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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。
微⽣物遗传育种名词解释（⼆）1、⾃然选育：从⾃然界直接分离和筛选菌种或在⽣产中利⽤⾃发突变选育优良菌株。
2、诱变育种：对出发菌株进⾏诱变，然后运⽤合理的程序与⽅法筛选符合要求的优良菌株。
3、代谢调控育种：利⽤现有的代谢调控知识，筛选特定突变型，改变代谢流量或流向，从⽽提⾼⽬的产物产量的⼀种育种技术。
4、重组育种；利⽤微⽣物间的遗传重组来改变其遗传物质组成及结构的⼯业微⽣物育种技术。
5、原⽣质体融合育种；通过⼈为⽅法，使遗传性状不同的两细胞的原⽣质体发⽣融合，从⽽实现遗传重组的⼯业微⽣物育种技术。
6、基因⼯程育种技术：在体外构建重组DNA分⼦并导⼊宿主内⾼效表达，从⽽获得重组微⽣物的育种技术。
7、突变：遗传物质核酸中的核苷酸序列发⽣了稳定的可遗传的变化。
8、突变体：带有突变基因的细胞或个体9、突变型：突变体的基因型或表型称为突变型，和其相对的原存在状态称为野⽣型。
10、⾃发突变（spontaneous mutagenesis）：未经任何⼈为处理⽽⾃然发⽣的突变；11、诱发突变（induced mutagenesis）：由⼈们有意识地利⽤物理或化学⼿段对⽣物体进⾏处理⽽引起的突变。
12、整倍体：含有完整的染⾊体组。
13、⾮整倍体：含有不完整状态的染⾊体组，⼀般是指⼆倍体中成对染⾊体成员的增加或减少。
14、部分⼆倍体：原核⽣物中由⼀整条染⾊体和外来染⾊体⽚段所构成的不完整⼆倍体。
增变基因（mutator gene）：其基因突变会导致整个基因组的突变频率明显上升的⼀些基因。
15、前突变：诱变剂所造成的DNA分⼦某⼀位置的损伤16、光复活：指细菌在紫外线照射后⽴即⽤可见光照射，可以显著地增加细菌的存活率，降低突变率。
17、表型延迟phenotype lag：突变体表型改变落后于其基因型改变的现象。
18、分离性延迟segregational lag ：突变基因由杂合状态到纯合状态所造成的表型迟延19、⽣理性延迟physiological lag ：由于基因产物的“稀释”过程所造成的表型迟延野⽣型（wild type）：从⾃然界分离到的任何微⽣物在其发⽣营养缺陷突变前的原始菌株；基因重组：由于不同DNA链的断裂和连接⽽产⽣DNA⽚段的交换和重新组合，形成新的DNA分⼦，进⽽形成新遗传个体的⽅式称为基因重组。
微生物遗传育种答案第一章微生物的遗传物质一、名词1 转化: 指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质而发生遗传性状的改变2 cccDNA——共价、闭合、环状DNA3 复制子：指能独立进行复制的DNA部分, 一个复制子包括复制起点及其复制区4 启动子(promoter)——是位于结构基因5’端,启始结构基因转录的DNA顺序。
它决定转录的准确启始,并与转录效率有关。
5 Pribnow框(Pribnow box): 又称-10区或Rc区，与核心酶结合的位置，一致顺序：TATPuA二、问题1证明核酸是遗传物质有哪些实验证据答：肺炎双球菌的转化实验和噬菌体的侵染实验证明DNA为遗传物质。
烟草花叶病毒的遗传物质的发现及重组实验证明RNA也是遗传物质。
2 1928年, F Griffith 发现转化现象的过程答：肺炎双球菌野生型，有毒力菌落光滑产荚膜为S型；突变型无毒力菌落粗糙无荚膜为R 型，然而讲加热杀死的S型细菌与R型细菌混合培养，能分离得到S型细菌，说明加热杀死的S型菌中存在能将R型菌转化为S型菌的因子。
3 1944年，Avery证明DNA是遗传物质的过程答：Avery他们从S型细菌细胞物质中抽提并纯化出转化因子，将它用多种蛋白水解酶处理后，并不影响转化效果，如果用脱氧核糖核酸酶去处理则转化消失，从而直接证明了转化因子是DNA.四、选择题：1 E.coli含有一个cccDNA，约编码2000个基因。
2 E.coli的基因组测序1997年完成，E.coli cccDNA 有基因4.6×106 bp,含4288个基因第二章基因突变和损伤DNA的修复一、名词1基因突变(gene mutation) : 是指基因的分子结构(核苷酸顺序)的改变1.形态突变——可见突变2.生化突变：指没有形态效应的突变（去年考题）3.致死突变：指引起个体死亡或生活力下降的突变4.条件致死突变：指在某些条件下能成活, 而在另一些条件下是致死的突变二、问题1根据突变对表型的效应，基因突变分为哪些类型？（去年考题）答：1形态突变：肉眼可见，即有关形状、大小、生育状态、颜色、颜色分布等表型变化的突变；2：生化突变：没有形态：指没有形态效应的突变；3致死突变：引起个体死亡或活力下降的突变4：条件致死突变:指在某些条件下能成活而在另一些条件下是致死的突变。
微生物遗传育种学
微生物遗传育种学是研究微生物的遗传变异、遗传改良及育种技术的学科。
微生物指的是细菌、真菌、病毒等单细胞生物。
微生物遗传育种学主要关注微生物在遗传水平上的变异、变异的调控机制以及如何通过遗传改良来获得具有特定性状的微生物株系。
微生物遗传育种学的研究内容包括：
1. 遗传变异的检测与分析：通过分子生物学、基因组学等技术手段，研究微生物中存在的遗传变异，探究变异的产生机制和变异位点的定位。
2. 遗传改良的策略和方法：通过基因工程、突变育种、自然选择等手段，改良微生物的遗传性状，如产量、耐受性、代谢能力等，以提高微生物在工业生产、环境修复、药物开发等方面的应用性能。
3. 突变育种的应用：通过诱变剂或辐射等方法，诱发微生物的突变，筛选出具有特定性状的突变株系，进一步进行遗传改良。
4. 基因工程的应用：通过外源基因的引入、基因的删除或修改等手段，改变微生物的基因组，使其具有特定的功能或产物。
通过微生物遗传育种学的研究与应用，可以获得具有工业、农业、医疗等方面应用潜力的微生物种类，为人类社会的发展和生活带来诸多好处。
第七章微生物的遗传变异和育种第一节微生物的遗传变异的概述遗传和变异是生物体最本质的属性之一。
所谓遗传，讲的是发生在亲子间的关系，即指生物的上一代将自己的一整套遗传因子稳定地传递给下一代的行为或功能，它具有极其稳定的特性。
而变异是指子代与亲代之间的不相似性。
遗传是相对的，变异是绝对的。
遗传保证了物种的存在和延续，而变异推动了物种的进化和发展。
在学习遗传、变异内容时，先应清楚掌握以下几个概念：（一）遗传型又称基因型，指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传信息。
遗传型是一种内在可能性或潜力，其实质是遗传物质上所负载的特定遗传信息。
具有某遗传型的生物只有在适当的环境条件下，通过自身的代谢和发育，才能将它具体化，即产生表型。
（二）表型指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和，是其遗传型在合适环境下通过代谢和发育而得到的具体体现。
所以，它与遗传型不同，是一种现实性。
（三）变异指在某种外因或内因的作用下生物体遗传物质结构或数量的改变，亦即遗传型的改变。
变异的特点是在群体中以极低的概率(一般为10-5～10-10)出现，性状变化的幅度大，且变化后的新性状是稳定的、可遗传的。
（四）饰变指一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、翻译水平上的表型变化。
其特点是整个群体中的几乎每一个体都发生同样变化；性状变化的幅度小；因其遗传物质不变，故饰变是不遗传的。
例如，Serratia marcescens(粘质沙雷氏菌)在25℃下培养时，会产生深红色的灵杆菌素，它把菌落染成鲜血似的。
可是，当培养在37℃下时，群体中的一切个体都不产色素。
如果重新降温至25℃，所有个体又可恢复产色素能力。
所以，饰变是与变异有着本质差别的另一种现象。
上述的S.marcescens产色素能力也会因发生突变而消失，但其概率仅10-4，且这种消失是不可恢复的。
从遗传学研究的角度来看，微生物有着许多重要的生物学特性：微生物结构简单，个体易于变异；营养体一般都是单倍体；易于在成分简单的合成培养基上大量生长繁殖；繁殖速度快；易于累积不同的最终代谢产物及中间代谢物；菌落形态特征的可见性与多样性；环境条件对微生物群体中各个体作用的直接性和均一性；易于形成营养缺陷型；各种微生物一般都有相应的病毒；以及存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式等。
微生物遗传育种知识点汇总1.微生物基因组学：微生物基因组学是研究微生物基因组结构、功能和表达的学科。
通过对微生物基因组的测序、比较分析和功能注释，可以了解微生物的遗传特性和功能。
2.微生物突变：微生物突变是指微生物在自然环境或实验室中发生的基因突变。
突变可以是基因变异、插入突变、缺失突变等，这些突变可能会导致微生物表型的变化。
3.微生物选择：微生物选择是通过对微生物的生长条件进行调控，选择出具有其中一种特定性状的菌株。
例如，可以通过对耐盐性的选择培养基进行培养，选择出具有耐盐性的微生物菌株。
5.基因工程微生物：基因工程微生物是指经过人工改造的微生物，具有特定基因表达或基因功能改变的能力。
基因工程微生物可用于生产重要医药、酶类、化学品等。
6.自然变异与人工选择：微生物在自然环境中会发生一定程度的自然变异，这些变异可以通过人工选择进行进一步改良。
例如，选择耐药性菌株进行生产抗生素。
7.反向遗传学：反向遗传学是指通过与传统遗传学相反的方式研究生物体的遗传特性。
利用反向遗传学可以探索微生物基因的功能和作用。
9.高通量筛选技术：高通量筛选技术是指通过自动化设备对大量微生物进行快速筛选和分析的技术。
这些技术可以大大提高筛选效率和准确性，用于微生物遗传育种中。
10.代谢工程：代谢工程是指通过改造微生物的代谢路径和基因表达调控来提高目标产物的产量和选择性。
代谢工程可通过基因工程、突变、选择和培养条件优化等手段实现。
11.微生物系统发育学：微生物系统发育学是研究微生物演化和亲缘关系的学科。
通过比较分析微生物基因组，确定其进化关系和分类地位。
以上是微生物遗传育种的一些基本知识点汇总。
微生物遗传育种是一个综合性学科，涉及到多个学科的知识和技术，对于改良微生物品种和开发新的微生物应用具有重要意义。
一名词解释1 突变:泛指细胞内(或病毒颗粒内)遗传物质分子结构或数量发生可遗传的变化,他是一种遗传状态,往往引起新的等位基因的形成和新的表型2 表型:指一个生物体(或细胞)可以观察到的性状或特征,是特定的基因型和环境相互作用的结果3 抗性突变:指由于发生基因突变而对某些化学药物.致死物理因子或噬菌体产生抗性的变异菌株.抗性突变型包括抗药性突变型.抗噬菌体突变型.抗辐射突变型.抗高温突变型,抗高浓度酒精突变型.抗高渗透压突变型等4 基因重组:凡把两个不同形状个体内的遗传物质转移到一起,经过遗传分子间的重新组合,形成新遗传个体的方式5 诱变育种:用物理和化学等因素，人为的对出发菌株进行诱变处理，然后运用合理的筛选方案和适当的筛选方法把符合要求的优良的变异菌株筛选出来的一种方法6 营养缺陷型：某一野生菌株由于发生基因突变而丧失合成一种或多种生长因子的能力，因而不能在基本培养基上生长繁殖的变异类型。
主要有氨基酸缺陷型、维生素缺陷型、嘌呤嘧啶缺陷型。
二解答题1 筛选生物活性物质产生菌的成功因素有哪些，并简述筛选的一般思路因素：（1）待筛选样品的性质；（2）产生菌的选择；（3）采用什么样的筛选方案，选择筛选方案有两个要点即选择性和灵敏度；（4）筛选方案的设计；思路：（1）定方案：首先要查阅资料，了解所需菌生长培养特性；（2）采样：有针对性的采取样品；（3）增殖：人为的通过控制养分或培养条件，使所需菌种增殖后，在数量上占优势；（4）分离：利用分离技术得到纯种（5）发酵性能的测定：进行生产性能测定。
这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种质量、耐受最高温度、生长和发酵最适PH、提取工艺等2 微生物遗传育种工作中突变产生的突变类型有哪些？3 突变引起的遗传性状有哪几种类型？答：（1）形态突变型：指发生在细胞个体形态或菌落形态改变的突变型，是一种可见的突变；（2）营养缺陷型：某一野生菌株由于发生基因突变而丧失合成一种或多种生长因子的能力，因而不能在基本培养基上生长繁殖的变异类型。
主要有氨基酸缺陷型、维生素缺陷型、嘌呤嘧啶缺陷型；（3）抗性突变型：指由于发生基因突变而对某些化学药物.致死物理因子或噬菌体产生抗性的变异菌株.抗性突变型包括抗药性突变型.抗噬菌体突变型.抗辐射突变型.抗高温突变型,抗高浓度酒精突变型.抗高渗透压突变型等；（4）致死突变型：由于基因突变而导致个体死亡的突变型。
分为显性致死和隐性致死；（5）条件致死突变型：在某种条件下可以正常生长繁殖并呈现其固有的表型，而在另一条件下却是致死的突变型叫做条件致死突变型。
温度敏感突变型是典型的条件致死突变型；（6）产量突变型：所产生的代谢产物的产量明显有别于原始菌株的突变株称产量突变型；产量高于原始菌株的成为正突变菌株，反之称为负突变菌株。
4 诱变育种有哪些特点？ 答：（1）提高突变率，扩大突变谱。
自发突变的频率较低但稳定，一般在10-6 --10-9间。
通过各种物理化学诱变剂的作用，可提高突变率。
一般诱变率在千分子一左右，多种突变因素可使突变率提高到3%；（2）改良单一性状比较有效，同时改良多个形状较困难。
在一个突变体中，很难出现多个理想 性状的变异；（3）性状稳定快，育种年限短。
诱发变异大多是一个主基因的改变，因此稳定较快，一般经3~4代即可基本稳定，有利于较短时间育成新品种； （4）诱发突变的方向和性质难于掌握。
突变类型多种多样，但有益变性状少，要求大群体。
5 诱变育种工作的原则 答：（1）选择简便有效的诱变剂； （2）选择优良的出发菌株；（3）处理单细胞或单孢子悬液，使成分散状态均匀接触诱变剂。
细菌或酵母菌悬液中加玻璃珠并震荡，或用脱脂棉过滤，可获得均匀分散的单细胞悬液。
放线菌和霉菌的菌丝是多核的，诱变育种应用其单核的孢子。
（4）选用最适的剂量：在高诱变率的前提下，既能扩大变异幅度，又能促使变异移向正变范围的剂量，即为最适剂量；（5）利用复合处理的协同效应：两种或多种诱变剂的先后使用，同一种诱变剂的重复使用，两种或多种诱变剂的同时使用，均常呈现一定的协同效应，会取得更好的诱变效果 ； （6）利用微生物形态、生理与产量间的相关指标，如变色圈、水解圈、抑菌圈、反应圈的大小等，以便在初筛中即可从形态性状估计其生产力；（7）设计和采用高效的筛选方案和方法，以期花费最少的工作量，在最短的时间内，取得最大的成效。
6 简述原生质体融合的一般步奏及其与常规杂交有哪些优势？ 答：遗传标记亲株筛选 原生质体制备原生质体再生及再生频率计算 原生质体融合 异核检出重组体检出和鉴定重组体的形态、生理生化和遗传分析微生物原生质体融合程序与常规杂交相比，优势：（1）大幅度提高亲本之间重组频率：细胞壁是微生物细胞之间物质、能量和信息交流的主要屏障，同时也阻碍丁细胞遗传物质交换和重组。
原生质体剥离了细胞壁，去除了细胞间物质交换的主要障碍，也避免了修复系统的制约，加上融合过程中促融合剂的诱导作用，重组频率显著提高。
1 亲本标记：作为原生质体融合的二亲本菌株都应该带有一定的遗传标记，便于重组体的筛选2 原生质体的制备与再生：制备大量具有活性的原生质体是微生物原生质体融合育种的前提。
活性原生质体制备过程包括原生质体的分离、收集、纯化、活性鉴定和保存等操作步骤。
3原生质体的鉴定：低渗爆破法、荧光染色法（2）扩大重组亲本的范围：常规杂交的亲本间必须具有感受态，有些菌株由于其表面结构缘故而无法用常规方法进行杂交重组。
原生质体由于完全或部分去除了细胞壁，因此，实现常规杂交无法做到的种间、属间、门间等远缘杂交。
（3）原生质体融合时亲本整会染色体参与交换，遗传物质转移和重组性状较多，集中双亲本优良件状机会更大。
常规杂交仅为供体与受体菌株间部分遗传物质的转移，形成部分结合子，参与交换和重组的染色体片段较短，优良性状的整合率低。
原生质体融合时除了染色体交换和重组外，还能传递细胞质，产生更丰富的性状整合。
除双亲融合杂交之外，还能进行多亲融合。
7生产菌应该具备哪些基本特征 答：（1）生产菌 应具有在较短的发酵周期内产生大量的发酵产物的能力；（2）在发酵过程中不产生或者少产生与目标产物性质相近的副产物及其他产物；（3）生长繁殖能力强，有较强的生长速率，产生孢子的菌种应具有较强的产孢子能力； （4）能够高效地将原料转化为产品；（5）有利用广泛来源原材料的能力，并对发酵原料成分的波动敏感较小；（6）对需要添加的前体物质有耐受能力，并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用； （7）遗传特性稳定泡沫要少； （8）具有抗噬菌体感染。
8简述诱发突变体形成的过程 答: 细胞外的诱变剂细胞膜细胞内的诱变剂细胞质诱变剂可能失活或被激活接触DNA造成DNA 损伤（前突变）修复 不修复存活 促进差错避免差 的修复 死亡错的修复恢复正常 基因突变分离突变基因型突变表型 细胞分裂 突变型克隆 突变形成过程9 简述诱变育种的一般步骤 答：诱变育种流程主要包括诱变与筛选两步以及培养环境的优化：（1）出发菌株的选择；（2）诱变菌株的培养；（3）诱变菌悬液的制备；（4）诱变处理；（5）后培养；（6）高产菌株的分离与筛选。
一、诱变剂接触DNA 之前：当化学诱变剂处理微生物细胞时，首先是和细胞充分接触，通过扩散作用，诱变物质穿过细胞壁、膜及细胞质，才能到达核质体，与DNA 接触。
这个过程中，诱变剂受多种因素的影响。
二、DNA 的损伤：诱变剂与DNA 接触后能否发生突变，与DNA 是否处于复制状态密切相关，而DNA 复制活跃程度与某些营养条件和细胞的生理状态有关。
三、DNA 的修复：在长期的进化中，生物体演化出了一系列保障DNA安全的修复系统，包括纠正偶然的复制错误的系统。
四、突变体的形成：DNA 结构发生改变后，进过多种修复作用后有两种可能性：一种是DNA 变异分子经过修复系统修补后恢复成原有的DNA 分子结构，不能形成突变体；而另一种是DNA 突变分子在复制过程中排出或克服修复系统的作用而成为突变体。
五、从突变到突变表型：突变基因的出现并不意味着突变表型的出现，表型的改变落后于基因的改变称为表型延迟。
基本步骤如图：2 各步应注意的事项 ：（1）挑选优良的出发菌株出发菌株就是用于育种的原始菌株。
出发菌株适合，育种工作效率就高。
（2）菌悬液的制备一般采用生理状态一致 （3）选择简便有效、最适剂量的诱变剂（4）利用复合处理的协同效应诱变剂的复合处理常呈现一定的协同效应，因而对育种有利。
（5）多次筛选10 简述微生物杂交育种的基本程序答：亲本菌株的选择（原始亲本、直接亲本）、标记、杂交、筛选、重组菌株的鉴定诱变剂处理1 亲本菌株选择原始亲本:原始亲本是微生物杂交育种中具有不同遗传背景的优质出发菌株，主要根据杂交的目的来选择。
从育种角度出发，通常选择具有优良性状如产量高、代谢快、产孢子能力强、无色素、泡沫少、黏性小等发酵性能好的菌株为原始亲本。
直接亲本:在杂交育种中具有遗传标记和亲和能力而直接用于杂交配对的菌株，称为直接亲本。
它是由原始亲本菌株经诱变别处理后选出的具营养缺陷型标记或其他遗传标记，又通过亲和力测定的直接用于杂交的菌株。
2 遗传标记:一般杂交亲本用营养缺陷型或抗药性突变型等遗传标记．作为选择重组体的标准和依据。
除此，还要利用亲本菌株本身具有的某些特殊遗传性状作为辅助标记。
遗传标记菌株的获得，要通过诱变剂处理，按常规筛选方法进行，。
