Streak plate Aseptic technique
Pour plate
Spread plate
②经验式育种技术。 四十年代初遗传学实验开始采用微生物作为研 究材料，对基因的作用及基因突变机制等的研 究获得很大进展。一方面采用x射线和紫外光 等辐射因子来诱变红色脉孢霉(红色面包霉)等 微生物，获得营养缺陷型，因而比德尔(Beadle) 和塔特姆(Tatum)于1941年提出“一个基因一种 酶”的学说，阐述基因与酶功能的直接关系；
随着微生物学的发展，特别是发明微生物纯种培养法以 后，开始了微生物纯种的自然选育，对微生物育种有很 大的影响。当时在酒精发酵中，推广了自然选育的纯系 良种，扭转了酒精生产不稳定的现象。这是最早应用遗 传学原理于微生物育种实践，提高发酵产物生产水平的 一个成功实例。自然选育方法虽已沿用多年，迄今仍是 微生物育种的重要手段之一。
④代谢控制育种技术。 代谢控制育种以20世纪50年代末谷氨酸发酵 取得成功使发酵工业进入第四个阶段。
对于初级代谢合成途径的深入了解以及代谢调 节酶系统等有关生化遗传学知识的累积，特别是 1961年雅各布和莫诺提出了操纵子学说阐明原核 生物性状表达的调控机制以后，给氨基酸和核苷 酸产生菌的诱变选育提供了足够的理论基础。在 此基础上发展起来的解除代谢调节控制的突变株 选育技术，巳取得令人鼓舞的成绩。它成为经验 式诱变育种向控制育种进展的实例。
1952一1955 年期间，青霉菌和链霉菌的遗传重组 现象也被发现了，这给微生物遗传学应用于工业 微生物育种，即杂交育种的工业应用开辟了道 路。杂交育种技术虽已有相当大的发展，但到目 前为正，实践效果却不如预期那么明显。目前世 界各地的多数实验室都采用自然选育、人工诱变 育种和杂交育种三种选育菌种方法，进行工业微 生物高产菌株的选育。
微生物遗传育种的发展经历了5个阶段：
①古代的育种方法 ②经验式育种技术 ③杂交育种技术 ④代谢控制育种技术 ⑤基因工程育种
①古代的育种方法。几千年前，我国劳动人民在酿 酒作醋等方面就有丰富的经验。虽然当时人们还 不知道微生物的存在和作用，但已注意到种曲的 质量，并在生产实践中，不断地从自然界选择良 曲。尽管这是原始的人工选择，但它对生产起了 很重要的作用。
第三节微生物遗传育种研究内容
1、基因突变： • 突变的分子机制 • 突变型的种类 • 突变的修复 2、微生物育种诱变剂：
• 物理诱变剂 • 化学诱变剂
3、微生物产生菌的分离筛选： • 含微生物样品的采集 • 含微生物样品的富集培养 • 微生物的分离 4、微生物诱变育种 • • • • 诱变育种的试验设计和准备工作 诱变育种的步骤与方法 突变株的分离与筛选 营养缺陷型菌株的筛选
弗莱明（青霉素的发现者）
3、创造新品种。 通过诱变育种来扩充发酵产物的品种，已 有不少成功的例子。由柔红霉素产生菌诱发突 变，选得能产生抗癌新药阿霉素的产生菌。 氨基酸类及核苷酸类初级代谢产物的生 产，只有通过诱发突变，筛选那些突破、排除 或绕过微生物本身所具有的反馈机制的突变 株，才能生产不同的代谢物或代谢中间产物， 从而大大地扩充微生物工业的品种。
（二）、诱变育种的间接应用：
(1)诱发突变应用于转导或杂交。 (2)代谢途径的阐明和遗传图谱的制定。 (3)生物形态建成的研究。 (4)突变型在制造活菌疫苗方面的效用。 (5)用作筛选手段。
第二节 工业微生物育种的进展
工业微生物育种学是建立在微生物遗传学 基础上，而两者是息息相关的。对微生物菌种进 行有目的的改良是在有关微生物遗传学知识被人 们了解并掌握之后才成为可能的。同时这种改良 涉及多学科领域。
土 曲 霉
⑤培养基成分简单、来源广、价格低廉； ⑥产生目的产物的时间短，并能在短时间内产生预 期数量的目的产物； ⑦尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物 的产量并利于分离； ⑧菌株对诱变剂处理敏感，选育高产菌株的可能性 大。
二、微生物诱变育种在发酵工业中的作用
• 因为从自然界分离所得的野生菌种，不论 在产量上或质量上均不适应发酵工业的要 求。因而从自然界存在的菌种经筛选分离 →育种→保藏优良菌种，已成为工业菌种 管理上的必要程序。 • 下面从诱变育种的直接应用和间接应用两 个方面来讨论诱变育种在微生物工业中的 重要作用。
（一）、诱变育种的直接作用：
1、提高产量。 在抗生素和氨基酸的生产菌种选育中，生 产能力提高的效果最为显著。从土壤中挖土筛 选出来的抗生素产生菌野生菌，其生产能力和 经过一系列诱变选育的生产菌种相比， 可以相差几十倍甚至几百倍。
2、改善菌种的有利性状。 通过一系列诱变育种措施，人们不但能提 高菌种的生产能力，还可改善菌种的某些性状 使之适应人类的需要。例如，产青霉素的原始 生产菌种，在发酵过程中产生黄色色素，这种 色素在提炼精制过程中不易消除，经诱变育种 获得一株无色素的突变株，从而改进了产品质 量。
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5、微生物杂交育种 微生物杂交育种的基本程序 微生物杂交育种的方法 6、基因工程育种 基因工程在微生物育种中的应用 基因工程原理和步骤 7、微生物菌种复壮与保藏 菌种的退化与复壮 工业微生物菌种的保藏
⑤基因工程育种。 近年来，基因工程在工业微生物菌种选育中的 应用得到迅猛发展。世界上以基因工程方法创 造的各种工程菌不计其数。实现了人为的菌种 选育，一切可以按照人们实现设计和控制的方 法进行育种，是一种最新的最先进的育种技术。
• 基因工程育种仅指那些以微生物为出发菌株利 用基因工程方法进行改造而获得的工程菌，或 是将微生物甲的某些基因导入微生物乙中，使 后者具有前者的某些性状或表达前者的基因产 物而获得的新菌种。
• 另一方面，1944年通过细菌转化因子，即基 因的化学本质鉴定，进一步证明了遗传的基 因物质是DNA，使遗传学从细胞水平发展到 分子水平。上述丰硕的微生物遗传学研究成 果，促进了育种技术的发展。
③杂交育种技术。 早在1937年，就有人在面包酵母育种中，应用 挑单孢子进行杂交以获取同源或异源双倍体培 育良种。当时杂交育种仅限于有性世代明确的 微生物。直到1946—1942年，在大肠杆菌中发 现有重组现象，以及摸索到真菌的准性生殖以 后，人们开始认识到细菌和高等生物遗传规律 的一致性。
微生物遗传育种
授课班级：生工08 授课教师：田英华
第一章绪论
第一节 微生物育种在发酵工业中的作用 第二节 微生物育种的研究进展
第一节微生物育种在发酵工业中的作用
一、理想的工业发酵菌种应符合以下 要求：
①必须是纯种，遗传性状稳定； ②生长速度快，不易被噬菌体及杂菌污最好能分泌到细胞外，以降低产物抑 制并利于分离；