遺傳育種復(fù)習(xí)題解-2007級(jí)_第1頁
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文檔簡介

1、微生物育種課后復(fù)習(xí)思考題參考答案完整版成瀟龍:有些我直接在答題上改了,也沒有做標(biāo)記。還有些希望你們自己去補(bǔ)充,說實(shí)話你們還是以考試為出發(fā)的復(fù)習(xí),很多還是不用心。哎,理解吧。微生物育種課后復(fù)習(xí)思考題參考答案第一章思考題一名詞解釋1.遺傳與變異這種一對(duì)型的名詞解釋應(yīng)該比較一下,可以是異或同。例如,遺傳與變異是生物體的基本特征。遺傳(Inheritance)指親代的性狀在子代表現(xiàn)的現(xiàn)象。(生物繁殖過程中,子代與親代在各方面的相似現(xiàn)象)變異(Variation)指同種生物世代之間或同代不同個(gè)體之間的性狀的差異。(子代個(gè)體發(fā)生了改變,在某些方面不同于原來親代的現(xiàn)象)2.GMOs:遺傳修飾生物體(Gene

2、tic modification organisms, GMOs),經(jīng)外源基因?qū)氩⒁虼税l(fā)生遺傳整合和性狀改變的生物體。3.表型和基因型表型:細(xì)胞在一定環(huán)境條件下表現(xiàn)出的一些實(shí)際的,已表達(dá)的特性。分子的角度講,一個(gè)微生物的表現(xiàn)型是它的蛋白質(zhì)的總和。例如:微生物完成一個(gè)特殊化學(xué)反應(yīng)的能力?;蛐停河伤倪z傳信息組成,它編碼微生物的所有特性,基因型代表潛在的特性,并不是特性本身。分子角度講,一個(gè)微生物的基因型是它所有基因的總和。二、問答題1.工業(yè)微生物菌種應(yīng)具有哪些基本特征?非致病性;適合大規(guī)模培養(yǎng)工藝要求;利于規(guī)?;a(chǎn)品加工工藝;具有相對(duì)穩(wěn)定的遺傳性能和生產(chǎn)性狀;形成具有商業(yè)價(jià)值的產(chǎn)品或具有商業(yè)

3、應(yīng)用價(jià)值。2.遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是什么?簡述其證明實(shí)驗(yàn)。1、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 結(jié)論:轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)本質(zhì)為DNA。2、噬菌體感染實(shí)驗(yàn) 結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)3、病毒重建實(shí)驗(yàn) 結(jié)論:HR病毒的遺傳物質(zhì)是RNA結(jié)論:生物的遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是核酸,在絕大多數(shù)生物中是DNA,在少數(shù)病毒中是RNA。3.簡述遺傳物質(zhì)在各種微生物中的存在狀態(tài)及復(fù)制方式建議按照細(xì)胞核(原核、真核染色體,不同)、核外(質(zhì)粒、細(xì)胞器)、非細(xì)胞生物,各自具體點(diǎn)!。多數(shù)生物中DNA為遺傳物質(zhì)的存在狀態(tài):細(xì)菌核DNA(擬核) 細(xì)菌質(zhì)粒 真核細(xì)胞染色體,少數(shù)以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒中存在 遺傳物質(zhì)的復(fù)制方式所有的都采用半保留,對(duì)于線狀

4、DNA按復(fù)制起始的多少,復(fù)制方向等分;對(duì)于環(huán)狀DNA按、滾環(huán)分別闡述。:1、DNA的半保留復(fù)制模型2、DNA的二向復(fù)制模型(模型)3、DNA的滾環(huán)復(fù)制模型第二章 基因突變及其機(jī)制1突變(Mutation):遺傳物質(zhì)核酸(DNA或病毒中的RNA)中的核苷酸序列突然發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。2突變型:由于突變體中DNA堿基序列的改變,所產(chǎn)生的新的等位基因及新的表現(xiàn)型稱為突變型。3染色體畸變:染色體結(jié)構(gòu)的改變,多數(shù)是染色體或染色單體遭到巨大損傷產(chǎn)生斷裂,而斷裂的數(shù)目、位置、斷裂端連接方式等造成不同的突變。包括染色體缺失、重復(fù)、倒位和易位等。涉及到DNA分子上較大范圍的變化,往往會(huì)涉及到多個(gè)基因。4基

5、因突變;是指一個(gè)基因內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變,包括一對(duì)或少數(shù)幾對(duì)核苷酸的缺失、插入或置換,分為堿基置換(轉(zhuǎn)換和顛換)和移碼突變。轉(zhuǎn)換transition:DNA鏈中一個(gè)嘌呤(嘧啶)被另一個(gè)嘌呤(嘧啶)所置換。顛換transversion:DNA鏈中一個(gè)嘌呤(嘧啶)被一個(gè)嘧啶(嘌呤)所置換。5錯(cuò)義突變missense mutation:由于突變后的密碼子代表另一種氨基酸,從而造成個(gè)別堿基的改變導(dǎo)致多肽鏈上某個(gè)氨基酸為另一種氨基酸所取代。6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)生改變而氨基酸序列未發(fā)生改變的隱蔽突變。7無義突變:突變后的密碼子變成

6、終止密碼子,是一類是引起遺傳性狀改變的突變。8移碼突變frameshift mutation:在DNA序列中由于一對(duì)或少數(shù)幾對(duì)核苷酸的插入或缺失,而使其后全部遺傳密碼的閱讀框架發(fā)生移動(dòng),進(jìn)而引起轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯錯(cuò)誤的突變叫移碼突變。一般只引起一個(gè)基因的表達(dá)出現(xiàn)錯(cuò)誤。9條件致死突變型:在某一條件下具有致死效應(yīng),而在另一條件下沒有致死效應(yīng)的突變型。如:溫度敏感突變型。10回復(fù)突變:突變基因通過再次突變回復(fù)到野生型基因的表型性狀。11沉默突變:表型不發(fā)生改變的基因突變,包括同義突變和氨基酸序列發(fā)生改變而不影響蛋白質(zhì)功能的錯(cuò)義突變。12突變率(mutation rate):每個(gè)細(xì)胞每一世代中發(fā)生突變的概率。

7、突變率也可以用某一群體在每一世代(即分裂1次)中產(chǎn)生突變株的數(shù)目來表示。13轉(zhuǎn)座因子:細(xì)胞基因組中能夠從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置的一段DNA序列,包括原核生物中的插入序列、轉(zhuǎn)座子以及轉(zhuǎn)座噬菌體(如E. coli的Mu噬菌體)等。幾乎所以生物都有轉(zhuǎn)座因子存在。14誘變劑mutagen:凡是能誘發(fā)生物基因突變,且突變頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過自發(fā)突變率的物理因子或化學(xué)物質(zhì)。誘變劑分為化學(xué)誘變劑、物理誘變劑和生物誘變劑三類。15光復(fù)活或光修復(fù)(light repair):把經(jīng)紫外線照射后的微生物立即暴露在可見光下時(shí),可明顯降低其死亡率的現(xiàn)象。其本質(zhì)是一種酶促反應(yīng),在可見光(300500nm波長)的活化下,由光復(fù)活

8、酶催化嘧啶二聚體分解成為單體。幾乎所有的生物細(xì)胞中都已發(fā)現(xiàn)光復(fù)活酶。16切除修復(fù):是生物體內(nèi)進(jìn)行DNA修復(fù)的重要途徑,是一種多步驟的酶反應(yīng)過程,發(fā)生在DNA復(fù)制之前,是對(duì)模板的修復(fù)。在限制性內(nèi)切酶、核酸外切酶、DNA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,繼而重新合成一段正常的DNA鏈以填補(bǔ)酶切所留下的缺口,使損傷的DNA分子恢復(fù)正常的修復(fù)方式。17重組修復(fù):是一種越過損傷而進(jìn)行的修復(fù),不將模板上損傷堿基除去,而是通過復(fù)制后,由Rec系統(tǒng)經(jīng)染色體交換,使子鏈上的空隙部位不再正對(duì)T=T,而是面對(duì)正常的單鏈。留在模板鏈上的二聚體可被切除修復(fù)加以除去,或經(jīng)細(xì)胞分裂而稀釋。18SOS修復(fù):在

9、正常細(xì)胞中被關(guān)閉,僅在細(xì)胞受到重大損傷時(shí)激活的一種旁路修復(fù)系統(tǒng),是唯一導(dǎo)致突變的修復(fù)。SOS修復(fù)系統(tǒng)松懈DNA復(fù)制校對(duì)系統(tǒng),允許新生DNA鏈越過T=T而延伸,不去管雙螺旋結(jié)構(gòu)的變形,導(dǎo)致錯(cuò)誤的堿基出現(xiàn)在生長鏈的任何位置,數(shù)量太大,錯(cuò)配修復(fù)和切除修復(fù)系統(tǒng)糾正一些,仍留有很多錯(cuò)配堿基,從而造成突變。SOS修復(fù)系統(tǒng)的介入是紫外線誘發(fā)突變的主要原因。19表型延遲(phenotype lag):表型的改變落后于基因突變的現(xiàn)象。微生物通過自發(fā)突變或人工誘變而產(chǎn)生新的基因型個(gè)體所表現(xiàn)出來的遺傳特性不能在當(dāng)代出現(xiàn),其表型的出現(xiàn)必須經(jīng)過2代以上的繁殖復(fù)制。按照原因分為分離性表型延遲(segregational

10、lag)和生理性表型延遲(physiological lag)。二、突變的表現(xiàn)型有哪些?基因突變的特點(diǎn)有哪些?1形態(tài)突變型:引起細(xì)胞個(gè)體形態(tài)和菌落形態(tài)發(fā)生改變的突變型。是一種可見突變。2營養(yǎng)缺陷型:由于代謝過程的缺陷而不能合成某種與合成初級(jí)代謝物有關(guān)的基因產(chǎn)物的缺陷型。3抗性突變型:由于基因突變而產(chǎn)生的對(duì)某種化學(xué)藥物、致死物理因子或噬菌體具有抗性的變異菌株。4致死突變型:由于基因突變造成個(gè)體死亡的突變型。雜合狀態(tài)的顯性致死和純合狀態(tài)的隱性致死都導(dǎo)致個(gè)體的死亡5 條件致死突變型:在某一條件下具有致死效應(yīng),而在另一條件下沒有致死效應(yīng)的突變型。如:溫度敏感突變型6. 調(diào)節(jié)突變型:喪失對(duì)某一基因或操縱

11、子表達(dá)能力調(diào)節(jié)的突變型。7. 產(chǎn)量突變型:所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量明顯有別于原始 菌株的突變株稱產(chǎn)量突變型基因突變遵循以下的一般規(guī)律(特點(diǎn))每個(gè)特點(diǎn)要用適當(dāng)解釋,請(qǐng)自己補(bǔ)充完整!,即突變具有自發(fā)性,稀有性,隨機(jī)性,獨(dú)立性,可誘發(fā)性,可遺傳性,可逆性。四、 自發(fā)性:突變可自發(fā)產(chǎn)生,突變的微生物與所處的環(huán)境因素沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系。四、 稀有性:突變的稀有性是指在正常情況下,突變發(fā)生的頻率往往很低。四、 隨機(jī)性:基因突變的發(fā)生從時(shí)間、個(gè)體、位點(diǎn)和所產(chǎn)生的表型變化等方面都帶有比較明顯的隨機(jī)性。突變總是以一定的頻率在群體中發(fā)生。四、 獨(dú)立性:四、 可誘發(fā)性:四、 可遺傳性:四、 可逆性:三、如何從突變的分子機(jī)制

12、來解釋突變的自發(fā)性和隨機(jī)性?突變的自發(fā)性和隨機(jī)性是指突變可自發(fā)產(chǎn)生,基因突變的發(fā)生從時(shí)間、個(gè)體、位點(diǎn)和所產(chǎn)生的表型變化等方面都帶有比較明顯的隨機(jī)性。1、轉(zhuǎn)座因子的作用:具有轉(zhuǎn)座作用的DNA序列從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置是自發(fā)和不確定的。2、DNA分子的運(yùn)動(dòng):包括環(huán)出效應(yīng)和堿基的互變異構(gòu)作用造成復(fù)制過程中的堿基配對(duì)的錯(cuò)誤引起自發(fā)突變。3、DNA分子自發(fā)的化學(xué)變化,例如自發(fā)脫氨氧化作用:胞嘧啶C氧化脫氨基自發(fā)地變成尿嘧啶U而形成錯(cuò)配的堿基對(duì),5mC同樣易于自發(fā)脫氨基轉(zhuǎn)變?yōu)樾叵汆奏,子代DNA發(fā)生GCAT的突變。4、DNA的復(fù)制差錯(cuò):在DNA復(fù)制過程中源于DNA聚合酶產(chǎn)生的錯(cuò)誤,DNA分子運(yùn)動(dòng)而造

13、成堿基配對(duì)錯(cuò)誤,修復(fù)系統(tǒng)的各種缺陷所導(dǎo)致的結(jié)果。在任何一瞬間,DNA分子中的局部構(gòu)型的變化、堿基的結(jié)構(gòu)(酮式或烯醇式,氨基式或亞氨基式)、某個(gè)堿基是否發(fā)生自發(fā)的化學(xué)變化、具有轉(zhuǎn)座作用的DNA序列從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另外的位置等都是無法預(yù)測的,所以任何時(shí)間任何一個(gè)基因都可能發(fā)生突變,可是在什么時(shí)候、什么基因?qū)l(fā)生突變卻是無法預(yù)見的。從而表現(xiàn)出基因突變的自發(fā)性和隨機(jī)性。四、 試述各種誘變劑的作用機(jī)制。誘變劑在DNA上的初級(jí)效應(yīng)遺傳反應(yīng)堿基類似物摻入作用ATGC轉(zhuǎn)換羥胺同胞嘧啶起羥化反應(yīng)GCAT轉(zhuǎn)換亞硝酸A、C的脫氧基作用DNA交聯(lián)ATGC轉(zhuǎn)換缺失烷化劑烷化堿基(主要是G)而導(dǎo)致:脫嘌呤作用;烷化堿基的

14、互變異構(gòu)作用;DNA鏈的交聯(lián)作用;糖-磷酸骨架的斷裂堿基置換(ATGC轉(zhuǎn)換、ATTA顛換、GCCG顛換)及染色體畸變吖啶類個(gè)別堿基的插入或缺失移碼突變紫外線照射形成嘧啶二聚體;形成嘧啶的水合物; DNA交聯(lián);DNA斷裂ATGC轉(zhuǎn)換、ATGC顛換、及移碼突變電離輻射脫氧核糖-堿基之間化學(xué)鍵及脫氧核糖- 磷酸之間化學(xué)鍵的斷裂;通過自由基對(duì)DNA的作用ATGC轉(zhuǎn)換、移碼突變及染色體畸變五、 根據(jù)你所學(xué)的誘發(fā)突變的知識(shí),你認(rèn)為能否找到一種僅僅對(duì)某一基因具有特異性誘變作用的化學(xué)誘變劑?為什么?答:不能找到具有特異性誘變作用的化學(xué)誘變劑,因?yàn)閷?duì)于一般的化學(xué)誘變劑:堿基類似物、堿基修飾劑、移碼突變劑,均不具

15、有特異性。六、 DNA鏈上發(fā)生的損傷是否一定發(fā)生表型的改變?盡你所能說出理由。答:不一定,前突變的可能結(jié)果有三種:細(xì)胞正常、細(xì)胞死亡和細(xì)胞基因突變,只有基因發(fā)生突變的細(xì)胞才可能發(fā)生表型的改變也不一定,這道題講過!若基因發(fā)生的是錯(cuò)義突變、無義突變、移碼突變會(huì)引起遺傳性狀改變產(chǎn)生表型的改變;當(dāng)發(fā)生同義突變和沉默突變則不會(huì)產(chǎn)生表型的改變。此外,二倍體、內(nèi)含子及其他非編碼區(qū)中的基因突變也不一定產(chǎn)生表型的改變。而基因型的改變不一定引起表型的改變,突變(修復(fù)作用)突變基因(轉(zhuǎn)錄、翻譯)表型(二倍體顯隱性、環(huán)境)結(jié)合你們已經(jīng)學(xué)過的生物學(xué)課程知識(shí)來補(bǔ)充。DNA的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變后,經(jīng)過多種修復(fù)作用后前突變有三種可

16、能結(jié)果:1. 由于損傷未修復(fù)導(dǎo)致細(xì)胞死亡,不會(huì)產(chǎn)生表型;2. 通過錯(cuò)誤的修復(fù)而固定損傷,細(xì)胞基因突變(這種突變也可能是致死的),有可能產(chǎn)生表型改變;3. 通過正確修復(fù)而恢復(fù)原序列,不產(chǎn)生表型改變。七、 紫外線引起的胸腺嘧啶二聚體對(duì)微生物有何影響?哪些修復(fù)系統(tǒng)可對(duì)此進(jìn)行修復(fù),其結(jié)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(gè)二聚體對(duì)熱和酸都穩(wěn)定,因?yàn)檫@時(shí)兩條鏈的相應(yīng)部分已由化學(xué)鍵代替了原來的氫鍵,使得連接更為牢固。在DNA復(fù)制時(shí),兩條鏈之間的二聚體會(huì)阻礙雙鏈的分開和復(fù)制,而在同一鏈上二聚體的形成則會(huì)阻礙堿基的正常配對(duì)。在正常情況下T與A配對(duì),若二聚體形成,就要破壞A的正常摻入

17、,復(fù)制就會(huì)在這一點(diǎn)上突然停止或錯(cuò)誤進(jìn)行,以至在新形成的鏈上有了一個(gè)改變了的堿基序列。對(duì)DNA分子中的胸腺嘧啶二聚體主要有五種修復(fù)途徑:光復(fù)活、切除修復(fù)、重組修復(fù)、SOS修復(fù)以及二聚體糖基酶修復(fù)機(jī)制。光復(fù)活作用(photoreactivation):是一種高度專一的修復(fù)方式,只作用于由紫外線引起的 DNA嘧啶二聚體的修復(fù)切除修復(fù):發(fā)生在DNA復(fù)制之前,是對(duì)模板的修復(fù),如大腸桿菌中的Uvr修復(fù)系統(tǒng),負(fù)責(zé)切除大量的胸腺嘧啶二聚體重組修復(fù)系統(tǒng):不將損傷堿基除去,而是通過復(fù)制后,經(jīng)染色體交換,使子鏈上的空隙部位不再正對(duì)T=T,而是面對(duì)正常的單鏈。其中Rec系統(tǒng)負(fù)責(zé)消除那些沒有被切除修復(fù)系統(tǒng)所切除的T=T

18、可能造成的可怕的后果。SOS修復(fù)系統(tǒng):松懈DNA復(fù)制校對(duì)系統(tǒng),允許新生DNA鏈越過T=T而延伸,不去管雙螺旋結(jié)構(gòu)的變形,導(dǎo)致錯(cuò)誤的堿基出現(xiàn)在生長鏈的任何位置,數(shù)量太大,錯(cuò)配修復(fù)和切除修復(fù)系統(tǒng)糾正一些,仍留有很多錯(cuò)配堿基,從而造成突變。二聚體糖基酶修復(fù):在復(fù)制過程中或復(fù)制完成后較短的時(shí)間內(nèi),通過具有內(nèi)在的AP限制性內(nèi)切酶活性的嘧啶二聚體糖基酶專一識(shí)別T=T,并切除錯(cuò)誤堿基實(shí)現(xiàn)模板的修復(fù)。光復(fù)活、切除修復(fù)和二聚體糖苷酶修復(fù)都是修復(fù)模板鏈,而重組修復(fù)是形成一條新的模板鏈,SOS是產(chǎn)生連續(xù)的子鏈。SOS修復(fù)是唯一導(dǎo)致突變的修復(fù),其余的修復(fù)機(jī)制都是將DNA損傷恢復(fù)到損傷前的狀態(tài)或產(chǎn)生與親本完成相同的子代

19、DNA。八、 突變后其基因型是否會(huì)很快表現(xiàn)?為什么?答:突變基因的出現(xiàn)并不意味著突變表型的出現(xiàn),表型的改變落后于基因型的改變,即表型延遲,微生物通過自發(fā)突變或人工誘變而產(chǎn)生新的基因型個(gè)體所表現(xiàn)出來的遺傳特性不能在當(dāng)代出現(xiàn),其表型的出現(xiàn)必須經(jīng)過2代以上的繁殖復(fù)制。表型延遲的原因有兩種:分別是分離性表型延遲和生理性表型延遲。分離性表型延遲(segregational lag)是突變基因由雜合狀態(tài)到純合狀態(tài)所造成的表型遲延。生理性表型延遲(physiological lag)是由于基因產(chǎn)物的“稀釋”過程所造成的表型遲延。九、 基因型的變異在表現(xiàn)型上有哪些可能的類型?沉默突變、產(chǎn)生表型突變(形態(tài)突變型

20、、營養(yǎng)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)第三章 突變的應(yīng)用一、試述高產(chǎn)突變株誘變育種的一般步驟及每部的目的及注意事項(xiàng)頁:6書上圖3-11.出發(fā)菌株的選擇 目的:選擇既往誘變史少的高產(chǎn)菌株 純系菌株和對(duì)誘變劑敏感菌種2誘變菌株的培養(yǎng)前培養(yǎng) 目的,將誘變細(xì)胞的生理狀態(tài)調(diào)整到處于同步生長狀態(tài)的旺盛的對(duì)數(shù)生長期而細(xì)胞內(nèi)又含豐富的內(nèi)源性堿基。3誘變菌懸液制備 目的:使細(xì)胞處于良好的分散狀態(tài)。調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)募?xì)胞或孢子密度。4誘變處理 目的用誘變劑處理出發(fā)菌株,誘發(fā)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變5后培養(yǎng) 誘變處理后,立即將處理過的細(xì)胞轉(zhuǎn)移到營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),使突變基因穩(wěn)定,純合并表達(dá),而且

21、有利于消除表型延遲6 高產(chǎn)突變株的分離與篩選 經(jīng)過分離和篩選獲得高產(chǎn)突變株。二、何謂營養(yǎng)缺陷型?舉例說明其在工業(yè)微生物菌種選育中應(yīng)用營養(yǎng)缺陷型:是指喪失了合成一種或者多種必需的生長因子能力的菌株。他們不能再補(bǔ)充了相應(yīng)的生長因子的培養(yǎng)基上才能正常生長。應(yīng)用:(1)阻斷代謝途徑,積累中間代謝產(chǎn)物 (2)阻斷分支代謝,改變代謝流向,積累另一端代謝產(chǎn)物 (3)解除反饋抑制,積累代謝產(chǎn)物 (4)利用滲漏缺陷型進(jìn)行代謝調(diào)控育種三、試述營養(yǎng)缺陷型突變株選育的一般步驟及每步的目的注意事項(xiàng)?書上圖3-9(1)誘變處理 誘變劑處理出發(fā)菌株,誘發(fā)遺傳物質(zhì)改變(選擇高劑量)(2)后培養(yǎng) 使突變基因穩(wěn)定,純合并表達(dá),而

22、且有利于消除表型延遲(3)淘汰野生型 為了檢出方便,大量淘汰野生型細(xì)胞,起到“濃縮”缺陷型作用(4)檢出缺陷型 將缺陷型從群體中檢出分離(5)營養(yǎng)缺陷型鑒定 確定該菌株是何種生長因子缺陷型(6)生產(chǎn)性能檢測及高產(chǎn)菌株篩選:對(duì)所得到的菌株進(jìn)行生產(chǎn)性能的測試,從中選出高產(chǎn)突變株四、在營養(yǎng)缺陷型突變選育中,有哪些方法用于淘汰野生型?方法及對(duì)象。1熱差別殺菌法:利用芽孢或者孢子比營養(yǎng)細(xì)胞更加耐熱的特點(diǎn),將誘變處理細(xì)菌形成芽孢,吧芽孢在基本營養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間,然后加熱殺死營養(yǎng)體。由于野生型芽孢能萌發(fā)所以被殺死,而營養(yǎng)缺陷型不能萌發(fā),不能被殺死。-適用于產(chǎn)芽孢細(xì)菌,產(chǎn)其他孢子微生物2抗生素法:饑餓培養(yǎng)(

23、耗盡細(xì)胞內(nèi)氮源,防止加抗生素后誤殺) 加入抗生素處理-青霉素法用于細(xì)菌營養(yǎng)缺陷型濃縮,制霉菌素法用于酵母營養(yǎng)缺陷型濃縮3菌絲過濾法:野生型孢子在基本培養(yǎng)基中萌發(fā)生成菌絲體而營養(yǎng)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-適用于產(chǎn)孢子的絲狀微生物4饑餓處理法:某些條件下濃縮雙缺陷突變株五、何謂抗反饋調(diào)節(jié)突變型?如何篩選?抗反饋突變型:解除了反饋調(diào)節(jié)的突變株。包括抗反饋抑制突變型和抗反饋?zhàn)瓒敉蛔冃?。抗反饋抑制突變是指解除了反饋抑制的突變株,可能由兩種機(jī)制產(chǎn)生。一種是變構(gòu)酶的調(diào)節(jié)中心經(jīng)突變后發(fā)生構(gòu)象的改變,造成其與變構(gòu)效應(yīng)物(終產(chǎn)物)的結(jié)合能力下降,甚至完全喪失。當(dāng)終產(chǎn)物合成過量時(shí)

24、,不再能和變構(gòu)酶結(jié)合,從而無法抑制變構(gòu)酶的活力。另一種機(jī)制是變構(gòu)酶的其它位點(diǎn)發(fā)生變化,造成其構(gòu)象改變,但并未影響其酶活性。這種突變的酶即使調(diào)節(jié)中心結(jié)合了效應(yīng)物,其構(gòu)象也不再發(fā)生足以造成酶活性下降或喪失的改變。抗反饋?zhàn)瓒敉蛔儎t可以通過以下原因形成。一是相應(yīng)的調(diào)節(jié)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(jié)合,從而不能生成有活性的阻遏蛋白?;蛘咄蛔兒蟮淖瓒舻鞍准词鼓芎洼o阻遏物結(jié)合,也不能形成有活性的阻遏蛋白。二是操縱子中對(duì)應(yīng)的操縱基因發(fā)生了突變,使其和阻遏蛋白的結(jié)合能力下降,或者完全喪失結(jié)合能力,從而也可以造成過量的輔阻遏物(終產(chǎn)物)不能關(guān)閉相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄與酶合成??狗答佌{(diào)節(jié)突變株可

25、以通過篩選抗結(jié)構(gòu)類似物突變和通過回復(fù)突變兩種方法篩選獲得。通過抗結(jié)構(gòu)類似物突變株篩選抗反饋調(diào)節(jié)突變株請(qǐng)自己補(bǔ)充完整:通過回復(fù)突變篩選抗反饋調(diào)節(jié)突變株:通過“原養(yǎng)型-營養(yǎng)缺陷型-原養(yǎng)型”選育途徑進(jìn)行,營養(yǎng)缺陷型回復(fù)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(duì)該突變株進(jìn)行誘變處理,用基本培養(yǎng)基篩選原養(yǎng)型回復(fù)突變,然后從這些原養(yǎng)型回復(fù)突變株中分離篩選能過量積累代謝終產(chǎn)物的突變株。六、簡述抗結(jié)構(gòu)類似物突變株過量積累代謝產(chǎn)物的原因?由于結(jié)構(gòu)類似物和代謝終產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上相似,它們和代謝終產(chǎn)物一樣,能夠與變構(gòu)酶的調(diào)節(jié)中心結(jié)合而抑制酶的活性,或可以作為輔助阻遏物激活阻

26、遏蛋白,從而終止合成途徑中酶的合成。因此,可以起到代謝產(chǎn)物所具有的反饋調(diào)節(jié)作用。但是,結(jié)構(gòu)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(xì)胞結(jié)構(gòu),因而在細(xì)胞中的濃度是不變的,其反饋調(diào)節(jié)作用不能被解除。因此,在含有結(jié)構(gòu)類似物的基本培養(yǎng)基中,由于結(jié)構(gòu)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(xì)胞必然不能生長。而那些能在含有結(jié)構(gòu)類似物的基本培養(yǎng)基中能夠生長的抗結(jié)構(gòu)類似物突變株,之所以能夠生長,是因?yàn)樗鼈兘獬朔答佌{(diào)節(jié)。結(jié)構(gòu)類似物抗性突變可能是抗反饋抑制突變株。由于酶的結(jié)構(gòu)基因的突變,新合成的酶的調(diào)節(jié)中心不再與結(jié)構(gòu)類似物結(jié)合,使結(jié)構(gòu)類似物失去了對(duì)該酶的反饋抑制作用,細(xì)

27、胞在突變酶的催化下合成代謝終產(chǎn)物供細(xì)胞生長所需,因此,能在結(jié)構(gòu)類似物存在的情況下生長。結(jié)構(gòu)類似物抗性突變也可能是解除了終產(chǎn)物對(duì)代謝途徑酶的反饋?zhàn)瓒糇饔?。調(diào)節(jié)基因突變后不能合成阻遏物蛋白或合成的阻遏物蛋白不再與結(jié)構(gòu)類似物結(jié)合,操縱基因突變后不再與阻遏物蛋白-結(jié)構(gòu)類似物復(fù)合物結(jié)合,都可以解除結(jié)構(gòu)類似物的阻遏作用。抗結(jié)構(gòu)類似物突變的實(shí)質(zhì)是解除了反饋抑制或反饋?zhàn)瓒?,因此在這類突變株中,合成代謝途徑也不再受代謝終產(chǎn)物的反饋調(diào)節(jié),能夠在終產(chǎn)物過量積累的情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。7、簡述抗結(jié)構(gòu)類似物突變株篩選的一般方法和應(yīng)注意的問題篩選方法 一次性篩選法:將經(jīng)過誘變后培養(yǎng)的細(xì)胞

28、直接涂布在含有一定濃度結(jié)構(gòu)類似物的基本培養(yǎng)基平板上,長出的菌落即為抗結(jié)構(gòu)類似物突變株(藥物不很貴); 梯度平板法:將經(jīng)過后培養(yǎng)的細(xì)胞涂布在基本培養(yǎng)基平板上,在平板的中央加少量結(jié)構(gòu)類似物,在抑菌圈內(nèi)長出的個(gè)別菌落即為抗結(jié)構(gòu)類似物突變株。注意的問題 如果是協(xié)同反饋抑制,則要在基本培養(yǎng)基中添加起協(xié)同反饋抑制作用的代謝產(chǎn)物或其結(jié)構(gòu)類似物 抗結(jié)構(gòu)類似物突變是數(shù)量性狀,可通過逐漸提高結(jié)構(gòu)類似物的濃度使產(chǎn)物的積累水平逐漸提高 抗結(jié)構(gòu)類似物突變和營養(yǎng)缺陷型突變等共同使用,提高產(chǎn)量的效果會(huì)更好。8、何為組成型突變?如何進(jìn)行篩選?組成型突變株:原先只有在存在誘導(dǎo)底物時(shí)才能合成的誘導(dǎo)酶經(jīng)突變后,調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變,不

29、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(jié)合,從而成為在沒有誘導(dǎo)底物存在時(shí)也能產(chǎn)生大量誘導(dǎo)酶的突變株。篩選方法: 創(chuàng)造一種有利于組成型菌株生長而不利于誘導(dǎo)型菌株生長的培養(yǎng)條件,造成對(duì)組成型突變株的選擇優(yōu)勢; 限量誘導(dǎo)物恒化培養(yǎng)法控制低于誘導(dǎo)濃度的誘導(dǎo)物作碳源進(jìn)行恒化連續(xù)培養(yǎng)。誘導(dǎo)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)不斷加入新鮮基質(zhì),野生型就會(huì)被“洗出”,組成型突變株就被不斷“濃縮”,最后達(dá)到能分離的濃度。 循環(huán)培養(yǎng)法在一個(gè)不含誘導(dǎo)物培養(yǎng)基上和一個(gè)含誘導(dǎo)物作唯一碳源或氮源的培養(yǎng)基上進(jìn)行循環(huán)培養(yǎng)時(shí),就能使組成型突變株在生長上占優(yōu)勢,而予以選出。 誘導(dǎo)抑

30、制劑法誘導(dǎo)物作唯一碳源或氮源,添加誘導(dǎo)抑制劑,只有變異株能合成酶利用底物進(jìn)行生長 低誘導(dǎo)能力底物培養(yǎng)法利用誘導(dǎo)能力很低但能作為良好碳源的底物作為唯一碳源對(duì)誘導(dǎo)后的菌液進(jìn)行培養(yǎng),組成型 突變株由于能合成分解該底物的酶,因此能生 長;而需要誘導(dǎo)的野生型菌則不能生長,從而 可以篩選出組成型突變株。 選擇適當(dāng)?shù)蔫b別培養(yǎng)基,直接在平板上識(shí)別兩類菌落,從而把組成型突變株選擇出來。 平板菌落識(shí)別法利用在鑒別培養(yǎng)基平板上,兩種類型的突變株可以形成不同顏色的菌落,可以直接挑選出組成型突變株。9、何為抗降解代謝物阻遏突變型答非所問?。咳绾芜M(jìn)行篩選?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

31、難分解的碳氮源利用相關(guān)的酶的合成,稱為降解代謝物阻遏效應(yīng)。篩選方法(1) 抗碳源降解代謝物阻遏突變株的篩選常常采用選育抗葡萄糖結(jié)構(gòu)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結(jié)構(gòu)類似物和氨基酸結(jié)構(gòu)類似物抗性突變株,甲胺是最常 用的氨結(jié)構(gòu)類似物。10 、細(xì)胞膜透性突變型在菌種選育中有什么意義?舉例說明如何篩選?意義(優(yōu)點(diǎn)) 使胞內(nèi)產(chǎn)物濃度維持較低的水平,有利于酶促反應(yīng)的進(jìn)行,提高產(chǎn)物的生成量 使胞內(nèi)產(chǎn)物濃度維持低于發(fā)生反饋抑制或阻遏的程度,以積累過量的產(chǎn)物舉例說

32、明 利用生物素營養(yǎng)缺陷型改變細(xì)胞膜透性生物素參與脂肪酸的合成,進(jìn)而影響磷脂的合成和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性,所以在發(fā)酵過程中添加生物素可以改變細(xì)胞膜的通透性 利用油酸營養(yǎng)缺陷型改變細(xì)胞膜透性油酸是細(xì)胞膜主要成分物質(zhì)磷脂的重要組成成分。因此油酸的缺陷型將因?yàn)槭ズ铣捎退岬哪芰Χ荒芎铣闪字?,進(jìn)而將影響細(xì)胞的完整性和通透性 利用甘油營養(yǎng)缺陷型改變細(xì)胞膜透性甘油的缺陷型將因?yàn)槭ズ铣筛视偷哪芰Χ荒芎铣闪字M(jìn)而將影響細(xì)胞通透性 利用溫度敏感突變株改變細(xì)胞膜透性溫度敏感突變株是一種條件致死突變株,其中細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)或功能的缺損就是形成溫度敏感突變株的重要原因。因此可以通過選育因細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)或功能而形成的溫度敏感

33、突變株,在生長階段結(jié)束后通過調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度來控制細(xì)胞膜透性,從而增加產(chǎn)物的產(chǎn)量。 利用溶菌酶敏感突變株提高細(xì)胞膜透性對(duì)溶菌酶敏感的菌株往往是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)不完整的突變細(xì)胞,因此可以選育對(duì)溶菌酶敏感突變株提高細(xì)胞膜透性 其它11 、何謂菌種退化?試述其表現(xiàn)、原因、防治方法如何? 菌種退化是指生產(chǎn)菌種、優(yōu)良菌種或典型菌種經(jīng)傳代或保藏后,由于自發(fā)突變的結(jié)果,而使其群體中原有的一系列生物學(xué)性狀減退或消失的現(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)孢子越來越少;代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降;抗不良環(huán)境條件(抗噬菌體,抗低溫)能力減弱;致病性下降;遺傳標(biāo)記丟失 菌種退化的原因 基因突變是引起菌種

34、退化的主要原因; 誘變后菌株本身不純; 傳代次數(shù)是加速退化的一個(gè)重要原因; 不適宜的培養(yǎng)條件和保藏條件是加速退化的另一個(gè)重要原因。 防治方法 從菌種選育方法上考慮a進(jìn)行充分的后培養(yǎng)及分離純化b增加突變位點(diǎn),減少基因回復(fù)突變的幾率: 從菌種保藏方式上考慮a盡量減少傳代次數(shù);b創(chuàng)造適宜的培養(yǎng)條件;c利用不易退化的細(xì)胞傳代;d采用有效的菌種保藏方法 從菌種管理的措施上考慮:復(fù)壯a(bǔ)定期對(duì)保藏菌種分離純化,淘汰已退化細(xì)胞;b定期對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行分離篩選,選取自發(fā)性突變的細(xì)胞生產(chǎn)育種12、何謂菌種復(fù)壯?如何進(jìn)行?狹義復(fù)壯定義:在菌種已經(jīng)發(fā)生退化的情況下,通過純種分離和篩選,從已經(jīng)退化的的群體中選出尚未退化的個(gè)

35、體,以達(dá)到回復(fù)原株固有性狀的措施。廣義復(fù)壯定義:在菌種的典型特征或生產(chǎn)性狀尚未退化前,經(jīng)常有意識(shí)地進(jìn)行純種分離和篩選,以期從中選擇到自發(fā)的正突變個(gè)體或淘汰掉少量已退化的個(gè)體。如何進(jìn)行?復(fù)壯工作主要是純種分離和篩選兩部分操作,確定什么時(shí)候什么情況下需要進(jìn)行這種復(fù)壯工作以及需要分離篩選多少菌株。純種分離方法有四種,即涂布平板分離,傾注平板分離,平板劃線分離法和組織分離法。篩選即對(duì)分離獲得的純培養(yǎng)菌株進(jìn)行生產(chǎn)能力的測定,從中選擇出適合生產(chǎn)要求的菌株。篩選工作一般分為初篩和復(fù)篩,初篩以量為主,對(duì)所有分離菌株進(jìn)行略粗放的生產(chǎn)性能測試,選出其中10%20%生產(chǎn)潛力較大菌株。復(fù)篩以質(zhì)為主,對(duì)初篩獲得的菌株進(jìn)

36、行較精確生產(chǎn)性能測試,考察產(chǎn)量穩(wěn)定性,從中選出10%20%的優(yōu)秀菌株在此進(jìn)行復(fù)篩,復(fù)篩課重復(fù)多次直至選出最優(yōu)秀的幾個(gè)菌株。第四章基因重組育種一、名詞解釋頁:10下述名詞解釋中,很多可以描述為“一種*重組的方式”1轉(zhuǎn)化:受體細(xì)胞直接吸收裸露的外源DNA并與其自身遺傳物質(zhì)發(fā)生重組的過程。2感受態(tài):細(xì)胞能從周圍環(huán)境中吸取DNA的一種生理狀態(tài)。3轉(zhuǎn)化子:經(jīng)轉(zhuǎn)化得到的重組子。4轉(zhuǎn)導(dǎo):以噬菌體作媒介,將一個(gè)細(xì)胞的遺傳物質(zhì)傳遞給另一個(gè)細(xì)胞的過程。5普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo):能傳遞供體細(xì)菌染色體上任何基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)。6局限性轉(zhuǎn)導(dǎo):只能傳遞染色體上原噬菌體特定位點(diǎn)附近少數(shù)基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)。7轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒:頁:10在普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中,烈性噬菌體

37、或經(jīng)過改造的溫和性噬菌體感染宿主細(xì)胞,在噬菌體成熟階段,負(fù)責(zé)包裝噬菌體DNA的酶偶爾誤將宿主DNA片段包裝進(jìn)噬菌體頭部,由此形成轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒。轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒既可以通過溶源性細(xì)菌的誘導(dǎo),也可以通過裂解反應(yīng)得到。頁:10在轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒內(nèi),雖然只有供體染色體DNA,不含噬菌體DNA,但它可以象正常噬菌體一樣,具有感染能力。8轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體:頁:11在局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)中,溫和性噬菌體感染細(xì)菌后,DNA先環(huán)化,再通過att位點(diǎn)整合到寄主染色體上,從而使宿主細(xì)胞成為溶源性細(xì)菌。當(dāng)原噬菌體被誘導(dǎo),會(huì)發(fā)生非常低頻率(10-6)的不正確切離,與原噬菌體相鄰的一段染色體DNA與DNA一起切離,同時(shí)一段DNA留在染色體上,切離的噬菌體DN

38、A正常地復(fù)制與包裝成噬菌體顆粒,由此形成了局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。能進(jìn)行局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)的噬菌體為溫和性噬菌體。轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體只能通過誘導(dǎo)溶源性得到。9轉(zhuǎn)導(dǎo)子:頁:11?被轉(zhuǎn)導(dǎo)的宿主細(xì)胞叫作轉(zhuǎn)導(dǎo)子。10流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo):頁:11在普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中,經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒引入的野生型供體基因,在受體細(xì)胞內(nèi)既不進(jìn)行交換、整合和復(fù)制,也不迅速消失,而是僅表現(xiàn)為穩(wěn)定的轉(zhuǎn)錄、翻譯和性狀表達(dá)。11轉(zhuǎn)染:專指感受態(tài)的大腸桿菌細(xì)胞捕獲和表達(dá)噬菌體DNA分子的生命頁:11?過程。12接合:供體細(xì)胞和受體細(xì)胞直接接觸后,質(zhì)粒從供體細(xì)胞向受體細(xì)胞轉(zhuǎn)移的過程。13異核體:頁:11真菌準(zhǔn)性生殖中,兩個(gè)基因型不同菌株的菌絲體在培養(yǎng)過程中緊密接觸,繼而接觸部分的

39、細(xì)胞壁溶解、細(xì)胞膜融合、細(xì)胞質(zhì)交流,在融合的細(xì)胞中兩個(gè)細(xì)胞核共存,這種細(xì)胞叫異核體。并存有兩個(gè)不同遺傳性狀的核細(xì)胞。14體細(xì)胞交換:頁:11指雜合二倍體核在有絲分裂過程中同源染色體間發(fā)生的染色體交換,由此可導(dǎo)致部分基因的純合化。在有絲分裂過程中,同源染色體間發(fā)生的交換,從而導(dǎo)致部分基因的純合化。15單元化過程:頁:11指雜合二倍體在有絲分裂過程中通過一系列的染色體不離開行為而產(chǎn)生非整倍體分離子及最終的單倍體分離子的過程。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。二、何謂基因重組?原核微生物和真核微生物各有哪些基因重組形式?基因重組(遺傳重組):指遺傳物質(zhì)從一個(gè)細(xì)胞向另一個(gè)細(xì)

40、胞傳遞并導(dǎo)致DNA交換和重排的過程?;蛑亟M形式微生物類別供體菌DNA進(jìn)入受體的途徑重組涉及的范圍有性生殖真菌有性孢子的接合整個(gè)染色體組準(zhǔn)性生殖真菌體細(xì)胞的接合整個(gè)染色體組細(xì)菌接合大腸桿菌等細(xì)菌細(xì)胞間暫時(shí)溝通部分染色體F因子轉(zhuǎn)導(dǎo)大腸桿菌等細(xì)菌細(xì)胞間暫時(shí)溝通,F(xiàn)因子介導(dǎo)個(gè)別或少數(shù)基因放線菌接合天藍(lán)色鏈霉菌等放線菌菌絲間連接部分染色體轉(zhuǎn)導(dǎo)原核微生物細(xì)胞間不接觸,噬菌體介導(dǎo)個(gè)別或少數(shù)基因轉(zhuǎn)化原核微生物細(xì)胞間不接觸,吸收游離DNA片段個(gè)別或少數(shù)基因原生質(zhì)體融合所有微生物原生質(zhì)體間的融合整個(gè)染色體組三、何謂Hfr×F頁:11類似一對(duì)名詞解釋,應(yīng)該比較異同,eg兩種接合的結(jié)果,強(qiáng)調(diào)Hfr細(xì)胞與受

41、體接合后的高頻重組。和F× F雜交?當(dāng)Hfr細(xì)胞和F細(xì)胞發(fā)生頁:11接合!結(jié)合作用時(shí),整合有F因子的Hfr細(xì)胞染色體進(jìn)行復(fù)制,并將一條染色體母鏈轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞。Hfr染色體復(fù)制的起始位點(diǎn)位于已整合因子中部,小片段F因子可引導(dǎo)染色體基因向受體細(xì)胞轉(zhuǎn)移。染色體通常在轉(zhuǎn)移完成前發(fā)生斷裂。供體細(xì)胞DNA一旦到達(dá)受體細(xì)胞內(nèi),就能利用受體細(xì)胞DNA進(jìn)行重組。因此,通過與Hfr細(xì)胞結(jié)合,F(xiàn)-細(xì)胞可獲得來自于供體的新的染色體基因型。然而,由于通常情況下受體細(xì)胞不能接受完整的F因子,所以重組細(xì)胞仍是F性質(zhì)。在F與F菌株的結(jié)合過程中,F(xiàn)因子能在細(xì)胞間傳遞。供體細(xì)胞將攜帶的F因子傳遞給受體細(xì)胞,使其轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

42、F細(xì)胞。整合過程可分為兩步:結(jié)合配對(duì)的形成:由供體(F)細(xì)胞表面性纖毛的游離端與受體細(xì)胞(F)接觸,性纖毛可能通過解聚作用和再溶解作用進(jìn)行收縮,從而使供體和受體細(xì)胞緊密相連形成細(xì)胞質(zhì)橋。F質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)移:traY編碼的螺旋酶識(shí)別oriT位點(diǎn),并將其中的一條鏈切開,F(xiàn)因子通過滾環(huán)復(fù)制并以5末端為首通過細(xì)胞質(zhì)橋通道進(jìn)入受體F。進(jìn)入受體菌細(xì)胞單鏈DNA合成互補(bǔ)鏈形成雙鏈,并通過環(huán)化形成環(huán)狀F因子。四、試區(qū)別真菌的有性雜交與準(zhǔn)性雜交。步驟有性循環(huán)準(zhǔn)性循環(huán)1菌絲體融合(質(zhì)配)菌絲體融合(質(zhì)配)2核交換形成異核體核交換形成異核體3通過特殊的有性結(jié)構(gòu)發(fā)生核融合,得到純種或雜種子囊果菌絲體發(fā)生稀有核融合,通

43、過顏色或營養(yǎng)需求確認(rèn)雜合體,如果有純合體形成,也檢測不出來4雙倍體化:經(jīng)過核世代合子存在雙倍體化:通過若干次有絲分裂合子有可能存在5減數(shù)分裂重組;染色體交換和每一對(duì)染色體的減為半數(shù)是一個(gè)很有規(guī)律的協(xié)調(diào)過程有絲分裂的稀有重組染色體的交換和染色體的減少是不規(guī)則的、不協(xié)調(diào)的6減數(shù)分裂的產(chǎn)物容易被辨別和分離營養(yǎng)體細(xì)胞之間的重組僅通過合適的標(biāo)記和篩選技術(shù)才能辨別有性生殖準(zhǔn)性生殖導(dǎo)致有性孢子的產(chǎn)生,其形態(tài)、生理均與營養(yǎng)體細(xì) 胞不同,往往產(chǎn)生在特殊的囊器中導(dǎo)致重組體細(xì)胞產(chǎn)生,其和一般營養(yǎng)體細(xì)胞相同,不產(chǎn)生在特殊的囊器中減數(shù)分裂導(dǎo)致基因重組, 減數(shù)分裂中染色體交換和 減半是有規(guī)律的協(xié)調(diào)過程,是必然的有絲分裂導(dǎo)

44、致基因重組,有 絲分裂中,染色體交換和減 少是不規(guī)則且不協(xié)調(diào)的過程,是偶然的五、試述普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)中轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒和轉(zhuǎn)導(dǎo)子的形成機(jī)制普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)是轉(zhuǎn)導(dǎo)的一種,它是以噬菌體為媒介,可將供體細(xì)胞染色體上任何基因傳遞給受體細(xì)胞的過程。其形成機(jī)制可分為轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒的形成和轉(zhuǎn)導(dǎo)子的形成。(1) 轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒的形成-噬菌體(包括溫和性和烈性)侵染宿主細(xì)胞,噬菌體DNA進(jìn)入宿主內(nèi)后,在噬菌體進(jìn)入營養(yǎng)態(tài)(包括烈性噬菌體的直接裂解及原噬菌體被激活)時(shí),噬菌體DNA大量復(fù)制并且宿主(供體)細(xì)胞DNA被水解成小片段。在噬菌體成熟階段,負(fù)責(zé)包裝噬菌體DNA的酶偶爾誤將宿主DNA片段包進(jìn)噬菌體頭部,這樣就得到了轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒。(2) 轉(zhuǎn)導(dǎo)子的形

45、成轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒隨著宿主的裂解被釋放出來。它仍然具有感染性。當(dāng)其感染受體細(xì)胞時(shí),將其DNA(供體DNA)注入受體中。這樣受體中就有了供體的DNA,即轉(zhuǎn)導(dǎo)子。若其中供體DNA不整合、不交換、不復(fù)制,但可轉(zhuǎn)錄,翻譯,則得到流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)子。若導(dǎo)入DNA與受體DNA發(fā)生重組,交換,則得完全轉(zhuǎn)導(dǎo)子。六、試述局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體和轉(zhuǎn)導(dǎo)子的形成機(jī)制局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)是以溫和性噬菌體為介導(dǎo)的,僅能將原噬菌體特定位點(diǎn)附近的少數(shù)基因傳遞給受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)方式。它可分為轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的形成和轉(zhuǎn)導(dǎo)子的形成兩個(gè)階段。(1) 轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體的形成機(jī)制溶原性細(xì)菌被某些條件誘導(dǎo),使原噬菌體進(jìn)入營養(yǎng)態(tài)。在原噬菌體由細(xì)菌DNA切離時(shí),偶爾發(fā)生不正常切離,即原噬

46、菌體位點(diǎn)附近的細(xì)菌DNA隨其一起切離。同時(shí)其部分DNA片段留在細(xì)菌DNA上,然后不正常的噬菌體DNA被包裝進(jìn)噬菌體頭部,這樣就形成了轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。(2) 轉(zhuǎn)導(dǎo)子的形成機(jī)制轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體感染體細(xì)胞時(shí),將缺陷并帶有供體DNA的DNA注入受體中。這樣就形成了轉(zhuǎn)導(dǎo)子。若其發(fā)生溶原化,從而整合到受體DNA上,則形成不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子。若其與受體DNA重組交換,則形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導(dǎo)子。七、試述原生質(zhì)體融合育種的特點(diǎn)及步驟原生質(zhì)體融合育種是人工制備親株原生質(zhì)體,再用物理,化學(xué),生物的方法使親株原生質(zhì)體融合并進(jìn)行染色體交換,重組,從而獲得融合子的育種手段。它具有一些傳統(tǒng)育種所沒有的優(yōu)勢。特點(diǎn):1.重組頻率高2.重組親本范圍擴(kuò)大,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣親株重組3遺傳物質(zhì)傳遞更完整4處理過程需高滲環(huán)境 5往往要加入促

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