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1、主讲教师：刘永衡教学参考书第一章 绪论本章主要内容 工业微生物菌种简介 微生物遗传育种的遗传学原理 微生物遗传育种的分子生物学基础 微生物遗传育种技术及其发展简史第一节 微生物工业菌种微生物工业菌种：在 大规模培养条件下， 批量商业性获得微生 物细胞或其代谢产物 过程中所使用的微生 物菌株；或利用微生 物特定代谢过程，规 模化加工或转化特定 底物或环境物料的微 生物菌株。工业微生物菌种基本特征1.非致病性。 2.适合大规模培养工艺要求。 3.利于规模化产品加工工艺。 4.具有相对稳定的遗传性能和 生产性状。 5.形成具有商业价值的产品或 具有商业应用价值。工业微生物菌种的来源选种（自然选育）：
2、从自 然样本中通过筛选与分离 获得；育种（遗传育种）：在实 验室中对保藏的微生物菌 株进行遗传改良获得天然菌种诱变菌种重组菌种遗传修饰 生物体GMO 通过自然 筛选和分 离获得的 工业菌种 ； 通过物理、 化学等诱变剂 在实验室人工 诱变自然筛选 与分离的菌株 所获得产量或 /和性状改善 的工业菌种；通过遗传 重组技术 对菌种进 行定向遗 传改良获 得的工业 菌种； 经外源 基因导入 并因此发 生遗传整 合和性状 改变的生 物体工业微生物菌种的分类第二节 微生物育种的遗传学原理一、遗传物质化学本质的确证 肺炎链球菌转化实验转化：一个品系的生物吸收了来自另一品系 生物的遗传物质，从而获得后一品系
3、的某些遗 传性状的现象。具荚膜，菌落表面光滑 S型不具荚膜，菌落表面粗糙 R型体内转化实验体内转化实验DNADNA是遗传物质的证明是遗传物质的证明1928年，英国微生物学家Griffith.F做了肺炎双球菌的转化实验1944年 Avery.O 、 Macleod.C、 McCarty.M.J 揭开了转化 因子的化学本质是DNA。体外转化实验体外转化实验DNADNA是遗传物质的证明是遗传物质的证明2、噬菌体感染实验Hershey&Chase 1952年 解释：DNA只含P不含S ，35S放射性标记留在宿主细胞外，32P 放射性标记进入宿主细胞内，结论：DNA是遗传物质。3、病毒重建实验Heinz
4、 Fraenkel-Conrat 1957 结论：HR病毒的遗传物质是RNA结论：生物的遗传物质的化学本质是核 酸，在绝大多数生物中是DNA， 在少数病毒中是RNA。二、遗传物质的结构2. DNA的存在状态 细菌核DNA（拟核）细菌质粒1、DNA的半保留复制模型 2、DNA的二向复制q模型3、DNA的滚环复制模型三、遗传物质的复制DNA复制的半保留模型DNA复制叉DNA的二向复制模型(q模型)DNA滚环复制模型第三节 RNA和蛋白质的合成一、转录：DNARNA转录是在一个DNA模板上合成一个与之 互补的RNA链。转录产物有三种形式：信使RNA（mRNA）核糖体RNA（rRNA）转运RNA（tR
5、NA）二、翻译：RNA蛋白质引导蛋白质分子合成的起始密 码子（Start codon）是AUG， 该密码子也是合成蛋氨酸的密 码子。起始的蛋氨酸有时在后 加工过程中被去掉，所以不是 所有成熟的蛋白质的氨基酸链 都是以蛋氨酸开始。翻译位点是核糖体，由tRNA 识别特殊的密码子并运输必需 的氨基酸。表现型：具有特定基因型的个 体，在一定环境条件下，所表 现出来的性状特征的总和。基因型：某一生物个体全部基因 组合的总称，它反映生物体的遗 传构成 。从某种意义上讲，一个微生物的基因型是 它的全套DNA，而一个微生物的表现型是它 的全部蛋白质。第四节 基因表达规则阻遏：阻止基因表达和降低酶的合成 诱导：
6、启动转录基因开始转录的过程基 因 表 达 的 操 纵 子 学 说笫五节 微生物遗传育种技术简介一、诱变育种：采用物理和化学等因素对出发菌株进 行诱变处理，然后运用合理的筛选程序及适当的筛选 方法把符合要求的优良变异菌株筛选出来的一种育种 技术。二、重组育种： 利用不同微生物 菌株间遗传物质 的重组而实现的 工业微生物育种 技术。三、重组DNA技术：在 体外构建重组DNA分子 并导入宿主内表达， 从而获得重组工业微 生物菌种的育种技术 。一、自然选育技术的诞生与发展微生物学诞生；纯种分离技术；寻找新的抗 生素等产品生产菌123二、诱变育种技术的诞生与发展微生物遗传学诞生；诱发突变技术；抗生素 和氨基酸等工业发展需要三、重组育种技术的诞生与发展 四、重组DNA技术的诞生与发展笫六节 微生物菌种选育简史许多重要发现来自这些微生物学家Griffith列文虎克弗莱明巴斯德 科赫Monod JacobCrickWatson瓦克斯曼格兰Avery请记住他们的贡献！思考题一、名词解释微生物工业菌种、GMO、表型和基因型 二、 问答题 1.工业微生物菌种应具有哪些基本特征？ 2.遗传物质的化学本质是什么？简述其证明实验。 3.简述操纵子学说的要点。
