微生物的遗传变异与菌种选育.ppt

5.3.2.2??温和性噬菌体温和性噬菌体跟F因子一样，宛如附加的细菌基因群，既能以自主的自我复制颗粒存在，也可以插入细菌染色体与其一起复制。λ噬菌体是最著名的温和性噬菌体。当λ侵染大肠杆菌时，发生两种反应：一种是裂解性反应，和烈性噬菌体侵染敏感细菌所进行的反应相同。在寄主体内，侵染的噬菌体DNA立即复制，合成头部和尾部，装配成成熟的噬菌体颗粒，裂解寄主细胞，释放出几百个成熟的噬菌体。另一种是溶源反应。侵染的噬菌体进入寄主细胞后，其DNA可以整合到寄主细胞染色体上，成为细菌染色体的一部分，以原噬菌体形式存在于细胞中，使细菌溶源化，这种状态的温和噬菌体又称为原噬菌体。受λ噬菌体侵染的大肠杆菌的裂解只是一小部分，其裂解的确切频率部分依赖于噬菌体和寄主的基因型，部分依赖于侵染的环境条件，其余大部分细菌则进入溶源反应。原噬菌体能够自发的诱变成成熟的噬菌体颗粒而裂解寄主细胞，紫外线是一种有效的诱发因素。

有性杂交真核微生物的基因重组在微生物的有性繁殖过程中，不同的性细胞间的接合，并随之发生染色体的重组，从而产生新遗传型后代的现象，称有性杂交。凡是能产生有性孢子的酵母菌和霉菌，都能进行有性杂交。有性杂交在生产实践中被广泛用于优良品种的培育。例如用于酒精发酵的酵母菌和用于面包发酵的酵母菌同属一种啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）的两个不同菌株，面包酵母的特点是对麦芽糖及葡萄糖的发酵力强，产生CO2多，生长快；而酒精酵母的特点是产酒率高而对麦芽糖、葡萄糖的发酵力弱，所以酿酒厂生产酒精后的酵母，不能供面包厂作引子用。通过两者的杂交，就得到了既能生产酒精，又能将其残余菌体用作面包厂和家用发面酵母的优良菌种。是一种类似于有性生殖但比它更为原始的一种生殖方式。是由两个非异配型核的细胞接合后，形成异核体细胞，两核能发生低频率的接合与交换，产生具有新性状的个体。菌丝联结发生在一些形态上没有区别的，但在遗传性状上可以有差别的两个同种亲本的体细胞（单倍体）间。形成异核体两个单倍体细胞经联结后，使原有的两个单倍体核集中到同一个细胞中，形成双相的异核体。异核体能够独立生活。准性生殖核融合在异核体中的双核融合，产生双倍体杂合子核。核融合后产生杂合子核的频率也是极低的，如构巢曲霉和米曲霉为10-5～10-7。体细胞重组和单倍体化双倍体的杂合子极不稳定，在进行有丝分裂时，极少数核中的染色体会发生染色体交换和单倍体化，从而形成极个别具有新遗传性状的单倍体杂合子。菌种选育，就是利用微生物遗传物质变异的特性，采用各种手段，改变菌种的遗传性状，经筛选获得新的适合生产的菌株，以稳定和提高产品质量或得到新的产品。良好的菌种是微生物发酵工业的基础。在应用微生物生产各类食品时，首先是挑选符合生产要求的菌种，其次是根据菌种的遗传特点，改良菌株的生产性能，使产品产量、质量不断提高。如发现菌种的性能下降时，还要设法使它复壮。最后还要有合适的工艺条件和合理先进的设备与之配合，这样菌种的优良性能才能充分发挥。125.4微生物的菌种选育在微生物工业应用中，微生物菌种工作主要包括以下四方面：菌种的分离筛选：挑选符合生产要求的菌种，这是选种工作的任务。菌种培育：改良已有菌种的生产性能，使产品的质和量不断提高，或使它更适应于工艺的要求，这是育种工作的任务。菌种的保藏：一切生产菌种都要使它避免死亡和生产性能的下降，这是菌种保藏工作的任务。退化菌种的复壮：如果发现菌种的生产性能下降，就要设法使它恢复，这便是菌种复壮工作的任务。5.4微生物的菌种选育丫啶类化合物诱发的移码突变及其回复突变图示：染色体畸变（chromosomalaberration）某些理化因子，如X射线等的辐射及烷化剂、亚硝酸等，除了能引起点突变外，还会引起DNA的大损伤（macrolesion）——染色体畸变，它包括：染色体结构上的变化：缺失（deletion）重复（duplication）易位（translocation）倒位（inversion）染色体数目的变化染色体内畸变只涉及一条染色体上的变化，如发生染色体的部分缺失或重复时，其结果可造成基因的减少或增加；又如发生倒位或易位时，则可造成基因排列顺序的改变，但数目却不改变。倒位是指断裂下来的DNA片段旋转180°后，重新插入到原来染色体的位置上；易位则指断裂下来的一小段染色体再顺向或逆向地插入到同一条染色体的其它部位上。01染色体间畸变，则指非同源染色体间的易位。02染色体结构上的变化染色体畸变紫外线（U.V.，ultravioletray）对DNA的损伤嘧啶对紫外线的敏感性要比嘌呤强得多。嘧啶的光化产物主要是二聚体和