌株。他們應用：〔1〕阻斷代謝途徑，積存中間代謝產(chǎn)物阻斷分支代謝，轉變代謝流向，積存另一端代謝產(chǎn)物解除反響抑制，積存代謝產(chǎn)物利用滲漏缺陷型進展代謝調控育種試述養(yǎng)分缺陷型突變株選育的一般步驟及每步的目的及留意事項。(1〔選擇高劑量〕后培育：使突變基因穩(wěn)定，純合并表達，而且有利于消退表型延遲〔4〕檢出缺陷型：將缺陷型從群體中檢出分別養(yǎng)分缺陷型鑒定：確定該菌株是何種生長因子缺陷型中選出高產(chǎn)突變株方法的原理及適用對象。熱差異殺菌法：利用芽孢或者孢子比養(yǎng)分細胞更加耐熱的特點，將誘變處理細菌形成芽孢，吧芽孢在根本養(yǎng)分液中培育一段時間，然后加熱殺死養(yǎng)分體。-適用于產(chǎn)芽孢細菌，產(chǎn)其他孢子微生物抗生素法：饑餓培育〔耗盡細胞內(nèi)氮源，防止加抗生素后殺〕參加抗生素處理 素法用于酵母養(yǎng)分缺陷型濃縮濾法：野生型孢子在根本培育基中萌發(fā)生成菌絲體而養(yǎng)分缺陷型孢子則不能萌發(fā)通過過濾而除去菌絲體，剩余多為缺陷型孢子 絲狀微生物饑餓處理法：某些條件下濃縮雙缺陷突變株遏突變型?？狗错懸种仆蛔兪侵附獬朔错懸种频耐蛔冎?，可能由兩種機制產(chǎn)生。一種是變構酶的調整中心經(jīng)突變后發(fā)生構象的轉變，造成其與變構效應物〔終產(chǎn)物〕從而無法抑制變構酶的活力。另一種機制是變構酶的其它位點發(fā)生變化，造成其構象也不再發(fā)生足以造成酶活性下降或喪失的轉變。抗反響阻遏突變則可以通過以下緣由形成。一是相應的調整基因發(fā)生突變，所合成的阻遏蛋白不再能和輔阻遏物〔終產(chǎn)物〕結合，從而不能生成有活性的阻遏蛋白。或者突變后的阻遏蛋白即使能和輔阻遏物結合，也不能形成有活性的阻遏蛋白。二是操縱子中對應的操縱基因發(fā)生了突變，使其和阻遏蛋白的結合力量下降，或者完全喪失結合力量，從而也可以造成過量的輔阻遏物〔終產(chǎn)物〕不能關閉相關基因的轉錄與酶合成。 調整突變株可以通過篩選抗構造類似物突變和通過回復突變兩種方法篩選獲得。通過抗構造類似物突變株篩選抗反響調整突變株： 過回復突變篩選抗反響調整突變株：通過“原養(yǎng)型---養(yǎng)分缺陷型---原養(yǎng)型”選育途徑進展，養(yǎng)分缺陷型回復突變株的篩選方法是首先將野生型菌株通過誘變處理，篩選代謝終產(chǎn)物的缺陷型突變株，然后，再對該突變株進展誘變處理，用根本培育基篩選原養(yǎng)型回復突變，然后從這些原養(yǎng)型回復突變株中分別篩選能過量積存代謝終產(chǎn)物的突變株。簡述抗構造類似物突變株過量積存代謝產(chǎn)物的緣由。由于構造類似物和代謝終產(chǎn)物在構造上相像，它們和代謝終產(chǎn)物一樣，能夠與從而終止合成途徑中酶的合成。因此，可以起到代謝產(chǎn)物所具有的反響調整作用。但是，構造類似物不能像代謝產(chǎn)物那樣用于合成生物大分子，摻入細胞結構，因而在細胞中的濃度是不變的，其反響調整作用不能被解除。因此，在含有構造類似物的根本培育基中，由于構造類似物的存在，代謝終產(chǎn)物的合成被抑制。由于這種代謝產(chǎn)物是生長必需的，野生型細胞必定不能生長。而那些能在含有構造類似物的根本培育基中能夠生長的抗構造類似物突變株，之所以能夠生長，是由于它們解除了反響調整。構造類似物抗性突變可能是抗反響抑制突變株。由于酶的構造基因的突變，合成的酶的調整中心不再與構造類似物結合，使構造類似物失去了對該酶的反響抑制作用，細胞在突變酶的催化下合成代謝終產(chǎn)物供細胞生長所需，因此，能在構造類似物存在的狀況下生長。構造縱基因突變后不再與阻遏物蛋白-構造類似物復合物結合，都可以解除構造類似物的阻遏作用。抗構造類似物突變的實質是解除了反響抑制或反響阻遏，因此在這類突變株中，合成代謝途徑也不再受代謝終產(chǎn)物的反響調整，能夠在終產(chǎn)物過量積存的狀況下還不斷合成該產(chǎn)物，從而可以大大提高終產(chǎn)物的合成量。簡述抗構造類似物突變變株篩選的一般方法和應留意的問題。⑴一次性篩選法：將經(jīng)過誘變后培育的細胞直接涂布在含有肯定濃度構造類似〔藥物不很貴〕；加少量構造類似物，在抑菌圈內(nèi)長出的個別菌落即為抗構造類似物突變株。留意的問題：代謝產(chǎn)物或其構造類似物物的積存水平漸漸提高好。組成型突變株：原先只有在存在誘導底物時才能合成的誘導酶經(jīng)突變后，調整基因發(fā)生突變，不產(chǎn)生有活性的阻遏蛋白，或者操縱基因發(fā)生突變不再能與阻遏物相結合，從而成為在沒有誘導底物存在時也能產(chǎn)生大量誘導酶的突變株。篩選方法：⑴制造一種有利于組成型菌株生長而不利于誘導型菌株生長的培育條件，造成對組成型突變株的選擇優(yōu)勢；①限量誘導物恒化培育法掌握低于誘導濃度的誘導物作碳源進展恒化連續(xù)培育。誘導型菌株生長極弱，而變異株由于能產(chǎn)分解底物的酶而得以生長。通過連續(xù)不斷參加穎基質，野生型就會被“洗出”，組成型突變株就被不斷“濃縮”，最終到達能分別的濃度。②循環(huán)培育法在一個不含誘導物培育基上和一個含誘導物作唯一碳源或氮源的培育基上進展循環(huán)培育時，就能使組成型突變株在生長上占優(yōu)勢，而予以選出。③誘導抑制劑法誘導物作唯一碳源或氮源，添加誘導抑制劑，只有變異株能合成酶利用底物進展生長④低誘導力量底物培育法利用誘導力量很生長，從而可以篩選出組成型突變株。⑵選擇適當?shù)蔫b別培育基，直接在平板上識別兩類菌落，從而把組成型突變株選擇出來。①平板菌落識別法直接選擇出組成型突變株。何謂抗降解代謝阻遏突變型?如何進展篩選?在微生物代謝中，一些易分解利用的碳源或氮源及其降解代謝產(chǎn)物阻遏與較難分解的碳氮源利用相關的酶的合成，稱為降解代謝物阻遏效應。篩選方法(1)抗碳源降解代謝物阻遏突變株的篩選常承受選育抗葡萄糖構造類似物突變株的方法篩選抗碳源降解代謝物阻遏突變型。(2)抗氮源降解代謝物阻遏突變株的篩選氮源降解代謝物阻遏主要是指分解含氮底物的酶受快速利用氮源的阻遏。解除這種阻遏的方法是篩選氨構造類似物和氨基酸構造類似物抗性突變株，甲胺是最常 用的氨構造類似物。量。舉例說明而影響磷脂的合成和細胞膜構造的完整性，所以在發(fā)酵過程中添加生物素可以轉變細胞膜的通透性的重要組成成分。因此油酸的缺陷型將由于失去合成油酸的力量而不能合成磷脂，進而將影響細胞的完整性和通透性油的力量而不能合成磷脂，進而將影響細胞通透性突變株，其中細胞膜構造或功能的缺損就是形成溫度敏感突變株的重要緣由。因此可以通過選育因細胞膜構造或功能而形成的溫度敏感突變株，在生長階段完畢后通過調整發(fā)酵溫度來掌握細胞膜透性，從而增加產(chǎn)物的產(chǎn)量。胞膜構造不完整的突變細胞，因此可以選育對溶菌酶敏感突變株提高細胞膜透性突變的結果，而使其群體中原有的一系列生物學性狀減退或消逝的現(xiàn)象。菌種退化的表現(xiàn)：原有的典型性狀變得不典型；生長速度緩慢，產(chǎn)孢子越〔抗噬菌體，抗低溫〕力量減弱；致病性下降；遺傳標記喪失菌種退化的緣由：①基因突變是引起菌種退化的主要緣由；②誘變后菌株本身不純；③傳代次數(shù)是加速退化的一個重要緣由；防治方法a.進展充分的后培育及分別純化。b.增加突變位點，削減基因回復突變的幾率：a.b.制造適宜的培育條件；c.利用不易退化的細胞傳代；d.承受有效的菌種保藏方法③從菌種治理的措施上考慮:復壯定期對保藏菌種分別純化，淘汰已退化細胞；定期對發(fā)酵液進展分別篩選，選取自發(fā)性突變的細胞—生產(chǎn)育種何謂菌種復壯，如何進展？退化的的群體中選出尚未退化的個體，以到達回復原株固有性狀的措施。這種復壯工作以及需要分別篩選多少菌株。純種分別方法有四種，即涂布平板分別，傾注平板分別，平板劃線分別法和組適合生產(chǎn)要求的菌株。篩選工作一般分為初篩和復篩，初篩以量為主，對全部分別菌株進展略粗放的生產(chǎn)性能測試，選出其中10%～20%生產(chǎn)潛力較大菌株。10%～20%的優(yōu)秀菌株在此進展復篩，復篩課重復屢次直至選出最優(yōu)秀的幾個菌株。名詞解釋：轉化：受體細胞直接吸取暴露的外源DNA并與其自身遺傳物質發(fā)生重組的過程。感受態(tài)：細胞能從四周環(huán)境中吸取DNA的一種生理狀態(tài)。經(jīng)轉化得到的重組子。普遍性轉導：能傳遞供體細菌染色體上任何基因的轉導。只能傳遞染色體上原噬菌體特定位點四周少數(shù)基因的轉導。轉導顆粒：在噬菌體成熟階段，負責包裝噬菌體DNA的酶間或誤將宿主DNA片誘導，也可以通過裂解反響得到。轉導噬菌體：切離的噬菌體DNA正常地復制與包裝成噬菌體顆粒，由此形成了只能通過誘導溶源性得到。被轉導的宿主細胞叫作轉導子。經(jīng)轉導顆粒引入的野生型供體基因，在受體細胞內(nèi)既不進展交換、整合和復制，也不快速消逝，而是僅表現(xiàn)為穩(wěn)定的轉錄、翻譯和性狀表達。轉染：專指感受態(tài)的大腸桿菌細胞捕獲和表達噬菌體DNA分子的生命過程。程。并存有兩個不同遺傳性狀的核細胞。在有絲分裂過程中，同源染色體間發(fā)生的交換，從而導致局部基因的純合化。單元化：在有絲分裂過程中一再發(fā)生染色體不分開行為從而形成單倍體的過程。何謂基因重組？原核微生物和真核微生物有哪些基因重組形式？DNA交換和重排的過程。Hfr*FF+*F-雜交HfrF－FHfr復制，并將一條染色體母鏈轉移至受體細胞。HfrDNAHfr，F(xiàn)-細胞可獲得來自于供體的FF－性質。FF＋細胞。整合過程可分為兩步：①結合配〔F＋〕細胞外表性纖毛的游離端與受體細胞〔F－〕接觸，：traYΙoriT并將其中的一條鏈切開，F(xiàn)5’末端為首通過細胞質橋通道F－DNAF試區(qū)分真菌的有性雜交和準性雜交試述普遍性轉導中轉導顆粒和轉導子的形成機制成。〔包括溫順性和烈性〕侵染宿主細胞，噬菌體DNA〔包括烈性噬菌體的直接裂解及原噬菌體被激活〕DNA〔供體〕DNADNADNA進噬菌體頭部，這樣就得到了轉導顆粒。DNA〕注入受體中。這樣受體中就有了供體的DNA，即轉導子。假設其中供體DNA不整合、不交換、不復制，但可DNADNA得完全轉導子。試述局限性轉導中轉導噬菌體和轉導子的形成機制局限性轉導是以溫順性噬菌體為介導的，僅能將原噬菌體特定位點四周的少數(shù)基因傳遞給受體細胞的轉導方式。它可分為轉導噬菌體的形成和轉導子的形成兩個階段?！?〕轉導噬菌體的形成機制—溶原性細菌被某些條件誘導，使DNADNADNADNA上，然后不正常的噬菌體DNA被包裝進噬菌體頭部，這樣就形成了轉導噬菌體?！?〕到受體DNA上，則形成不穩(wěn)定的轉導子。假設其與受體DNA重組交換，則形成穩(wěn)定的轉導子。試述原生質體融合育種的特點及步驟具有一些傳統(tǒng)育種所沒有的優(yōu)勢。36步驟：親緣近一點ph，溫度適當?shù)臈l件下，處理對數(shù)期細胞，菌體最好要進展預處理〔PEG，電場〕誘導親株原生質體融合再生融合的原生質體：選擇適當?shù)臐B透壓，再生培育基，培育條件篩選融合子：進展數(shù)代培育，依據(jù)親本的遺傳標記篩選融合子何謂核酸內(nèi)切酶？怎樣分類？用途最廣的為哪種類型？是一類能夠識別雙鏈DNA分子中的某種特定核苷酸序列，并由此切割DNA雙鏈構造的核酸限制性內(nèi)切酶。依據(jù)酶的功能、大小和反響條件，及切割DNA的特點分為Ⅰ型酶，Ⅱ型酶和Ⅲ型酶，其中應用最廣的是Ⅱ型酶。DNADNA分子的特異切割〔2〕DNARNA”-OHdNTPDNADNApolⅠ逐個將的聚合作用〔3〕堿性磷酸酶：催化核酸分子脫5’DNARNA5’-P5’-OHcDNA夾構造的處理〔5〕RNADNA〔6〕DNADNA〔