32诱变育种 诱变育种是利用物理或化学诱变剂 处理均匀分散的微生物细胞群,促进 其突变率大幅度提高,然后采用简便 快速和高效的筛选方法,从中挑选少 数符合育种目的的突变株,以供生产 实践或科学研究用
3.2 诱变育种 诱变育种是利用物理或化学诱变剂 处理均匀分散的微生物细胞群，促进 其突变率大幅度提高，然后采用简便、 快速和高效的筛选方法，从中挑选少 数符合育种目的的突变株，以供生产 实践或科学研究用
3.2.1诱变剂及其诱发机理 1.物理诱变剂 物理诱变主要是采用辐射。如 紫外线、X射线、γ射线、激光和快 中子等都是常用的物理诱变剂。本 节将主要讨论紫外线
3.2.1 诱变剂及其诱发机理 1. 物理诱变剂 物理诱变主要是采用辐射。如 紫外线、X射线、γ射线、激光和快 中子等都是常用的物理诱变剂。本 节将主要讨论紫外线
生物中核酸物质的最大紫外线吸收峰值在265nm波长处, 该波长也是微生物的最敏感点。紫外线诱变机理是它会造成 DNA链的断裂,或使DNA分子内或分子之间发生交联反应 交联是由二聚体引起的,二聚体可以在同一条链相邻的碱基 之间产生,也可以是在二条链的碱基之间形成。它会引起 DNA复制错误,正常的碱基无法配对,造成错义或缺失。 NHz CH3CH Ni°CHz HN C NH HOH 胞密啶水合物 胸腺嘧啶二聚体 CH3H I HIN HN 二氢胸腺嘧啶 胸腺嗜啶一脓啶二聚体 图1.嘧啶的紫外线光化产物
生物中核酸物质的最大紫外线吸收峰值在265nm波长处， 该波长也是微生物的最敏感点。紫外线诱变机理是它会造成 DNA链的断裂，或使DNA分子内或分子之间发生交联反应。 交联是由二聚体引起的，二聚体可以在同一条链相邻的碱基 之间产生，也可以是在二条链的碱基之间形成。它会引起 DNA复制错误，正常的碱基无法配对，造成错义或缺失。 图 1. 嘧啶的紫外线光化产物
过量的紫外线照射会造成菌体丢失大段的DNA, 或使交联的DNA无法打开,不能进行复制和转录, 从而引起菌体死亡。 在正常的微生物细胞中,紫外线造成的DNA 损伤是可以得到及时修复的。若将受紫外线照射后 的细胞立即暴露在可见光下,菌体的突变率和致死 率均会下降,这就是光复活作用
过量的紫外线照射会造成菌体丢失大段的DNA， 或使交联的DNA无法打开，不能进行复制和转录， 从而引起菌体死亡。 在正常的微生物细胞中，紫外线造成的DNA 损伤是可以得到及时修复的。若将受紫外线照射后 的细胞立即暴露在可见光下，菌体的突变率和致死 率均会下降，这就是光复活作用
图2光复活作用修复胸腺嘧啶二聚体的过程(PRE 为光复活酶) 紫外线 光复活作用是因为微生 物等生物的细胞内存在光复 A-A 3 活酶( photoreactivating 3 T 5 enzyme),即光裂合酶 ( photolyase)。光复活酶会 胸腺嘧啶二聚体可见光激活 识别胸腺嘧啶二聚体,并与 PRE 之结合形成复合物,此时的 5 -△ 3 光复活酶没有活性。可见光 光能(300-500m)可以激活 3 光复活酶,使之打开二聚体, PRE 将DNA复原。与此同时,光 二聚体解 复活酶也从复合物中释放出 5 A=直 3 来,以便重新执行光复活功 能 T 5 ESDNA
图2 光复活作用修复胸腺嘧啶二聚体的过程(PRE 为光复活酶) 光复活作用是因为微生 物等生物的细胞内存在光复 活酶(photoreactivating enzyme)，即光裂合酶 (photolyase)。光复活酶会 识别胸腺嘧啶二聚体，并与 之结合形成复合物，此时的 光复活酶没有活性。可见光 光能(300-500nm)可以激活 光复活酶，使之打开二聚体， 将DNA复原。与此同时，光 复活酶也从复合物中释放出 来，以便重新执行光复活功 能