工业微生物育种思考题
工业微生物育种思考题
1.工业菌种的微生物应具有什么基本特征？
?非致病性；
?适合大规模培养工艺要求；
?利于规模化产品加工工艺；
?具有相对稳定的遗传性能和生产性状；
?形成具有商业价值的产品或具有商业应用价值。
2.育种思路原则是什么？
?解除或绕过限速酶
?提高前体浓度
?调节代谢途径，减少副产物及有毒代谢产物
?抑制或消除分解酶
?提高产物分泌能力
?消除产物抑制和提高底物耐受性
3.概述工业微生物育种方法。
一、传统育种方法
（一）以基因突变为理论基础的育种方法：
（1）诱变育种：是用人工诱变方法诱发微生物基因突变，通过随机筛选，从多种多样的突变体中筛选出产量高、性能优良的突变体，并找出突变体的最佳培养基和培养条件，使突变体在最适环境条件下大量合成目的产物。诱变、筛选和改变环境因素是诱变育种的3个重要环节。
（2）推理育种：是根据微生物代谢产物的生物合成途径和代谢调节机制，选择巧妙的技术路线，通过人工诱发突变的技术获得改变微生物正常代谢调节的突变株，从而人为地使目的产物选择性地大量合成和积累。特点：打破了微生物代谢调节机制这一限制目的产物大量积累的天然屏障；优点：定向、工作量适中、效率高。
（二）以基因重组为理论基础的育种方法：
杂交育种：通过微生物杂交将不同菌株的遗传物质进行转移、交换、重组，使不同菌株的优良特性集中于一个重组体中。可以扩大变异范围、改变产品的产量和质量，甚至创造出新产品。包括常规杂交育种，原生质体融合，转导育种，转化育种等。
二、微生物分子育种技术
（一）重组DNA技术：也称基因克隆，是将一个含目的基因的DNA片段经体外操作与载体连接，并转入到受体细胞，使之在受体细胞内扩增、表达的操作过程。
操作过程通常包括以下步骤:①含目的基因的DNA片段的分离与制备；②载体的构建；③含目的基因的DNA片段与载体相连接；④将重组分子送入受体细胞，并在其中复制、扩增；⑤筛选带有重组DNA分子的转化细胞；⑥鉴定外源基因的表达产物。
重组DNA技术实施的4个必要条件：工具酶，基因，载体和受体细胞。
（二）定向进化：是指在试管中进行的“分子进化”，即在实验室人工控制的条件下模拟和加速生物分子向特定目标进化的过程。其对象可以是蛋白质或多肽，也可以是核酸和其他大分子，甚至是一些生物体中的小分子。通过人工合成或借助于重组DNA技术，人为地制造大量的变异体，然后按照特定的需要和目的，给予选择压力；或通过高通量筛选技术，将满足特定目的的分子筛选出来。其过程包括构建文库和筛选两部分。
（三）基因组重排：该技术可看成是一种细胞水平的体内定向进化技术，可用来改造细菌的基因组，实现表型的改良。经典杂交技术在每一代只有两个亲本进行重组，而重排技术则具有多亲本杂交的优势，对细菌群体进行重复的基因组重排可以有效构建新菌株的组合文库。
（四）代谢工程：利用DNA重组技术修饰细胞中特定生物化学反应（代谢途径）或引入新的生物化学反应，以提高特定代谢物的产量或改善细胞的其他性能的学科。
应用领域主要有：①提高细胞已有的化学物质的产量；②产生宿主细胞本身不能合成的新物质；③扩展细胞的底物使用范围；④形成降解毒性物质的新催化活性；⑤修饰细胞的其他生物学特性。采取的策略主要有：①在现存途径中提高目标产物的代谢流；②在现存途径中改变其物质流的性质；③利用已有途径构建新的代谢旁路。
4.你认为与工业微生物育种有关的最重要发现或发明有那些？为什么？
（1）1684年，列文虎克发现细菌：只有发现了微生物的存在，才能有后来的一系列研究和发现，为其提供进一步研究的前提和基础条件
（2）1881年，科赫研究纯培养细菌的方法：纯培养方法的建立，使需要的目的菌株能从混杂的微生物中分离出来，为对其进行专一的研究提供了方便，并且为纯种发酵提供了理论依据。以纯培养的方式分离出能制造有用物质的细菌和真菌，才开始有可能选出适用于特定需要的菌株，这是对微生物控制及改良的起步。
（3）1929年，弗莱明发现青霉素：青霉素的发现及其大容量的市场需求促进了相应发酵行业多方面的发展，也促使人们对发酵机理进行更多的研究，并不断选育更优良的生产菌株，促使工业育种的发展
（4）1940年，发现红色脉孢菌的突变，及1943年细菌的突变：突变的发现，促进了以后对微生物突变机制的研究，为遗传物质的发现提供了起点，也为诱变育种提供了事实材料和理论基础
（5）1944年，证明DNA是遗传物质：发现DNA是遗传物质，是遗传学里的一项重大突破，为后来的诱变育种、基因重组育种、基因工程等准备了理论基础
（6）1953年，沃森和克里克发现了基因的结构：基因结构的发现，不但使人们清楚了基因的结构，促进了遗传学的发展，也为在分子水平上改造微生物的遗传物质以获得具有优良生产性能的菌株提供了条件，试可行的基因改造成为可能
（7）1977年DNA序列分析，及1988年PCR反应：DNA序列分析和PCR反应，为分子水平上进行研究和育种工作提供了方便有效的实用方法和手段
（8）1995年细菌基因组的完整序列，及1999年百余种微生物基因组序列的测定：为我们进行微生物遗传物质和机理的研究提供了丰富的材料和数据，为重组和基因工程育种提供了更多知识背景和研究素材，促进新的育种方法的开发
5.名词解释：基因和基因组，基因型和表现型
基因：是含特定遗传信息的核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位，在染色体上呈线状排列，也称为遗传因子，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。
基因组，Genome，一个细胞或者生物体所携带的一套完整的单倍体序列，包括全套基因和间隔序列。因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。
基因型：基因型是指生物的遗传型，是生物体从它的亲本获得全部基因的总和，即它的全套DNA。一个微生物的基因型由它的遗传信息组成，它编码微生物的所有特性，基因型代表潜在的特性，但并不是特性本身。
表现型：是与基因型相对应的概念，表现型是一个生物体的实际外表特征如大小、重量、颜色等。表现型主要受生物的基因型和环境影响。表现型是基因型的表现。从某种意义上说，微生物的表现型是它蛋白质的总和。
6.简述如何采集自然界微生物样品
采样--何处采样
要根据筛选的目的，微生物的分布概况及菌种的主要特征与外界环境关系等，进行综合地、具体地分析来决定。
由于土壤是微生物的总来源和大本营，尤其细菌和放线菌在土壤中存在得更多。就是水和空气中的微生物
也是从土壤中散发出去的。所以，如果我们不知道某种产品的微生物属类或某些特征时，一般都可以土壤为样品进行分离。
一般有机质较多的土壤，微生物数量也多。在田园土和耕作过的土中，以细菌和放线菌为主；在有很多动植物残体的土壤中，在沼泽土中，酵母和霉菌就较多。
土壤的植被情况对微生物的类型有着一定关系。如豆科植物下的土，根瘤菌较多；果树下的土，酵母菌较多。但是，由于这方面的研究进行得不多，很难说有一定的规律，但在采样时加以注意，对我们今后的工作会有帮助。
●采样--什么季节
春秋季温度、湿度对微生物的生长繁殖最合适，因此，土壤中微生物数量最多，所以春秋两季采样是合适的。
在采样时，还应注意水分的问题。土壤中水分过多，往往造成缺氧状态，因此，即使具有酵母、霉菌需要的温度、湿度，但也不利于其生长。放线菌也在水分较少的情况下繁殖得好。
一般应避免雨季采土，而以秋季采土比较理想。除此以外，土壤的酸碱度也应注意，细菌和放线菌在中性或微碱性土壤中较多，而酵母菌和霉菌则在偏酸性土壤中居多。
●采样--方法
采土的深度不同，其通风、养分、水分、光照等情况就不同，表层土由于日光直接照射，水分也较少，所以不利微生物生长，数量也少，一般离表层5-15厘米深处的土含微生物最多。
采土方法多在选好适当地点后，用小铲子除去表土，取离地面5-15厘米处的土几十克，盛入预先消毒过的牛皮纸中（塑料袋最好），扎好，记录采样时间、地点、环境情况等，以备查考。
采样后的环境与天然条件有着不同程度的差异，微生物逐渐死亡而减少，种类也会起变化，所以应尽快分离。
7.简述野生型菌株的分离与筛选的步骤
基本步骤如下：
调查研究（包括查阅资料）—实验方案设计（确定采样的生态环境）—采样—增殖培养—平板分离—根据实际情况进行定性或半定量测定—初筛：一株一瓶—复筛：一株3-5瓶—第四次平板分离—第四次原种斜面—再复筛（初步工艺条件摸索）—较优菌株1-3株—保藏
(1)收集微生物资源（采样）：用于分离微生物的样品通常为土样、植被和植物瓜果等。为了尽可能的涵盖各类微生物，要在广阔的、分散的地点多点采集样品，最好是不同的大陆地理带和进化带，这将会进一步增加微生物的种类。采土样时，应取离地面5-15cm处的土，并尽快分离。
(2)增殖培养：为了提高样品中目的菌的数量和比例，需要进行增殖培养，主要通过控制营养成分、培养基的酸碱度和培养温度，以及热处理和添加抑制剂等方法。
(3)纯种分离：为了将目的菌从混杂的微生物中分离出来，获得纯培养，需要进行纯种分离，主要有涂布平板分离法、倾注平板分离法、平板划线分离法和组织分离法。纯种分离时可以根据菌种特性采用一些平皿反应快速检出法，如透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑菌圈法纸片培养显色法等。
（4）初筛：是指对具有潜在工业应用价值的微生物的检测和分离，理想的初筛方法应快速、灵敏、经济。初筛以量为主，对所分离的菌株进行略粗放的生产性能测试。初筛也用到根据菌种特性的一些平皿反应快速检出法，另外还有纸条法、浓度梯度平皿检测法等。
（5）复筛：是进一步挑出那些确实有工业应用价值的微生物，排除那些不具有潜力的微生物。复筛以质为主，对经初筛所获得的少量生产潜力较大的菌株进行比较精确的生产性能测试，并考察产量的稳定性。复筛可反复进行多次，直至选出最优的1-3株。
采样
↓（以可溶性淀粉为唯一碳源）
增殖培养
↓（以生淀粉为唯一碳源）
平板分离(初筛)
↓
原种斜面
↓
摇瓶筛选
↓
复筛
↓
菌株获得
8.简述选择性培养基在育种中的应用及富集培养在育种中作用
①选择性培养基：是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来，但这种富集和选择性是相对的，在这种培养基上生长的微生物并不是一个纯种。
作用：利用这类培养基可以从杂居多种微生物的样品中较容易的分离出目的被标记有特殊生理性能的微生物，若能将培养基的营养成分与培养的环境条件（如通气、温度、渗透压等）结合起来，分离效果更佳。
②富集培养基：是为分离某类微生物而加入助长该类微生物的营养物质或加入抑制其他微生物生长的抑菌剂的培养基。
作用：可以通过富集将目的微生物的数量增大，以便进一步进行分离。主要是根据不同种类微生物对碳氮源、PH、温度、需氧等生理因素的要求不同进行控制，以达到分离纯化的目的。富集培养对于那些样品中含有的微生物数量较少的样品是必须的，但如果按照通常分离方法即能得到足够数量的微生物，则不必进行富集培养，可以直接进行分离纯化。
9.诱变菌悬液的制备要考虑哪些因素？为什么要这样制备诱变菌悬液？
①选择合适的介质。菌悬液一般可用生理盐水或缓冲液制备，特别是用化学因素处理的，要用缓冲液，因很多化学诱变剂需要在一定的pH值环境中才能发挥作用，而且在处理过程中pH值也会变动。
②使细菌或孢子要处于良好的分散状态。使细菌分散均匀的方法是先用玻璃珠振荡分散，然后再用脱脂棉或过滤纸过滤。对于酵母等个体较大的细胞，可以换用两层擦镜纸过滤，经过如此处理，分散度可达90%以上，供诱变处理较为合适。
③调节适当的细胞或孢子浓度。一般处理真菌孢子或酵母细胞悬浮液的浓度大约为106-1010个/mL。放线菌或细菌密度大些，可在108个/mL左右。悬浮液的细胞数可用平板菌落计数法估计活菌数，也可用血球计数器或光密度法测定细胞总数，其中以活菌计数较为准确。
④细胞要求同步，并且处理的细胞的菌龄是在生理活性最旺盛的对数期。这时细胞遗传性状稳定，对诱变剂敏感，突变率高，重现性也好。
用单细胞菌悬液诱变处理的理由是：如果几个细胞在一起，诱变时受的剂量不均匀，几个细胞变异情况不一致，长出的菌落就有几种状态的细胞，每批、每代筛选结果将产生很大差异，给筛选造成很大麻烦，不能将真正的菌种筛选出来。
10.简述工业微生物物诱变育种程序是什么？
诱变育种的工作程序如下：出发菌株--分离纯化、筛选--斜面--同步培养--离心洗涤--玻璃珠振荡打散--过滤--单细胞或孢子悬浮液--诱变处理--后培养--平板分离--斜面--初筛--复筛--分离筛选--保藏及扩大试验
诱变菌种的基本步骤：出发菌株的选择，诱变菌株的培养，诱变菌悬液的制备，诱变处理，后培养，突变株的分离与筛选等。
①出发菌株的选择：出发菌株应对诱变剂的敏感性强，变异幅度大。用作出发菌株的菌常有以下几类。第一类是从自然界分离的野生型菌株。第二类是诱变育种中常采用的，对在生产中自发突变而经筛选得到的
菌株进行诱变。这类菌株类似野生型菌株，容易得到好的效果。第三类是对已经诱变过的菌株进行再诱变。作为出发菌株，必须具有合成目的产物的代谢途径。这在选育氨基酸和核苷酸类的生产菌时尤为重要。另外，出发菌最好是单倍体的单核细胞。
②诱变菌株的培养：若出发菌株是细胞或酵母菌等单细胞微生物，一般采用营养细胞进行诱变处理。其目的是将诱变细胞的生理状态调整到处于同步生长状态的旺盛的对数生长期，而细胞内又含有丰富的内源性碱基。
对于丝状菌，一般取其孢子进行处理，因为多数丝状菌的孢子是单核，经诱变处理后不易发生分离现象。
③诱变菌悬液的制备
④诱变处理：诱变处理包括三方面内容：诱变剂的选择，剂量的选择，诱变处理方式。诱变剂有化学诱变剂和物理诱变剂两种。化学诱变剂如甲基磺酸乙酯、亚硝基胍等。物理诱变剂如紫外线，离子束，电离辐射等。目前处理剂量已从以前采用的致死率90%-99.9%的剂量降低到致死率为70%-80%，甚至更低的剂量，特别是对于高产菌株更偏低。对于多核细胞或孢子来说，则宜采用较高的诱变剂量。诱变处理方式有单一诱变处理、复合处理、不同诱变剂交替处理、同一诱变剂连续处理以及紫外线与光复活交替处理等。
⑤后培养：诱变处理后，立即将处理过的细胞转移到营养丰富的培养基中进行培养，使突变基因稳定、纯合并表达。后培养所用的培养基的营养一定要丰富，必须含有足量的氨基酸和嘌呤嘧啶碱基。
⑥突变株的分离与筛选：筛选工作分为初筛和复筛。初筛在初筛阶段，要在工作条件固定的情况下，尽快地把较多的菌株筛选完。复筛时为了更有效地获得生产用菌株，还可参照生产的工艺条件来就进行试验。
11.如何选用诱变剂和诱变方法？
（1）诱变剂的选择：
①根据诱变剂作用的特异性来选择诱变剂
选择诱变剂要注意，诱变剂主要是对DNA分子上的某些位点发生作用，如紫外线的作用主要是形成嘧啶二聚体；亚硝酸主要作用于碱基上，脱去氨基变成酮基；碱基类似物主要取代DNA分子中的碱基；烷化剂亚硝基胍对诱发营养缺陷型效果较好；移码诱变剂诱发质粒脱落效果较好。
②根据菌种的特性和遗传稳定性来选择诱变剂对遗传稳定的菌种，可以采用尚未使用过的、诱变谱宽、诱变率高的强诱变剂；对遗传性不稳定的菌种，可以先进行自然选育，然后采用缓和的诱变剂进行诱变处理。对经过长期诱变后的高产菌株，以及遗传性不太稳定的菌株，宜采用较缓和的诱变剂和低剂量处理。选择诱变剂和诱变剂量，还要考虑选育的目的。筛选具有特殊特性的菌种或要较大幅度提高产量，宜采用强诱变剂和高剂量处理。对诱变史短的野生型低产菌株，开始时宜采用强诱变剂、高剂量处理，然后逐步使用较温和诱变剂或低剂量进行处理。
③参考出发菌株原有的诱变系谱来选择诱变剂诱变之前要考察出发君主的诱变系谱，详细分析、总结规律。要选择一种最佳的诱变剂，同时要避免长期用同一种诱变剂。
（2）诱变方法的选择：
诱变剂的处理方式有单因子处理和复合因子处理两种方式。单因子处理指采用单一诱变剂处理出发菌株；而复合因子处理指两种以上的诱变剂诱发菌体突变。复合因子处理又可分为如下几种方式：两个以上因子同时处理；不同诱变剂交替处理；同一诱变剂连续重复使用；紫外线光复活交替处理。
复合因子处理时需要考虑两个问题，即诱变剂处理时间与诱变效应的关系以及诱变剂处理先后和协同效应问题。一般来说，低浓度长时间处理较高剂量短时间处理效果好；先用弱诱变因子后用强诱变因子往往是比较有效的。
另外，诱变剂的处理方式也可分为直接处理方法和生长过程处理方法。直接处理方法是指先对出发菌株进行诱变处理，然后涂平板分离突变株。生长过程处理方法适用于某些诱变率强而杀菌率低的诱变剂，或只对分裂DNA起作用的诱变剂。生长过程处理方法通常采用以下几种做法：一是将诱变剂假如培养基中涂平板；二是现将培养基制成平板，再将诱变剂和菌体加入平板；三是摇瓶振荡培养处理，即在摇瓶培养基中加入诱变剂，经摇瓶培养后涂平板。
12.举例特殊性能变异株的初筛方案设计。
（1）定向筛选组氨酸营养缺陷型突变菌株
菌种：北京棒杆菌；培养基：完全培养基（C.M.）、基本培养基（M.M.）、种子培养基（S.M.）、无氮基本培养基、二倍氮源高渗培养基、补充培养基（M.M.+His）
方法：青霉素法定向筛选His- 菌株
①NTG诱变：将对数生长前期的种子液离心、洗涤3 次,打散至分散度高于90%,用pH6.98的磷酸缓冲液悬浮至菌浓约108 ～109 /ml,转入已配制好的NTG溶液中,至NTG浓度为0.25mg/ml、菌浓为10 8/ml,28～30 ℃水浴锅中诱变30min(致死曲线已作) ,离心、洗涤3 次,悬浮菌体,待用NTG有剧毒,操作时注意防护,实验结束后要妥善处理染毒器物,保障他人安全。②中间培养：将以上所得菌液以5%接种量，接入MM+His 100 ug/ml 培养基,28 ℃下于220rpm培养6～8h,使细胞分裂几代,以排除表型延迟对实验结果的干扰,使得营养缺陷突变型表型充分表现出来。③饥饿培养：将以上菌液离心、洗涤 2 次后转接（接种量10%）至无氮基本培养基中培养至菌浓基本不再增加（根据O.D.600nm 判断）,以消耗菌体残留的氮源尤其是氨基酸类氮源④青霉素处理前的培养及青霉素处理：向以上培养液中补加等体积的二倍氮源基本培养基,该培养基中含20%葡萄糖、100 ug/ml 氨基酸混合液（除组氨酸外）和0.02M 的Mg2SO4，28 ℃下于220rpm培养至菌浓加倍,使得原养型菌株生长至对数期;向其中加入青霉素溶液，至最终浓度为2000 单位/ml,置28 ℃水浴锅中静置保温处理,不时轻轻摇动,每30min 镜检一次,至约有50%～60%细胞变为原生质体时,离心、洗涤3 次,以停止青霉素的作用,使得原生质体破裂并洗去因原生质体涨破而释放出的营养物质;所得菌液稀释涂布MM+His平板,余者待用。⑤青霉素处理后的浓缩培养：以上菌液接MM+His（100 ug/ml ）,培养6～8h,使得His- 细胞（以及残余原养型细胞）增殖,所得培养物离心、洗涤 2 次以除去残存组氨酸，稀释涂布MM+His平板。⑥His- 突变株的筛选：将MM+His 平板上长出的菌落一一对应,先后点种至MM 和MM+His （100 ug/ml ）平板上,挑选前者上不生长而后者上生长的菌落，复检,鉴定His- 突变株。
13.代谢调控育种的基础与方法有那些？
代谢调控育种是通过遗传变异来改变微生物的正常代谢，使某种代谢产物形成和积累。在代谢调节控制育种中通过特定突变型的选育，人为地打破微生物细胞内代谢的自动调节，改变代谢流向，减少或切断支路代谢产物的形成以及提高细胞膜的通透性，使目的代谢产物大量累积。从细胞生理的角度上看选育获得的都是代谢异常的突变株。
微生物代谢调控育种的措施很多，主要包括以下几种：营养缺陷型突变，渗漏营养缺陷突变，营养缺陷回复突变，结构类似物抗性突变等的筛选。
14.筛选营养缺陷型菌株在操作上应注意那些？
①配制培养基及试剂时所用水必须为不含杂质或其他微量元素的纯净水，培养皿三角瓶等玻璃仪器需用水彻底清洗干净，防止带入杂质影响实验结果。②单核细胞在对数生长期，由于细胞分裂，在一个细胞中常常有两个核，若变异发生在一个核上时必须经过一代繁殖，才能把一个变异了的细胞和没有变异的细胞分开。如果是多核细胞，必须繁殖几代，才能把各种类型的核各个分离开来。这种现象对各种细胞都是存在的。为了减少以后筛选中再产生这种分离的混种现象，所以在缺陷型首次分离之前，先进行中间培养是必要的，中间培养用的培养基可以是完全培养基，也可以是补充培养基。③淘汰野生型时，浓缩前应在无氮培养基中培养一段时间耗尽细胞内所含的养料，避免在处理期间由于细胞自溶产生的营养物质促进缺陷型细胞的生长。
15.经典基因重组方法有那几种？遗传物质的转递有什么不同？
一、同源重组：发生在同源序列间的重组，又称基本重组，是最基本的DNA重组方式，通过链的断裂和再连接。在真核生物减数分裂中发生的同源重组是一种交互重组；在细菌的转化、接合和普遍性转导中所发生的同源重组是一种单向重组，即仅受体发生重组，供体并未发生改变。
（1）真核生物中，两个DNA分子同源序列间单链或双链片段的交换。
①对于有性生殖的霉菌和酵母：主要通过两个有性孢子之间的结合，在减数分裂过程中实现涉及整个染色体组的基因重组。
②对于不进行典型有性生殖的某些霉菌：可以在准性生殖过程中实现基因重组，通过两个体细胞之间的结合，在有丝分裂过程中实现涉及整个染色体组的基因重组。
（2）原核微生物的基因转移与重组：
①细菌的接合：主要存在于大肠杆菌等菌中，在供体、受体细菌细胞的暂时沟通中，受体菌接受供体菌的部分染色体形成局部合子，通过染色体的双交换而实现基因重组。结合需要一种松弛型的环状DNA质粒作为介质，结合需要细胞间的直接接触，并且接合细胞必须具备相对的接合型。
②转导：以噬菌体为媒介而将供体菌的个别或少数基因传递给受体菌，然后在受体菌中实现基因重组。转导分两步，首先噬菌体感染细菌，细菌裂解释放出携带有供体菌染色体基因的转导噬菌体，转导噬菌体感染受体菌，将所携带的供体染色体基因传递到受体菌内。包括普遍性转导和局限性转导，前者只能传递供体细菌染色体上原噬菌体整合位点附近少数基因的转导，后者则能传递供体细菌染色体上任何基因的转导。
③转化：受体菌直接吸收供体菌的游离DNA，并将其整合到自己烦人染色体基因组中发生基因重组而获得后者遗传性状的现象。
二、位点特异性重组：发生在特殊位点上，此位点含有短的同源序列，供重组蛋白识别。最典型的位点特异性重组是λ噬菌体在att位点整合到E.coli的基因组中。
三、转座重组：转座是重组的特殊类型，是由转座子产生的特殊行为。转座的机制依赖于DNA的交错切割和复制，不依赖于同源序列。
四、原生质体融合：指用物理、化学或生物学的方法，促进两亲株原生质体融合，经过染色体交换、重组而达到杂交目的，通过筛选获得集两亲株优良性状于一体的稳定融合子的过程。与常规的基因重组相比，基因重组的频率提高，重组的亲本范围扩大、融合子集中两亲本优良性状的机会增大。
16.简述原生质体融合育种的特点。
原生质体系列育种技术主要有原生质体融合、原生质体转化技术，此外尚有原生质体诱变育种等。原生质体融合育种是基因重组的一种重要方法。
●杂交频率较高
●受结合型或致育型的限制较小
●遗传物质传递更为完整
●存在着两株以上亲株同时参与融合形成融合子的可能性
有可能采用产量性状较高的菌株作为融合亲株
提高菌株产量的潜力较大
有助于建立工业微生物转化体系
17.原生质体融合育种步骤是什么？
●原生质体融合育种步骤
1．标记菌株的筛选和稳定性验证。
2．原生质体制备。
3．等量原生质体加聚乙二醇促进融合。
4．涂布于再生培养基，再生出菌落。
5．选择性培养基上划线生长，分离验证，挑取融合子进一步试验、保藏。
6．生产性能筛选。
18.原生质体的制备过程应注意那些？影响原生质体制备的因素
（1）注意①去除细胞壁是制备原生质体的关键，一般采用酶解法去壁。根据微生物细胞壁组成和结构的不同，需分别采用不同的酶，如溶菌酶，纤维素酶，蜗牛酶等。有时需结合其它一些措施，如在生长培养基中添加甘氨酸、蔗糖或抗生素等，以提高细胞壁对酶解的敏感性。②菌龄也是影响溶壁的因素之一。一般处于对数生长中期细胞的细胞壁中肽聚糖含量很低，对溶菌酶敏感。③原生质体对渗透压极其敏感，低渗将引起细胞破裂。一般是将原生质体放在高渗的环境中以维持它的稳定性。对于不同微生物，原生质体
的高渗稳定液组成也是不同的。④制备好的原生质体最好立即使用，其活性随保持时间的延长而降低。在一般冷藏条件下可保存的时间很短，有些种类几小时就失活。可加入5%的二甲亚砜或甘油等保护剂。（2）影响原生质体制备的因素有：①菌体的前处理：为了使酶作用的效果好一些，可将菌做一些前处理。②菌体的培养时间：为了使细胞易于原生质化，一般选择增殖期的菌体。
③酶浓度：对于不同种属的微生物，不仅对酶的种类要求不同，就是对酶的浓度也有差异。④酶处理温度：处理对象不同，处理温度要求不一样。⑤破壁时的pH值⑥渗透压稳定剂：等渗透压在原生质体制备中，不仅起到保护原生质体免于胀裂，而且还有利于酶和底物的结合。
19.如何断定原生质体化的程度
原生质体对渗透压较细胞敏感得多，所以在蒸馏水这样的低渗溶液中可立即被破裂，在一般固体培养基中也无法形成菌落。
根据上述原理，就可以分别用血球计数比较低渗处理前后的被处理细胞加原生质体总数量，或在平板上的菌落数以求得原生质体得率。
对于丝状菌就困难了，因它们形成凝集块和菌丝状，无法直接观察计数。
这时可将进行酶解的菌体混合液分别等量悬浮于低渗和高渗的溶液中，然后将它们分别于高渗的再生培养基上涂布分离计数。
还可将高渗液中的菌体涂布于普通固体培养基和再生培养基上分别计数，这样也可大体求得原生质体得率。
20.简述抗生素浓缩法、夹层法、菌丝过滤浓缩法
抗生素浓缩法：只有野生型菌株才能在基本培养基上生长,一旦生长,即被加入培养基中的抗生素杀死,而营养缺陷型突变株由于在基本培养基中不能生长,因而,抗生素对这不起作用.最终通过终止法或稀释法消除抗生素的作用后,把有限的幸存的营养缺陷型突变株置于完全培养基中培养扩增,从而达到“浓缩”的目的. 夹层培养法sandwich culture多数用于营养缺陷型菌株的筛选。将含菌的一层培养基置于两层基本培养基中先进行培养，待出现菌落后，再加一层完全堵养基，后者出现的多为营养缺陷型新菌落
菌丝过滤法：适用于丝状生长的真菌或放线菌。其原理是：在基本培养基中，野生型的孢子能发芽成菌丝，而营养缺陷型的孢子则不能。因此，可将诱变剂处理后的孢子在基本培养基中培养一段时间后，再用擦镜纸等合适滤纸过滤。重复数次后，就可去除大部分野生型个体，达到了“浓缩”营养缺陷型的目的。
21.举例说明生长谱测定
生长谱法：在同一平皿上测定一种缺陷型菌株对许多种生长因子的需求情况，称为生长谱法。
具体方法是：把生长在完全培养液里的营养缺陷型细胞配成106~108ml-1的菌悬液，随后取0.1ml菌悬液加入到未凝固的固态基本培养基中均匀混合，倒在培养皿上。待平板表面稍干燥后，按不同区域加入氨基酸、维生素、核酸等营养物。经培养后，如果发现在某一营养物周围有微生物的生长圈，说明它就是该营养物的营养缺陷型
22.如何进行抗性菌株的筛选？
有两种方法：一次性筛选法；阶梯性筛选法
（1）一次性筛选法：在对于出发菌株完全致死的环境中一次性筛选少数抗性突变株的方法。在筛选抗性突变株时，首先要测定药物对出发菌株的临界致死浓度。然后将经过后培养的细胞以较高的密度涂布或倾注到含有高于临界致死浓度药物的平板上，经培养后长出的菌落即为抗性突变株。抗噬菌体突变株常用一次性筛选法进行筛选。将对噬菌体敏感的出发菌株经过诱变处理和后培养后，大量接种含有噬菌体的培养液中，为了保证敏感菌不能生存，应使噬菌体数多于细胞数，此时可确保敏感菌株完全致死，只有突变株能在此环境中不被裂解而继续生长繁殖。通过平板分离该培养液，即可获得纯的抗噬菌体突变株。（2）阶梯性筛选法：使用药物浓度梯度平板筛选在对敏感菌致死的药物浓度区生长的抗性突变株的方法。①梯度平板法：在培养皿中倾注7-10mL不含药物的琼脂培养基，将培养皿一侧搁置在木条上，使培养基形成的斜面刚好完全覆盖培养皿的底部。待培养基凝固后将培养皿放平，再倾注7-10mL含有一定浓度药物的
琼脂培养基，也使之刚好完全覆盖下层培养基，凝固并放置过夜。由于药物在上下层培养基之间的扩散作用，在平板内形成了随上层培养基由厚到薄的药物浓度梯度。将经过后培养的细胞涂布此平板，经培养后会逆药物的浓度梯度形成菌落的密度梯度。在低药物浓度区，细胞大量生长，形成厚厚的菌苔;高药物浓度区，菌落数逐渐减少。在菌落的稀少及几乎空白区域长出的少数菌落即为抗性突变株。②另一种方法是将固体药物直接加到涂有菌的平板表面，在培养过程中，药物逐渐溶解并向周围扩散，形成一个以固体药物为中心的药物浓度梯度。经培养后，能看到固体药物的周围有一个明显的抑菌圈，存在清晰或模糊的边缘，在抑菌圈区域长出的少数菌落即为抗药性菌株。③纸片扩散法：在无菌滤纸片上加入一定量的药物，干燥后放入涂布菌体的平板上，在抑菌圈内长出的菌为抗性菌，越接近药物抗性越强。
23.质粒的定义、特性和作用。
质粒是独立于染色体外，能进行自我复制的DNA分子，通常为环状DNA分子，多以超
螺旋的形式存在，主要存在各种微生物细胞中。
质粒的性质：
1.可以在细胞质中独立于染色体之外存在，也可以通过交换渗入染色体上，以附加体
的形式存在。
2.质粒是一种复制子，根据自我复制能力的不同，可把质粒复制的控制形式分为严禁
型和松弛型。
3可以通过转化，转导或接合作用由一个细菌细胞转移到另一个菌细胞中，而成为基因工程的载体。
4.对于细菌的生存并不是必要的
5.功能多样化。
作用：质粒通常是非必需的，但在特定条件下，质粒携带的基因对于细胞的生存和生长十分关键。某些质粒赋予微生物特殊的能力使其能够在十分复杂恶劣的环境中生存；有些质粒编码的蛋白可以增加细菌的致病性；R因子是充当基因传递介质的质粒，它携带的基因赋予宿主细胞对抗生素、重金属和细胞毒素的抗性；质粒是一种重要的基因工程工具，常用人工构建的质粒作为载体。
24.简述PCR扩增特定基因序列的原理。PCR注意事项有哪些？
（1）PCR的全称是聚合酶链式反应，是一种体外在DNA聚合酶催化下、通过两条人工合成的单链引物的引导而扩增模板DNA分子上两引物序列之间DNA片段的方法。PCR技术最基本的应用是从大量DNA 中将已知序列的目标基因的拷贝数极大提高，以便将其分离出来；还可以用于克隆新基因和基因的改造，并广泛应用于疾病检测、司法鉴定等许多领域。
（2）基本过程及原理：首先针对已知序列的目标基因，设计一对引物。每一条引物的序列分别与目标DNA 双链的一条链的3’端互补。①PCR反应一个循环的第一步是高温变性，在95℃下目标基因所在的DNA 片段双链分开成为单链。②第二步是复性，即体系温度降低，DNA双链又重新结合为双链，在反应体系中，引物的拷贝数远远超过模板的拷贝数，因此目标基因复性时，其两端首先和引物结合为双链，复性温度因引物和实验目的不同而变化，一般为40—70℃，以50—60℃最常见。③第三步是链的延伸，体系温度升到72℃，这是耐热DNA聚合酶作用的最适温度，从引物的3’端开始合成DNA链。一次PCR反应多为25-35个循环。
(3)注意事项：1：避免交叉污染——勤换枪头和高压枪头和PCR管。
2：引物设计要正确，选择可靠的生物公司合成引物
3：DNA提取要成功。
4：引物和模板和体系所加的比例要合适，模板过量会抑制体系的反应。
5：跑胶时注意区分开EB污染区和清洁区。
6：配制的时候需要充分混匀，比如溶解引物，需要先混匀再分装。
还有DNA提取之后最好4度过夜之后再做PCR，这有利于DNA的充分溶解。
25.简述基因克隆的技术路线
基因克隆（分子克隆molecular cloning）----通过体外重组技术,将一段目的DNA经切割、连接插入适当载体，并导入受体细胞，扩增形成大量子代分子的过程。
基因克隆的核心-----体外重组(Recombination) : 人工将一段目的DNA插入一个载体的过程。
目的基因载体
体外重组
重组子（杂合DNA）
转化
受体细胞
筛选阳性克隆
大量扩增，获得子代DNA子代DNA
基因克隆技术在体外将DNA分子片段与载体DNA片段连接，转入细胞获得大量拷贝的过程中DNA分子克隆(或基因克隆)。其基本步骤包括：制备目的基因→将目的基因与载体用限制性内切酶切割和连接，制成重组DNA分子→导入受体细胞→筛选、鉴定→扩增和表达。1．目的基因的获得：目的基因是所要研究或应用的基因，即将要克隆或表达的基因。获得目的基因是分子克隆过程中最重要的一步。目前用于获得目的基因的方法有：限制性内切酶直接分离法、文库筛选法、体外扩增法和人工合成法等，其中限制性内切酶法直接分离目的基因和多聚酶链式反应或反转录－多聚酶链式反应体外扩增目的DNA片段是目前最常用的方法。2．目的基因和载体的连接：获得目的基因以后必须将其放在一定的载体内才能够在宿主细胞内扩增或表达。目的基因与载体的连接及后续的转化过程习惯上称为克隆，可以是由于通过目的基因与载体的连接获得了一个新的重组分子，这一重组分子最后必然会产生一个新的菌体克隆。3．重组分子的扩增和鉴定：重组DNA分子导入受体细胞：目的基因和载体在体外连接形成重组DNA分子后，需要被导入受体细胞中才能进行增殖或(和)表达。接受重组DNA分子的细胞称作受体细胞或宿主细胞。受体细胞分为原核细胞(如大肠杆菌)和真核细胞(如酵母、哺乳动物细胞及昆虫细胞)。原核细胞可作为基因复制扩增的场所，也可作为基因表达的场所；而真核细胞一般只用作基因表达系统。重组DNA分子导入受体细胞后是否得到扩增，扩增后的重组DNA分子是否正确，导入的重组DNA分子是否含有正确的插入片段，重组DNA分子能否表达插入的目的基因。一般可采用以下方法对重组DNA分子进行鉴定：抗生素筛选；X－gal筛选；酶切电泳鉴定；序列分析；其他方法也可以采用核酸分子杂交或菌落原位杂交鉴定重组DNA分子，或采用Western blot直接检测目的蛋白的表达情况，但这些方法都不是日常工作中常采用的。
另：①目的基因的获取：目的基因根据需要有DNA或mRNA 等形式。②目的基因的扩增：根据基因序列设计引物，利用PCR技术在生物体外扩增目的基因。③目的基因的酶切：利用适当的限制性内切酶酶切目的基因。④重组载体的构建：选择合适的载体，外源基因与经同样酶切的载体连接。⑤转化受体细胞及阳性转化子的筛选：利用重组载体的抗性设计实验来筛选阳性重组子
26.利用基因工程技术育种研究的主要步骤是什么？你认为最关键的步骤是什么？说
明理由
1.目的基因的获得
2.载体的选定
3.目的基因克隆入载体中构成重组载体
4.将重组载体引入宿主细胞内进行无性繁殖
5.鉴定带有目的基因的克隆株
6.目的基因的次克隆及表达
最关键的步骤：①筛选带有重组DNA分子的转化细胞，鉴定外源基因的表达产物。在
构建重组表达体系时，由于各种不可控制因素的干扰，真正获得目的基因并能有效表达
的重组子只是一小部分，而绝大部分仍是原来的受体细胞，或者是不含目的基因的克隆，
为了从处理后的大量受体细胞中分离出真正所需的重组子，需要采用一系列筛选和鉴定
的方法②目的基因的获取也很重要：目的基因的获取是基因工程育种的核心问题，根据
对目的基因的了解程度可采用鸟枪克隆法、cDNA克隆法、PCR法以及化学合成法等。
每一种操作方法都有各自的特点，难易程度不同。这一步操作是整个基因工程育种的基
础，获得完整正确的目的基因不仅是后续操作能顺利进行的保证而且关系到整个实验的
成败。如果是获取一个未知基因序列，那么设计一种方法来获得目的基因的关键性就更
明显了。
27.在工业酶表达应用中，大肠杆菌pET系统常用的载体和宿主有哪些、该表达系统的
优缺点？pET 系统表达可能存在的问题及解决策略？
●pET 系列高表达载体
用于大肠杆菌高表达的启动子非常多，其中来源于噬菌体的启动子可能是表达水平最高的。
pET20b，这个载体采用了T7噬菌体的外壳蛋白f10的启动子，习惯常称为T7启动子。
pET-21(+) pET-24(+)
具有T7 RNA聚合酶的宿主：
BL21（DE3），JM109（DE3），Rosetta （DE3），Rosetta-gami (DE3)，
Rosetta-gami plysS (DE3)
其中DE3代表这些宿主菌是噬菌体DE3的溶源菌。
pET系统的优点：1.优化靶蛋白表达，pET系统为各种启动子和不同蛋白表达产量提供了重要的选择。2.严格控制基础表达水平。
不表达：稀有密码子，诱导剂浓度
表达为包涵体：降低温度、降低诱导剂浓度、使用trx标签和具有辅助二硫键折叠功能的宿
主
目的蛋白对宿主存在毒性：使用严谨调控质粒和宿主，降低目的蛋白合成熟练
在多方尝试仍无法高效得到有活性的目的蛋白，可以考虑更换表达系统，作为原核的大肠杆
菌毕竟存在很多缺陷
28.毕赤酵母表达系统的优缺点，其常用表达载体的结构是什么？
●毕赤酵母表达系统的优点
1. 具有强有力的醇氧化酶基因（AOX1）启动子，可严格调控外源基因的表达；
2. 能高密度发酵培养，而且营养要求低，利于工业化放大生产；
3. 自身分泌的蛋白质非常少，使高分泌的外源蛋白质便于纯化；
4.外源基因通过整合型质粒进入毕赤酵母染色体基因组，结构稳定，不易丢失；
5.自身含有亚细胞器结构，可对表达的蛋白质进行翻译后的修饰如信号序列的加工、蛋白质的折叠、二硫键形成以及糖基化
6.基因表达的产物既可在胞内积聚，又可分泌到胞外；
7.外源蛋白质的表达量较高
毕赤酵母表达系统的缺点
不能实现全部的翻译后修饰功能
酵母的表达周期较长, 一般为4～7 天, 从而增加了被污染的可能性;
外源蛋白的过度糖基化;
利用有毒的甲醇作原料, 表达产物难通过有关卫生鉴定等
毕赤酵母与人及其它物种一样对所使用的氨基酸密码子具有不同的偏好性,这可能限制其蛋白质翻译速度
表达载体的结构一般包括：复制起点，用于载体的复制扩增；单克隆位点，用于插入外源DNA片段；AOX 启动子，用于控制目的基因的高效表达；选择性标记，如卡拉霉素抗性和组氨酸缺陷型，用于筛选重组子；前导肽序列，用于分泌胞外产物（表达胞外产物的载体有此序列）
29.表达载体与克隆载体的区别是什么？pPIC9K是什么载体？
（1）①克隆载体：能够插入外源片段的质粒（或噬菌体），其目的是在导入细胞后伴随细胞增殖产生更多拷贝，伴随克隆载体的拷贝使其携带的目的片段得到大量增殖。传统的克隆载体一般包括复制起始位点Ori,多克隆位点MCS，抗性标记如Ampr，有的还会带有用于蓝白斑检验的LacZ operator。现在最常用到的大肠杆菌克隆载体是T载体。
②表达载体：是为使插入的外源DNA序列可转录、进而翻译成多肽链而设计的载体。
③表达载体与克隆载体的最大区别在于两者目的不同。克隆载体目的在于大量克隆目的基因并为随之而来的测序或酶切做好准备；而表达载体目的在于更好地表达目的蛋白，并为得到目的蛋白之后的纯化等步骤做好准备。由目的的差别使得两者的结构差别主要在于表达载体比目的载体多了转录启动子和终止子，并且在表达载体上往往还有一些辅助纯化，折叠或胞外分泌的特殊DNA如His-tag等。因此表达载体一般比克隆载体大一些，而表达蛋白所造成的后果是表达载体复制效率往往不如克隆载体。大肠杆菌常用的表达载体如Navogen公司的pET系列载体。
（2）pPIC9k是毕赤酵母表达载体。
30.酶基因是否表达如何确定？
对于某些特殊蛋白可以通过相偶联的一些显色反应或现象确定。通常最常用的方法可以通过表达后跑SDS-PAGE看与原始菌相比目的条带附近是否有表达条带形成；更可信的方法是通过Western Blot检测是否有杂交；当然也可以通过飞行时间质谱等一些更为昂贵的手段进一步确认。
《微生物遗传与育种》复习资料
《微生物遗传与育种》复习资料 一、填空题 1.在DNA链上的碱基序列中一个碱基被另一个碱基代替的现象称为。这其中 嘌呤与嘌呤之间或嘧啶与嘧啶之间发生互换称为。一个嘌呤替换一个嘧啶或一个嘧啶替换一个嘌呤称为。 2.基因突变可以分为、和。 3.指的是通过病毒将一个宿主的DNA转移到另一个宿主的细胞中而引 起的基因重组现象。指将质粒或其他外源DNA导入处于感受态的宿主细胞，并使其获得新的表型的过程。在原核生物中有些DNA片段能够转移到其他位置从而导致微生物的基因突变，这种片段称。 4.育种过程中，为了抑制DNA基因突变的修复，所以菌体中加入和可以 抑制修复。 5.通常用、、、等抗生素来标记质粒载体。 6.微生物菌种保藏是要为菌体创造、、和条件。 7.用作微生物化学诱变剂的5-溴尿嘧啶为_____的结构类似物；具有超级化学诱变剂之 称的是。 8.根据突变的表型效应，突变型的种类有、、和等。 9.富集培养是创造有利于目标菌种的生长，一般采用的方法有、和等。 10.在微生物基因工程中，目前应用最多的载体是_______和________。 11.营养缺陷型菌株诱变育种中，为了便于营养缺陷型菌株的检出，尽量淘汰野生型细胞， 常用的方法有______、_____和_____。 12.杂交育种过程中常用的遗传标记包括、、等。 13.原生质体融合育种中，用来除去细菌和放线菌细胞壁常用的酶是；除去真菌类 细胞壁的酶是；原生质体融合最常用到的化学融合剂是。 14.原生质体再生育种过程中培养皿中的冷凝水需要去除，其原因是。 二、选择题 1．在培养基中加入可以抑制细胞壁的生物合成，获得原生质体。 A. 溶菌酶 B. 青霉素 C.蜗牛消化酶 D. 纤维素酶 2．由牛肉膏、蛋白胨和氯化钠组成的培养基，属于。 A. 有限培养基 B.补充培养基 C.完全培养基 D. 基本培养基 3. 紫外线对微生物有很好的诱发突变作用，其中最有效波长为。 A. 200nm B.254nm C.274nm D. 300nm 4．分支途径中末端产物单独存在时仍有微弱的抑制作用，当几个末端产物共同存在时，其抑制作用作用大于几个单独存在时的和，这种反馈抑制属。
微生物发酵工程试题(卷)与答案解析3套
一 一、单项选择题：在每小题的备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的代码填在题干上的括号内。（每小题1分，本大题共10分） 1．一类单细胞有分枝的丝状微生物，以孢子繁殖，分布广泛大多是腐生菌，少数是动植物寄生菌，是抗生素的主要产生菌，2/3以上抗生素由该类菌产生。这类微生物是：A．细菌B．霉菌 C．放线菌D．酵母菌 3．用液氮长期保藏菌种是因为液氮温度可达（），远远低于微生物新陈代谢作用停止的温度。 A．-180 0C B．-170 0C C．-160 0C D．-196 0C 4．在微生物发酵工程中利用乳酸杆菌生产乳酸的发酵属于（）。 A．好气性发酵B．厌气性发酵 C．兼性发酵D．好厌间歇发酵 5．配料较粗，营养丰富，完全，C/N合适，原料来源充足，质优价廉，成本低，有利于大量积累产物。这些是（）的一般特点。 A．选择培养基B．保藏培养基 C．种子培养基D．发酵培养基 6．( ) 是一类微生物维持正常生长不可缺少的，但自身不能合成的微量有机化合物。 A．生长因素B．碳源 C．氮源D．微量元素 7．生物反应器间歇操作, 在发酵过程中,不断进行通气(好氧发酵)和为调节发酵液的pH而加入酸碱溶液外, 与外界没有其它物料交换。这种培养方式操作简单, 是一种最为广泛使用的方式, 称之为（）。 A．连续发酵B．半连续发酵 C．补料分批发酵D．分批发酵 8．要求发酵设备现代化程度高、体系内营养物浓度和产物浓度始终一致、菌种容易发生变异的问题无法解决这种发酵方式是（）。 A．连续发酵B．分批发酵 C．补料分批发酵D．半连续发酵 10．菌体的倍增时间是（）增加一倍所需要的时间。 A．细胞质量B．菌体浓度 C．菌体种类D．呼吸强度 二、多项选择题：在每小题的备选答案中选出二个或二个以上正确答案，并将正确答案的代码填在题干上的括号内，正确答案未选全或选错，该小题无分。（每小题2分，本大题共20分） 11．发酵工程的前提条件是指具有（）和（）条件 A．具有合适的生产菌种B．具备控制微生物生长代谢的工艺 C．菌种筛选技术D．产物分离工艺 E．发酵设备
作物育种学历年考题及答案
四川农业大学2003年招收攻读博士学位研究生入学考试试题382作物育种学 看到此处 一、名词解释（20分，每小题2分）0378考过名词解释 1.品种：是在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的群体，这种群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学、形态学，经济性状上的相对一致性，与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别，在相应的地区和耕作条件下种植，在产量，品质，抗性等方面都能符合生产发展的需要，是人工进化和人工选择的结果，是重要的农业生产资料。 2.杂交种：利用不同基因型的品种或类型杂交，以创造变异，获得新类型，并通过培育和选择而育成的品种。 杂交种品种是在严格选择亲本和控制授粉的条件下，生产的各类杂交组合的F1植株群体，他们的基因型是高度杂合的，群体又具有不同程度的同质性，表现出很高的生产力。杂交种品种通常只种植F1，即利用杂种优势。杂交种不能稳定遗传，F2将发生基因型分离，杂合度降低，导致产量下降。 自交系品种又称纯系品种，是对突变或杂合基因型经过连续多代的自交加选择而得到的同质纯合群体，它实际上包含了自花授粉作物和常异花授粉作物的纯系品种和异花授粉作物的自交系品种。 3.测交种：用不育系作母本，用恢复系作父本进行杂交获得的品种。 测验自交系配合力所进行的杂交叫测交，测交所得的后代成为测交种。 用不育系作为母本，恢复系作为父本，测验自交系配合力进行的测交，所获得的后代称为测交种。 4.杂种：不同基因型的品种或类型杂交后获得的基因型混杂的未经选择的种群。 5.制种：按照良种繁殖技术规范进行大规模种子繁殖称为制种。 6.系统育种：根据育种目标，从现有品种的自然变异类型中，选出具有优良变异的个体，分别种植，每一个体形成一个系统，经连续比较鉴定，选优去劣而育成新品种的方法。 7.系谱法：自交种第一次分离世代开始选株，分别种植成株行，即系统，以后各世代均在优良系统中继续进行单株选择，直至选出性状优良一致的系统升级进行产量实验。在选择过程中，各世代予以系统编号，以便考察株系历史和亲缘关系，故称系谱法。
微生物育种复习题(答案)
微生物育种学复习题 题型包括填空、选择、名词解释、简答题、问答题 名词解释 转换:嘌呤与嘌呤之间，嘧啶与嘧啶之间发生互换称为转换 置换：在DNA链上的碱基序列中一个碱基被另一个碱基代替的现象称为置换 颠换：一个嘌呤替换另一个嘧啶或一个嘧啶替换另一个嘌呤的现象称为颠换 移码突变：碱基序列中有一个或几个碱基增加或减少而产生的变异。 转导：由噬菌体将一个细胞的基因传递给另一细胞的过程。它是细菌之间传递遗传物质的方式之一。其具体含义是指一个细胞的DNA或RNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。 转染：指真核细胞由于外源DNA掺入而获得新的遗传标志的过程。常规转染技术可分为瞬时转染和稳定转染（永久转染）两大类。 端粒：是染色体末端的一个区域，该区域含有DNA重复序列，当体细胞衰老时，重复序列的数量将逐渐减少。 异核体：两株基因型不同的菌株菌丝体在培养过程中紧密接触，接触部分细胞壁溶解、联结、融合、细胞质交流，在共同的细胞质里存在着两个细胞核。 准性生殖：两个体细胞的核融合，及同源染色体的交换，直至基因重组，完成了和有性繁殖相似的繁殖过程。 原生质体：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。 富集：某些物质通过水、大气和生物作用而在土壤或生物体内显著积累的作用。 基本培养基：仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基，含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基。 选择培养基（及各种类培养基概念）：根据微生物的特殊营养需求或其对某些物理、化学因素的抗性而设计的培养基，用来将某种或某类微生物群体中分离出来，具有使混合菌样中劣势菌变为优势菌的功能，广泛用于菌种筛选等领域。 完全培养基: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。 补充培养基:凡只能满足相应的营养缺陷型生长需要的组合培养基。 富集培养：是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特性设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适环境下迅速生长繁殖，数量增加，由自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种以利分离到所需要的菌株。 营养缺陷型：野生型菌株经过人工诱变或自然突变失去合成某种营养（氨基酸、维生素、核酸等）的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的营养因子才能生长。 光修复（又称光复活作用）：细菌经波长220~300nm的紫外线照射后，接着经波长310~460nm的可见光照射，与不经可见光照射的对照相比，其存活率大幅度提高，突变率相应下降，这种现象称光
微生物试题及答案大全
微生物试题 62.设计一个酿酒酵母营养缺陷型的科研方案，并加以必要的说明。（要求写出酿酒酵母的基本培养基和完全培养基） 22.微生物按能源和基本碳源来分，可将微生物分为哪四种类型？你们感分析它们各自的能源、氢供体和基本碳源分别是什么？ 59.简述革兰氏阳性细菌和阴性细菌在细胞壁的结构和化学组成上的异同点，并指出与此相关的主要特性。 63.简述微生物细胞膜的组成、结构与功能。 82.试述革兰氏染色的机制及其重要意义。 80.单细胞微生物的典型生长曲线可分为几期？如何缩短延滞期？ 86.微生物生长需要哪些基本条件？ 135. 简述微生物营养类型及其特点。 187. 水在微生物细胞中的生理功能。 223. 试述比较单纯扩散、协助扩散、主动运输和基团转位四种运输营养物质方式的异同点。 229. 描述并分析生长曲线，并说明生长曲线对科研和生产的意义。 241. 试拟一个实验，证明在噬菌体侵染细菌过程中决定遗传的物质基础是DNA。 二,简答题 1,试述微生物与当代人类实践的重要关系 2,简述革兰氏染色的机制 3.微生物有哪五大共性其中最基本的是哪一个为什么 三,填空(每空1分,共15分) 1.真核微生物核糖体类型为 _______ .. 3.研究细菌遗传,代谢性能常采用 _____ 时期的细胞. 4.酵母菌细胞壁的主要成份_____和_______. 5.侵染寄主细胞后暂不引起细胞裂解的噬菌体称 ________ . 6.微生物细胞的主要组成元素是______,_____,_______和_______. 7.食用菌是由 ______和 ____ 组成.. 9.细菌细胞的碳,氮营养比为______. 10.根瘤菌可与 _________共生固氮 微生物学试题(一)答案: 一,1,革兰氏阳性菌:细菌经革兰氏染色染色后最终染成紫色的菌 2,伴胞晶体:少数芽孢杆菌,在形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形,方形,或不规则形的碱溶性蛋白质晶体称为半胞晶体 3,菌落:当单个细菌细胞或者一小堆同种细胞接种到固体培养基表面,当它占有一定的发展空间并处于适宜的培养条件下时,该细胞就会迅速生长繁殖并形成细胞堆,此即菌落. 4,生命周期:指的是上一代生物个体经过一系列的生长,发育阶段而产生下一代个体的全部过程. 5,荚膜:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质 6,芽孢:某些细菌在其生长发育的后期,在细胞内形成的一个圆形或椭圆形,厚壁,含水量低,抗逆性强的休眠构造. 二,1,①在微生物与工业发展的关系上,通过食品罐藏防腐,酿造技术的改造,纯种厌氧发酵的建立,液体深层通气搅拌大规模培养技术的创建以及代谢调控发酵技术的发明,使得古老的酿造技术迅速发展成工业发酵新技术; ②微生物在当代农业生产中具有十分显著的作用,例如,以菌治害虫和以菌治植病的生物防治技术;以菌增肥效和以菌促生长的微生物增产技术;以菌做饲料和以菌当蔬菜的单细胞蛋白和食用菌生产技术;以及以菌产沼气等生物能源技术. ③微生物与环境保护的关系越来越受到当代全人类广泛的重视.微生物是占地球面积70%以上的海洋和其他水体中光合生产力的基础;是一切食物链的重要环节;是污水处理中的关键角色;是生态农业中最重要的一环;是自然界重要元素循环的首要推动者;以及是环境污染和监测的重要指示生物;等等. ④微生物与在食品上的应用.调味品,发酵食品,酸乳,蔬菜加工.
作物育种学课后思考题题目及部分答案
绪论 1.作物品种的概念是什么？它在农业生产中有什么作用？ 作物品种（Variety）概念：指某一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件，具有相对稳定的遗传性和相对一致的生物学特性和形态特征，并与同一作物的其它类似群体相区别的生态类型。(品种属性：生产资料属性；经济类型属性；地区性时间性。作物品种的类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种等。) 优良品种的作用：提高单位面积产量；改进产品品质；保持稳产性和产品品质；扩大作物种植面积。 2.作物育种学的任务和主要内容是什么？它与哪些学科关系密切？你打算如何学好作物育种学这门课程？ 作物育种学（crop breeding）研究选育和繁育作物优良品种的原理与方法的科学。 主要任务：研究育种规律；培育新品种，实现品种良种化；繁育良种，实现种子标准化。 作物育种学的主要内容 ?育种目标的制订及实现目标的相应策略； ?种质资源的搜集、保存、研究、创新与利用； ?选择的理论与方法； ?人工创新变异的途径、方法及技术； ?杂种优势利用的途径与方法 ?目标性状的遗传、鉴定及选育方法 ?作物育种各阶段的田间试验技术； ?新品种的审定、推广及种子生产 3.常规育种技术的主要任务和特点是什么？ 主要任务:提高产量、改进品质和增强抵抗不良环境的能力(抗病、虫、草害和抗旱、寒、碱等)。 特点: 综合多个优良基因; 同步改良作物的产量、品质、抗性水平; 盲目性大; 育种是科学艺术。4.现代作物育种发展动向的主要表现是什么？ 1.进一步加强种质资源研究 2.深入开展育种理论与方法的研究 3.加强多学科的综合研究和育种单位间的协作 4.种子产业化 5.调查了解农作物优良品种在提高单位面积产量、改善农产品品质等方面的具体表现。 第1章作物繁殖方式与品种类型 名词解释：
《微生物遗传育种学》复习题A专升本
《微生物遗传育种学》复习题A（专升本） 一、填空题 1、工业微生物菌种的五大基本特征为：非致病性；；利于应用规模化产品加工工艺；；形成具有商业价值的产品或具有商业应用价值。 2、复制型转座涉及到两种酶：一是，作用在原来转座子的末端；二是 ，它作用在重复的拷贝上。 3、大肠杆菌的RecA蛋白在DNA 复制和损伤修复中共行使三种功能，即、 和。 4、表达载体的四大结构要素：多克隆位点、、 和。 5、反转录病毒RNA基因组是，因此反转录病毒具有二倍体基因组。 6、λ噬菌体侵入宿主细胞后5分钟内环化，环状DNA分子先进行复制，产生约20个DNA分子，约16分钟后进行复制产生多连体分子。 7、基因组序列的功能分析以及代谢途径的构建改造等都需要克隆目的 DNA，目前，获得大片段 DNA 序列的方法主要有：构建和筛选基因文库、PCR 扩增、、体外大片段 DNA 合成和组装，以及等方法。 二、判断题 1、假基因是一段DNA序列，与正常基因相似，但丧失相应的正常功能。 2、R/M体系：即限制与修饰体系，用于保护外源DNA在细胞内稳定存在。 3、原核生物遗传物质复制时，需要多种酶参与，可形成灵活的多种相关酶的复合体结构。 4、DNA的碱基配对时，氨式的A和酮式的T配对，氨式的A异构化为亚氨式时和氨式的C配对。 5、在微生物工业应用中，微生物菌种工作主要包括以下四方面：菌种的分离筛选、菌种培育、菌种的保藏和退化菌种的复壮。 6、细菌染色体DNA 为环状形式，而真核生物中没有环状DNA。 7、目前发现的质粒都是cccDNA。
8、DNA结合蛋白常含有HTH结构。 9、Bam HI的酶切位点为G↓GATCC，Bgl II的酶切位点为A↓GATCT，所以可判断两者为同尾酶。 10、反义RNA指的是可以编码出目的蛋白的一段RNA序列。 三、名词解释 1、反向代谢工程 2、Z-DNA 3、严谨反应 4、基因的回复突变 5、操纵子 6、自主转移质粒 7、呼吸现象 四、简答题 1、T4噬菌体末端冗余ab的亲本病毒是怎样产生cd、de、ef等末端冗余的子代的？ 2、简述切除修复的流程。 3、简述不依赖于ρ因子的终止子转录终止模型。 4、已知Mgt05196p是一个重要的单糖转运蛋白编码基因，其氨基酸序列内的单位点N376S 突变可提高转运活性，用什么方法可以实现这一定点突变？请写出大体实验流程。 5、转座子的负调控机制有什么生物学意义？并简述复杂转座子Tn3的负调控机制。 五、论述题 1、详细论述单倍体酿酒酵母菌的a/α接合型转换机制。 2、某研究机构从辣椒根际土壤中分离得到了一株多粘类芽孢杆菌，发现其可很好地促进辣椒生长和预防真菌病害，属于植物根际促生细菌，具有适合做微生物肥料菌种的应用价值。为了在实际应用中效果更佳，用哪些方法可以进一步改良此菌种？请列举至少四种方法，并详细介绍其原理。 《微生物遗传育种学》复习题B（专升本） 一、填空题 1、微生物遗传育种学是研究微生物规律，阐述微生物的原理和技术的一门科学，在微生物学和整个生物科学中发挥着重要的作用。
浙江大学工业微生物学2000真题
浙江大学2000年工业微生物考研试题 一、是非题（共16分。只需注明 “ 对 ” 或 “ 错 ” ） ? 遗传型相同的个体在不同环境条件下会有不同的表现型。 EMP 和 HMP 代谢途径往往同时存在于同一种微生物的糖代谢中。 如果碱基的置换，并不引起其编码的肽链结构的改变，那么，这种突变现象称为沉默突变。 低剂量照射紫外线，对微生物几乎没有影响，但以超过某一阈值剂量的紫外线照射，则会导致微生物的基因突变。 在宿主细胞内， DNA 病毒转录生成 mRNA ，然后以 mRNA 为模板翻译外壳蛋白、被膜蛋白及溶菌酶。 总状毛霉和米根霉同属藻状菌纲。 大多数微生物可以合成自身所需的生长因子，不必从外界摄取。 产子囊孢子的细胞一定是双倍体，而出芽生殖的细胞可以是双倍体，也可以是单倍体。 E.coli K12( l ) 表示一株带有 l 前噬菌体（ Prophage) 的大肠杆菌 K12 溶源菌株。 因为不具吸收营养的功能，所以，将根霉的根称为“假根”。 因为细菌是低等原核生物，所以，它没有有性繁殖，只具无性繁殖形式。 与单独处理相比，诱变剂的复合处理虽然不能使微生物的总突变率增大，但能使正突变率大大提高。 微生物系统分类单元从高到低依次为界、门、纲、科、目、属、种。 在自然条件下，某些病毒DNA 侵染宿主细胞后，产生病毒后代的现象称为转染（transfect) 。 一个操纵子中的结构基因通过转录、转译控制蛋白质的合成，而操纵基因和启动基因通过转录、转译控制结构基因的表达。 蓝细菌是一类含有叶绿素 a 、具有放氧性光合作用的原核生物。 二填充题（共 30分）： 实验室常见的干热灭菌手段有 a 和 b 等。 实验室常用的有机氮源有 a 和 b 等，无机氮源有 c 和 d 等。为节约成本，工厂中常用e 等作为有机氮源。 细菌的个体形态主要有 a 、 b 和 c 等。 细菌肽聚糖由 a 和 b 交替交联形成基本骨架，再由 c 交差相连，构成网状结构。 a 是芽孢所特有的化学物质。一般它随着芽孢的形成而形成，随芽孢的萌发而消失。 微生物系统命名采用 a 法，即 b 加 c 。 中体 (mesosome) 是 a 内陷而成的层状、管状或囊状结构。它主要功能 b 。 鞭毛主要化学成分为 a ，鞭毛主要功能为 b 。 荚膜的主要化学成分有 a 和 b 等，常采用 c 方法进行荚膜染色。 霉菌细胞壁化学组成是 a 等；酵母菌细胞壁化学组成是 b 和 c 等。 培养基按其制成后的物理状态可分为 a 、 b 和 c 。 枝原体突出的形态特征是 a ，所以，它对青霉素不敏感。 碳源对微生物的主要作用 a 。 Actinomycetes 是一类介于 a 和 b 之间，又更接近于 a 的原核微生物。它的菌丝因其形态和功能不同可分为 c 、 d 和 e 。 霉菌的有性繁殖是通过形成 a 、 b 和 c 三类孢子而进行的。其过程都经历 d 、 e 、 f 三阶段。大多数霉菌是 g 倍体。
作物育种学试题5_作物育种学
专业《作物育种学》课程试题5 一填空题（每空0.5分，共10分） 1.品种的主要类型包括自交系品种、、群体品种和。 2.选择育种的基本原理是作物品种的变异现象和学说。 3.作物授粉方式的分类是根据自然异交率高低而定的，一般自然异交率在4%以下的是典型的授粉作物;自然异交率在50%-100%的是典型的授粉作物;常异花授粉作物的自然异交率介于二者之间，一般为4%-50%。 4.引种的基本原理是指相似性原理，生态条件和相似性原理。 5.杂交育种按其指导思想可分为两种类型，一种是育种，另一种是育种。 6.在回交育种中用于多次回交的亲本称亲本，因为他是有利性状(目标性状)的接受者，又称为受体亲本;只有一次杂交时应用的亲本称为亲本，他是目标性状的提供者，故称供体亲本。 7.远缘杂种夭亡和不育的根本原因是由于其遗传系统的破坏，包括核质互作不平衡; 不平衡; 不平衡和组织不协调。 8.按照雄性不育花粉败育发生的过程，雄性不育可分为 不育和不育两种类型 9.作物群体改良是通过鉴定选择、人工控制下的自由交配等一系列育种手段，改变基因、基因型频率，增加优良基因的重组，从而达到提高 和的频率。 10.普通小麦是倍体，有42条染色体；玉米是倍体，有20条染色体。 二、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 1.作物育种学的涵义是（） A)研究遗传和变异的科学B) 一门人工进化的科学 C)研究选育和繁育优良品种的理论与方法的科学 D)一门综合性强的应用科学 2.选择育种中选择的基本方法有（） A) 系谱法和混合法 B) 单株选择和混合选择 C) 一粒传和混合选择 D) 定向选择和分裂选择 3.稳定不分离的株系称为( ) A) 品种 B) 株行
工业微生物育种复习题
工业微生物育种知识点汇总 1.1工业微生物：包括所有工业上应用的微生物，还包括一些工业生产中必须处理的杂菌。包括细菌、放线菌、单细胞藻类、酵母菌和其他真菌，以及通过各种人工手段改建的新细胞和动、植物的细胞培养物。 1.2 工业微生物育种学：运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造，去除不良性质，增加有益新性状，以提高产品的产量和质量 1.3 工业微生物育种的目的: 消除不好的品性;加强好的品性;引入全新的特性. 1.4 工业微生物育种方法：自然界中筛选分离；诱变育种；基因重组育种；重组DNA技术。 1.5 Industrial microbial breeding science 工业微生物育种学 2.1 基因型：由遗传信息组成，编码微生物的所有特性。基因型代表潜在的特性，但并不是特性本身。 2.2 表现型：指一些实际的、已表达的特性 2.3 复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNA 或RNA的过程 2.4 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则将其所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。 2.5 翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的AA顺序的过程。 2.6 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。 2.7 野生型：从自然界分离到的任何微生物在其发生突变前的原始菌株。 2.8 突变：指生物体的表型突然发生的可遗传的变化。而基因突变是在细胞学上看不到遗传物质的变化。 2.9 转化：受体菌在自然或在人工技术作用下直接摄取来自供体菌的游离DNA片段，并把它整合到自己的基因中，而获得部分新的遗传性状的基因转移的过程。 2.10 转导：是以噬菌体为媒介将外源DNA片段携带到受体细胞中，通过交换和整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象。 2.11 接合：在原核细胞中，细菌的接合是指细胞与细胞的相接触，遗传信息从供体细胞中转移到受体细胞中的过程。在真核细胞中，接合是指单倍体的配子融合成双倍体合子的过程。 2.12 DNA的复制过程中，一个亲本双链DNA分子被转换成两个相同的子链DNA 分子。其复制的关键是DNA碱基序列的互补结构。 2.13 转录过程：起始位点的识别；转录起始；链的延伸；转录终止；转录后加工 2.14 蛋白质合成的过程：肽链合成的起始；肽链合成的延伸；肽链合成的终止与释放；合成多肽的输送和加工；蛋白质分子的折叠 2.15 诱变剂;凡能提高基因突变频率的因素.①有化学诱变剂（碱基类似物诱变剂，例如：5-BU 2-AP等；与碱基起化学反应的诱变剂，例如：亚硝酸各种烷化剂等；嵌入诱变剂，例如：原黄素，吖叮黄）②物理诱变剂（辐射和热，例如：紫外线快中子等）③生物诱变剂（转座因子）
工业微生物育种复习题解析
第一章绪论 1.什么是工业微生物？作为工业微生物应具备哪些特征？ 答：工业微生物：对自然环境中的微生物经过改造，用于发酵工业生 产的微生物。 具备特征：(1)菌种要纯 (2)遗传稳定且对诱变剂敏感 (3)成长快，易繁殖 (4)抗杂菌和噬菌体的能力强 (5)生产目的产物的时间短且产量高 (6)目的产物易分离提纯 2.工业微生物育种的基础是什么？ 答：工业微生物育种的基础是遗传和变异。 3.常用的工业微生物育种技术有哪些？ 答：常用技术：(1)自然选育【选择育种】 (2)诱变育种 (3)代谢控制育种 (4)杂交育种 (5)基因工程育种 第二章微生物育种的遗传基础 1.基因突变的类型有哪些？ 答：有碱基突变，染色体畸变 2.叙述紫外线诱变的原理？ 答：原理：紫外线对微生物诱变作用，主要引起DNA的分子结构发生改变（同链DNA的相邻嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧 啶二聚体），从而引起菌体遗传性变异。 3.基因修复的种类有哪些？ 答：种类：(1)光复活修复 (2)切除修复 (3)重组修复 (4)SOS修复 4.真核微生物基因重组的方式有哪些？ 答：方式：(1)有性杂交(2)准性生殖(3)原生质体融合
第三章出发菌株的分离与筛选 1.什么是富集培养？ 答：富集培养：指在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目 的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加， 由原来自然条件下的劣势种变成人工环境中的优势 种，以利于分离到所需要的菌株。 2.哪些分离方法能达到“菌落纯”？哪些分离方法能达到“细胞纯（菌株纯）”？ 答：菌落纯：稀释分离法、划线法、组织法 细胞纯：单细胞或单孢子的分离法 3.分离好氧微生物常用的方法有哪些？ 答：(1)稀释涂布法 (2)划线分离法 (3)平皿生化反应分离法 4.平皿生化反应分离法有哪些？分别用来筛选哪些菌？各自原理如何？ 答：(1)透明圈法原理：在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使 培养基混浊，能分解底物的微生物便会在菌 落周围产生透明圈，圈的大小可以放映该菌 株利用底物的能力。 筛选：水解酶产生菌 (2)显色圈法原理：在底物平板中加入特定的指示剂或显色剂， 根据颜色变化，将目的微生物快速分离出来。 筛选：果胶酶产生菌、分离谷氨酸产生菌、分离解 脂微生物、分离内肽酶产生菌 (3)生长圈法原理：将待测菌涂布于含高浓度的工程菌并缺少所 需营养物的平板上进行培养，若某菌株能合 成平板所需的营养物，在该菌株的菌落周围 便会形成一个混浊的生长圈。 筛选：氨基酸、核苷酸和维生素产生菌 (4)抑菌圈法原理：待筛选的菌株能分泌产生某些能抑制工具菌生长的物质， 或能分泌某种酶并将无毒的物质水解成对工具菌有毒的物 质，从而在该菌落周围形成工具菌不能生长的抑菌圈。 筛选：抗生素产生菌
作物育种学试题及答案
一、解释名词： 1、作物育种和良种繁育学：是研究选育和繁育作物优良品种的理论和技术的科学。 植物学上的种子：指种子植物由胚胎发育而成的繁殖器官。 2、农业生产上的种子：指凡在农业生产上可以直接被利用作为播种材料的植物器官都 统称为种子，有真正的种子，类似种子的果实，营养器官三种类型。 3、品种：指某一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件，具有相对稳定的遗 传性和充分一致的生物学特性和形态特征，并以此与同一作物的其它类似群体相区别的生态类型。 4、地方品种（农家品种）：指在一定地区的自然和生产条件下，经过长期的自然选择 和人工选择培育而成的品种。 5、改良品种：是育种工作者通过系统育种，杂交育种，辐射育种、倍性育种等科学的 方法培育而成的品种。 6、杂交种：指选用性状优良、遗传基础差异大，配合力强的亲本组合进行杂交产生杂 交种。 品种标准化：指大田推广的优良品种必须符合其品种标准。 7、品种标准：就是对优良品种具有的主要特征特性作出准确的说明，对它的栽培要点 加以总结概括，作出科学的技术规定。 8、育种目标：指在一定的自然栽培和经济条件下根据生产发展的需要，选育具有什么 样优良性状的品种。 9、高产育种：就是培育具有合理的株型和良好的光合性能，可以充分利用水、 肥、光、气、热等合成光合产物，并能高效地运转到穗、粒中去而获得高产。 10、本地品种资源：指原产于本地或本地栽培很久的古老地方品种和当前推广的改良 品种。 11、品种资源：又叫种质资源，指可用于育种或栽培的栽培作物类型，品种，近缘野 生植物及人工创造的各种植物遗传材料的总称。 12、野生植物资源：指育种工作中有利用价值的各种野生种或近缘野生植物类型。 13、外地品种资源：指从国外和其它地区引进的品种或类型。 14、人工创造的品种资源：指人们通过选择、杂交、诱变等方法创造的供进一步培育 新品种用的原始材料。 15、品种资源的种植保存：指根据不同作物的耐贮性特点，每隔一定时期（年限）在 田间种植一次。 16、品种资源的贮藏保存；指利用仓库或其它设备，使资源材料长期保持生活力的保 存方法。 17、广义引种：指从外地区或外国引进新的植物，新作物，新品种以及为育种和有关 理论研究所需要的各种品种资源材料。 18、生产上的引种：指从外地区或国外引进作物品种，经过简单的试验比较表现适应 性强，比当地推广品种增产，能直接在本地区推广种植。 19、作物的外部环境条件：指作物生存空间周围的一切条件，包括自然条件和耕作栽 培条件。 20、生态因素：在作物生长和环境因素中，对作物生长发育在明显影响的和直接为作 物所同化的因素。 21、生态环境：对作物起综合作用的生态因素的总称。 22、作物生态类型：指同一作物在不同生态区形成与该地区生态环境及生产要求最相 适应的不同品种类型。
《工业微生物育种》课后思考复习题.doc
《工业微生物育种》课后思考复习题 第一章 1.工业微牛物育种在发酵工业小的作用如何？其H的是什么? 2.工业微牛物发展经历了哪几个阶段？ 3 ?工业微牛物育种的核心指标有哪些？ 第二章 1.革兰氏阳性和阴性菌的细胞壁结构有何差异？它们対溶菌酶和青霉素的敏感 有何不同？ 2.缺壁细菌有哪些类型和异同？制备缺壁细菌主要有哪些途径？ 3.在原牛质体制备时，为什么不同微牛物要选择不同的酶？举例说明。 4.F质粒。 5.准性牛殖。 6.基因组、基因、密码子、简并、同义密码子的概念是什么？ 7.起始密码子和终止密码子有哪些？ 8.什么是可读框？密码子阅读的方向是沿着mRM的什么方向进行？ 第三章 1、什么是基因突变、突变体、表型、基因型、野牛型？ 2、突变可分为哪两大类？突变的分子机制是什么？ 3＞基因突变（点突变）有哪些类型？它们有何不同？ 4、染色体畸变和组变的根本区别是什么？ 5、染色体畸变有哪儿个类型？它们的定义是什么？ 6、突变引起遗传性状改变包括那几个类型？它们如何定义？ 7、突变型的种类有哪些？ 8、微牛物抗性的来源主要有哪三个方而？ 9、突变是独立和随机的。 10、什么是选择性突变和非选择性突变？ 11、简单描述突变体形成的过程及其影响因索。 12、突变体修复有哪几种主要类型？它们如何定义？ 13、什么是表型延迟？为什么诱变后要进行后培养（屮间培养）再分离? 第四章 1、诱变剂主要有哪三类？ 2、简述紫外线照射诱变育种的原理、方法和基本步骤。 3、化学诱变剂主要有哪四类？ 4、烷化剂的作用机制是什么？
5、简述亚硝基弧诱变育种的原理、过程和安全注意事项。 6、牛物诱变剂按照诱变方式主要分为哪三类？ 第五章 1、什么是菌株分离和筛选？ 2、分离筛选的基本步骤有哪些？ 3、抑制不需要菌类的常用方法有哪些？ 4、好气微牛物分离的常用方法有哪些？它们的原理如何? 5、平皿生化反应分离有哪些主要方法？原理如何？ 6、如何用焦性没食子酸法分离厌气菌？ 7、初筛和复筛的要求有什么不同？第六章 1、育种的准备工作有哪些？ 2、诱变育种的基本路线是怎样的？ 3、试设计诱变选育营养缺陷型菌株、产蛋白酶细菌、产有机酸霉菌的整个方案， 并做出说明。 4、什么是增变菌株？ 5、诱变剂的最适剂量如何选择？ 6、诱变剂对产量性状的诱变趋势是怎样的？ 7、影响突变率有哪几个因素？ 8、一般筛选程序是怎样的？ 9、简述琼脂块大通量筛选方法的过程和特点。 10、什么是正交表？正交表的代号表示什么？正交表的常用分析方法包折哪 两种？ 11、什么是响应面设计法？ 12、什么是营养缺陷型？原养型？野生型？ 13、什么是完全培养基？基本培养基？补充培养基？ 14、试述营养缺陷型选育、分离、筛选、鉴定的过程。 15、营养缺陷型检出有哪几种常用方法？原理如何？ 16、营养缺陷型缺陷类型测定和牛长谱测定的基本原理是什么？ 17、什么是温敏突变株？ 18、噬菌体分离和效价测定有哪四种常用方法？ 第七章 1、什么是初级代谢和次级代谢？ 2、初级代谢调节最有效的手段是什么？ 3、酶合成调节与酶活性调节的区别。 4、反馈阻遏和反馈抑制的区别。 5、什么是诱导和阻遏？ 6、什么是末端产物阻遏和分解代谢物阻遏？ 7、反馈抑制有哪6种基本类型？ 8、什么是代谢调节控制育种？其常用方法有哪些？
微生物工程期末考试试题
一、选择题（多项或单项） 1．发酵工程的前提条件是指具有( A )和( E C)条件 A.具有合适的生产菌种 B.具备控制微生物生长代谢的工艺 C．菌种筛选技术D.产物分离工艺E．发酵设备 2．在好氧发酵过程中，影响供氧传递的主要阻力是（ C ） A．氧膜阻力 B．气液界面阻力 C．液膜阻力 D．液流阻力 3．微生物发酵工程发酵产物的类型主要包括: ( ABC ) A.产物是微生物菌体本身 B.产品是微生物初级代谢产物 C.产品是微生物次级代谢产物 D.产品是微生物代谢的转化产物 E.产品是微生物产生的色素 4．引起发酵液中pH下降的因素有：( BCDE ) A.碳源不足 B.碳、氮比例不当 C.消泡剂加得过多 D.生理酸性物 质的存在 E.碳源较多 5．发酵培养基中营养基质无机盐和微量元素的主要作用包括: (ABCD ) A.构成菌体原生质的成分 B.作为酶的组分或维持酶活性 C.调节细胞渗透压 D.缓冲pH值 E.参与产物的生物合成 6．在冷冻真空干燥保藏技术中，加入5%二甲亚砜和10%甘油的作用是（B ） A 营养物 B 保护剂 C 隔绝空气 D 干燥 7．发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，通常说的乳酸发酵属于（ A ）A.厌氧发酵B．氨基酸发酵C．液体发酵D．需氧发酵 8．通过影响微生物膜的稳定性，从而影响营养物质吸收的因素是（ B ） A.温度 B. pH C.氧含量D．前三者的共同作用 9．在发酵工艺控制中，主要是控制反映发酵过程中代谢变化的工艺控制参数，其中物理参数包括：( ABCD ) A.温度 B.罐压 C.搅拌转速和搅拌功率 D.空气流量 E.菌体接种量 10．发酵过程中较常测定的参数有：( AD ) A.温度 B.罐压 C.空气流量 D. pH E.溶氧 二、填空题 1、获得纯培养的方法有：固体培养基分离、液体培养基分离、显微操作等方法。
(完整版)作物育种学总论复习题及答案
作物育种学总论复习题及答案 1、作物育种学、品种的概念 作物育种学：是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学 品种：是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体；这种群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学、形态学及经济性状上的相对一致性，与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别；这种群体在相应地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要。 2、简述作物育种学的特点和任务 作物育种学的特点：作物育种学是作物人工进化的科学，是一门以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学，它涉及植物学、植物生理学、植物生态学、生物化学、病理学、生物统计与实验设计、生物技术、农产品加工学等领域的知识与研究方法。作物育种学与作物栽培学有着密切的联系。 作物育种学的任务：（1）研究作物遗传性状的基本规律；（2）搜索、创造和研究育种资源，培育优良新品种；（3）繁育良种，生产优良品种的种子。 3、简述作物品种的概念和作用 4、基本概念：自然进化、人工进化 自然进化：由自然变异和自然选择演变发展的进化过程。 人工进化：是指由于人类发展生产的需要，人工创造变异并进行人工选择的进化，其中也包括有意识的利用自然变异和自然选择的作用。 5、生物进化的三大要素及其相互关系 三大要素：变异、遗传和选择 相互关系：遗传变异是进化的内因和基础，选择决定进化的基本方向。 第一章作物的繁殖方式及品种类型 1、说明作物繁殖方式的种类和各类作物群体遗传特点及代表作物 作物遗传方式的种类：一类是有性繁殖，凡是由雌配子（卵子）和雄配子（精子）相互结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，称为有性繁殖。第二种是无性繁殖，凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。 有性繁殖主植物主要有自花授粉作物、异花授粉作物、常异花授粉作物： （1）自花授粉是指同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，代表作物有水稻、大麦、小麦、大豆、豌豆、花生、烟草、绿豆、亚麻等。自花授粉作物的天然异交率一般低于1%，不超过4%。 （2）异花授粉是指雌蕊柱头接受异株或异花花粉，代表作物有玉米、黑麦、向日葵、白菜型油菜、甘蔗、甜菜、大麻、三叶草等。异花授粉的天然异交率至少在50%以上。 （3）常异花授粉是指一种作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代的，代表作物是棉花、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、高粱、蚕豆等，常异花授粉的天然异交率在5%-50%之间。 2、论述作物品种的类型和各类作物的育种特点 作物品种的类型： （1）自交系品种：又称纯系品种，是对突变或杂合基因型经过连续多代的自交加选择而得到的同质结合群体。
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第一章绪论 一、微生物遗传育种 对野生型菌株或低产菌株进行遗传操作和分离筛选，从大量突变体中筛选出性状优良的菌株，并对其发酵条件加以优化，得到适合发酵工业生产的优良菌种（产量、质量、新产物）。 二、微生物遗传育种的具体目标: 1、提高产量生产效率和生产效益总是排在一切商业发酵首位的目标 2、提高产物的纯度，减少副如色素；提高有效产物组分 3、改变菌种形状，改善发酵过程，如改变和扩大菌种的原料结构；改善菌种生长速率；提高斜面孢子化程度；降低需氧量和能耗；耐不良环境；耐目的产物；改变细胞透性，提高产物分泌 4、遗传性状特别是生产性状稳定 5、改变生物合成途径，获得新产物 三、优良发酵菌株应具备哪些特性 1、遗传稳定 2、易于培养：营养谱广、培养条件易达到 3、易于保存（如孢子丰富或产生休眠体） 4、种子生长旺盛 5、发酵周期短，产量高，产物单一 6、产物易于分离纯化 第二章微生物遗传学基础 一、名词解释： 基因：遗传信息的基本单位。一般指位于染色体上编码一个特定功能产物（如蛋白质或RNA分子等）的一段核苷酸序列。 转化：受体细胞直接吸收了来自供外源DNA片断，并把它整合到自己的基因组中，细胞部分遗传性状发生变化的现象叫转化。 转导：外源遗传物质通过噬菌体的携带进入受体细胞，并与受体染色体发生基因重
组 接合：供体菌通过性菌毛传递不同长度的单链DNA给受体菌，在后者细胞中发生交换、整合，从而使后者获得新的遗传性状的现象。 菌种衰退：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。 二、突变型的种类：形态突变型、生化突变型、条件致死突变型、致死突变型、抗性突变型。 三、试质粒的性质及其在基因工程中的应用 性质：自我复制、拷贝数高、不相容性、转移性。 第四章工业微生物诱变育种 一、物理诱变剂基本作用过程 物理过程：能量吸收和传递物理化学作用：分子激发 化学过程：DNA断裂、碱基异构、碱基化学共价交联、碱基脱氨基等 生物学过程：经过DNA修复、复制、细胞分裂、代谢，产生死亡、基因突变、染色体畸变、染色体倍性变化等，使细胞死亡或形成各种突变体 二、紫外线的诱变机制 1、造成NDA断裂、与蛋白质交联、形成胸腺嘧啶二聚体 2、形成胸腺嘧啶二聚体是UV 引起突变的主要原因。形成于单链相邻TT间、或双链间 3、单链上出现TT二聚体，复制可能在此停止，或超越这一点继续复制，使子代DNA形成缺口，碱基错误插入该缺口，造成突变 4、双链间出现TT二聚体造成复制无法进行 三、DNA中TT二聚体的修复方法 1、光复活：90％，可见光，在黑暗下TT与一种光激活酶结合成较稳定的复合物，但在可见光下这种酶吸收光能而解离，二聚体重新分解！！！紫外诱变时照射和分离均应在黑暗或红光下进行 1、切补修复：4种酶参与，识别、内切、外切、延伸、连接。紫外诱变照射后在冰
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南京工业大学微生物实验课试题库及标准答案 选择题： 01.革兰氏染色的关键操作步骤是: A.结晶紫染色。 B.碘液固定。 C.酒精脱色。 D.复染。 答:(C) 02.放线菌印片染色的关键操作是: A.印片时不能移动。 B.染色。 C.染色后不能吸干。 D.A-C。 答:(A)。 03.高氏培养基用来培养: A.细菌。 B.真菌。 C.放线菌。 答:(C)。 04.肉汤培养基用来培养: A.酵母菌。 B.霉菌。 C.细菌。 答:(C)。 05.无氮培养基用来培养: A.自生固氮菌。 B.硅酸盐细菌。 C.根瘤菌。 D.A,B均可培养。 E.A,B,C均可培养。 答:(D)。 06.在使用显微镜油镜时,为了提高分辨力,通常在镜头和盖玻片之间滴加: A.二甲苯。 B.水。 C.香柏油。 答:(C)。 07.常用的消毒酒精浓度为: A.75%。 B.50%。 C.90%。 答:(A)。 08.用甲醛进行空气熏蒸消 毒的用量是: A.20ml/M3。 B.6ml/M3。 C.1ml/M3。 答:(B)。 09．高压蒸汽灭菌的工艺条 件是: A.121℃/30min。. B.115℃/30min。 C.130℃/30min。 答:(A)。 10．巴氏消毒的工艺条件 是: A.62-63℃/30min。 B.71-72℃/15min。 C.A.B.均可。 答:(C)。 11．半固体培养基的主要用 途是: A.检查细菌的运动性。 B.检查细菌的好氧性。 C.A.B.两项。 答:(C)。 12．半固体培养基的琼脂加 入量通常是: A.1%。 B.0.5%。 C.0.1%。 答:(B)。 13.使用手提式灭菌锅灭菌 的关键操作是: A.排冷气彻底。 B.保温时间适当。 C.灭菌完后排气不能太快。 D.A-C。 答:(A)。 14．目镜头上的"K"字母表 示: A.广视野目镜。 B.惠更斯目镜。 C.补偿目镜。 答:(C)。 15.目镜头上的"P"字母表 示: A.平场目镜。 B.广视野目镜。 C.平场补偿目镜。 答:(A)。 16.物镜头上的"PL"字母表 示: A.正低相差物镜。 B.正高相差物镜。 C.负高相差物镜。 答:(A)。 17.物镜头上的"UVL"字母 表示。 A.无荧光物镜。 B.照相物镜。 C.相差物镜。 答:(C)。 18．镜头上标有"对C"字母 的镜头是: A.相差调整望远镜。 B.摄影目镜。 C.相差目镜。 答:(A)。 19．"PA"表示: A.马铃薯培养基。 B.高氏培养基。 C.肉汤培养基。 答:(A)。 20.无菌室空气灭菌常用方 法是: A.甲醛熏蒸。 B.紫外灯照射。 C.喷石炭酸。 D.A.B.并用。 答:(D)。 21.干热灭菌的关键操作 是: