诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤

一、实验目的1. 掌握紫外诱变技术的原理和方法。

2. 了解紫外诱变在微生物育种中的应用。

3. 通过实验，筛选出具有较高产酶能力的突变菌株。

二、实验原理紫外诱变技术是利用紫外线照射微生物，使微生物DNA发生突变，从而获得具有优良性状的菌株。

紫外线照射能导致DNA分子中碱基对的改变、缺失或插入，进而影响基因的表达，产生新的遗传性状。

三、实验材料1. 菌种：产淀粉酶枯草芽孢杆菌。

2. 器材：紫外线照射装置、超净工作台、电磁力搅拌器、低速离心机、培养皿、涂布器、10mL离心管、（1、5、10mL）吸管、250mL三角瓶、恒温摇床、培养箱、直尺、棉签、橡皮手套、洗耳球。

3. 培养基和试剂：无菌水、75%酒精、0.5％碘液、碘片1g、碘化钾2g、蒸馏水200mL、可溶性淀粉2g、牛肉膏1g。

四、实验方法1. 菌种活化：将产淀粉酶枯草芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中，37℃培养24小时，得到活化菌种。

2. 菌悬液制备：将活化菌种接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中，37℃、180r/min 振荡培养3小时，制成菌悬液。

3. 紫外诱变：将菌悬液置于紫外照射装置下，距离20~30cm，照射时间分别为1、2、3分钟，设置对照组（未照射）。

4. 细菌复苏：将照射后的菌悬液涂布于牛肉膏蛋白胨培养基平板上，37℃培养24小时，观察菌落生长情况。

5. 初筛：挑选生长速度较快、菌落形态异常的菌落，进行进一步的淀粉酶活性测定。

6. 淀粉酶活性测定：将挑选的突变菌株接种于可溶性淀粉培养基中，37℃培养24小时，用碘液检测淀粉酶活性。

7. 验证与保存：对具有较高淀粉酶活性的突变菌株进行验证，并保存于甘油管中。

五、实验结果1. 紫外线照射时间对菌落生长的影响：照射1分钟时，菌落生长速度明显降低；照射2分钟时，菌落生长速度有所下降；照射3分钟时，菌落生长速度明显下降。

2. 淀粉酶活性测定结果：经过筛选，发现突变菌株A的淀粉酶活性最高，为对照组的1.5倍。

诱变育种的一般流程英文回答：Breeding for mutations is a fascinating process that involves several steps. As a breeder, I follow a general flow to achieve successful mutagenesis and select desirable traits. Let me walk you through the process.First, I start by selecting a suitable mutagen. Mutagens can be physical agents like radiation or chemical agents like ethyl methanesulfonate (EMS). These mutagens induce genetic changes in plants, leading to the development of new traits.Once I have chosen the mutagen, I expose the plant material to it. For example, if I am using radiation, I might expose the seeds to gamma rays. If I am using a chemical mutagen like EMS, I would treat the seeds with a specific concentration of EMS solution.After the mutagen treatment, I carefully grow the mutated plants under controlled conditions. This step is crucial to ensure that any changes in the plants' characteristics are due to the mutagenesis and not environmental factors.Next, I evaluate the mutated plants for any desirable traits. For example, if I am breeding for disease resistance in tomatoes, I would screen the mutated plants for resistance against common pathogens. This step involves careful observation, testing, and data collection.Once I identify plants with desirable traits, I select them for further breeding. This involves cross-pollinating or self-pollinating the selected plants to obtain offspring with a combination of desirable traits. This process may take several generations to stabilize the desired traits.During the breeding process, I also keep track of the genetic makeup of the plants using various molecular techniques. This helps me understand the inheritance patterns and make informed decisions about which plants toselect for further breeding.Finally, after several rounds of selection and breeding, I release the new mutant variety to the market. Thisvariety will have the desired traits that were not presentin the original plant material.To illustrate the process, let's consider an example. Suppose I am breeding for drought tolerance in wheat. I expose wheat seeds to a mutagen and grow the mutated plants under controlled conditions. I then subject these plants to drought stress and carefully observe their response. If I find a mutant plant that shows enhanced tolerance todrought compared to the original variety, I select it for further breeding. Through several generations of breeding and selection, I eventually develop a new wheat varietythat exhibits improved drought tolerance.中文回答：育种诱变是一个非常有趣的过程，涉及到几个步骤。

诱变育种的原理和操作过程考情分析知识梳理一、单倍体育种1．原理染色体数目以染色体组的形式成倍减少,然后经人工诱导使染色体数目加倍从而获得纯种. 2．过程与方法单倍体育种包括花药离体培养和人工诱导染色体数目加倍两个关键步骤.育种中通过杂交把不同品种的优良性状集中到F1植物体上,然后利用F1个体产生的花粉进行离体培养,培育出单倍体幼苗,再诱导染色体数目加倍,进而获得目标品种,如下图所示：3．优点与不足（1）优点单倍体育种和杂交育种相比而言,能明显缩短育种年限,一般只需要2年时间,便可以获得纯合新品种.（2）不足技术性较强,并且必须和杂交技术以及诱导染色体加倍技术结合使用.4．实例现有高杆抗病小麦DDTT、矮杆易感病小麦ddtt,欲培育出矮杆抗病小麦ddTT,育种方案如下图：二、多倍体育种1．原理染色体数目以染色体组的形式成倍增加.2．过程与方法多倍体育种目前最常用而且最有效的方法是利用秋水仙素直接处理萌发的种子或幼苗,已获得优良性状的多倍体植株.三倍体无籽西瓜的培育就是一个典型案例,如下图所示：3．优点与不足（1）优点经多倍体育种获得的植株和二倍体相比,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都较大,糖类和蛋白质含量都有所增加,有些植物的抗寒性等抗逆能力增强.（2）不足多倍体育种适用于植物,在动物方面难以开展,且多倍体植物往往发育迟缓,结实率低. 三、育种的综合考察1．列表比较几种常见生物育种方式2．有关育种的两点方案（1）根据不同育种目标选择不同育种方案（2）育种技术中的“四最”和“-明显”①最简便的育种技术——杂交育种.②最具预见性的育种技术——转基因技术或细胞工程育种.③最盲目的育种——诱变育种.④最能提高产量的育种——多倍体育种.⑤可明显缩短育种年限的育种——单倍体育种.3．几种育种方式的注意点（1）单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同.单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗,多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗.（2）诱变育种：多用于植物和微生物,一般不用于动物的育种.（3）杂交育种：不一定需要连续自交.若选育显性优良纯种,需要连续自交筛选,直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种,则只要出现该性状个体即可.【易错提醒】（1）单倍体并不一定是一倍体；（2）花药离体培养获得单倍体,虽然是植物组织培养的一种形式,但花粉粒是减数分裂产生的,因此属于有性生殖；（3）单倍体育种获得的一般是纯合子,但当多倍体的花粉经离体培养,秋水仙素处理后,可能产生杂合子；（4）单倍体绝大多数都是不育的,但当细胞内具有相同的染色体组,同源染色体之间可以联会,就是可育的；（4）某些动物虽然体内只有一个染色体组,但也是可育的,如雄峰、雄蚁,孤雌生殖的蚜虫,经特殊减数分裂产生正常的配子,也是可育的；（5）无籽西瓜培育过程中,获得三倍体种子时,一定是四倍体做母本,二倍体做父本,而不能颠倒过来.趣味生物香蕉天生就无籽吗香蕉不像苹果、桔子，果实里看不到一粒的种子，人们就以为香蕉根本就没有种子，其实不是这样的。

食品微生物诱变育种的步骤引言：食品微生物诱变育种是一种利用诱变技术改良食品微生物的方法，通过诱发微生物的遗传变异，以获得具有理想特性的菌株。

本文将介绍食品微生物诱变育种的步骤，包括诱变剂的选择、诱变条件的优化、筛选和鉴定等。

一、诱变剂的选择诱变剂是诱发微生物遗传变异的关键因素，不同的诱变剂对微生物的诱变效果有所差异。

在选择诱变剂时，需要考虑到其毒性、稳定性和诱变效果等因素。

常用的诱变剂包括化学诱变剂（如亚硝酸盐、亚硝酸钠）、物理诱变剂（如紫外线、γ射线）和基因工程诱变剂（如转座子）等。

根据具体的需求和实验条件，选择适合的诱变剂进行实验。

二、诱变条件的优化诱变条件的优化对于提高诱变效果至关重要。

诱变条件包括诱变剂的浓度、处理时间和处理温度等。

在进行诱变实验时，需要通过一系列的试验确定最佳的诱变条件。

例如，可以通过改变诱变剂的浓度和处理时间，观察微生物的生长情况和遗传变异率，以确定最佳的诱变条件。

三、诱变实验的进行在确定了诱变剂和诱变条件后，可以进行诱变实验。

诱变实验的步骤包括：将待诱变的微生物培养物接种到含有诱变剂的培养基中，经过一定的处理时间后，将处理后的培养物进行稀释和分装，接种到含有适宜营养物和选择压力的培养基中，培养一定时间后进行筛选。

四、筛选和鉴定筛选是诱变育种中非常重要的一步，通过筛选可以从大量的诱变菌株中筛选出具有理想特性的菌株。

筛选的方法多种多样，可以根据具体的需求选择合适的筛选方法。

常用的筛选方法包括抗性筛选、代谢产物筛选和遗传标记筛选等。

通过筛选后，还需要对筛选出的菌株进行鉴定，确认其遗传变异的性质和稳定性。

结论：食品微生物诱变育种是一种有效的改良微生物的方法，通过诱发微生物的遗传变异，可以获得具有理想特性的菌株。

在进行食品微生物诱变育种时，需要选择适合的诱变剂，优化诱变条件，进行诱变实验，并通过筛选和鉴定确认诱变菌株的特性。

这些步骤的合理操作和科学设计，将为食品微生物的改良和应用提供有力支持。

实验二淀粉产生菌的诱变育种及酶活力测定指导老师：xxx生命科学学院08级生物技术（三）班豆豆同组人：xx xxx摘要：诱变育种技术是提高淀粉产生菌产淀粉能力最有效的途径。

常用的诱变育种方法有自然突变育种、紫外线诱变育种、微波诱变育种、激光诱变育种。

本实验采用紫外线诱变育种的方法，对从土壤中分离提取的淀粉产生菌进行诱变，测定诱变得到的菌株的酶活力，然后从中筛选出产淀粉能力强的菌株。

关键词：淀粉产生菌，紫外线诱变育种，酶活力测定一、实验目的：1.学习紫外线诱变育种的方法；2.进一步学习酶活力测定的基本方法；3.无菌操作的进行。

二、实验原理：紫外线的光谱范围在40 ～390 nm, 而DNA的嘌呤和嘧啶可以吸收的紫外线光谱通常为260 nm。

因此能诱发生物突变的有效波长范围是200～300 nm, 最有效的波长为25317 nm, 这一波长的诱变效应相当于波长260 nm的紫外线。

当紫外线照射微生物时不能引起电离, 其作用是使物质分子或原子中的轨道从基态跃迁到激发态, 紫外光子本身作为能量被物质吸收。

由于紫外线穿透性很弱, 所以被广泛用作微生物诱变剂。

紫外辐射使DNA分子形成嘧啶二聚体, 阻碍碱基正常配对,并可能引起突变或死亡。

另外嘧啶二聚体的形成, 还会阻碍双链的解开, 从而影响DNA 的复制和转录。

紫外线对各种微生物的诱变效应因菌种不同而存在很大差异。

一般微生物营养体照射3～5min即可致死, 但芽孢杆菌约需10min。

另外紫外线照射微生物后还存在可见光修复的问题,故通常采用在红光下操作，减少其光恢复的机率。

利用紫外可诱变选育出大量产量高、活性强的优良微生物菌种。

三、实验材料及主要仪器和试剂：1.材料：(实验一)筛选的得到的淀粉产生菌2.仪器：超净工作台，紫外灯，红光灯，磁力搅拌器，100-1000ml移液枪，培养皿，分光光度计，恒温水浴锅。

3.试剂：碘液、2%可溶性淀粉、pH6.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、标准糊精溶液、0.5mol/L 乙酸、0.85%生理盐水、无菌水。

大肠杆菌紫外诱变实验【实验目的】初步掌握诱变方案的设计和紫外诱变的实验手段。

理解自发突变和紫外诱变的机理，分析不同诱变目的、诱变手段和诱变筛选在诱变应用中的关系。

了解诱变育种在微生物工业中的作用。

【实验原理】微生物菌种质量优劣对发酵工业具有至关重要的作用，由于自然界中的菌种一般在生产上都有不同程度的缺陷，而且自然突变频率低，突变幅度小，单纯依靠自然界中微生物群体来进行的自然选择有很大的局限性，往往不能满足实际生产的需要。

因此现在的微生物发酵生产菌种绝大多数都是经过人工改造的，而菌种改造有诱变改造和基因改造两方面。

虽然现在基因工程菌已经成为越来越重要的菌种改造方式，但通过物理化学诱变对菌种品质进行改造仍然是工业生产菌重要的来源。

诱变分为物理诱变和化学诱变。

物理诱变采用紫外光、X射线、射线、射线、射线、快中子和超声波等，其中紫外光诱变因其效果好、实验设备简单等优点而成为应用最广泛的物理诱变剂。

而化学诱变则是采用一些可以和DNA起作用，改变其分子结构，最终引起遗传改变的化学物质对诱变对象进行处理，得到诱变菌种的方法。

实验室中常用的有亚硝酸、硫酸二乙酯、亚硝酸胍等（这3种诱变剂诱变效果依次增加，毒性也依次增大）。

物理诱变往往被分为电离辐射和非电离辐射，常用的电离辐射有X射线、射线、射线、快中子等。

电离辐射的特点是穿透力强，对生物作用分为直接作用和间接作用。

辐射的直接作用是指辐射所产生的直接物理损伤，是由于能量量子直接与染色体作用而造成的原始损伤，是一种物理作用；而辐射的间接作用则是一种化学作用，是由于生物细胞中的水分子受到辐射作用产生各种自由基，这些自由基和溶质分子或直接和染色体发生作用产生遗传损伤。

由于不同作用的时效差别，辐射的作用过程大体可分为物理、物理化学、化学和生物学效应等4个阶段，时效发生可以从10-12s到几年。

辐射中常采用的剂量单位为伦琴（R）。

一个伦琴相当于在00C及101325Pa（760mmHg）下，每立方厘米干燥空气中能产生个离子对的电离剂量。