华南理工大学：《工业微生物学》课程教学资源（PPT课件）第六章 遗传与变异（4/5）

生物进化过程中微生物形成完善的代谢调节机制 不会有代谢产物的积累 解除或突破微生物的代谢调节控制 目的产物积累 微生物育种的目的 方法：突变、体内重组 体外重组（基因工程） 4、工业微生物育种

生物进化过程中微生物形成完善的代谢调节机制 不会有代谢产物的积累 解除或突破微生物的代谢调节控制 目的产物积累 微生物育种的目的 方法：突变、体内重组 体外重组（基因工程） 4、工业微生物育种

4.1从自然界中获得新菌种 微生物资源分布 土壤、水、空气、动植物及其腐败残骸都是微生 物的主要栖居和生长繁殖场所 分离微生物新种的步骤 采样、增殖、纯化和性能测定等步骤

4.1从自然界中获得新菌种 微生物资源分布 土壤、水、空气、动植物及其腐败残骸都是微生 物的主要栖居和生长繁殖场所 分离微生物新种的步骤 采样、增殖、纯化和性能测定等步骤

典型的微生物 采样和筛选方法

典型的微生物 采样和筛选方法

直接从自然界分离得到的菌株为野生型菌株。 往往低产甚至不产所需的产物，只有经过进一 步的人工改造才能真正用于工业生产 菌种选育 突变、体内重组 体外重组（基因工程）

直接从自然界分离得到的菌株为野生型菌株。 往往低产甚至不产所需的产物，只有经过进一 步的人工改造才能真正用于工业生产 菌种选育 突变、体内重组 体外重组（基因工程）

4.2 诱变育种 化学诱变 物理诱变 紫外线 5-溴尿密啶 4.2.1 紫外线诱变 造成DNA链的断裂，或使DNA分 子内或分子之间发生交联反应 机理

4.2 诱变育种 化学诱变 物理诱变 紫外线 5-溴尿密啶 4.2.1 紫外线诱变 造成DNA链的断裂，或使DNA分 子内或分子之间发生交联反应 机理

交联是由二聚体引起的，二聚体可以在 同一条链相邻的碱基之间产生，也可以 是在二条链的碱基之间形成。 研究的比较清楚 引起DNA复制错误 嘧啶比嘌呤对紫外线敏感得多 胸腺嘧啶二聚体

交联是由二聚体引起的，二聚体可以在 同一条链相邻的碱基之间产生，也可以 是在二条链的碱基之间形成。 研究的比较清楚 引起DNA复制错误 嘧啶比嘌呤对紫外线敏感得多 胸腺嘧啶二聚体

嘧啶的紫外线光化产物

嘧啶的紫外线光化产物

诱变过程中需要注意 光复活作用 微生物等生物的细胞内存在光复活酶 光复活酶识别胸腺嘧啶二聚 体，并与之结合形成复合物 打开二聚体，将DNA复原。 可见光光能（300-500nm）激活光复活酶 此时的光复活 酶没有活性

诱变过程中需要注意 光复活作用 微生物等生物的细胞内存在光复活酶 光复活酶识别胸腺嘧啶二聚 体，并与之结合形成复合物 打开二聚体，将DNA复原。 可见光光能（300-500nm）激活光复活酶 此时的光复活 酶没有活性

PRE为光复活酶

PRE为光复活酶

暗修复 细胞内还存在另一种修复体系，它不需要光激活 可修复由紫外线、γ射线和烷化剂等对DNA造成的损伤。 暗修复体系有四种酶参与反应

暗修复 细胞内还存在另一种修复体系，它不需要光激活 可修复由紫外线、γ射线和烷化剂等对DNA造成的损伤。 暗修复体系有四种酶参与反应