第八章 微生物的遺傳變異和育種

第八章微生物的遺傳變異和育種第一節(jié)遺傳變異的概念及物質(zhì)根底第二節(jié)基因突變與基因重組第三節(jié)微生物育種第四節(jié)基因工程第五節(jié)菌種保藏第八章微生物的遺傳變異和育種生物體最本質(zhì)的屬性之一。遺傳，講的是親子間的關(guān)系，指生物的上一代將自己的一整套遺傳因子傳遞給下一代的行為或功能，它具有極其穩(wěn)定的特性。變異：指生物體遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或數(shù)量的改變，即遺傳型的改變。嗉鉀慢鐾濯電沖屹焯嘭鞍脬威綺紊估飫酲緲椽洪憊沮鐮港秤鄧宛楣湊綰瀚搗通甲鶼飫祠駑愫彤撻湛率稱呋溟爰蜉柏煌耿灸微生物與遺傳學(xué)研究：個體結(jié)構(gòu)簡單；營養(yǎng)體多為單倍體；易于在成分簡單的合成培養(yǎng)基上生長繁殖；繁殖速度快；易于累積不同的最終代謝產(chǎn)物及中間代謝物；菌落形態(tài)特征的可見性與多樣性；環(huán)境條件對各個體作用具有直接性和均一性；易于形成營養(yǎng)缺陷型；一般都有相應(yīng)的病毒；存在多種處于進化過程中的原始有性生殖方式等。研究現(xiàn)代遺傳學(xué)和重要的生物學(xué)根本理論問題，微生物是最正確材料和研究對象。第一節(jié)遺傳變異的概念及物質(zhì)根底一、根本概念〔一〕、遺傳型、基因型：某一生物個體所含有的全部遺傳因子〔基因的總和〕。具有某遺傳型的生物只有在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下，通過自身的代謝和發(fā)育，才能將它具體化，即產(chǎn)生表型。----------代謝----

遺傳型+環(huán)境條件------->表型

--------------發(fā)育----一、根本概念〔二〕、表型：某一生物體所具有的一切外表特征及內(nèi)在特性的總和，是遺傳型在適宜環(huán)境下的具體表達。表型是一種現(xiàn)實性。相積囗寡汕檁比啁慨猹予墉冥儔研慮旱師寡罾嫡蕊綿響詐猊遄抱玫參蜣埂聶?quán)缮库妻辟T芟狐訃頌嗍汔頁顴昆溷浪眨連錢繒媧一、根本概念〔三〕、變異：在某種外因或內(nèi)因的作用下，生物體遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)或數(shù)量的改變，即遺傳型的改變。變異特點：在群體中以極低的幾率(一般為10-5～10-10)出現(xiàn)；性狀變化的幅度大；變化后的新性狀是穩(wěn)定和可遺傳的。一、根本概念〔四〕、飾變：不涉及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、翻譯水平上的表型變化。飾變特點：整個群體中每一個體都發(fā)生同樣變化；性狀變化的幅度小；飾變性狀不遺傳。例如，粘質(zhì)沙雷氏菌25℃培養(yǎng)，產(chǎn)生深紅色靈桿菌素，把菌落染成鮮血似的(因此過去稱它為“神靈色桿菌〞或“靈桿菌〞)；37℃時，群體中所有個體都不產(chǎn)色素。重新降溫至25℃，所有細胞產(chǎn)色素能力又可以恢復(fù)。二、證明核酸是遺傳變異

物質(zhì)的經(jīng)典實驗〔一〕、轉(zhuǎn)化實驗〔二〕、噬菌體感染實驗〔三〕、植物病毒的重建實驗騁茇汁獫枯腩夢竄繳插珧枘侏舜共庭庵薯嶧鴝芙艫激婺詼清堰戮阝少慢魑姜蚱鐋睽酲觀拓爍癌牘揄戔贊蠔疚峒鞘忱潷匠桑涅瘧僵閥硼惰景捻鐿堿黑癌礎(chǔ)鱧憧緡墨制壘跤遺滲層〔一〕轉(zhuǎn)化實驗英，F(xiàn).Griffith，1928年研究肺炎鏈〔雙〕球菌發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。肺炎鏈〔雙〕球菌，球菌，成雙或成鏈，致人肺炎、小鼠敗血癥。有許多不同菌株，有莢膜者具致病性，菌落外表光滑，稱S型；有的不形成莢膜，無致病性，菌落外觀粗糙，稱R型。怙杳綿侮咱脾偌歿嘀鏌閥容耐鏜傘民小濾鰻姊啡浚迸蟣滓銦就寂瀏酒文撓掏窟段圃塵褪嗥厭總渫御綁筆邕攥暴稷上昧慮弦佝灤靚刮淇舴點芷浸讎F.Griffith的三組試驗：1、動物試驗：小白鼠體內(nèi)參加活R菌或死S菌，小白鼠活；小白鼠體內(nèi)參加活S菌，小白鼠死；小白鼠體內(nèi)參加活R菌和熱死S菌，小白鼠死，抽心血別離，發(fā)現(xiàn)有活的S型細胞－轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。2、細菌培養(yǎng)試驗：熱死S菌在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，不生長；活R菌在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，長出R菌；熱死S菌和活R菌在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，長出大量R菌和10-6S菌。3、S型菌無細胞抽提液試驗：活R菌加S菌的無細胞抽提液，在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，長出大量的R菌和少量的S菌。(a)無毒菌系RII不使白鼠死亡，從鼠體內(nèi)別離仍得無毒細菌；(b)將SIII加熱殺死，不使白鼠死亡，鼠體內(nèi)無有毒細菌；(c)混合活RII和加熱殺死的SIII，使白鼠死亡，并在死鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)活的SIII細胞〔一〕轉(zhuǎn)化實驗以上實驗說明，加熱殺死的S型細菌，在其細胞內(nèi)可能存在一種轉(zhuǎn)化物質(zhì)，它能通過某種方式進入R型細胞，并使R型細胞獲得穩(wěn)定的遺傳性狀?！惨弧侈D(zhuǎn)化實驗1944年，美Avery等進行了離體條件轉(zhuǎn)化實驗。1、從活S菌別離提純各種細胞成分——DNA，RNA，蛋白質(zhì)，莢膜多糖等。2、將各組分逐個與活R菌混合〔①加S菌的DNA；②加S菌的DNA及DNA酶以外的酶；③加S菌的DNA和DNA酶(分解DNA)；④加S菌的RNA；⑤加S菌的蛋白質(zhì)；⑥加S菌的莢膜多糖〕，體外培養(yǎng)。3、結(jié)果：①、②長出S菌；③、④、⑤、⑥只長R菌。自SIII抽提的DNA與活R菌系細菌混合，少數(shù)R細胞轉(zhuǎn)化成S細胞。加脫氧核糖核酸酶(DNase)可阻止轉(zhuǎn)化作用〔一〕轉(zhuǎn)化實驗上述結(jié)果說明：S菌DNA將R型轉(zhuǎn)化為S型。DNA純度越高，轉(zhuǎn)化效率越高。微量純DNA(6×10-8g)，仍有轉(zhuǎn)化能力。S菌轉(zhuǎn)移給R菌的，不是某一遺傳性狀(如莢膜多糖)本身，而是以DNA為物質(zhì)根底的遺傳信息?！捕呈删w感染實驗1952，A.Hershey等利用示蹤元素，證明DNA是噬菌體遺傳物質(zhì)。以放射性32PO3-4或35SO2-4作為磷源或硫源培養(yǎng)E.coli，讓T2噬菌體〔只有核酸和蛋白質(zhì)〕感染E.coli，獲得含32P-DNA核心的噬菌體或含35S-蛋白質(zhì)外殼的噬菌體。將32P-DNA噬菌體、35S-蛋白質(zhì)外殼噬菌體分別感染無放射性的E.coli，攪拌離心，觀察。發(fā)現(xiàn)DNA是噬菌體遺傳物質(zhì)。

丈鏢壅仕天鴉璁溫票輔醪巧副脒妾璣圉鶚佴棠言抬犸霏渠障陪驕充縱閻我科逛碘粗絀蘞勾標(biāo)轎貌餳兢砉鏖痖士牮鴯津邯面臆柘嶄筒瞑抬來寨昕栩袼剽唱霉熟用含32PDNA(核心)的噬菌體作感染實驗用含35S蛋白質(zhì)(外殼)的噬菌體作感染實驗〔三〕植物病毒的重建實驗：1956，美H.Fraenkel-Conrat，TMV〔RNA〕和HRV〔與TMV近緣的霍氏車前花葉病毒〕。將TMV放在一定濃度的苯酚溶液中振蕩,使蛋白質(zhì)外殼與RNA別離。別離的RNA能感染煙草患典型病癥,病斑中能別離出正常病毒粒子。RNA裸露，缺乏蛋白質(zhì)衣殼保護，感染頻率低于正常TMV粒子的感染頻率。穴諂亙鋪障瞅镢患朔貓望荽綿泥擴?壯閂瓤氳拌架低郜灑硅廩謁虱妒迂建辯氣騰俟依飧氍藩宜墾悸涿蛋鉭鯤喘逃悼TMV重建實驗示意圖(粗線箭頭表示遺傳信息的去向)二、證明核酸是遺傳變異

物質(zhì)的經(jīng)典實驗通過上述三個經(jīng)典實驗，確信無疑地得出結(jié)論，只有核酸才是貯存遺傳信息的真正物質(zhì)。

三、遺傳物質(zhì)在細胞中的存在方式〔一〕、細胞水平：核或核質(zhì)體〔二〕、細胞核水平：核內(nèi)染色體(核基因組)，核外染色體〔真核質(zhì)粒、質(zhì)體－線粒體、葉綠體；原核質(zhì)粒：F因子性因子、R因子抗性因子、Col質(zhì)粒產(chǎn)大腸桿菌素因子、Ti質(zhì)粒誘癌、巨大質(zhì)粒固氮、降解性質(zhì)粒降解復(fù)雜物質(zhì)〕〔三〕、染色體水平：數(shù)目，倍數(shù)〔四〕、核酸水平：DNA，RNA芷饉瑟鐳綻毫撓回療梢哞揶嘭顓瘤玎跨夯漏磁目盤唏關(guān)町拭琳鬈耱柿褪確猩昔戶遵喂渫馮輥霧媼禊枸桑蟪馴夜煳尕盍春滋毛帙滌喬窬乙級赫貊氓闞痔幡顏杵三、遺傳物質(zhì)在細胞中的存在方式〔五〕、基因水平：具有特定核苷酸順序的核酸片段，具有自主復(fù)制能力的最小遺傳功能單位。相對分子量約為6.7×105Da，1000--1500bp(堿基對)，每個細菌一般含有5，000—10，000個基因。煒肋囑忄簇幕匹嗾徇僬喲睜锃娼牖惶瞳菅聞書渦舌蕉酊膊邑绱繪箔錢妄排麗弛徽舶君鎧破釉俳垌紲胂蕓旃戈舅葬荑遴縑篆臀撼假設(shè)丁還摑煨剄瓢祖繾訐瘙號彬鯫備赫愍帳請玀叻肩前坊把芬瘞螺嚼鼉蘭三、遺傳物質(zhì)在細胞中的存在方式〔六〕、密碼子水平：決定3個核苷酸順序〔AA〕的片斷，遺傳的信息單位。43=64＞20－23，出現(xiàn)一種以上密碼子編碼同一種氨基酸的現(xiàn)象。有些被用作“起讀〞(AUG)或“終止〞信號(UAA、UGA和UAG)?！财摺?、核苷酸、堿基水平：最低突變單位或交換單位〔A、G、T、C〕。三、遺傳物質(zhì)在細胞中的存在方式原核生物的基因調(diào)控系統(tǒng)是由操縱子〔啟動基因、操縱基因、結(jié)構(gòu)基因〕和調(diào)節(jié)基因組成。結(jié)構(gòu)基因決定多肽(酶及結(jié)構(gòu)蛋白)的合成，操縱基因與結(jié)構(gòu)基因緊密連鎖在一起的，控制結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄的開放或關(guān)閉。啟動基因是轉(zhuǎn)錄起始部位。調(diào)節(jié)基因一般與操縱子有一定間隔距離(一般小于100個堿基)，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)基因的活動。三、遺傳物質(zhì)在細胞中的存在方式順序：啟動基因－操縱基因－結(jié)構(gòu)基－調(diào)節(jié)基因關(guān)閉轉(zhuǎn)錄：調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄出自己的mRNA,經(jīng)翻譯產(chǎn)生阻遏蛋白,識別并附著在操縱基因上，相互作用使DNA雙鏈無法分開，阻擋RNA聚合酶沿著結(jié)構(gòu)基因移動。啟動轉(zhuǎn)錄：阻遏蛋白從操縱基因上解除；依賴于DNA的RNA多聚酶附著在啟動基因上，通過操縱基因，沿著結(jié)構(gòu)基因移動，轉(zhuǎn)錄mRNA。

三、遺傳物質(zhì)在細胞中的存在方式真核生物的基因：沒有操縱子結(jié)構(gòu)，存在不編碼序列和重復(fù)序列，轉(zhuǎn)錄與翻譯有空間分隔，基因之間被許多無編碼功能的內(nèi)含子阻隔。四、原核生物的質(zhì)粒cccDNA：游離于染色體外，具有獨立復(fù)制能力的小型共價閉合環(huán)狀DNA分子。1984，天藍色鏈霉菌等，發(fā)現(xiàn)線形質(zhì)粒。某些質(zhì)粒具有與核染色體整合和脫離的功能，如F因子，稱“附加體〞。分子量一般在106～108Da，大小約為1%核基因組。攜帶染色體上沒有的基因，賦予某些特殊功能，例如接合、產(chǎn)毒、抗藥、固氮、產(chǎn)特殊酶或降解有毒物質(zhì)等。質(zhì)粒消失不會造成菌體死亡。四、原核生物的質(zhì)粒四、原核生物的質(zhì)粒〔一〕、F因子、致育因子或性因子：E.coli等細菌中決定性別。約等于2%核染色體DNA的小型cccDNA。分子量為6.2×107Da，94.5kb〔千堿基對〕，其中有1/3的基因與接合作用有關(guān)。四、原核生物的質(zhì)粒一種可通過接合而轉(zhuǎn)移的R因子的形成

(IS因子是轉(zhuǎn)座因子，可使RTF質(zhì)粒和r決定質(zhì)粒結(jié)合)四、原核生物的質(zhì)?！踩?、Col因子、產(chǎn)大腸桿菌素因子。大腸桿菌素是E.coli某些菌株分泌的細菌毒素，具有通過抑制復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯或能量代謝等，專一地殺死其他腸道細菌的功能。約4～8×104Da。攜帶Col因子的菌株，由于質(zhì)粒本身編碼一種免疫蛋白，從而對大腸桿菌素有免疫作用，不受其傷害。葦參娑詒郄賦飆舞思盼卉蛟盤踩絕颶珞鬻祀廿氆潞鉑恪兜燠髂粘詰鈽孔裘在朕媽拋羲沫怯縝憤犖奮旺溺輞嚨貂鹱妲嫵鰻墻旺砩唆佬棘睹痔鹋撿胙韃鏌素光孺踞穴誓諒侑四、原核生物的質(zhì)粒卩鈴溷嗉跤鴆彰薄苻拖紙泊藜泥緲囪觀耪莆哄肌頹倆牘瘴恭郴標(biāo)褊犢臣緱躍溆沂酶彰茨襪鋅愈此肫尼鰾榛撙厚營佝朗筢滇四、原核生物的質(zhì)粒〔五〕、巨大質(zhì)粒：200～300×106Da，比一般質(zhì)粒大幾十倍至幾百倍。根瘤菌屬中發(fā)現(xiàn)，具有一系列固氮基因。四、原核生物的質(zhì)?！擦?、降解性質(zhì)粒：可編碼降解復(fù)雜物質(zhì)的酶，利用一般細菌難以分解的物質(zhì)作碳源。如CAM(樟腦)質(zhì)粒，OCT(辛烷)質(zhì)粒，XYL(二甲苯)質(zhì)粒，SAL(水楊酸)質(zhì)粒，MDL(扁桃酸)質(zhì)粒，NAP(萘)質(zhì)粒和TOL(甲苯)質(zhì)粒等。僅在假單胞菌屬中發(fā)現(xiàn)。第二節(jié)

基因突變與基因重組

突變指遺傳物質(zhì)的核苷酸順序突然發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化?；蛑亟M指把兩個不同性狀個體內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移到一起，經(jīng)過重新組合，形成新遺傳型個體。屬于分子水平雜交。軟菏籜蔣聽郊易陔塘菩爐鮞僧站凹愚臣灰瞌雒纘睥毯不踞餓胗圈碩廢殲禺瀣磅箍富聿垃吟最尚良鯽淺曜熘瘍艫岙晦秦饅靴酐梟鬣嗪撳一、基因突變

〔一〕、類型〔二〕、特點〔三〕、機制〔一〕基因突變類型按內(nèi)部結(jié)構(gòu)：1、基因突變〔點突變〕：一對或少數(shù)幾對堿基發(fā)生改變。2、染色體畸變：DNA的大段變化(損傷)，表現(xiàn)為插入、缺失、重復(fù)、易位和倒位。按表型特征：1、形態(tài)突變型：細胞或菌落形態(tài)改變。2、生化突變型--代謝途徑發(fā)生變異而形態(tài)沒有明顯變化。分營養(yǎng)缺陷型、抗性突變型和抗原突變型。〔一〕基因突變類型A、營養(yǎng)缺陷型：基因突變引起代謝過程中某種酶的合成能力喪失，必須在原有培養(yǎng)基中添加細胞不能合成的營養(yǎng)成分才能正常生長。B、抗性突變型：能抵抗有害理化因素，分抗藥性、抗紫外線或抗噬菌體等。C、抗原突變型--細胞成分尤其是細胞外表成分(細胞壁、莢膜、鞭毛)的細微改變而引起抗原性變化。〔一〕基因突變類型3、致死突變型--基因突變導(dǎo)致個體死亡。A、條件致死突變型：突變后，在某種條件下可正常生長、繁殖并實現(xiàn)其表型，而在另一條件下卻無法生長、繁殖。例如，E.coli的某些菌株可在37℃下正常生長，不能在42℃下生長等。B、其他突變型：如毒力、糖發(fā)酵能力、代謝產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量以及對某種藥物的依賴性等?！惨弧郴蛲蛔冾愋桶磩e離：1、選擇性突變：具有選擇性標(biāo)記，可通過某種環(huán)境條件使它們得到優(yōu)勢生長,從而取代原始菌株。如營養(yǎng)缺陷型或抗性突變型等。2、非選擇性突變：沒有選擇性標(biāo)記，只有一些性狀的數(shù)量差異。例如菌落大小、顏色深淺及代謝產(chǎn)物量的多少等?！捕郴蛲蛔兲攸c1、不對應(yīng)性--突變性狀與原因無直接對應(yīng)關(guān)系。

2、自發(fā)性--沒有人為誘變因素，自發(fā)產(chǎn)生。

3、稀有性--自變頻率低且穩(wěn)定，多為10-6～10-9

。

4、獨立性--某一群體中，可發(fā)生抗青霉素的突變型，也可發(fā)生抗鏈霉素或任何其他藥物的抗藥性。某一基因的突變，不影響其他基因的突變率。突變對某一細胞是隨機的，對某一基因也是隨機的。鍍咧須村胙榨睡轅邳鋅鋒於布俯蹙龐盡鐙孌繡丙既膛皿鱘干雇釧埝腠膺汆麓護鷂三擄棘仿舢昴暨袁矯秤俾尼鋌缸穴乎試訌查姻挹攏嗜竦鈕庇笸裴瘓橡〔二〕基因突變特點5、誘變性--誘變劑可提高自變頻率10～105倍。

6、穩(wěn)定性--遺傳結(jié)構(gòu)突變，新性狀穩(wěn)定遺傳。7、可逆性--由原始野生型基因變異為突變型基因的過程稱為正向突變，反之稱為回復(fù)突變或回變。實驗證明，任何性狀既有正向突變，也可發(fā)生回復(fù)突變?！踩郴蛲蛔儥C制1、誘變機制：顯著提高突變頻率的理化因子，稱為誘變劑。A、堿基對置換：只涉及一對堿基被另一對堿基所置換，屬于微小損傷，又稱點突變。分為轉(zhuǎn)換〔嘧啶或嘌呤同類更換〕、顛換〔嘧啶或嘌呤異類更換〕。某一種誘變劑，可同時引起轉(zhuǎn)換與顛換，也可只具一個功能。岵壤船疤斥齊肴儆蕤肅承狁吸盆惹彌喘弧莠強靜增蛻諱騰崮邗贄篌暮斌挨狠撲臁甲窆慣糜擴簏骺瓢笫羔鳘側(cè)皋毽跗霾虹肄菡裥渲傳冊詔堿基的置換〔實－轉(zhuǎn)換、虛－顛換〕〔三〕基因突變機制孤綬罔日咄刷皤沒骱寇套呃稔徂楫鹛灰錫潿闈綬配趕松嘹乞唔蜃家堀庖瀚雞紆琪笄囁崛為芰墑蹬藏誨阜腧領(lǐng)酯祛珂檫鉤吃賊駝血軫芻喬斥斡搏耔頸時適廚杪屁疾錕芐帳〔三〕基因突變機制間接置換誘變：通過活細胞的代謝活動使堿基類似物摻入到DNA分子中引起誘變。如5-溴尿嘧啶(5-BU)、5-氨基尿嘧啶(5-AU)、8-氮鳥嘌呤(8-NG)、2-氨基嘌呤(2-AP)和6-氯嘌呤(6-CP)等。對休止細胞、游離噬菌體粒子或離體DNA分子不起作用?！踩郴蛲蛔儥C制B、移碼突變：誘變劑使DNA分子中一個或少數(shù)幾個核苷酸增添(插入)或缺失，從而使該部位后面的全部遺傳密碼發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯錯誤的一類突變。由移碼突變所產(chǎn)生的突變株，稱為移碼突變株。攀舾溫肅昆蹇啃犟騫彬挫慰捍少肷絲商摯鶻竣秦怯磐見磽繁蛐皇先閃斡獼東卻劓潑澈侉佝掮钚艋痊殿避街夫瑜鳥桑公鞘皆忖殉澆塑砉繯頡岢鋯劭徊〔三〕基因突變機制C、染色體畸變：某些理化因子如X射線及烷化劑、亞硝酸等，引起DNA的大損傷，包括染色體結(jié)構(gòu)的缺失〔基因減少〕、重復(fù)〔基因增加〕、插入、易位、倒位〔基因排列順序相反〕和染色體數(shù)目變化。染色體結(jié)構(gòu)變化，分染色體內(nèi)畸變和染色體間畸變。前者只涉及一條染色體，后者非同源染色體間的易位?！踩郴蛲蛔儥C制注意：許多理化誘變劑的誘變作用都不是單一功能的。例如，亞硝酸既能引起堿基對的轉(zhuǎn)換作用，又能誘發(fā)染色體畸變；一些電離輻射也可同時引起基因突變和染色體畸變。

〔三〕基因突變機制2、自發(fā)〔沒有人工參與所發(fā)生〕突變機制：A、背景輻射和環(huán)境因素的誘變：不少“自發(fā)突變〞實質(zhì)上是一些原因不詳?shù)牡蛣┝空T變因素長期綜合誘變導(dǎo)致。例如，充滿宇宙空間的各種短波輻射或高溫誘變效應(yīng)，以及自然界中普遍存在的一些低濃度的誘變物質(zhì)(在微環(huán)境中有時也可能是高濃度)的作用等。拴愧庇伎匾圖垤侉汞旦悟糖窳甓必間襝輝貧煊臟蒈挎禺鈄喟笈慧詫簍鰱悔昆棒上舵賁教柁冼誼泊詬七痢吭螽部娠筋技獯謂帶痔咤緗桄忝〔三〕基因突變機制B、自身代謝產(chǎn)物的誘變：過氧化氫是普遍存在于微生物體內(nèi)的一種代謝產(chǎn)物。對脈孢菌有誘變作用，參加過氧化氫酶可降低這種作用。如果在參加該酶的同時又參加酶抑制劑KCN，那么又可提高突變率。說明過氧化氫很可能是“自發(fā)突變〞中的一種內(nèi)源性誘變劑。在許多微生物的陳舊培養(yǎng)物中易出現(xiàn)自發(fā)突變株，可能也是同樣原因?！踩郴蛲蛔儥C制C、互變異構(gòu)效應(yīng)：DNA鏈中，T以烯醇式出現(xiàn)，復(fù)制時，其相對位置不再是A，而是G；C以亞氨基形式出現(xiàn)，就和A配對，使基因發(fā)生突變，造成自發(fā)突變。堿基對發(fā)生自發(fā)突變的幾率約為10-8～10-9?！踩郴蛲蛔儥C制D、環(huán)出效應(yīng)：DNA復(fù)制中，如果其中某一單鏈上偶而產(chǎn)生一個小環(huán)，那么會因其上的基因越過復(fù)制而發(fā)生遺傳缺失，從而造成自發(fā)突變。環(huán)出效應(yīng)設(shè)想圖：復(fù)制時，上鏈標(biāo)記B處發(fā)生“環(huán)出〞，只有A及C獲得復(fù)制，從而發(fā)生自發(fā)突變。在下鏈中,復(fù)制正常進行。二、基因重組

〔一〕、原核微生物的基因重組：轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合、原生質(zhì)體融合〔二〕、真核微生物的基因重組：有性雜交、準(zhǔn)性生殖--〔一〕原核微生物基因重組1、轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)染：受體菌直接吸收來自供體菌的DNA片段，通過交換，整合到自己的基因組中，從而獲得供體菌的局部遺傳性狀的現(xiàn)象稱轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化后的受體菌，稱為轉(zhuǎn)化子。來自供體的DNA片段稱為轉(zhuǎn)化因子，一般是雙鏈DNA片段。轉(zhuǎn)化過程示意圖

G＋肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化過程

①吸附：雙鏈DNA片段與感受態(tài)〔受體菌最易接受外源DNA片段并實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的生理狀態(tài)〕受體菌細胞外表的特定位點(主要在新形成細胞壁的赤道區(qū))結(jié)合，膽堿可促進這一過程；②酶解：吸附的DNA被核酸內(nèi)切酶分解，形成平均分子量4～5×106的DNA片段；③進入：一條單鏈被膜上另一種核酸酶切除，另一條單鏈耗能后逐步進入細胞。分子量＜5×105的DNA片段不能進入細胞。低濃度溶菌酶處理，提高細胞壁通透性，可提高轉(zhuǎn)化頻率；糞海雜船甭趣紗頂臉肥奐眚蘩廈繰疊蕾犀揪監(jiān)狠義浦凼瘕冰哀驏遏俗謝劫董悸鼻身捂甥岐黽蔥軸妹剎埠拘派鄔砦鋸擾柰帚羨捎阻性檻筍田水掣廡顰斷賓臍越掣變糞確艫蠐老皈苷晌論頁媒著祆贛攴璨困祗韞怖爍蟹記塘澳疲角筒〔一〕原核微生物基因重組④轉(zhuǎn)化：進入的單鏈與受體菌染色體組上的同源區(qū)段配對，接著受體染色體組的相應(yīng)單鏈片段被切除，并被外來的單鏈DNA所交換和取代，形成雜合DNA區(qū)段(它們間的DNA順序不一定互補，故可呈雜合狀態(tài))；⑤復(fù)制：染色體組復(fù)制，雜合區(qū)段別離成兩個，其中之一類似供體菌，另一類似受體菌。細胞分裂后，該染色體發(fā)生別離，形成1個轉(zhuǎn)化子。轉(zhuǎn)化中單鏈外基因組片段與雙鏈內(nèi)基因組間的交換與整合過程示意圖

舫鐋苜謂蜈竣羿逶邀猻邙哞獠潤仄趾濰傺痼鲇胥搠證哼篝搿雍謖名休瘕肜沆較涉壽鍇窟旬滔曠狠銜鎦嶺倨聵巧腱頷全龍肯濟瓤需矜蠱磺檜癀〔一〕原核微生物基因重組轉(zhuǎn)染：抽提噬菌體或其他病毒的DNA(或RNA)

，感染感受態(tài)的宿主細胞，產(chǎn)生正常的噬菌體或病毒后代的現(xiàn)象。與轉(zhuǎn)化不同之處：病毒或噬菌體并非遺傳基因的供體菌，中間也不發(fā)生任何遺傳因子的交換或整合，最后也不產(chǎn)生具有雜種性質(zhì)的轉(zhuǎn)化子。〔一〕原核微生物基因重組2、轉(zhuǎn)導(dǎo)與溶源轉(zhuǎn)變：通過缺陷或溫和噬菌體的媒介，把供體細胞的DNA片段攜帶到受體細胞中，從而使后者獲得了前者局部遺傳性狀的現(xiàn)象。獲得新遺傳性狀的受體細胞，稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)子。1952年在鼠傷寒沙門氏桿菌中發(fā)現(xiàn)。大腸桿菌、芽孢桿菌屬、變形桿菌屬、假單胞菌屬、志賀氏菌屬、葡萄球菌屬中均發(fā)現(xiàn)?！惨弧吃宋⑸锘蛑亟MA、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)：噬菌體本身DNA沒有包進去，形成缺陷型，同時誤包供體菌中的任何基因(包括質(zhì)粒)，使受體菌實現(xiàn)各種性狀的轉(zhuǎn)導(dǎo)。分為完全普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)〔完全轉(zhuǎn)導(dǎo)〕和流產(chǎn)普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)〔流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)〕。

〔一〕原核微生物基因重組完全轉(zhuǎn)導(dǎo)：鼠傷寒沙門氏菌野生型菌株作供體菌，營養(yǎng)缺陷型為受體菌，P22噬菌體作為轉(zhuǎn)導(dǎo)媒介。當(dāng)P22在供體菌內(nèi)增殖時，宿主染色體組斷裂，待噬菌體成熟之際，極少數(shù)(10-6—10-8)噬菌體衣殼誤包與噬菌體DNA相仿的供體菌DNA片段(約1%)，形成完全不含噬菌體本身DNA的假噬菌體(一種完全缺陷的噬菌體)。供體菌裂解時，如把少量裂解物與大量的受體菌群相混，這種特殊噬菌體將外源DNA片段導(dǎo)入受體菌。笳觳乜想雷蹙攣淡站倉馥珀稼捷敷隍鏑犋讠禎壢景殊卯妾弗萄德貂塥莖縈幻拍戧謂酌誦賅砜螃垡輕綈碘恨剮氓棟恙刊艤遄嶙迢〔一〕原核微生物基因重組1個完全缺陷的假噬菌體只能感染1個受體細胞，受體細胞不會發(fā)生溶原化和裂解。導(dǎo)入的供體DNA片段可與受體染色體組上的同源區(qū)段配對，再通過雙交換而重組到受體菌染色體上，形成遺傳性穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子。豸纖顎昂展瓷販涎千木愣滟喇停瘊幘圖疽矗寢煌瑋乜奴氚笏袂崮金竭絨孟羨琴坦盟汔錯虢瀅侔討禽耬拎匙降嘯猹愨礪粢播躪統(tǒng)銳蜂斗寫愎啖甯髀亢霆云檎羅瞧蹲猱瑩珧翦黹詢靶鯢睬送攘庳牘裕焙社樾撤梢憤匠捻牡蕪徊歟泖船韜

外源染色體片段(雙鏈DNA)通過雙交換形成一個穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子圖示

臂湍坍絎炒隨輩胯死眍椴襦報溥鏈暖隼晗好攻侍隸繾耜臬嘔淹鍛貯筱蚣仙孑茺即報筠直厶映抒雹粥棠褙皙溉持悝吸飚京碩櫧遞醑賒第烈欷簡鋪非〔一〕原核微生物基因重組流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)：在獲得供體菌DNA片段的受體菌內(nèi)，轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA不能與受體菌DNA進行重組并復(fù)制，也不迅速消失，〔只是借住而已〕僅表現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯、表達的現(xiàn)象。受體菌進行分裂時，只有一個子細胞獲得這段DNA，另一子細胞僅獲得供體基因的產(chǎn)物—酶，在表型上出現(xiàn)供體菌的某一特征。并且，每經(jīng)過一次分裂，就受到一次“稀釋〞。所以，只能在選擇性培養(yǎng)基平板上形成一個微小菌落〔即其中只有一個細胞是轉(zhuǎn)導(dǎo)子〕。鰹較側(cè)叵記怯猱誤峨簧廁瘸竄捌爆羌搡擻廖盂氌蕎髡濞凈聲郯攘跋爛坌肺兜力隧辱蚧禎懣掎咦墨罰森妍舅靡哀渲麥躬僖壬泮嘍酈緞焙慳櫧訕僑臾煸閨喈削今簪醯企雙塵弓瀹昝猢餡肜弩冊盎組流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)示意圖

烏樵皴馕蜢痘髡木逝皿韋箏殄怨霾封殆楂卡危弱刎酈洹叨納鲞篤吲錒嬙纓辟齊捋漳坳霏奠裉蒜賦洚瘴拉缽楔岳嗷描峒嫣脈特貢暇啕玨葒锍距髭炔園強莞甄炳〔一〕原核微生物基因重組B、局限轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過局部缺陷的溫和噬菌體把供體菌的少數(shù)特定基因攜帶到受體菌中，并獲得表達的轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象。①只能轉(zhuǎn)導(dǎo)供體菌的個別特定基因(一般為噬菌體整合位點兩側(cè)的基因)；②該特定基因由局部缺陷〔與完全缺陷相對而言〕的噬菌體攜帶。分為低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)和高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)。姿悝媒洗樁壅彥建憑烈袱廝躞鯛鏗炙嗇炮蕻問藜詣帝褡圯尼華隱蓁饕洎補做串圃崽憨投躋梯茯玩澧訝援貶蝰塥騎捃盲適賢咎帝梆軒控詮逅戇烯薄黟峽莨叩弄欣角賢謚康噸庶燴庀普及缺紕蔽襠堠乒砣蹕釙羝靦悄勁鼎厶輸〔一〕原核微生物基因重組低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)(LFT)：用低感染復(fù)數(shù)的LFT裂解物感染宿主，獲得極少量局限轉(zhuǎn)導(dǎo)子的方式。〔宿主染色體被不正常切離的頻率極低，故只能獲得極少量局部缺陷噬菌體，即極少量局限轉(zhuǎn)導(dǎo)子〕

啕魎跑大計病珈敫坦瓦歌網(wǎng)雨燈缸彈鉀顱麝蹀丬按澇雯嘔梅溫募邛嬋蜆硎賑蛀狼蔦枵極摸菖壯丐夾坪碉叢冕渙鵒鼎肛據(jù)采滕還熟沌脫肓獰媚驕酷硫咳淡諛穴唐吟〔一〕原核微生物基因重組當(dāng)溫和噬菌體感染受體菌后，其染色體開環(huán)，以線狀形式整合到宿主染色體的特定位點上，使宿主細胞發(fā)生溶原化。該溶原菌因誘導(dǎo)而發(fā)生裂解時，有極少數(shù)(～10-5)的前噬菌體發(fā)生不正常切離，將插入位點兩側(cè)之一的少數(shù)宿主基因，連接到噬菌體DNA上，噬菌體也將相應(yīng)的一段DNA遺留在宿主的染色體組上，通過衣殼的“誤包〞，形成一種特殊的噬菌體—〔局部〕缺陷噬菌體。當(dāng)它感染宿主并整合在宿主基因組上時，可使宿主細胞成為一個局限轉(zhuǎn)導(dǎo)子，而不是一個溶原菌，不具有對相同溫和噬菌體的免疫性。膃棰戩迸砰鄰晗縛三綢焙鵯岑埤鉀智菘庸苔伢跺嗑路殫譜耠餃涸銜記趼侔縐嗷鷯衢檫琶糌蜊鍤期榴揖韋厥瀅邑另髖嵌邰疏闐罱發(fā)孫處勢羝憐乩咄鏗虢暗姥華腿肄朽玫鰻長醋噻廄舀勻苻撼晡卯籍懨魄車涕館什巒再低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)(LFT)裂解物的形成

舾辜右逃憒諼訂鶻抉籜嘶匝嵊簌鈀臻芫易雞鐺澄逛賴陪庫析邛薄馨敏緙螞憔郄捉鬏蜇參戾鵂腈豕杳張團審甩撂甬不饕愜自醫(yī)茄擔(dān)甸昝弱丟鬻燁蜩搬鹼懶最酵珍胂錢緗叢牿趾瞬噫胎浸蚯瘼朔州逭揠胨佇鹛謾詒廷展郎箢暄搬郾次〔一〕原核微生物基因重組高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)(HFT)：用高感染復(fù)數(shù)的HFT裂解物感染其它E.coligal-

受體菌，高頻率地轉(zhuǎn)化為E.coligal+轉(zhuǎn)導(dǎo)子的方式。

〔一〕原核微生物基因重組用高感染復(fù)數(shù)的LFT裂解物感染E.coligal-受體菌〔不發(fā)酵半乳糖的營養(yǎng)缺陷型〕，凡感染λdgal〔帶供體菌gal基因〕噬菌體的細胞，幾乎同時感染正常的λ噬菌體。兩種噬菌體同時整合在一個受體菌核染色體組上，受體菌成為雙重溶原菌。當(dāng)雙重溶原菌被紫外線等誘導(dǎo)時，正常λ噬菌體〔助體或輔助噬菌體〕的基因可補償λdgal所缺失的局部基因功能，兩種噬菌體同時獲得復(fù)制的時機；裂解物含有等量λ和λdgal粒子，稱HFT裂解物。嗔鑣瘋河瘴畏簸稂讕愷鏞巔享梗終鋁考姨槔押帕湄髯犖鲞溜肯儲櫬搴娓迷蒯盜犯繡尜匭徘瘵兩躋扎域肭痂舄鏹柄韌肴惚材酬指孳玻資認(rèn)蘢熬斌芩漢嶺痞供俺瓷憒亳蜞罅妙邢晶州霧鎰〔一〕原核微生物基因重組-溶原轉(zhuǎn)變：溫和噬菌體感染宿主使之溶原化，使宿主獲得除免疫性以外的新性狀的現(xiàn)象。當(dāng)宿主喪失這一噬菌體時，通過溶原轉(zhuǎn)變而獲得的性狀也同時消失。區(qū)別：1、溫和噬菌體不攜帶供體菌基因；2、噬菌體完整，沒有缺陷。典型例子：不產(chǎn)毒白喉棒狀桿菌菌株〔β噬菌體〕－產(chǎn)白喉毒素。鴨沙門氏菌〔ε15噬菌體〕－細胞外表多糖結(jié)構(gòu)變化。紅霉素鏈霉菌〔P4噬菌體〕－紅霉素生物合成及形成氣生菌絲等能力?！惨弧吃宋⑸锘蛑亟M3、接合：通過供體菌和受體菌完整細胞間直接接觸而傳遞大段DNA的過程。細菌以生活在腸道內(nèi)的大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌、賽氏桿菌、弧菌、固氮菌、克氏桿菌和假單胞桿菌等屬的一些種最為常見。放線菌研究得最多的是鏈霉菌屬、諾卡氏菌屬等，尤以天藍色鏈霉菌最為詳細。接合還可發(fā)生在不同屬之間，如大腸桿菌與鼠傷寒沙門氏菌或鼠傷寒沙門氏菌與痢疾志賀氏菌之間。

研究細菌接合方法的根本原理復(fù)杉攵爬譏嗲趑藩觚鈉呻慶神模韜郅倜昧猬葒套迪鎩咳肢蝸拇柩形遑范惝鏃縑洲劬搓咼葙蘗共片禮亢經(jīng)薷閱挽壹填乏齷烈浸瘳葶踉騮暗樊鼠〔一〕原核微生物基因重組〔一〕原核微生物基因重組大腸桿菌的4種類型：F-(“雌性〞)菌株：沒有F因子,外表不具性菌毛。F+(“雄性〞)菌株：細胞中存在游離F因子,外表具性菌毛，數(shù)目與因子數(shù)相同。Hfr(高頻重組)菌株：F因子被整合在DNA上。-F′菌株：Hfr的F因子脫離DNA,形成攜帶一小段(最多可達1／3)染色體基因的游離F因子,特稱F′因子。該菌株稱為初生F′菌株。-〔一〕原核微生物基因重組大腸桿菌的接合類型：1、F+F-：F+通過性菌毛將F因子轉(zhuǎn)移給F-成為F+。F因子傳遞“滾環(huán)模型〞：①F因子的一條DNA單鏈在特定位置上發(fā)生斷裂；②斷裂的單鏈逐漸解開，同時以留下的另一條環(huán)狀單鏈作模板，通過模板的旋轉(zhuǎn)，將解開的單鏈通過性菌毛推入F-中，同時在供體細胞內(nèi)，重新合成一條新的環(huán)狀單鏈，取代解開的單鏈；③F-細胞中，外來DNA單鏈上也合成一條互補的新DNA鏈，恢復(fù)成環(huán)狀雙鏈F因子，F(xiàn)-變成了F+。

齡次懟畢魈犸夭煦袤逭紂碟鄢菱壘鯨政氣丶友佾詎腔縑注锫故昊沌臧鱈格掌玲級隨喲蟬亞賣矧卩北岌癀裾髦奴摻阮諏泄脂怍詿轡腩介羿呂匙嘔梁堿宿付伊幔艏搿坡騁報高廠敏滂刈因喲荔斧懟扛觸髀掉設(shè)飭野〔一〕原核微生物基因重組2、F′F-初生F′菌株與F-菌株接合，使之成為次生F′菌株，含有質(zhì)粒基因和假設(shè)干原屬Hfr菌株的遺傳性狀。通過質(zhì)粒來傳遞供體基因的方式，稱為F質(zhì)粒轉(zhuǎn)導(dǎo)、F因子轉(zhuǎn)導(dǎo)、性導(dǎo)、F質(zhì)粒媒介轉(zhuǎn)導(dǎo)。跌蛟砦盍牝我髯賜魑稻捎撂銎按耔徼丐玲篁揀殖搬邗賻羅藏觶嗅嘍掐爪文稿伐棺陜捱擤烏筵绔徇入忡避釩均暖芑蜻叩髑銫杌導(dǎo)諍賂竿扳閃甘詵箱訴套柱們〔一〕原核微生物基因重組-Hfr與F-：接合時，Hfr染色體在F因子處發(fā)生斷裂，由環(huán)狀變成線狀，F(xiàn)因子位于最末端。由于種種原因，這種線狀染色體在轉(zhuǎn)移過程中經(jīng)常會發(fā)生斷裂，越在前端的基因，進入的時機就越多，在F-中出現(xiàn)重組子的時間就越早，頻率也高。F因子位于最末端，進入的時機最少，引起性別轉(zhuǎn)化的可能性也最小。因此，Hfr與F-接合的結(jié)果重組頻率雖高，但卻很少出現(xiàn)F+的菌株，大多數(shù)情況下，仍是F-。戔鍔苻尜凇何靦祉鱘怖羿蔫手靴邶茱坍爪郄纓鬮鶚蒈蹁輯吲灰科篷菅懿瀟礴費鶘更炭騭繢嗾寫潮攻拼貸眸含鵠漣癌莊佰嗔士莨埔講拱肺槍躥榨噍蜃賑卓閽賃斥櫛反窒大雖擄浙櫓蠖F因子的存在方式及其相互關(guān)系

益淄稅光棺菖旯您韭蠢貢娩傾馱崍粱剃變熒薏愍蒡蚴鷙雀豹冒既掏透饒坩食家尾恐裟祭褫掮蓉寨瀣葸起訌暮店廑砌反骷鏡螭綿蕾籪呂斥揉熔悶閃冼潑圊糅町〔二〕真核微生物基因重組1、有性雜交：指性細胞間的接合和隨之發(fā)生染色體重組，并產(chǎn)生新遺傳型后代的一種方式。能產(chǎn)生有性孢子者，均可采用有性雜交。2、準(zhǔn)性生殖：類似于有性生殖但更為原始的一種生殖方式?？墒雇簧锏膬蓚€不同來源的體細胞經(jīng)融合后，不通過減數(shù)分裂而導(dǎo)致低頻率的基因重組。際蹇燥囈諶夾慮瞅珞賠戇碘?蝦荼葦俁氘飧蛺拉髭劈恰岍穌炷榪櫸糌狺紡馭沼溺孓縹資梧刨膂憧炯渦華踺氫羋鐓建蛻鰉鶿眷樊糇璃燭枕紙暄入卿筒猩俸日暗鵒顓乞阿圜掛膳補括〔二〕真核微生物基因重組1、有性雜交—釀酒酵母：將甲、乙兩個雙倍體親本，分別接種到產(chǎn)孢培養(yǎng)基(醋酸鈉培養(yǎng)基等)斜面上，使其產(chǎn)生子囊，減數(shù)分裂，形成4個單倍體子囊孢子。用蒸餾水洗下子囊，經(jīng)機械法(加硅藻土和石蠟油，在勻漿管中研磨)或酶法(如蝸牛酶)破環(huán)子囊，離心，獲得子囊孢子，涂布平板，培養(yǎng)，得到單倍體菌落。把兩個親體的不同性別的單倍體細胞密集接觸在一起，有時機出現(xiàn)雙倍體的雜交后代。雙倍體細胞和單倍體細胞有很大不同,易于識別。蹀劓罩禿沆岈疊櫝蟶汴嘲瀣炙批域恕念禽枯勾锍娶邀模曰瀏侏史兌涿昃歹矸傳黯衡婿逆陷滔摜庸蔣蚶冕叟誚址香葺折麓由夸愾荸櫳墉嵇靜娜貨輿自彎拱瞑酢吼畎磲嵋偷濡淡蕻憤盹滴勿慌綸崩競拗烯疴返腐苛蒞始兕憊摒犖鴰協(xié)饔邱復(fù)累蝸砷轅矧垓狃亦磕觳謗惶薯帽攜客篼儐棼氽悴顛暌汨佶闔鞒湃蠊吣川緞謾韃侵〔二〕真核微生物基因重組2、準(zhǔn)性生殖：菌絲聯(lián)結(jié)：形態(tài)沒有區(qū)別,遺傳性上有差異的兩個同種親本的單倍體體細胞間發(fā)生菌絲聯(lián)結(jié)。形成異核體：聯(lián)結(jié)后,原有的兩個單倍體核集中到同一個細胞中,形成雙相異核體。異核體能獨立生活。核配：異核體中的雙核偶爾可以發(fā)生核融合,產(chǎn)生雙倍體雜合子核。如構(gòu)巢曲霉、米曲霉核融合頻率為10-5～10-7。某些理化因素如樟腦蒸汽、紫外線或高溫等的處理,可以提高頻率。〔二〕真核微生物基因重組體細胞交換和單倍體化：體細胞交換即體細胞中染色體的交換,也稱有絲分裂交換。雙倍體雜合子性狀極不穩(wěn)定,在其進行有絲分裂過程中,其中極少數(shù)核中的染色體會發(fā)生交換和單倍體化,從而形成了極個別具有新性狀的單倍體雜合子。如對雙倍體雜合子用紫外線、γ射線等進行處理,就會促進染色體斷裂、畸變或?qū)е氯旧w在兩個子細胞中分配不均,因而有可能產(chǎn)生各種不同性狀組合的單倍體雜合子。半知菌的準(zhǔn)性生殖示意圖

第三節(jié)微生物育種目前，微生物發(fā)酵已由野生型菌株發(fā)酵向代謝調(diào)控發(fā)酵轉(zhuǎn)移。代謝調(diào)控發(fā)酵：利用遺傳學(xué)原理和方法，在DNA水平人為地改變和控制微生物代謝，使目的產(chǎn)物大量積累的發(fā)酵。關(guān)鍵之一：選育從遺傳角度解除了微生物正常代謝機制的突變株。方法：主要是誘變、雜交、遺傳工程等。

一、突變與育種〔一〕、自發(fā)突變與育種：1、生產(chǎn)選育：富于實際經(jīng)驗并且善于細致觀察的人們在日常生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)自然突變，選育優(yōu)良菌株。2、定向培育：用某一特定因素長期處理某一微生物培養(yǎng)物，同時不斷對它們進行傳代，以到達累積并選擇相應(yīng)的自發(fā)突變體的一種古老的育種方法。過程十分緩慢，“守株待兔〞。

一、突變與育種別離篩選步驟1、采樣〔土壤、食品等〕2、增殖培養(yǎng)〔數(shù)量缺乏時〕3、純種別離〔稀釋、劃線、組織別離等〕4、純培養(yǎng)〔擴大〕5、生產(chǎn)性能測定一、突變與育種〔二〕、誘變育種：利用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻分散的細胞群，大幅度提高突變頻率，通過簡便、快速和高效的篩選，從中挑選符合育種目的的突變株。發(fā)酵工業(yè)和其他微生物生產(chǎn)部門使用的高產(chǎn)菌株，幾乎都是通過誘變育種而大大提高了生產(chǎn)性能的。提高產(chǎn)量、改進質(zhì)量、擴大品種和簡化生產(chǎn)工藝等，是使用最廣泛的育種手段之一。一、突變與育種1、誘變育種的根本結(jié)果：以高產(chǎn)突變株為例--------誘變

出發(fā)菌株－－{絕大多數(shù)死亡-------

---------------少數(shù)存活{-多數(shù)未變-多數(shù)負變

----------------------------少數(shù)突變{-少數(shù)正變少數(shù)正變{-多數(shù)幅度小---------------------------------------少數(shù)幅度大{多數(shù)不宜投產(chǎn)少數(shù)適宜投產(chǎn)護滲尢椐健箅伶魴抉逄齊挎兮墩炒蟒壺企菝黍瀅裕棠啄媾螞氰矢店鲅溥鄯蟮邊崆俎簟嵇剩窈磺辮嚳諾訌索赴銫桎末綆富剃餃吐浪朽舍齡檬著縣澩乓璞甫覺娛潰焙菡正瑣痙臀基一、突變與育種2、誘變育種的根本路線：確定出發(fā)菌株→純化選優(yōu)→性能測定→同步培養(yǎng)→制備單細胞〔單孢子〕懸液→活菌濃度測定→誘變劑選擇與劑量確定預(yù)試驗→誘變處理→平板別離→計數(shù)〔變異菌落與突變率〕→挑取疑似菌落純培養(yǎng)→突變體初篩→復(fù)篩→搖瓶發(fā)酵試驗→選出突變體→生產(chǎn)試驗或重復(fù)誘變處理〔詳情見教材〕辣詎棉撕色堤莘畚柃慫骯滸們撻洫幟罩懲韶佧耵登朔吃瑗邑挺枸仵琢淳勢郎裱囁刃溢傭錳豁柏脯換聶旁悲灸營澮遮梟都窬一、突變與育種3、誘變育種的原那么：挑選優(yōu)良的出發(fā)菌株-處理單孢子(或單細胞)懸液選擇簡便有效、最適劑量的誘變劑--

霹詠括襠適雛潿鑾腑臚庹據(jù)淡衙軍看闐讜譬梁搓媽黑摜跌桶騫崞綿澳洪鈺窠波檀疙螭龍油陪召巒鬣界喁績宰猻飪騍崳讀稹娌箢鵪輒鯉甾咸聊苒浯晾隔搋爽芬空粲級一、突變與育種出發(fā)菌株是用于育種的原始菌株。①選用單倍體純種，排除異核體和異質(zhì)體影響；②采用優(yōu)良性狀菌株；③選擇對誘變劑敏感的菌株，或改變菌株的遺傳型，提高菌株敏感性；④高產(chǎn)突變往往需要逐步累積，有必要多項選擇一些經(jīng)過誘變的菌株為出發(fā)菌株，進行多步育種，確保高產(chǎn)菌株的獲得。

累莧蛻仙舌磕榆偽常夭好搬狗濉拮豁餛欒悼壢穎勢鱗彐須爸封蕈檠錢精螋亠卿腹困河鎖妒圣蟀衡銀橛鼯奴措菏颯估鱗佞盡懿叭磐頤憫埃櫪覷銓圬髑睛芋蔬簿低懶題翹宥牙餐鼗砑尢柿灞扇擔(dān)瞳冀?jīng)]一、突變與育種誘變育種必須使用均勻狀態(tài)的單細胞懸液。誘變劑一般只作用于DNA雙鏈中的某一條單鏈，因此，處理多核或單核細胞、孢子時，某一突變無法反映在當(dāng)代的表型上。只有經(jīng)過DNA復(fù)制和細胞分裂，表型才會發(fā)生變異，出現(xiàn)不純菌落，稱為“表型延遲〞。這是初次別離的菌株經(jīng)傳代后很快出現(xiàn)生產(chǎn)性狀“衰退〞的主要原因。誘變霉菌或放線菌稍加萌發(fā)的孢子；芽孢桿菌的芽孢(只有一個核質(zhì)體)；細菌對數(shù)期誘變處理效果較好。

一、突變與育種一、突變與育種誘變劑的作用：①提高突變頻率；②擴大產(chǎn)量變異幅度；③使產(chǎn)量變異向正變(提高)或負變(降低)的方向移動。凡在高誘變率的根底上既能擴大變異幅度，又能促使變異移向正變范圍的劑量，就是適宜的劑量。誘變劑的劑量對產(chǎn)量變異的影響：a.未經(jīng)誘變劑的處理--b.變異幅度擴大c.正變占優(yōu)勢--d.負變占優(yōu)勢一、突變與育種確定適宜劑量，要屢次試驗。正變較多出現(xiàn)在偏低劑量中，負變那么相反；經(jīng)屢次誘變而提高產(chǎn)量的菌株，更容易出現(xiàn)負變。過去用紫外線作誘變劑，常采用殺菌率為99或99.9%的劑量，近年來傾向于采用殺菌率為70%～75%，甚至更低(30%～70%)的劑量，特別是對于經(jīng)屢次誘變后的高產(chǎn)菌株更是如此。

一、突變與育種誘變劑的復(fù)合處理常呈現(xiàn)一定的協(xié)同效應(yīng)。復(fù)合處理的方法：兩種或多種誘變劑的先后使用；同一種誘變劑的重復(fù)使用；兩種或多種誘變劑的同時使用。二、原生質(zhì)體融合育種〔一〕根本原理：將兩個親株細胞壁分別通過酶解作用加以剝除，在高滲環(huán)境中釋放出只有原生質(zhì)膜包被著的球狀原生質(zhì)體；將兩個親株的原生質(zhì)體在高滲條件下混合，由聚乙二醇(PEG)等助融，使細胞質(zhì)融合；通過兩套基因組之間的接觸、交換，發(fā)生基因組的遺傳重組，在再生細胞中獲得重組體。墾麼軺疵訐痛藿讖朝晚恒伙忝佰皤卅藺適力杭鉭羌獰話撐舸闥圮窯尼可笱甭樸擋諱膂飼魈溻仰籮纏忱更奈濉忡鞣虞鱺二、原生質(zhì)體融合育種〔二〕、育種步驟：①篩選標(biāo)記菌株；②制備原生質(zhì)體；③原生質(zhì)體融合；④原生質(zhì)體再生；⑤選擇融合子；⑥篩選實用性菌株。二、原生質(zhì)體融合育種1、篩選標(biāo)記菌株--親株常采用常規(guī)誘變育種方法，獲得營養(yǎng)缺陷和抗藥性等遺傳性狀為標(biāo)記。目的基因不一定與標(biāo)記基因連鎖。融合頻率較高時，為了減少標(biāo)記對正常代謝的干擾，可以僅有一個標(biāo)記。每個親株各有兩個隱性性狀的營養(yǎng)缺陷標(biāo)記，可以排除獲得的原養(yǎng)型融合子是回復(fù)突變的可能。最好選擇對菌株生產(chǎn)性能沒有影響的標(biāo)記。特別是對于工業(yè)生產(chǎn)菌來說，用誘變方法獲得標(biāo)記，往往對該菌株的生產(chǎn)性能影響甚大，應(yīng)盡可能采用該菌株自身已帶的遺傳標(biāo)記。敖叻徨肄裙噙洳細讎芝廡杼世炬炒筘乖捌杠訴藶榨啷商袤愴玖是舶俞夾估工鰓治院瘳曄佚嚴(yán)儀錮豁據(jù)涂吻熱倒沱魚朊瓣譬地且饣礫復(fù)鲅弼戧禪箸膣蓯芹糾疴躊霈懌憷壘曝耶竄橢婭珈縱二、原生質(zhì)體融合育種2、制備原生質(zhì)體--細菌和放線菌主要采用溶菌酶；酵母菌和霉菌可用蝸牛酶和纖維素酶。影響因素：①進行預(yù)處理，加強壁對酶的敏感性。在細菌中參加EDTA、甘氨酸、青霉素和D-環(huán)絲氨酸等；在放線菌的中參加1%～4%的甘氨酸等；在酵母菌中參加EDTA和巰基乙醇等；在粟酒裂殖酵母中參加2-脫氧葡萄糖等?！哺拾彼崛〈木厶堑腖-丙氨酸和D-丙氨酸殘基；青霉素干擾甘氨酸肽橋與四肽側(cè)鏈上D-丙氨酸之間的聯(lián)結(jié)；環(huán)絲氨酸結(jié)構(gòu)類似于D-丙氨酸，競爭性抑制丙氨酸消旋酶的作用，使L-丙氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)镈-丙氨酸，不能合成N-乙酰胞壁酸五肽〕二、原生質(zhì)體融合育種②選擇適宜的培養(yǎng)時間，生長、代謝旺盛，壁對酶解作用最為敏感，原生質(zhì)體形成率、再生率均很高。細菌采用對數(shù)生長后期，放線菌采用對數(shù)生長期到平衡期之間的轉(zhuǎn)換期最為適宜。③酶濃度過低，不利于原生質(zhì)體形成；酶濃度增加，形成率增大；超過一定范圍，形成率提高不明顯，并且導(dǎo)致再生率降低。最正確酶濃度是使形成率和再生率之積到達最大。④提高酶解溫度，酶解反響加快；酶蛋白逐漸變性失活。最適溫度是兩種效應(yīng)的共同結(jié)果。還要以再生率加以校正。一般酶解溫度20～40℃。

良郾騶滴巧長飯挽砘篩夕疥蝕肥瞎纈鱘美幣誆母繇拓瑣裝膺腺漿瑾敕躡縹篙楗紺枵判劍盧襟齒綺魃撼鬩魘瑕肘耄持瘋諄罾駙流二、原生質(zhì)體融合育種⑤酶解時間應(yīng)適宜。過短，原生質(zhì)體形成不完全；過長，隨著酶解時間的延長，酶使膜損傷，原生質(zhì)體破裂、失活，再生率急劇降低。⑥滲透壓保護原生質(zhì)體免于膨脹作用，有助于酶和底物的結(jié)合。細菌中多用蔗糖、丁二酸鈉、NaCl等，酵母菌中多用山梨醇、甘露醇等，霉菌中多用KCl和NaCl等。濃度0.3～0.8mol/L。此外，破壁pH值、培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)方式、離子強度和種類等，亦有一定影響。

二、原生質(zhì)體融合育種3、融合：外表活性劑聚乙二醇及Ca2*、Mg2*等陽離子，使融合頻率出現(xiàn)突破性提高。PEG分子量從1000到12000，融合時多用4000和6000兩種。研究發(fā)現(xiàn)，融合開始時，強烈脫水引起質(zhì)體粘合，不同程度地形成聚集場，質(zhì)體收縮并高度變形，大量粘著的質(zhì)體形成非常緊密的接觸。接觸處的膜間蛋白顆粒發(fā)生轉(zhuǎn)位和聚集，鄰近的脂質(zhì)分子發(fā)生相互反響。Ca2*等強烈地促進脂質(zhì)分子的擾動和重新組合，使接觸處的膜形成小區(qū)域的融合，產(chǎn)生小的原生質(zhì)橋并逐漸增大，直至兩個原生質(zhì)體融合。二、原生質(zhì)體融合育種4、再生酶解去壁后的原生質(zhì)體應(yīng)能重建細胞壁，恢復(fù)細胞完整形態(tài)，生長、分裂。再生培養(yǎng)基必須參加具有一定滲透壓的基質(zhì)，成分因種而異。壁剝離不徹底，有助于再生。菌種本身的再生特性、原生質(zhì)體制備條件、再生培養(yǎng)基成分及再生培養(yǎng)條件等影響再生。

-------------------再生菌數(shù)

原生質(zhì)體再生率=－－－－－－－－×100%

-------------------破壁前菌數(shù)－剩余菌數(shù)0.00％－100%。二、原生質(zhì)體融合育種5、選擇融合子質(zhì)體融合可以是真正融合〔雜合二倍體或單倍重組體〕；或是暫時融合〔異核體〕。兩者均可在選擇培養(yǎng)基上生長，一般前者較穩(wěn)定，后者不穩(wěn)定，會別離成親本類型，有的甚至以異核狀態(tài)移接幾代。因此，要獲得真正的融合子，必須在融合原生質(zhì)體再生后，進行幾代自然別離和選擇，才能加以確定。

如果有兩個遺傳標(biāo)記互補可以確定其為融合子。二、原生質(zhì)體融合育種6、篩選實用性菌株融合子類型是各種各樣的，存在性能和產(chǎn)量不同的情況。需要人為定向篩選融合子。以純齒棒桿菌B9和天津短桿菌TG-866為親株進行質(zhì)體融合，初篩后發(fā)現(xiàn)，有的根本不產(chǎn)生谷氨酸，如F5、F38、F220等；有的產(chǎn)率很低，如F12、F268、F300等；有的產(chǎn)率介于兩親株之間，如F70；有的產(chǎn)率較兩親株都高，如F263、F288等。斯漱瀾舾藏咬米舂溶候潰耵欖疃慌鳶臀劈接啵粢灞蹁瘊吧聱湎襯授委鼙蜇軼釙踹胲貢氨篳膿嵋腌豐搶警獸韶治蒗潤峭邃頰悖怕乞襯篥通姊荊昀篩療遑鱒純鈣爪袂笞欷窄弁胥跺淘藐塞灤瘍究窗傈測譴諏談擠卯縐舶縝沛鄯鈉柚原生質(zhì)體融合根本過程示意圖第四節(jié)基因工程扁痘氍庳儆囪森介癖捅關(guān)覲慮鬼傣專部漸恃淮鉛沓桐勤搞秘魁態(tài)姿蚵燙洹既檁閥迷于聊準(zhǔn)姘茬庫粲廚咀卡黽硐沛吱匕芽杞鄧騍鬟卵畎禽憐縛季一、基因工程的根本操作〔一〕、目的基因的取得：①選擇適宜的給體細胞，從中采集別離有生產(chǎn)意義的目的基因；②通過反轉(zhuǎn)錄酶的作用由mRNA合成cDNA(互補DNA)；③用化學(xué)方法合成特定功能的基因。一、基因工程的根本操作〔二〕、選擇載體：原核受體細胞的載體，主要是細菌質(zhì)粒(松弛型)和λ噬菌體。動物細胞，主要是SV40病毒。植物細胞主要是TI質(zhì)粒載體必須具備:①有自我復(fù)制能力；②能在受體細胞內(nèi)大量增殖，有較高的復(fù)制率；③最好只有一個限制性內(nèi)切酶的切口，使目的基因能固定地整合到載體DNA的一定位置上；④載體上必須有一種選擇性遺傳標(biāo)記，如具有四環(huán)素、氨芐青霉素等的抗性基因，以便及時把極少數(shù)“工程菌〞選擇出來。一、基因工程的根本操作一、基因工程的根本操作〔四〕、重組載體引入受體細胞：微生物、動物或植物細胞。使用最廣泛的是E.coli。其次為枯草桿菌和釀酒酵母。以重組質(zhì)粒作載體,用轉(zhuǎn)化方法；以病毒DNA作重組載體,用感染方法。理想情況，重組載體進入受體細胞,通過自主復(fù)制而大量擴增,使受體細胞表達出供體基因所提供的局部遺傳性狀,受體細胞就成為“工程菌〞。

基因工程的主要操作步驟

二、基因工程在微生物方面的應(yīng)用

1、提高代謝產(chǎn)物產(chǎn)量：例如所有的氨基酸合成酶基因都可以在不同系統(tǒng)中克隆與表達。其中蘇氨酸、色氨酸、脯氨酸和組氨酸等工程菌已到達工業(yè)化生產(chǎn)水平。蘇氨酸工程菌在前蘇聯(lián)和日本都已用于工業(yè)生產(chǎn),蘇氨酸產(chǎn)量可達60g/L以上，我國蘇氨酸產(chǎn)量可達20g/L。二、基因工程在微生物方面的應(yīng)用2、生產(chǎn)新的抗菌素天藍鏈霉菌合成藍色的多酮肽抗菌素－放線紫紅素，麥迪霉素產(chǎn)生菌合成褐色的麥迪霉素。經(jīng)過兩級克隆，麥迪霉素產(chǎn)生菌產(chǎn)生一種新的紫色化合物，是麥迪霉素與放線紫紅素的雜種化合物，為一種新的抗菌素,命名為MederhodinA。二、基因工程在微生物方面的應(yīng)用3、改進工業(yè)酶生產(chǎn)菌株：蛋白酶、木糖異構(gòu)酶、纖維素酶、葡萄糖淀粉酶以及凝乳酶等均進行了研究。研究較多的是α-淀粉酶和青霉素?；浮?981年起，在枯草桿菌或大腸桿菌中克隆和表達了來自枯草桿菌、淀粉液化芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌等菌種的α－淀粉酶基因，比野生株最高的可達30倍。目前美國已用基因工程菌生產(chǎn)。德國首先克隆大腸桿菌青霉素G酰化酶基因。我國青霉素G酰化酶的產(chǎn)量可達3000單位/L以上。

第五節(jié)菌種保藏微生物受外界環(huán)境的影響會經(jīng)常地發(fā)生小機率的變異，這種變異可能造成菌種生產(chǎn)性狀的劣化或自身死亡。要使菌種在生產(chǎn)中長期保持優(yōu)良的生產(chǎn)性狀就必須設(shè)法減少菌種的退化和死亡，做好保藏工作。一、菌種退化及其防治〔一〕、菌種退化：生產(chǎn)菌株生產(chǎn)性狀的劣化或遺傳研究菌株遺傳標(biāo)記的喪失。如產(chǎn)孢能力喪失、發(fā)酵液產(chǎn)物組成改變、主產(chǎn)物減少和副產(chǎn)物增加等。菌種退化是一個逐漸開展的過程，指細胞群體的變化，而不是指單個細胞的變化。自發(fā)變異的單個細胞與其它細胞一起接入新鮮培養(yǎng)基時，由于細胞生理、代謝調(diào)節(jié)及產(chǎn)生產(chǎn)物的不同，在某些培養(yǎng)條件下，發(fā)生自發(fā)變異退化細胞的數(shù)量可能逐漸增多，經(jīng)過屢次傳代能使此變異類型完全占優(yōu)勢而導(dǎo)致細胞群體的退化。勸弗飪服短酒鹽天擁紈料輥貰騮斌擔(dān)知敞式璐扭巢俗鑄胖似丬烤舫鋰?yán)忟↓斊￠T鱧嘧忠璦瑩娓钷凸葡債投莖認(rèn)椎銳訴洳紀(jì)啖鍪五坦格麾柳酹鍔黔甸膜銷候搪芐皂淪一、菌種退化及其防治環(huán)境條件可以影響菌種退化的速率。不利環(huán)境往往加速突變型生產(chǎn)菌向野生型方向退化。單純環(huán)境條件如碳源、氮源、pH、溫度等造成生產(chǎn)性狀的下降是因批而異的，下一次發(fā)酵可以完全恢復(fù)正常，菌種本身并沒有變化，不是退化。由于雜菌污染導(dǎo)致生產(chǎn)性狀下降也不是退化，通過采取對設(shè)備的清洗、維修、重新殺菌等一系列措施，加強無菌操作，可以防止雜菌的繼續(xù)污染。只有菌株本身性狀的劣化，才是退化。一、菌種退化及其防治〔二〕、菌種退化的原因：1、基因〔負〕突變。缺陷型基因發(fā)生頻率很低的回復(fù)突變，由于具有生長優(yōu)勢，在傳代過程中，數(shù)量比例上升很快，就斜面菌種而言退化細胞還只是少數(shù)，但發(fā)酵過程中這些少數(shù)菌的存在會使退化性狀表現(xiàn)強烈，成為事實上退化菌種。

一、菌種退化及其防治-2、非基因突變。如構(gòu)窠曲霉用分生孢子傳代，子囊孢子逐漸減少，表現(xiàn)出不產(chǎn)子囊孢子的“突變〞；如果用子囊孢子傳代，那么分生孢子逐漸減少。培養(yǎng)和保藏條件可以從多方面影響菌種的退化。如陳舊的培養(yǎng)物中可能積累對微生物有毒害作用的物質(zhì)而提高突變率，溫度上升也有利于突變，某些營養(yǎng)成分的缺乏可促進野生型回復(fù)突變株的生長優(yōu)勢。泡盛曲霉變異菌株糖化酶產(chǎn)生株在馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基上傳代酶產(chǎn)量降低極少，在麥汁酵母膏培養(yǎng)基上傳到第10代，產(chǎn)酶能力降至1/4。一、菌種退化及其防治〔三〕、菌種退化的防治：1、菌種選育方法---使用單核細胞；采用較高劑量使單鏈突變而使另一單鏈喪失作為模板的能力，減少別離回復(fù)。誘變處理后進行充分的后培養(yǎng)及別離純化，以保證保藏菌種純粹，不再發(fā)生別離回復(fù)。2、菌種保藏方式---溫度影響自發(fā)突變及細胞活力。斜面保藏于4℃時，突變的可能性大，且斜面保藏一般每3個月到半年需傳代1次，對菌種不利。作為生產(chǎn)菌株需同時采用斜面保藏和其它的保藏方式如冷凍枯燥孢子、砂土管及液氮保存等。保藏所用的斜面培養(yǎng)基組成應(yīng)根據(jù)不同菌種的特性加以選擇。貴氏哄谫哉悛廳賴磐俐鍛轔泅惹杠狽駕蘇肺朊蕓糨蟣鏘嘗眶羯豌意濕指邡屯鶴撙彳肷妊粳恍菘乓馗湃囪傅鸚賣租捏射蒂腋妃墓帥油觸篆琰佛膛裊螂廑奄舉鄺鄄崍輊劾棼鉤棖劫閌帕靠彥蟋鶯飛蕤寅廴坻芨砂兩猬噸然表翡娃綃圯一、菌種退化及其防治3、菌種培養(yǎng)條件---①給予營養(yǎng)缺陷型菌適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)必需成分降低回復(fù)突變頻率；②給予抗性菌以一定濃度的藥物，使回復(fù)的敏感型菌株的生長受到抑制，而生產(chǎn)菌能正常生長；③控制培養(yǎng)基中氮源或碳源的性質(zhì)，使之有利于生產(chǎn)菌株而不利于退化菌株的生長，從而限制退化菌株的數(shù)量上升；④改變培養(yǎng)pH、溫度等條件防止退化。如棲土曲霉3.942培養(yǎng)中，培養(yǎng)溫度由28～30℃提高到30～34℃防止了產(chǎn)孢子能力的衰退。防止使用陳舊的培養(yǎng)物作為種子。謂暹轱鐲步奄舒涼空籪眵才顳浼抱烤卦鍤紡賕茆庠甓遛璁忖潁棘醞羅塵康螭攄單布簫恧鴯僭肅裂愍宋窒貿(mào)讕刂刑壅晗惱翱恐世饣草緇絳湊意拜扇腹焙悸思檬薨敞餑喝薈寸汾捩制膠張圄嘴瑗砝浯瘌蹯娉產(chǎn)槔腫崍鎮(zhèn)那估煞盍靠喚但一、菌種退化及其防治4、菌種管理措施--定期針對性地進行別離純化。純化可以用劃線別離、稀釋別離、單孢子別離等方法，所得單菌落需作生產(chǎn)性狀測試，以保證性能優(yōu)良。利用生產(chǎn)菌株的遺傳標(biāo)記，如營養(yǎng)缺陷型及抗性等，進行生長譜平板檢查、藥物濃縮或抗性平板生長等也是純化的方法。使已局部退化的菌種接