第八章微生物的遗传变异和育种2课件

第二节基因突变和诱变育种第二节基因突变和诱变育种1基因突变诱变育种基因突变2一、基因突变（genemutation）一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变简称突变，是变异的一种，泛指细胞内（或病毒粒内）遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传的变化，可自发或诱导产生。突变几率一般很低（10-6～10-9）一、基因突变（genemutation）一个基因内部遗传结构3从自然界分离到的菌株，简称野生型。

野生型经突变后形成的带有新性状的菌株，又称突变体或突变型。突变株（mutant）野生型菌株（wildtypestrain）从自然界分离到的菌株，简称野生型。野生型经突变后形成的带有4（一）突变类型凡能用选择性培养基（或其他选择性培养条件）快速选择出来的突变株。选择性突变株（selectivemutant）非选择性突变株（non-selectivemutant）反之。（一）突变类型凡能用选择性培养基（或其他选择性培养条5表型基因型这里主要介绍几种常用的由于基因突变而造成微生物表型变化的突变型及其分离表型基因型这里主要介绍几种常用的由于基因突变而造成微生物表型6link1突变株的表型非选择性突变株选择性突变株抗性突变型（株）营养缺陷型（株）条件致死突变型（株）形态突变型（株）抗原突变型（株）产量突变型（株）link1突变株的表型非选择性突变株选择性突变株抗性突变型（7突变率每一细胞在每一世代中发生某一性状突变的几率例如，突变率为10-8的，指该细胞在1亿次细胞分裂中，会发生1次突变。某一单位群体在每一世代（即分裂1次）中产生突变株（mutant，即突变型）的数目来表示例如，一个含108个细胞的群体，当其分裂为2×108个细胞时，即可平均发生一次突变的突变率也是10-8。（二）突变率（mutationrate）突变率每一细胞在每一世代中发生某一性状突变的几率例如，突变率8第八章微生物的遗传变异和育种2课件9突变一般是独立发生的。某一基因发生突变不会影响其他基因的突变率。同一细胞中同时发生两个基因突变的几率是极低的。突变一般是独立发生的。某一基因发生突变不会影响其他基因的突变10（三）基因突变的特点基因突变的7个共同点（1）自发性各种性状的突变，可在无人为的诱变因素处理下自发地产生。（三）基因突变的特点基因突变的7个共同点（1）自发性各种性状11（2）非对应性突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系。这是突变的一个重要特点，也是容易引起争论的问题（3）稀有性自发突变虽可随时发生，但其突变率却是极低和稳定的，一般在10-6～10-9间。（2）非对应性突变的性状与引起突变的原因间这是突变的一个重要12某基因的突变率不受它种基因突变率的影响。（5）可诱变性自发突变的频率可因诱变剂（mutagen）的影响而大为提高（10～105倍）。（4）独立性某基因的突变率不受它种基因突变率的影响。（5）可诱变性自发突13基因突变后的新遗传性状是稳定的、可遗传的。野生型菌株某一性状可发生正向突变（forwardmutation），也可发生相反的回复突变（reversemutation或backmutation

，也称回变）。（7）可逆性（6）稳定性基因突变后的新遗传性状是稳定的、可遗传的。野生型菌株某一性状14（四）基因突变自发性和不对应性

的实验证明如何证明基因突变的非对应性？（四）基因突变自发性和不对应性

的实验证明如何证明基因突变的15证明突变的性状与引起突变的原因间无直接对应关系！三个经典实验变量实验、涂布实验、影印实验证明突变的性状与引起突变的原因间无直接对应关系！三个经典实验161.变量试验（fluctuationtest）又称波动试验或彷徨试验。1943年，S.E.Luria和M.Delbrück根据统计学的原理，设计实验。SalvadorLuriaMaxDelbruckTheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1969甲管乙管1.变量试验（fluctuationtest）又称波动172.涂布试验（Newcombeexperiment）1949年，H.B.Newcombe在《NATURE》上发表了一篇与变量试验属同一观点的但实验方法更为简单的涂布试验结果。2.涂布试验（Newcombeexperiment）1183.平板影印培养试验（replicaplating）1952年，J.Lederberg夫妇发表了一篇著名的《平板影印培养法和细菌突变株的间接选择》论文，它更好地证明了微生物的抗药性是在未接触药物前自发地产生的，这一突变与相应的药物环境毫不相干。3.平板影印培养试验（replicaplating）119影印的作用是保证这3个平板上所长出的菌落的亲缘和相对位置保持严格的对应性。影印的作用是保证这3个平板上所长出的菌落的亲缘和相对位置保持20JoshuaLederbergJ.LederbergisawardedtheNoblePrizeinMedicineandPhysiologyin1958JoshuaLederbergJ.Lederbergi21（五）基因突变及其机制仅影响一对碱基影响一段染色体（五）基因突变及其机制仅影响一对碱基影响一段染色体22

诱发突变简称诱变，是指通过人为的方法，利用物理、化学或生物因素显著提高基因自发突变频率的手段。1.诱发突变（inducedmutation）凡具有诱变效应的任何因素，都称诱变剂（mutagen）。诱发突变简称诱变，是指通过人为的方法，利用物理、化学或生23(1)碱基的置换（substitution）碱基的置换只涉及一对碱基被另一对碱基所置换，属于典型的点突变（pointmutation）。染色体的微小损伤（microlesion）(1)碱基的置换（substitution）碱基的置换只24碱基的置换转换（transition）颠换（transversion）一个嘌呤另一个嘌呤一个嘧啶另一个嘧啶一个嘌呤另一个嘌呤一个嘧啶另一个嘧啶碱基的置换转换（transition）颠换（transver25第八章微生物的遗传变异和育种2课件26置换的机制①直接引起置换的诱变剂一类可直接与核酸的碱基发生化学反应的化学诱变剂，在体内（invivo）或离体（invitro）条件下均有作用。置换的机制①直接引起置换的诱变剂一类可直接与核酸的碱基27各种烷化剂（alkylatingagent）等硫酸二乙酯（DES），甲基磺酸乙酯（EMS），N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍，N-甲基-N-亚硝基脲，乙烯亚胺，环氧乙酸，氮芥等。亚硝酸羟胺各种烷化剂（alkylatingagent）等硫酸二乙酯（28第八章微生物的遗传变异和育种2课件29它们可与一个或几个碱基发生生化反应，引起DNA复制时发生转换，能引起颠换的诱变剂很少。它们可与一个或几个碱基发生生化反应，30②间接引起置换的诱变剂引起这类变异的诱变剂都是一些碱基类似物（baseanalog）。5-溴尿嘧啶（5-BU）、5-氨基尿嘧啶（5-AU）、8-氮鸟嘌呤（8-NG）、2-氨基嘌呤（2-AP）6-氯嘌呤（6-CP）等。②间接引起置换的诱变剂引起这类变异的诱变剂都是一些碱基31它们的作用是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA分子中后而引起的，故是间接的。它们的作用是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA分子中32(2)移码突变（frame-shiftmutation，phase-shiftmutation）指诱变剂使DNA序列中的一个或少数几个核苷酸发生增添（插入）或缺失，从而使其后面的全部遗传密码发生阅读框发生改变，并进一步引起转录和转译错误的一类突变。(2)移码突变（frame-shiftmutation，p33由移码突变所产生的突变株，称为移码突变株（frame-shiftmutant）。DNA分子的微小损伤点突变由移码突变所产生的突变株，称为移码突变株（fram34能引起移码突变的有效诱变剂——吖啶类染料原黄素吖啶黄吖啶橙α-氨基吖啶ICR类的化合物能引起移码突变的有效诱变剂——吖啶类染料原黄素吖啶黄吖啶橙α35由吖啶类化合物诱发的移码突变及其回复突变图示：（双线部分代表正常密码子，单线部分表示不正常）①正常DNA链上的三联密码子：②第三个密码子中增添一个碱基后的三联密码子：由吖啶类化合物诱发的移码突变及其回复突变图示：①正常DNA36③在第二个密码子上缺失一个碱基A后引起的变化：④增添一个碱基和缺失一个碱基后，其后的密码子又恢复正常：③在第二个密码子上缺失一个碱基A后引起的变化：④增添一个37⑥如缺失三个碱基，也只引起一段密码子不正常：⑤增添三个碱基后，只引起一段密码子不正常：⑥如缺失三个碱基，也只引起一段密码子不正常：⑤增添三个碱38吖啶类化合物引起移码突变的机制：在DNA复制过程中使链上增添或缺失一个碱基，引起移码突变。吖啶类化合物嘌呤－嘧啶对平面型三环分子结构相似嵌入两个相邻的DNA碱基对之间造成双螺旋的部分解开吖啶类化合物引起移码突变的机制：在DNA复制过程中使链上增添39(3)染色体畸变（chromosomalaberration）电离辐射（X射线等）烷化剂亚硝酸等某些强烈理化因子引起点突变DNA的大损伤（macrolesion）(3)染色体畸变（chromosomalaberratio40DNA的大损伤（macrolesion）染色体畸变缺失（deletion）重复（duplication）插入（insertion）易位（translocation）倒位（inversion）染色体结构上染色体数目的变化DNA的大损伤（macrolesion）染色体畸变缺失（de41DNA序列通过非同源重组的方式，从染色体某一部位转移到同一染色体上另一部位或其他染色体上某一部位的现象，称为转座（transposition）。DNA序列通过非同源重组的方式，42凡具有转座作用的一段DNA序列，称转座因子（transposibleelement，TE），又称跳跃基因（jumpinggene）、可移动基因（moveablegene）、可移动遗传因子（mobilegeneticelement）。凡具有转座作用的一段DNA序列，称转座因子43转座因子插入序列（insertionsequence，IS）转座子（transposon，Tn）Mu噬菌体（mutatorphage）转座噬菌体（transposablephage）原核生物E.coli转座因子插入序列（insertionsequence，IS44进化研究抗药性产生机制各种研究用的突变株的获得转座作用的频率为10-5～10-7“自发基因工程”、“内源性基因工程”进化研究转座作用的频率为10-5～10-7“自发基因工程”、45转座因子的特点①在转座时，通过转座因子的复制，可将新形成的拷贝以非同源重组的方式转移到染色体的新部位上；②在转座因子两端各有一段一定长度的末端重复序列，包括正向重复（directrepeat）和反向重复（invertedrepeat，或颠倒重复）；③每个转座因子还带有一个对转座有特异功能的转座酶基因（transposasegene）。转座因子的特点①在转座时，通过转座因子的复制，可将新形成的462.自发突变（spontaneousmutation）

自发突变（spontaneousmutation）是指生物体在无人工干预下自然发生的低频率突变。2.自发突变（spontaneousmutation）47自发突变的原因（1）背景辐射和环境因素（3）DNA复制过程中碱基配对错误（2）微生物自身有害代谢产物一个1000bp的基因自发突变频率约为10-6例如，过氧化氢等例如，天然的宇宙射线等自发突变的原因（1）背景辐射和环境因素（3）DNA复制过程中48（六）紫外线对DNA的损伤及其修复嘧啶（敏感性）＞嘌呤紫外线（ultravioletray，U.V.）嘧啶二聚体（TT，TC，CC）和水合物（六）紫外线对DNA的损伤及其修复嘧啶（敏感性）＞嘌呤紫外线49第八章微生物的遗传变异和育种2课件50把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时，可明显降低其死亡率的现象，称为光复活作用。1.光复活作用（photoreactivation，photorestoration）最早是A.Kelner（1949）在Streptomycesgriseus（灰色链霉菌）中发现的。后来，在许多微生物中都得到了证实。把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时，可明显降51最明显的是在E.coli的实验①对照：8×106个／mLE.coli→100个／mLE.coli②试验：8×106个／mLE.coli→－－－－→2×106个／mLE.coliUVUV360～490nm可见光，30min最明显的是在E.coli的实验UVUV360～490nm可见52使二聚体（dimer）重新分解成单体（monomer）带有嘧啶二聚体的DNA分子DNA分子UV照射黑暗下结合光激活酶——光解酶（光裂合酶，photolyase）复合物300～500nm可见光获得光能而激活释放光解酶使二聚体（dimer）重新分解成单体（monomer）带有嘧53在一般的微生物中都存在光复活作用，在利用UV进行诱变育种等工作时，应在红光下进行照射和后续操作，并放置在黑暗条件下培养。注意在一般的微生物中都存在光复活作用，在利用UV进行诱变542.切除作用（excisionrepair）是活细胞内一种用于修复被UV等诱变剂（包括烷化剂、X射线和γ射线等）损伤后DNA的修复方式之一，又称暗修复（darkrepair），通过酶切作用去除嘧啶二聚体，随后重新合成一段正常DNA链的核酸修复方式。2.切除作用（excisionrepair）是活细55酶切合成切开切除聚合连接酶切合成切开切除聚合连接56二、突变与育种

（一）自发突变与育种

（breedingbyspontaneousmutation）

1.从生产中育种在生产第一线易获得较优良的生产菌株。二、突变与育种

（一）自发突变与育种

572.定向培育优良菌株定向培育是一种利用微生物自发突变，并采用特定的选择条件，通过对微生物群体不断移植以选育出较优良菌株的古老方法。2.定向培育优良菌株定向培育是一种利用微生物58（二）诱变育种（breedingbyinducedmutation）

诱变育种是指利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促进其突变率显著提高的基础上，采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选出少数符合育种目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。（二）诱变育种（breedingbyinducedmu59筛选诱变诱变育种定向的——更重要随机的筛选诱变诱变育种定向的——更重要随机的60可获得供工业和实验室应用的各种菌株；提高有用代谢产物的产量；减少杂质、提高产品质量、扩大品种和简化工艺等。诱变育种具有重大的实践意义可获得供工业和实验室应用的各种菌株；诱变育种具有重大的实践意61诱变育种的特点（1）提高突变率，扩大突变谱（2）有效地改良个别、单一性状（3）缩短育种年限（4）定向变异和有益突变的频率低诱变育种的特点（1）提高突变率，扩大突变谱621.诱变育种的基本环节1.诱变育种的基本环节63出发菌株纯化、同步培养培养液离心收集细胞，洗涤，制菌悬液玻璃珠打散，过滤细胞或孢子悬液诱变处理平板分离初筛复筛保藏及扩大试验活菌计数，诱变预备试验存活细胞计数，致死率计算变异率计算出发菌株纯化、同步培养培养液离心收集细胞，洗涤，制菌悬液玻璃642.诱变育种中的原则

（1）选择简便有效的诱变剂诱变剂（mutagen）物理因素化学诱变剂非电离辐射类的紫外线、激光和离子束（ionbeam，有小型加速器提供）等引起电离辐射的X射线、γ射线和快中子等主要有烷化剂、碱基类似物和吖啶类化合物2.诱变育种中的原则

（1）选择简便有效的诱变剂诱65

烷化剂可与巯基、氨基和羧基等直接发生反应，更易引起基因突变。最常用的烷化剂N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍（NTG）、甲基磺酸乙酯（EMS）、甲基亚硝基脲（NMU）、硫酸二乙酯（DES）、氮芥、乙烯亚胺和环氧乙烷等。烷化剂可与巯基、氨基和羧基等直接发生反应，更易66拟辐射物质氮芥、硫芥和环氧乙烷等各种点突变一般只有辐射才能诱发的染色体畸变诱发拟辐射物质氮芥、硫芥和环氧乙烷等各种点突变一般只有辐射才能诱67

出发菌株（originalstrain）是指用于育种的原始菌株，选用合适的出发菌株有利于提高育种的效率。（2）挑选优良的出发菌株出发菌株（originalstrain）是指用于育种68合适的出发菌株来源：①由自然界直接分离获得的野生型菌株；②在生产中经历生产条件考验的菌株；③已经过诱变甚至多次改造的菌株；④选用对诱变剂敏感性较高增变变异株；等等。合适的出发菌株来源：69在诱变育种中，所处理的细胞必须是单细胞、均匀的悬液状态。（3）处理单细胞或单孢子悬液菌悬液制备目的在于提高诱变处理的效果因为:一方面，分散状态的细胞可以均匀地接触诱变剂，另一方面，又可避免长出不纯菌落。在诱变育种中，所处理的细胞必须是单细胞、均匀的悬液状70诱变剂一般只作用于DNA双链中的某一条单链，故某一突变还是无法反映在当代的表型上。只有当经过DNA的复制和细胞分裂后，这一变异才会在表型上表达出来，于是出现了不纯菌落，这就叫表型延迟（phenotypiclag）。诱变剂一般只作用于DNA双链中的某一条单链，故某一突71表型延迟（phenotypiclag）表型延迟（phenotypiclag）72用于诱变育种的细胞应尽量选用单核细胞，例如，细菌的芽孢；霉菌或放线菌的分生孢子。用于诱变育种的细胞应尽量选用单核细胞，73诱变剂的作用有三条：一是提高诱变的频率二是扩大变异的幅度三是使变异向正变的方向移动（产量提高）（4）选用最适的诱变剂量诱变剂的作用有三条：（4）选用最适的诱变剂量74凡在提高诱变率的基础上，既能扩大变异幅度，又能促使变异移向正变范围的剂量，就是合适的剂量。凡在提高诱变率的基础上，既能扩大变异幅度，又能促使变75两条重要的实验曲线横坐标纵坐标①剂量存活率曲线诱变剂的剂量细胞存活数的对数值②剂量－诱变率曲线诱变剂的剂量诱变后获得的突变细胞数两条重要的实验曲线横坐标纵坐标①剂量存活率曲线诱变剂的剂量76通过比较上述两曲线，可找到某诱变剂的剂量－存活率－诱变率三者的最佳结合点。通常采用低剂量、长时间处理。通过比较上述两曲线，可找到通常采用低剂量、长时间处理。77诱变剂的复合处理常常表现出明显的协同效应，这对育种工作是有利的。（5）充分利用复合处理的协同效应（synergism）诱变剂的复合处理常常表现出明显的协同效应，这对育种工78第八章微生物的遗传变异和育种2课件79复合处理有几类：①两种或多种诱变剂的先后使用；②同一种诱变剂的重复使用；③两种或多种诱变剂的同时使用。复合处理有几类：80为了大大提高育种时初筛的效率，必须进行大量的分析测定和统计工作，并找到形态变异与产量变异两者间的相关性。（6）利用和创造形态、生理与产量间的相关指标为了大大提高育种时初筛的效率，必须进行大量的分析测定81利用鉴别性培养基的原理或其他途径，就可有效地把原先肉眼无法观察的生理性状或产量性状转化为可见的“形态”性状。快速平板检出法利用鉴别性培养基的原理或其他途径，就可有效地把原先肉82在琼脂平板上，通过观察测定某突变菌落周围蛋白酶水解圈的大小、淀粉酶变色圈（用碘液使淀粉显色）的大小，氨基酸显色圈（将菌落用打孔机取下，转移到滤纸上，再用茚三酮试剂显色）的大小，柠檬酸变色圈（可在厚滤纸上培养，用溴甲酚绿作指示剂）的大小，抗生素抑制圈的大小，指示菌生长圈的大小（测定生长因子产生），纤维素酶对纤维素水解圈（用刚果红染色）的大小，外毒素的沉淀反应圈的大小等，均可为初筛工作中估计某突变株代谢产物量的“形态”指标。在琼脂平板上，通过观察测定某突变菌落周围83（7）设计高效筛选方案设计简便、高效的科学筛选方案。初筛筛选工作复筛以量为主（选留较多有生产潜力的菌株）以质为主（对少量潜力大的菌株的代谢产物量作精确测定）（7）设计高效筛选方案设计简便、高效的科学筛选方案。初筛筛选84常用的筛选方案第一轮：第二轮：第三轮： 同第二轮第四轮： 同上

... 直至获得较满意的结果为止常用的筛选方案第一轮：第二轮：第三轮： 同第二轮直至获得较85初筛复筛对产量突变株生产性能的测定方法粗测为主在培养皿平板上在摇瓶中（8）创造新型筛选方法较精确的测定摇瓶培养or台式自控发酵罐培养初筛复筛对产量突变株生产性能的测定方法粗测为主在培养皿平863.3类突变株的筛选方法

（1）产量突变株的筛选1971年，国外有人报道了筛选春日霉素（kasugamycin，即“春雷霉素”）生产菌时所采用的一种琼脂块培养法，一年内曾使该抗生素产量提高10倍。3.3类突变株的筛选方法

（1）产量突变株的筛选87此法的关键是用打孔器取出含有一个小菌落的琼脂块作分别培养。这样，各琼脂块所含养料和接触空气面积基本相同，且产生的抗生素等代谢产物不致扩散出琼脂块外。数据精确，效率高此法的关键是用打孔器取出含有一个小菌落的琼脂块作分别88（2）抗药性突变株的筛选基因突变使菌株对某种或某几种药物，特别是抗生素，产生抗性。特点：正选择标记（突变株可直接从抗性平板上获得-----在加有相应抗生素的平板上，只有抗性突变能生长。所以很容易分离得到。）（2）抗药性突变株的筛选基因突变使菌株对某种89梯度平板法（gradientplate）是定向筛选抗药性突变株的一种有效方法，通过制备琼脂表面存在药物浓度梯度的平板、在其上涂布诱变处理后的细胞悬液、经培养后再从其上选取抗药性菌落等步骤，就可定向筛选到相应抗药性突变株。梯度平板法（gradientplate）是定90梯度平板法（gradientplate）是定向筛选抗药性突变株的一种有效方法。梯度平板法（gradientplate）91表示方法：所抗药物的前三个小写斜体英文字母加上“r”。strrstrs对链霉素的抗性敏感性表示方法：所抗药物的前三个小写斜体英文字母加上“r”。str92（3）营养缺陷型突变株的筛选营养缺陷型突变株（auxotrophicmutant）在生物学基础理论和应用研究以及生产实践上都有极其重要的意义。（3）营养缺陷型突变株的筛选营养缺陷型突变株（93营养缺陷型的表示方法：基因型：所需营养物的前三个英文小写斜体字母表示：hisC（组氨酸缺陷型，其中的大写字母C同一表型中不同基因的突变）表型：同上，但第一个字母大写，且不用斜体：HisC在具体使用时多用hisC-和hisC+，分别表示缺陷型和野生型。营养缺陷型的表示方法：基因型：所需营养物的前三个英文小写斜体94a.基本培养基（MM，符号为［－］）①

与筛选营养缺陷型突变株有关的3类培养基仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需的最低成分的组合培养基，称MM。a.基本培养基（MM，符号为［－］）①与筛选营养缺陷型突95b.完全培养基（completemedium，CM，符号为［＋］）凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基，称为CM。一般可在基本培养基中加入一些富含氨基酸、维生素、核苷酸和碱基之类的天然物质，如蛋白胨或酵母膏等配制而成。b.完全培养基（completemedium，CM，符号96c.补充培养基（supplementalmedium，SM，符号为［A］或［B］等）凡只能满足相应的营养缺陷型突变株生长需要的组合或半组合培养基，称为SM。在基本培养基上再添加对某一营养缺陷型突变株所不能合成的某相应代谢产物所组成，可专门选择相应的突变株。c.补充培养基（supplementalmedium，S97原养型（prototroph）②

与营养缺陷型突变有关的3类遗传型个体野生型（wildtype，wildstrain）营养缺陷型（auxotroph）从自然界分离到的原始菌株（A＋B＋）经诱变剂处理后的突变株（A—B—）经回复突变或重组后产生的菌株（A＋B＋）原养型（prototroph）②与营养缺陷型突变有关的3类98③

营养缺陷型的筛选方法第一步，诱变剂处理第二步，淘汰野生型第三步，检出缺陷型第四步，鉴定缺陷型③营养缺陷型的筛选方法第一步，诱变剂处理99第三步，检出缺陷型夹层培养法（layerplatingmethod）限量补充培养法逐个检出法影印平板法第三步，检出缺陷型夹层培养法（layerplatingm100第四步，鉴定缺陷型借助生长谱法（auxanography）进行。第四步，鉴定缺陷型借助生长谱法（auxanography）进101下节课再见了……第八章微生物的遗传变异和育种2课件1021.营养缺陷型（auxotroph）

某一野生型菌株因发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱基或氨基酸的能力，只有从周围环境或培养基中获得这些营养或其前体物（precursor）才能正常生长繁殖的变异类型，称为营养缺陷型。1.营养缺陷型（auxotroph）某一野生型菌103营养缺陷型突变株在遗传学、分子生物学、遗传育种和遗传工程等研究中——十分重要表型判断的标准：在基本培养基上能否生长营养缺陷型突变株表型判断的标准：在基本培养基上能否生长104营养缺陷型的表示方法：基因型：所需营养物的前三个英文小写斜体字母表示：hisC（组氨酸缺陷型，其中的大写字母C同一表型中不同基因的突变）表型：同上，但第一个字母大写，且不用斜体：HisC营养缺陷型的表示方法：基因型：所需营养物的前三个英文小写斜体105hisC－缺陷型hisC＋野生型hisC－缺陷型hisC＋野生型1062.抗性突变型（resistantmutant）指野生型菌株因发生基因突变，使菌株对对某化学药物或致死物理因子，特别是抗生素，产生抗性的抗性变异类型。2.抗性突变型（resistantmutant）107特点：正选择标记（突变株可直接从抗性平板上获得——在加有相应抗生素的平板上，只有抗性突变能生长。所以很容易分离得到。）特点：正选择标记108表示方法：所抗药物的前三个小写斜体英文字母加上“r”表示。strr对链霉素的抗性strs对链霉素的敏感性表示方法：所抗药物的前三个小写斜体英文字母加上“r”表示。s109抗性突变菌株在遗传学、分子生物学、遗传育种和遗传工程等研究中——极为重要抗性突变菌株1103.条件致死突变型（conditionallethalmutant）某菌株或病毒经基因突变后，在某种条件下可正常地生长、繁殖并呈现其固有的表型，而在另一种条件下却无法生长、繁殖，这种突变类型称为条件致死突变型。3.条件致死突变型（conditionallethal111在25℃下可感染其E.coli宿主在37℃却不能感染Ts突变株即温度敏感突变株（temperaturesensitivemutant，Tsmutant）是一类典型的条件致死突变株。E.coli的某些菌株在37℃下正常生长不能在42℃下生长某些T4噬菌体突变株在25℃下可感染其E.coli宿主Ts突变株即温度敏感突变112产生Ts突变的原因在某特定的温度下具有功能在另一温度（一般为较高温度）下则无功能突变使某些重要蛋白质的结构和功能发生改变，产生Ts突变的原因在某特定的温度下具有功能在另一温度（一般为1134.形态突变型（morphologicalmutant）指由于突变而引起的个体或菌落形态的非选择性变异。个体变异孢子有无、孢子颜色、鞭毛有无或荚膜有无等的突变菌落变异菌落表面光滑、粗糙、噬菌斑的大小或清晰度等的突变4.形态突变型（morphologicalmutant）114特点：非选择性突变突变株和野生型菌株均可生长，但可从形态特征上进行区分。特点：非选择性突变115举例：菌落颜色变化β半乳糖苷酶基因的插入失活重组子菌落白色非重组子菌落兰色举例：菌落颜色变化β半乳糖苷酶基因的插入失活重组子菌落白色非1165.抗原突变型（antigenicmutant）指由于基因突变引起的细胞抗原结构发生的变异类型，一般也属非选择性突变。例如，细胞壁缺陷变异（L型细菌等）、荚膜或鞭毛成分变异等。5.抗原突变型（antigenicmutant）1176.产量突变型（metabolitequantitativemutant）通过基因突变而产生的在代谢产物产量上明显有别于原始菌株的突变株，称为产量突变型。“正变株”（plus-mutant）产量高于原始菌株“负变株”（minus-mutant）产量低于原始菌株6.产量突变型（metabolitequantitati118筛选高产正变株的工作对生产实践极其重要在育种实践上诱变育种重组育种遗传工程育种筛选高产正变株的工作对生产实践极其重要在育种实践上诱变育种119平板法的优点：快速简便，工作量小，结果直观性强（例如可用上述变色圈、透明圈、抑制圈、生长圈或沉淀圈等方法测定某代谢产物的量）；平板法的缺点：在培养皿平板上固态培养的结果不一定能反映摇瓶培养或发酵罐中液体培养的结果。back1平板法的优点：平板法的缺点：back1120第二节基因突变和诱变育种第二节基因突变和诱变育种121基因突变诱变育种基因突变122一、基因突变（genemutation）一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变简称突变，是变异的一种，泛指细胞内（或病毒粒内）遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传的变化，可自发或诱导产生。突变几率一般很低（10-6～10-9）一、基因突变（genemutation）一个基因内部遗传结构123从自然界分离到的菌株，简称野生型。

野生型经突变后形成的带有新性状的菌株，又称突变体或突变型。突变株（mutant）野生型菌株（wildtypestrain）从自然界分离到的菌株，简称野生型。野生型经突变后形成的带有124（一）突变类型凡能用选择性培养基（或其他选择性培养条件）快速选择出来的突变株。选择性突变株（selectivemutant）非选择性突变株（non-selectivemutant）反之。（一）突变类型凡能用选择性培养基（或其他选择性培养条125表型基因型这里主要介绍几种常用的由于基因突变而造成微生物表型变化的突变型及其分离表型基因型这里主要介绍几种常用的由于基因突变而造成微生物表型126link1突变株的表型非选择性突变株选择性突变株抗性突变型（株）营养缺陷型（株）条件致死突变型（株）形态突变型（株）抗原突变型（株）产量突变型（株）link1突变株的表型非选择性突变株选择性突变株抗性突变型（127突变率每一细胞在每一世代中发生某一性状突变的几率例如，突变率为10-8的，指该细胞在1亿次细胞分裂中，会发生1次突变。某一单位群体在每一世代（即分裂1次）中产生突变株（mutant，即突变型）的数目来表示例如，一个含108个细胞的群体，当其分裂为2×108个细胞时，即可平均发生一次突变的突变率也是10-8。（二）突变率（mutationrate）突变率每一细胞在每一世代中发生某一性状突变的几率例如，突变率128第八章微生物的遗传变异和育种2课件129突变一般是独立发生的。某一基因发生突变不会影响其他基因的突变率。同一细胞中同时发生两个基因突变的几率是极低的。突变一般是独立发生的。某一基因发生突变不会影响其他基因的突变130（三）基因突变的特点基因突变的7个共同点（1）自发性各种性状的突变，可在无人为的诱变因素处理下自发地产生。（三）基因突变的特点基因突变的7个共同点（1）自发性各种性状131（2）非对应性突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系。这是突变的一个重要特点，也是容易引起争论的问题（3）稀有性自发突变虽可随时发生，但其突变率却是极低和稳定的，一般在10-6～10-9间。（2）非对应性突变的性状与引起突变的原因间这是突变的一个重要132某基因的突变率不受它种基因突变率的影响。（5）可诱变性自发突变的频率可因诱变剂（mutagen）的影响而大为提高（10～105倍）。（4）独立性某基因的突变率不受它种基因突变率的影响。（5）可诱变性自发突133基因突变后的新遗传性状是稳定的、可遗传的。野生型菌株某一性状可发生正向突变（forwardmutation），也可发生相反的回复突变（reversemutation或backmutation

，也称回变）。（7）可逆性（6）稳定性基因突变后的新遗传性状是稳定的、可遗传的。野生型菌株某一性状134（四）基因突变自发性和不对应性

的实验证明如何证明基因突变的非对应性？（四）基因突变自发性和不对应性

的实验证明如何证明基因突变的135证明突变的性状与引起突变的原因间无直接对应关系！三个经典实验变量实验、涂布实验、影印实验证明突变的性状与引起突变的原因间无直接对应关系！三个经典实验1361.变量试验（fluctuationtest）又称波动试验或彷徨试验。1943年，S.E.Luria和M.Delbrück根据统计学的原理，设计实验。SalvadorLuriaMaxDelbruckTheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1969甲管乙管1.变量试验（fluctuationtest）又称波动1372.涂布试验（Newcombeexperiment）1949年，H.B.Newcombe在《NATURE》上发表了一篇与变量试验属同一观点的但实验方法更为简单的涂布试验结果。2.涂布试验（Newcombeexperiment）11383.平板影印培养试验（replicaplating）1952年，J.Lederberg夫妇发表了一篇著名的《平板影印培养法和细菌突变株的间接选择》论文，它更好地证明了微生物的抗药性是在未接触药物前自发地产生的，这一突变与相应的药物环境毫不相干。3.平板影印培养试验（replicaplating）1139影印的作用是保证这3个平板上所长出的菌落的亲缘和相对位置保持严格的对应性。影印的作用是保证这3个平板上所长出的菌落的亲缘和相对位置保持140JoshuaLederbergJ.LederbergisawardedtheNoblePrizeinMedicineandPhysiologyin1958JoshuaLederbergJ.Lederbergi141（五）基因突变及其机制仅影响一对碱基影响一段染色体（五）基因突变及其机制仅影响一对碱基影响一段染色体142

诱发突变简称诱变，是指通过人为的方法，利用物理、化学或生物因素显著提高基因自发突变频率的手段。1.诱发突变（inducedmutation）凡具有诱变效应的任何因素，都称诱变剂（mutagen）。诱发突变简称诱变，是指通过人为的方法，利用物理、化学或生143(1)碱基的置换（substitution）碱基的置换只涉及一对碱基被另一对碱基所置换，属于典型的点突变（pointmutation）。染色体的微小损伤（microlesion）(1)碱基的置换（substitution）碱基的置换只144碱基的置换转换（transition）颠换（transversion）一个嘌呤另一个嘌呤一个嘧啶另一个嘧啶一个嘌呤另一个嘌呤一个嘧啶另一个嘧啶碱基的置换转换（transition）颠换（transver145第八章微生物的遗传变异和育种2课件146置换的机制①直接引起置换的诱变剂一类可直接与核酸的碱基发生化学反应的化学诱变剂，在体内（invivo）或离体（invitro）条件下均有作用。置换的机制①直接引起置换的诱变剂一类可直接与核酸的碱基147各种烷化剂（alkylatingagent）等硫酸二乙酯（DES），甲基磺酸乙酯（EMS），N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍，N-甲基-N-亚硝基脲，乙烯亚胺，环氧乙酸，氮芥等。亚硝酸羟胺各种烷化剂（alkylatingagent）等硫酸二乙酯（148第八章微生物的遗传变异和育种2课件149它们可与一个或几个碱基发生生化反应，引起DNA复制时发生转换，能引起颠换的诱变剂很少。它们可与一个或几个碱基发生生化反应，150②间接引起置换的诱变剂引起这类变异的诱变剂都是一些碱基类似物（baseanalog）。5-溴尿嘧啶（5-BU）、5-氨基尿嘧啶（5-AU）、8-氮鸟嘌呤（8-NG）、2-氨基嘌呤（2-AP）6-氯嘌呤（6-CP）等。②间接引起置换的诱变剂引起这类变异的诱变剂都是一些碱基151它们的作用是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA分子中后而引起的，故是间接的。它们的作用是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA分子中152(2)移码突变（frame-shiftmutation，phase-shiftmutation）指诱变剂使DNA序列中的一个或少数几个核苷酸发生增添（插入）或缺失，从而使其后面的全部遗传密码发生阅读框发生改变，并进一步引起转录和转译错误的一类突变。(2)移码突变（frame-shiftmutation，p153由移码突变所产生的突变株，称为移码突变株（frame-shiftmutant）。DNA分子的微小损伤点突变由移码突变所产生的突变株，称为移码突变株（fram154能引起移码突变的有效诱变剂——吖啶类染料原黄素吖啶黄吖啶橙α-氨基吖啶ICR类的化合物能引起移码突变的有效诱变剂——吖啶类染料原黄素吖啶黄吖啶橙α155由吖啶类化合物诱发的移码突变及其回复突变图示：（双线部分代表正常密码子，单线部分表示不正常）①正常DNA链上的三联密码子：②第三个密码子中增添一个碱基后的三联密码子：由吖啶类化合物诱发的移码突变及其回复突变图示：①正常DNA156③在第二个密码子上缺失一个碱基A后引起的变化：④增添一个碱基和缺失一个碱基后，其后的密码子又恢复正常：③在第二个密码子上缺失一个碱基A后引起的变化：④增添一个157⑥如缺失三个碱基，也只引起一段密码子不正常：⑤增添三个碱基后，只引起一段密码子不正常：⑥如缺失三个碱基，也只引起一段密码子不正常：⑤增添三个碱158吖啶类化合物引起移码突变的机制：在DNA复制过程中使链上增添或缺失一个碱基，引起移码突变。吖啶类化合物嘌呤－嘧啶对平面型三环分子结构相似嵌入两个相邻的DNA碱基对之间造成双螺旋的部分解开吖啶类化合物引起移码突变的机制：在DNA复制过程中使链上增添159(3)染色体畸变（chromosomalaberration）电离辐射（X射线等）烷化剂亚硝酸等某些强烈理化因子引起点突变DNA的大损伤（macrolesion）(3)染色体畸变（chromosomalaberratio160DNA的大损伤（macrolesion）染色体畸变缺失（deletion）重复（duplication）插入（insertion）易位（translocation）倒位（inversion）染色体结构上染色体数目的变化DNA的大损伤（macrolesion）染色体畸变缺失（de161DNA序列通过非同源重组的方式，从染色体某一部位转移到同一染色体上另一部位或其他染色体上某一部位的现象，称为转座（transposition）。DNA序列通过非同源重组的方式，162凡具有转座作用的一段DNA序列，称转座因子（transposibleelement，TE），又称跳跃基因（jumpinggene）、可移动基因（moveablegene）、可移动遗传因子（mobilegeneticelement）。凡具有转座作用的一段DNA序列，称转座因子163转座因子插入序列（insertionsequence，IS）转座子（transposon，Tn）Mu噬菌体（mutatorphage）转座噬菌体（transposablephage）原核生物E.coli转座因子插入序列（insertionsequence，IS164进化研究抗药性产生机制各种研究用的突变株的获得转座作用的频率为10-5～10-7“自发基因工程”、“内源性基因工程”进化研究转座作用的频率为10-5～10-7“自发基因工程”、165转座因子的特点①在转座时，通过转座因子的复制，可将新形成的拷贝以非同源重组的方式转移到染色体的新部位上；②在转座因子两端各有一段一定长度的末端重复序列，包括正向重复（directrepeat）和反向重复（invertedrepeat，或颠倒重复）；③每个转座因子还带有一个对转座有特异功能的转座酶基因（transposasegene）。转座因子的特点①在转座时，通过转座因子的复制，可将新形成的1662.自发突变（spontaneousmutation）

自发突变（spontaneousmutation）是指生物体在无人工干预下自然发生的低频率突变。2.自发突变（spontaneousmutation）167自发突变的原因（1）背景辐射和环境因素（3）DNA复制过程中碱基配对错误（2）微生物自身有害代谢产物一个1000bp的基因自发突变频率约为10-6例如，过氧化氢等例如，天然的宇宙射线等自发突变的原因（1）背景辐射和环境因素（3）DNA复制过程中168（六）紫外线对DNA的损伤及其修复嘧啶（敏感性）＞嘌呤紫外线（ultravioletray，U.V.）嘧啶二聚体（TT，TC，CC）和水合物（六）紫外线对DNA的损伤及其修复嘧啶（敏感性）＞嘌呤紫外线169第八章微生物的遗传变异和育种2课件170把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时，可明显降低其死亡率的现象，称为光复活作用。1.光复活作用（photoreactivation，photorestoration）最早是A.Kelner（1949）在Streptomycesgriseus（灰色链霉菌）中发现的。后来，在许多微生物中都得到了证实。把经UV照射后的微生物立即暴露于可见光下时，可明显降171最明显的是在E.coli的实验①对照：8×106个／mLE.coli→100个／mLE.coli②试验：8×106个／mLE.coli→－－－－→2×106个／mLE.coliUVUV360～490nm可见光，30min最明显的是在E.coli的实验UVUV360～490nm可见172使二聚体（dimer）重新分解成单体（monomer）带有嘧啶二聚体的DNA分子DNA分子UV照射黑暗下结合光激活酶——光解酶（光裂合酶，photolyase）复合物300～500nm可见光获得光能而激活释放光解酶使二聚体（dimer）重新分解成单体（monomer）带有嘧173在一般的微生物中都存在光复活作用，在利用UV进行诱变育种等工作时，应在红光下进行照射和后续操作，并放置在黑暗条件下培养。注意在一般的微生物中都存在光复活作用，在利用UV进行诱变1742.切除作用（excisionrepair）是活细胞内一种用于修复被UV等诱变剂（包括烷化剂、X射线和γ射线等）损伤后DNA的修复方式之一，又称暗修复（darkrepair），通过酶切作用去除嘧啶二聚体，随后重新合成一段正常DNA链的核酸修复方式。2.切除作用（excisionrepair）是活细175酶切合成切开切除聚合连接酶切合成切开切除聚合连接176二、突变与育种

（一）自发突变与育种

（breedingbyspontaneousmutation）

1.从生产中育种在生产第一线易获得较优良的生产菌株。二、突变与育种

（一）自发突变与育种

1772.定向培育优良菌株定向培育是一种利用微生物自发突变，并采用特定的选择条件，通过对微生物群体不断移植以选育出较优良菌株的古老方法。2.定向培育优良菌株定向培育是一种利用微生物178（二）诱变育种（breedingbyinducedmutation）

诱变育种是指利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促进其突变率显著提高的基础上，采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选出少数符合育种目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。（二）诱变育种（breedingbyinducedmu179筛选诱变诱变育种定向的——更重要随机的筛选诱变诱变育种定向的——更重要随机的180可获得供工业和实验室应用的各种菌株；提高有用代谢产物的产量；减少杂质、提高产品质量、扩大品种和简化工艺等。诱变育种具有重大的实践意义可获得供工业和实验室应用的各种菌株；诱变育种具有重大的实践意181诱变育种的特点（1）提高突变率，扩大突变谱（2）有效地改良个别、单一性状（3）缩短育种年限（4）定向变异和有益突变的频率低诱变育种的特点（1）提高突变率，扩大突变谱1821.诱变育种的基本环节1.诱变育种的基本环节183出发菌株纯化、同步培养培养液离心收集细胞，洗涤，制菌悬液玻璃珠打散，过滤细胞或孢子悬液诱变处理平板分离初筛复筛保藏及扩大试验活菌计数，诱变预备试验存活细胞计数，致死率计算变异率计算出发菌株纯化、同步培养培养液离心收集细胞，洗涤，制菌悬液玻璃1842.诱变育种中的原则

（1）选择简便有效的诱变剂诱变剂（mutagen）物理因素化学诱变剂非电离辐射类的紫外线、激光和离子束（ionbeam，有小型加速器提供）等引起电离辐射的X射线、γ射线和快中子等主要有烷化剂、碱基类似物和吖啶类化合物2.诱变育种中的原则

（1）选择简便有效的诱变剂诱185

烷化剂可与巯基、氨基和羧基等直接发生反应，更易引起基因突变。最常用的烷化剂N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍（NTG）、甲基磺酸乙酯（EMS）、甲基亚硝基脲（NMU）、硫酸二乙酯（DES）、氮芥、乙烯亚胺和环氧乙烷等。烷化剂可与巯基、氨基和羧基等直接发生反应，更易186拟辐射物质氮芥、硫芥和环氧乙烷等各种点突变一般只有辐射才能诱发的染色体畸变诱发拟辐射物质氮芥、硫芥和环氧乙烷等各种点突变一般只有辐射才能诱187

出发菌株（originalstrain）是指用于育种的原始菌株，选用合适的出发菌株有利于提高育种的效率。（2）挑选优良的出发菌株出发菌株（originalstrain）是指用于育种188合适的出发菌株来源：①由自然界直接分离获得的野生型菌株；②在生产中经历生产条件考验的菌株；③已经过诱变甚至多次改造的菌株；④选用对诱变剂敏感性较高增变变异株；等等。合适的出发菌株来源：189在诱变育种中，所处理的细胞必须是单细胞、均匀的悬液状态。（3）处理单细胞或单孢子悬液菌悬液制备目的在于提高诱变处理的效果因为:一方面，分散状态的细胞可以均匀地接触诱变剂，另一方面，又可避免长出不纯菌落。在诱变育种中，所处理的细胞必须是单细胞、均匀的悬液状190诱变剂一般只作用于DNA双链中的某一条单链，故某一突变还是无法反映在当代的表型上。只有当经过DNA的复制和细胞分裂后，这一变异才会在表型上表达出来，于是出现了不纯菌落，这就叫表型延迟（phenotypiclag）。诱变剂一般只作用于DNA双链中的某一条单链，故某一突191表型延迟（phenotypiclag）表型延迟（phenotypiclag）192用于诱变育种的细胞应尽量选用单核细胞，例如，细菌的芽孢；霉菌或放线菌的分生孢子。用于诱变育种的细胞应尽量选用单核细胞，193诱变剂的作用有三条：一是提高诱变的频率二是扩大变异的幅度三是使变异向正变的方向移动（产量提高）（4）选用最适的诱变剂量诱变剂的作用有三条：（4）选用最适的诱变剂量194凡在提高诱变率的基础上，既能扩大变异幅度，又能促使变异移向正变范围的剂量，就是合适的剂量。凡在提高诱变率的基础上，既能扩大变异幅度，又能促使变195两条重要的实验曲线横坐标纵坐标①剂量存活率曲线诱变剂的剂量细胞存活数的对数值②剂量－诱变率曲线诱变剂的剂量诱变后获得的突变细胞数两条重要的实验曲线横坐标纵坐标①剂量存活率曲线诱变剂的剂量196通过比较上述两曲线，可找到某诱变剂的剂量－存活率－诱变率三者的最佳结合点。通常采用低剂量、长时间处理。通过比较上述两曲线，可找到通常采用低剂量、长时间处理。197诱变剂的复合处理常常表现出明显的协同效应，这对育种工作是有利的。（5）充分利用复合处理的协同效应（synergism）诱变剂的复合处理常常表现出明显的协同效应，这对育种工198第八章微生物的遗传变异和育种2课件199复合处理有几类：①两种或多种诱变剂的先后使用；②同一种诱变剂的重复使用；③两种或多种诱变剂的同时使用。复合处理有几类：200为了大大提高育种时初筛的效率，必须进行大量的分析测定和统计工作，并找到形态变异与产量变异两者间的相关性。（6）利用和创造形态、生理与产量间的相关指标为了大大提高育种时初筛的效率，必须进行大量的分析测定201利用鉴别性培养基的原理或其他途径，就可有效地把原先肉眼无法观察的生理性状或产量性状转化为可见的“形态”性状。快速平板检出法利用鉴别性培养基的原理或其他途径，就可有效地把原先肉202在琼脂平板上，通过观察测定某突变菌落周围蛋白酶水解圈的大小、淀粉酶变色圈（用碘液使淀粉显色）的大小，氨基酸显色圈（将菌落用打孔机取下，转移到滤纸上，再用茚三酮试剂显色）的大小，柠檬酸变色圈（可在厚滤纸上培养，用溴甲酚绿作指示剂）的大小，抗生素抑制圈的大小，指示菌生长圈的大小（测定生长因子产生），纤维素酶对纤维素水解圈（用刚果红染色）的大小，外毒素的沉淀反应圈的大小等，均可为初筛工作中估计某突变株代谢产物量的“形态”指标。在琼脂平板上，通过观察测定某突变菌落周围203（7）设计高效筛选方案设计简便、高效的科学筛选方案。初筛筛选工作复筛以量为主（选留较多有生产潜力的菌株）以质为主（对少量潜力大的菌株的代谢产物量作精确测定）（7）设计高效筛选方案设计简便、高效的科学筛选方案。初筛筛选204常用的筛选方案第一轮：第二轮：第三轮： 同第二轮第四轮： 同上

... 直至获得较满意的结果为止常用的筛选方案第一轮：第二轮：第三轮： 同第二轮直至获得较205初筛复筛对产量突变株生产性能的测定方法粗测为主在培养皿平板上在摇瓶中（8）创造新型筛选方法较精确的测定摇瓶培养or台式自控发酵罐培养初筛复筛对产量突变株生产性能的测定方法粗测为主在培养皿平2063.3类突变株的筛选方法

（1）产量突变株的筛选1971年，国外有人报道了筛选春日霉素（kasugamycin，即“春雷霉素”）生产菌时所采用的一种琼脂块培养法，一年内曾使该抗生素产量提高10倍。3.3类突变株的筛选方法

（1）产量突变株的筛选207此法的关键是用打孔器取出含有一个小菌落的琼脂块作分别培养。这样，各琼脂块所含养料和接触空气面积基本相同，且产生的抗生素等代谢产物不致扩散出琼脂块外。数据精确，效率高此法的关键是用打孔器取出含有一个小菌落的琼脂块作分别208（2）抗药性突变株的筛选基因突变使菌株对某种或某几种药物，特别是抗生素，产生抗性。特点：正选择标记（突变株可直接从抗性平板上获得-----在加有相应抗生素的平板上，只有抗性突变能生长。所以很容易分离得到。）（2）抗药性突变株的筛选基因突变使菌株对某种209梯度平板法（gradientplate）是定向筛选抗药性突变株的一种有效方法，通过制备琼脂表面存在药物浓度梯度的平板、在其上涂布诱变处理后的细胞悬液、经培养后再从其上选取抗药性菌落等步骤，就可定向筛选到相应抗药性突变株。梯度平板法（gradientplate）是定210梯度平板法（gradientplate）是定向筛选抗药性突变株的一种有效方法。梯度平板法（gradientplate）211表示方法：所抗药物的前三个小写斜体英文字母加上“r”。strrstrs对链霉素的抗性敏感性表示方法：所抗药物的前三个小写斜体英文字母加上“r”。str212（3）营养缺陷型突变株的筛选营养缺陷型突变株（auxotrophicmutant）在生物学基础理论和应用研究以及生产实践上都有极其重要的意义。（3）营养缺陷型突变株的筛选营养缺陷型突变株（213营养缺陷型的表示方法：基因型：所需营养物的前三个英文小写斜体字母表示：hisC（组氨酸缺陷型，其中的大写字母C同一表型中不同基因的突变）表型：同上，但第一个字母大写，且不用斜体：HisC在具体使用时多用hisC-和hisC+，分别表示缺陷型和野生型。营养缺陷型的表示方法：基因型：所需营养物的前三个英文小写斜体214a.基本培养基（MM，符号为［－］）①

与筛选营养缺陷型突变株有关的3类培养基仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需的最低成分的组合培养基，称MM。a.基本培养基（MM，符号为［－］）①与筛选营养缺陷型突215b.完全培养基（completemedium，CM，符号为［＋］）凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基，称为CM。一般可在基本培养基中加入一些富含氨基酸、维生素、核