第五章基因工程育种微生物遗传育种

微生物遗传育种学一、名词解释（3*5）1、pcr:聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定dna片段的核酸合成技术。

2、操纵子：操纵子(operon)：原核生物能mRNA出来一条mrna的几个功能有关的结构基因及其上游的调控区域，称作一个操纵子（operon）。

3、启动子(promoter)：真核基因启动子是rna聚合酶结合点周围的一组转录控制元件，包括：至少一个转录起始点及一个以上的功能组件。

4、冈崎片段:冈崎片段就是由于解链方向与激活方向不一致，其中一股子链的激活，Gondrecourt母链求出足够多长度才已经开始分解成引物接着缩短。

这种不已连续的激活片段就是冈崎片段。

5、营养缺陷型：指某一菌株在诱变后丧失了合成某种营养成分（生长因子）的能力，使其在基本培养基上不能生长，必须加入相应物质才能生长的突变体。

6、准性生殖：就是一种类似有性生殖但比它更为完整的一种生殖方式。

可使同一种生物的两个相同来源（即为同种相同株）的体细胞经融合后，不通过有丝分裂而引致高频率的基因重组。

准性生殖常见于某些真菌，尤其就是半知菌中。

7、限制性核酸内切酶(restrictionendonuclease):识别并切割特异的双链dna序列的一种内切核酸酶。

8、密码的自旋性：密码的自旋性就是多个密码子编码同一个氨基酸的现象。

9、转座子(transposons):转座子是可以从一个染色体位点转移至另一个位点的分散的重复序列。

转座子也包括含有两个反向重复序列的侧翼，内有转座酶基因，并含有抗生素耐药基因等其他基因。

10、微生物繁育：人为地使用物理、化学的因素，引致有机体产生遗传物质的突变，经选育成为新品种的途径。

二、是非题（2*5）三、选择题（3*5）1、限制性内乌酶的种类、辨识位点、功能、区别根据酶的亚单位组成、识别序列的种类和是否需要辅助因子，限制与修饰系统主要分成三大类。

ⅱ型酶所占到的比例最小，相对来说最简单，它们辨识回文等距序列，在回文序列内部或附近研磨dna。

浅谈遗传育种学遗传育种学，从内容上可以分为遗传学和育种学两部分。

遗传学主要是研究遗传与变异的科学，主要内容内容包括遗传的细胞学基础、分离规律、自由组合规律、连锁遗传规律、染色体结构变异、染色体的数目变异、遗传物质的分子基础、基因工程、数量性状的遗传、近亲繁殖和杂种优势、细胞质遗传、群体遗传等；而育种学是研究动植物在繁育过程中如何得到优良品种的后代的一门科学，其主要包括育种与农业生产、育种目标、种质资源、植物的繁殖方式、引种和训化、选择育种、杂交育种、回交育种、远缘杂交及倍性育种、杂种优势利用、诱变育种、生物技术等内容。

从研究对象上，遗传育种学可分为植物遗传育种学、动物遗传育种学以及微生物遗传育种学等，而作为生物学上的一个小分支，其运用范围和前景越来越广泛。

一、遗传学1、定义研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律的学科及研究生物的遗传与变异的科学。

研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律的学科。

2、学科分支从噬菌体到人，生物界有基本一致的遗传和变异规律，所以遗传学原则上不以研究的生物对象划分学科分支。

人类遗传学的划分是因为研究人的遗传学与人类的幸福密切相关，而系谱分析和双生儿法等又几乎只限于人类的遗传学研究。

微生物遗传学的划分是因为微生物与高等动植物的体制很不相同，因而必须采用特殊方法进行研究。

此外，还有因生产意义而出现的以某一类或某一种生物命名的分支学科，如家禽遗传学、棉花遗传学、水稻遗传学等。

更多的遗传学分支学科是按照所研究的问题来划分的。

例如，细胞遗传学是细胞学和遗传学的结合；发生遗传学所研究的是个体发育的遗传控制；行为遗传学研究的是行为的遗传基础；免疫遗传学研究的是免疫机制的遗传基础；辐射遗传学专门研究辐射的遗传学效应；药物遗传学则专门研究人对药物反应的遗传规律和物质基础，等等。

从群体角度进行遗传学研究的学科有群体遗传学、生态遗传学、数量遗传学、进化遗传学等。

这些学科之间关系紧密，界线较难划分。

基因工程育种技术基因工程又称重组DNA技术，是指将一种或多种生物的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物(受体)，使受体按人们的愿望表现出新的性状。

基因工程诞生于1972年，在其后几年中由于担心重组生物对环境安全的影响，基因工程技术的发展曾一度受挫。

但随着人们对DNA重组所涉及的载体和受体系统进行有效的安全性改造，以及相应的DNA重组实验室设计和操作规范的建立，再加上重组DNA技术的巨大应用潜力的诱惑，重组DNA技术迅速发展，现在，基因工程已成为生物学实验室的一项常规技术，并广泛应用于医药、农业、食品、环保等许多领域。

第一节基因工程的基本过程和原理基因工程最典型的操作如图6-1所示一般包括以下三个步骤：1．外源DNA的获得与酶切；2．外源DNA与经同样酶切的载体的连接；3．连接产物转化受体细胞及阳性转化子的筛选；分离D NA酶切酶切供体细胞重组转化子图6-1 基因工程的基本过程由图6-1可见，基因工程操作过程需要以下基本材料：外源DNA(基因)、载体、DNA 体外重组用的酶以及宿主细胞。

一、 载体外源基因导入受体细胞一般都要借助于载体，基因工程中最常用的载体是质粒载体。

图6-2所示pUC19就是最常用的载体之一。

图6-2 载体pUC19及其多克隆位点载体一般含有以下几个基本元件：(一) 复制原点载体在宿主细胞中要独立存在则应具有独立复制的能力，复制原点又称为复制起始位点(Origin，简称ori)，控制载体复制。

不同生物的载体复制原点不同，同一种生物的不同载体拷贝数和稳定性有很大差别，这主要决定于载体的复制原点的性质。

图6-2所示的pUC 系列载体的复制原点是pAM1的一个突变体，在合适的大肠杆菌宿主细胞中(如大肠杆菌JM109)其拷贝数可达500。

整合型载体的复制原点被整合位点的同源序列替代。

(二) 筛选标记一般是载体上的一段编码酶的基因，能赋予转化子新的性状，便于转化子的筛选。

载体pUC19的筛选标记是β-内酰氨酶基因（常简写为bla或Amp r），能分解氨苄青霉素中的β-内酰氨环使其失活，因此在含氨苄青霉素的平板上，只有含质粒的转化子能生长而不含质粒的宿主细胞不能生长。

遗传育种学知识点总结遗传育种学是一门研究如何通过遗传改良提高农作物和家畜品质的学科。

在农业生产中，遗传育种是非常重要的，它可以通过选择、杂交、转基因等方法来改良作物的抗病性、产量和品质，从而提高农作物的产量和品质，确保粮食安全。

本文将从遗传育种学的基本概念、遗传变异、杂交育种、分子标记辅助育种和转基因等方面对遗传育种学的知识点进行总结。

一、基本概念1. 遗传育种学的定义遗传育种学是研究动植物的优良性状如何通过遗传改良的学科。

它以遗传学为基础，结合植物学、动物学、生物化学等学科知识，通过选择和杂交的方法，提高动植物的抗逆性、适应性、产量、品质等性状，为农业生产提供新的种质资源。

2. 农作物的种质资源种质资源是指供遗传改良使用的农作物品种、种群和野生近缘种的总称。

农作物的种质资源是遗传育种的基础，包括不同的品种、种系和野生近缘种，它们具有丰富的遗传变异，为遗传改良提供了大量的遗传资源。

3. 遗传育种的目标遗传育种的目标是通过选择和杂交等方法，提高农作物和家畜的抗病性、抗逆性、产量和品质，适应不同的生产环境，提高农业生产的效益，确保粮食安全和国民经济的可持续发展。

4. 遗传育种的原理遗传育种的原理是通过选择和杂交的方法，利用基因的遗传变异，从而提高动植物的遗传性状。

选择是指在种质资源中选择具有优良性状的个体或种群，通过人为的选择和培育，逐步提高种群的产量和品质。

杂交是指将父本和母本中的不同基因型进行交配，通过基因的重新组合，产生具有优良性状的后代。

二、遗传变异1. 遗传变异的概念遗传变异是指在种群中存在着不同的基因型和表现型。

在自然界和人工选择的过程中，动植物的基因组会产生不同程度的变异，这种变异包括单体型变异、种间变异和种群变异。

2. 遗传变异的来源遗传变异的来源主要包括自然变异、人工诱变和基因工程。

自然变异是指在自然条件下，由于基因的突变、重组和分离等原因，使得种群中存在着不同的基因型和表现型。

人工诱变是指通过物理、化学或生物学的方法，诱发基因的突变或重组，产生新的遗传变异。

微生物教程课后答案（周德庆）第五章名词解释：不产氧光合作用：在某些光合细菌(如红螺菌中),由于没有光反应中心Ⅱ的存在，不能光解水,因而没有氧气放出,故称为不产氧光合作用：在蓝细菌中,由于有光反应中心Ⅱ的存在,能光解水，并有氧气放出,故称产氧光合作用。

发酵：发酵是在微生物细胞内发生的一种氧化还原反应，在反应过程中,有机物氧化放出的电子直接交给基质本身未完全氧化的某种中间产物,同时放出能量和各种不同的代谢产物。

呼吸作用：葡萄糖在好氧和兼性好氧微生物里通过氧化作用放出电子，该电子经电子传递链传给外源电子受体分子氧或其它氧化型化合物生成水或其它还原型产物，并伴随有能量放出的生物学过程称为呼吸作用。

无氧呼吸指以无机氧化物(如NO3-，NO2-，SO42-等)代替分子氧作为最终电子受体的氧化作用。

有氧呼吸：指以分子氧作为最终电子受体的氧化作用生物氧化：生物体中有机物质氧化而产生大量能量的过程。

光合磷酸化：光合磷酸化是指光能转变为化学能的过程。

合成代谢：由小分子物质合成复杂大分子物质并伴随着能量消耗的过程。

分解代谢：营养物质或细胞物质降解为小分子物质并伴随着能量产生的过程。

产能代谢：微生物通过呼吸或发酵作用分解基质产生能量的过程耗能代谢：微生物在合成细胞大分子化合物时消耗能量ATP的过程。

环式光合磷酸化在某些光合细菌里，光反应中心的叶绿素通过吸收光而逐出电子使自己处于氧化状态，逐出的电子通过电子载体铁氧还蛋白，泛醌，细胞色素b 和细胞色素c组成的电子传递链的传递，又返回叶绿素，从而使叶绿素分子又回复到原来的状态。

电子在传递过程中产生ATP，由于在这种光合磷酸化里电子通过电子传递体的传递后又回到了叶绿素分子本身，故称环式光合磷酸化。

初级代谢：指能使营养物质转变成机体的结构物质,或对机体具有生理活性作用的物质代谢以及能为机体提供能量的一类代谢称初级代谢。

初级代谢产物：由初级代谢产生的产物称为初级代谢产物，这类产物包括供机体进行生物合成的各种小分子前体物，单体与多聚体物质以及在能量代谢和代谢调节中起作用的各种物质次级代谢：某些微生物为了避免在初级代谢过程中某种中间产物积累所造成的不利作用而产生的一类有利于生存的代谢类型。