微生物基因工程.ppt

细菌的遗传转化 转化作用(transformation) 通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型。 基因定位和基因组测序 基因定位方法： 质量性状基因定位 数量性状基因定位 真核生物的基因定位 1）确定基因所在的染色体 2）确定基因的距离和位置 真核生物的基因定位 1）单体定位法 2) 三体定位法 原理：三体杂交后代的非3：1比值 3) 体细胞杂交法 原理：某种酶与染色体的线性关系 4）克隆基因定位法 5) 缺失法：根据某一性状与染色体的结构变化确定； 6) 性状与性别联系法：性状与性别紧密相连,说明基因在性染色体上 7）基因剂量效应法 :有的基因多一份就会多表达一份 8) 染色体原位杂交法 9）连锁不平衡分析定位：相互连锁的性状同时出现的概率高 确定基因所在的染色体 原核生物的基因定位 相互连锁的基因共同转化的可能性远远大于两个不连锁的 基因。首先判断两个基因是否连锁。因为两个不连锁的基 因也会发生共同转化。 方法1：降低DNA浓度，基因AB 同时转化频率与单独转化 频率相等，说明连锁。若不连锁，则AB 同时下降比例远 远大于单个基因转化时频率 1）中断杂交法 2）交换重组法 3）转化作图法 基因单方向转移，离原点越近的基因转 移的越早，两个基因相离越远，转移时二者相隔的时间就越长 两个基因相隔越远，交换的可能性就越 大，产生的相应重组子就越多 限制性酶在基因组DNA上有固定的切点，可以把基 因组切成不同长度的片段，根据这些片段确每一个 切点的位置，即可得到该基因组的物理图谱 4） 转导法： 5）共转导法 6）缺失定位法 7）转录定位 8）标记获救法 9）限制酶作图法 两个基因越远，发生单个转导的频率越高； 位置越近的基因越容易被共同包装，发生共转导的机会越多 根据所测基因在某一已知染色体区段中是否存在来定位 根据基因在转录过程中的行为、出现的早晚进行定位 结合物理图谱，确定基因在某一已知物理图谱位置的片断上 真核生物基因重组 噬菌体基因重组 发生时期 减分某一阶段 感染后任何阶段 交换次数 一次 可以多次 相互重组子 数目相等 不一定相等 DNA数目 4个 2个 噬菌体的基因定位 噬菌体基因重组的特征 与真核生物一样,重组时以线形存在，有相反重组子出现,单交换、双交换都有意义 噬菌体基因重组与真核生物基因重组的区别 衰退：菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变的 存在，出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标 记的丢失等现象，称为菌种的衰退。 衰退的原因：①基因突变 ②分离现象 菌种保藏 菌种的衰退与复壮的 菌落和细胞形态的改变； 生长速度缓慢，产孢子越来越少； 抵抗力、抗不良环境能力减弱等。 代谢产物生产能力或其对宿主寄生能力下降； 常见的衰退现象 广义的复壮：是指在菌种的生产性能未衰退前就有意识的经常、进行纯种的分离和生产性能测定工作，以期菌种的生产性能逐步提高。实际上是利用自发突变（正变）不断地从生产中选种 菌种的复壮 使衰退的菌种恢复原来优良性状 狭义的复壮：是指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和生产性能测定等方法，从衰退的群体中找出未衰退的个体，以达到恢复该菌原有典型性状的措施； 纯种分离：平板划线法、涂布法、倾 注法、单细胞挑取法等； 寄主体内生长进行复壮：如 Bacillus thuringiensis的复壮 ； 淘汰已衰退的个体:采用比较激烈的理化条件进行处理，以杀死生命力较差的已衰退个体）. 采用有效的菌种保藏方法。 菌种的复壮措施 控制传代次数:在DNA的复制过程中，碱基的错配率是5x10-4，自 发突变的频率为10-8~10-9，采用良好的菌种保藏方法，可以减少 移种和传代的数）； 选择合适的培养条件: 采用不同类型的细胞进行传代（对丝状微 生物而言，通常采用稳定的单核孢子进行接种）； 采用有效的菌种保藏方法。 防止菌种衰退的方法： 二、菌种保藏 目的 存活，不丢失，不污染；防止优良性状丧失；随时为生产、科研提供优良菌种 原理 选用优良的纯种，最好是休眠体(如分生孢子、芽胞等），创造降低微生物代谢活动强度，生长繁殖受抑制，难以发生突变的环境条件(要素是干燥、低温、缺氧、缺营养 以及添加保护剂等） 方法 ①低温保藏法 菌种管置4℃