第五章微生物的菌种选育 5.2.41诱变剂及其诱发机理 各种性状的突变都可以在没有人为因素的条件下自发地进行,但自发突变的突变率很 低,获得符合要求的突变株的可能性很小。在人工的物理化学诱变因素作用下,菌株的突 变率得以大大提高,具有利性状的突变株被筛选到的可能性大大增强。这些物化诱变因素 又称为诱变剂 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。嘧啶 比嘌呤对紫外线敏感得多。嘧啶的光化产物主要是二聚体和水化物,见图5.2.17,已经了解 得较清楚的是胸腺嘧啶二聚体。 NH CH2 H C23 CHOh 胞密啶水合物 胸腺嘧啶二聚体 CH3H HNI 65CH2 HN O=(3H2 二氢胸腺嘧啶 胸腺嘧啶一胞喳啶二聚体 图5.2.17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。紫外线对生物的效应具积累作用,就是说,只要紫外线处 理的总时间相等,分次处理与一次性处理的效果类似 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( photoreactivation)。 光复活作用是于1949年首先在放线菌中发现的。现在已经知道从原核生物到鸟类都有第五章 微生物的菌种选育 21 5.2.4.1 诱变剂及其诱发机理 各种性状的突变都可以在没有人为因素的条件下自发地进行，但自发突变的突变率很 低，获得符合要求的突变株的可能性很小。在人工的物理化学诱变因素作用下，菌株的突 变率得以大大提高，具有利性状的突变株被筛选到的可能性大大增强。这些物化诱变因素 又称为诱变剂。 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。嘧啶 比嘌呤对紫外线敏感得多。嘧啶的光化产物主要是二聚体和水化物,见图 5.2.17，已经了解 得较清楚的是胸腺嘧啶二聚体。 图 5.2.17 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。紫外线对生物的效应具积累作用，就是说，只要紫外线处 理的总时间相等，分次处理与一次性处理的效果类似。 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(photoreactivation)。 光复活作用是于 1949 年首先在放线菌中发现的。现在已经知道从原核生物到鸟类都有