微生物遗传育种学

第一章绪论

第一节工业微生物菌种

第二节微生物遗传育种的遗传学原理

一、遗传物质的结构和功能

二、DNA复制

第三节RNA和蛋白质合成

一、转录

二、翻译

第四节基因表达规则

一、诱导和阻遏

二、基因表达的操纵子学说

第五节微生物遗传育种技术简介

一、诱变育种

二、基因重组育种

三、重组DNA技术

第六节微生物菌种选育的简史

一、工业微生物育种的简史

二、与工业微生物育种有关的重要发现与成就

复习思考题

第二章基因突变及其机制

第一节突变类型和基因符号

一、基因符号

二、突变类型

第二节基因突变的规律

一、基因突变的自发性

二、基因突变的随机性

三、基因突变的稀有性

四、基因突变的独立性

五、基因突变的可诱发性

六、基因突变的可遗传性

七、基因突变的可逆性

第三节自发突变的机制

一、背景辐射和环境因素引起的诱变

二、自身代谢产物的诱变作用

三、转座因子的作用

四、DNA分子的运动

五、DNA分子自发的化学变化和复制差错

第四节诱变剂及其作用机制

一、化学诱变剂

二、物理诱变剂

三、生物诱变剂

第五节突变生成过程

一、诱变剂接触DNA分子之前

二、DNA的损伤

三、DNA的修复

四、突变基因的形成

五、从突变到突变表型

复习思考题

第三章基因突变的应用

第一节诱变育种

一、概述

二、诱变育种方案的设计

三、诱变育种的一般流程

四、诱变育种需要注意的一些问题

第二节营养缺陷型突变菌株的筛选与应用

一、营养缺陷型及其应用

二、营养缺陷型突变株的筛选

第三节抗反馈调节突变型的筛选及应用

一、反馈调节和抗反馈调节突变

二、抗结构类似物突变株的筛选及应用

第四节其他突变型的筛选及应用

一、组成型突变株的筛选

二、抗降解代谢物阻遏突变株的筛选与应用

三、细胞膜透性突变株的筛选与应用

四、次生代谢障碍突变株的筛选与应用

五、其他抗性突变株的筛选与应用

六、无泡沫突变株的筛选与应用

第五节菌种退化及其防止

一、菌种退化及其表现

二、菌种退化的原因

三、防止菌种退化的措施

四、退化菌种的复壮

复习思考题

第四章基因重组育种

第一节转化

一、自然转化

二、人工转化

三、转化育种程序

第二节接合

一、接合现象的发现和证实

二、F因子与大肠杆菌的性别

三、大肠杆菌的接合过程

四、染色体转移和遗传图谱

五、细菌接合育种程序

第三节转导

一、普遍性转导

二、局限性转导

三、转导育种程序

第四节真菌的有性生殖

一、粗糙脉孢菌的有性生殖

二、酵母菌的基因重组(杂交育种)

第五节真菌的准性生殖

一、准性生殖过程

二、准性杂交育种

第六节原生质体育种

一、原生质体融合育种

二、原生质体转化

复习思考题

第五章基因工程及其应用

第一节基因克隆的酶学基础

一、核酸内切限制酶与DNA分子的体外切割

二、DNA连接酶与DNA分子的体外连接

三、其他酶

第二节基因克隆的载体

一、质粒载体

二、噬菌体载体

三、柯斯质粒载体

第三节目的基因的获得

一、从染色体DNA基因组中获得

二、mRNA反转录获得cDNA

三、聚合酶链反应体外扩增目的基因

四、基因的化学合成

第四节重组体DNA分子的构建及导人受体细胞

一、外源DNA片段同载体分子的重组

二、基因工程中常用的宿主系统

三、重组体DNA分子导人受体细胞的途径

四、影响外源基因表达的因素

第五节重组子的筛选

一、遗传检测法

二、物理检测法

三、核酸杂交筛选法

四、免疫化学检测法

五、DNA-蛋白质筛选法

第六节基因工程研究进展及应用

一、基因工程育种

二、定向进化和基因定点诱变

三、代谢工程

四、基因组重组

五、基因工程的应用

复习思考题

附录微生物遗传育种实验

实验1紫外诱变技术及抗药性突变菌株的筛选

实验2质粒DNA的小量制备及电泳检测

实验3大肠杆菌的转化实验

实验4酵母原生质体融合

主要参考资料

　　本书为“十一五”国家级规划教材，是江南大学(原无锡轻工学院)国家重点学科发酵工程专业教师经过多年的教学实践和探索形成的精品教材。内容涉及微生物遗传育种的遗传学原理、基因突变及其机制、基因突变的应用、基因重组育种、基因工程及其应用等。　　本书为“十一五”国家级规划教材，是江南大学(原无锡轻工学院)国家重点学科发酵工程专业教师经过多年的教学实践和探索形成的精品教材。内容涉及微生物遗传育种的遗传学原理、基因突变及其机制、基因突变的应用、基因重组育种、基因工程及其应用等。　　将微生物遗传学基础与应用密切结合，体现育种的遗传学原理与育种技术的融合。　　收入了课程的实验内容，包含紫外诱变技术及抗药性突变菌株的筛选(综合性实验)、质粒DNA的小量制备及电泳检测、大肠杆菌的转化实验和酵母菌的原生质体融合等。教学中可根据学时耗用具体情况适当调整实验内容。　　本书可以作为生物工程、发酵工程、生化工程、生物医学、农业生物工程、环境工程等专业的本科教材，也可供相关研究人员参考。