微生物遗传育种课件绪论.ppt
微生物遗传育种学Genetic Breeding for Microorganisms,2,小麦育种专家李振声获2006年度国家最高科技奖,3,李振声长期从事小麦与偃麦草远缘杂交与染色体工程育种研究，育成小偃麦八倍体、异附加系、异代换系、易位系和小偃4、5、6号等系列小麦良种。利用偃麦草蓝色胚乳基因作为遗传标记性状，首次创制了蓝色单体小麦系统、自花结实缺体小麦系统，建立了选育小麦异代换系的新方法-缺体回交育种法，为小麦染色体工程育种奠定了基础。开展了小麦高效利用土壤氮、磷营养元素研究，完成了种质资源筛选、生理机制、遗传规律和育种研究，开辟了作物营养遗传育种研究的新途径。袁隆平水稻育种，获2000年国家最高科技奖,4,教材：,工业微生物育种学（第三版），施巧琴、吴松刚主编，科学出版社，2009,5,主要教学参考资料,微生物遗传育种学，廖宇静编，气象出版社，2010工业微生物遗传育种学原理与应用，金志华编著，化学工业出版社，2006 工业微生物育种学，诸葛健主编，化学工业出版社，2006新编遗传学教程，李惟基主编，中国农业大学出版社，2002微生物药物学，陈代杰编著，华东理工大学出版社，1999微生物分子育种原理与技术，汪天虹主编，化学工业出版社，2005现代遗传学，赵寿元、乔守怡编，高等教育出版社，2003现代微生物遗传学，陈三凤、刘德虎编，化学工业出版社，2003,6,本课程内容及安排（36学时）,绪论（1学时）突变与修复（5-6学时）遗传重组与转座（4-5学时）诱变育种（2学时）代谢控制育种（2-3学时）杂交育种（3-4学时）,分子育种（5-6学时）高通量筛选（2-3学时）前沿研究进展（2学时）复习（2学时）课堂活动（4-8学时）,第1章 绪论,8,本章重点,无,9,本章难点,无,10,第一节 工业微生物及其应用,对象：工业微生物工业微生物：是指在发酵工业中已经应用或具有潜在应用价值的微生物目的：选育优良菌种，提高发酵工业产品的产量和质量，简化工艺条件，进一步开发和利用微生物资源，增加发酵工业产品的品种，创造经济效益和社会效益（产量、质量、工艺、新品种）1929：Fleming，点青霉（Penicillium notatum），1-2u/ml，发表于1929年6月的英国实验病理学杂志上1943：产黄青霉（Penicillium chrysogenum），20 u/ml目前：70000 u/ml以上,11,工业微生物及其应用,氨基酸抗生素微生物酶制剂有机溶剂和有机酸核酸类微生物多糖微生物生理活性物质,维生素类生理活性物质激素类药品食品单细胞蛋白微生物环境净化微生物冶金,12,第二节 遗传学及其研究对象,遗传学，主要研究遗传物质的结构与功能遗传信息的传递与表达由英国遗传学家贝特森（W.Bateson）于1909年提出包括：经典遗传学（传递遗传学）分子遗传学群体遗传学,13,经典遗传学：遗传物质纵向传递的规律以及基因型与表型的关系分子遗传学：研究基因的结构、功能和横向传递群体遗传学：研究群体中基因频率和基因型频率以及影响其平衡的各种因素,14,遗传学的特点：,推理性研究方法是根据自然现象或实验数据推理出一种假设，然后通过实验加以验证；多学科交叉融合生物化学、细胞生物学、统计学、发展快速新理论、新技术、新成果应用性微生物育种学、优生学、生物工程学、,15,第三节 遗传学的形成与发展,孟德尔以前及同时代的一些遗传学说希波克拉底（公元前5世纪）微小代表元素拉马克（1809）用进废退说达尔文（1866）泛生论高尔顿（1869）融合遗传论,16,遗传学的诞生孟德尔（1866）分离定律和自由组合定律狄夫瑞斯（1901）“突变”Sutton&Boveri（1902）染色体是遗传物质的载体假说贝特森（1902-1909）“遗传学”、“等位基因”、“纯合体”、“杂合体”、约翰逊（1909）“基因”、“基因型”、“表型”,17,遗传学的发展,三个时期：细胞遗传学时期（1910-1940）确立了遗传的染色体学说（摩尔根，连锁互换定律）微生物遗传学和生化遗传学时期（1941-1969）研究对象从真核生物转向原核生物，更深入研究基因的精细结构和生化功能分子遗传学时期（1953-）主要研究基因的结构、功能和横向传递,18,第四节 微生物遗传育种学及其研究进展,育种的基础：遗传变异利用什么工具去“触发”变异？诱变杂交分子手段,19,具体的遗传育种技术：,自然选育诱变育种杂交育种代谢控制育种分子育种,20,1、自然选育,1881年德国Robert Koch提出纯种培养理论，发明固体培养基（重大突破）发明纯种培养法之后自然选育自发突变纯种分离例：卡介苗局限性：自发突变频率低，难以大幅度提高菌种生产水平,21,2、诱变育种,20世纪4050年代人工诱发基因突变Beadle&Tatum用X射线、UV诱变红色面包霉，获得代谢障碍突变株,22,3、杂交育种,20世纪50年代后以基因重组为基础把不同菌株的优良性状集中于重组体中2002年出现的基因组改组育种为其特例,23,4、代谢控制育种,20世纪5070年代理性（筛选手段）以诱变育种为基础，获得各种解除或绕过了微生物正常代谢途径的突变株，从而人为地实现有用产物选择性大量生成和积累,24,6 分子育种,20世纪70年代包括基因工程、分子定向进化等,
