在明确了细菌培养环境条件仅起透择作用后，学者们采用了一些选择方法以获得突变株，这些突变株的应用对研究遗传变异及开展有基因 工程都很有帮助。大从数利用的突变型均为大肠杆菌或風伤寒沙门氏菌，因这两种细菌营养要求不高，仅需盐、微量金属离子及有限的氨、碳 来源即可生长繁殖 未发生突变的菌株称为野生型， 而发生突变的菌株则根据选择条件可分为： ,营养缺陷型：突变后因某种酶的缺失需麦外添加某种宫养成份方能生长繁殖者， 般用“+“代表能利用自然存在的某种成份或能合成 某种成份的中间体，而一代表不能合成该成份的菌株，如hs则代表组氨酸缺陷型，需在培养基中加入组氨酸。 2抗性突变型 一般以S代表对化学药物或抗生索敏感.代表有抵抗力。如s8代表该菌株对链莓素敏感，在有链霉素存在时不能生长。这类 突变型最易获得，应用亦广 3.发酵阴性突变型：突变后失去发酵某种桔的能力但仍能利用其他糖做为碳源。这是由于突变后失去能分解该糖的确由于乳糖发醇可用 指示剂根据pH改变而显示，故可La©：（乳糖发酵阴性）突变株作为研究工月】 1 图5,2细菌影印培养试验 培养基上将上长的，用丝城印至含谁森培养基上，耐菌经不多 4. 东的 具有致死效应，突变株不能生长 在 一没有致效 ,最常用者为混 420 降低了的抗热性。因此在较高温 下不能生存 三、基因突变的分子生物学基础 细菌的基因结构发生改变的机制包括 1.碱基置换(Substitution):包括两种类型：转换(Transition)是由原岭置换嘌哈或密啶置换密啶。颠换(Transversion)是指嘌哈置换密啶 或废啶置换嘌岭。如碱基置换发生于编码多肽的区，则因可影响密码子而使转录、翻译遗传信息发生变化，因此可以出现一种氨基酸取代原有 的某一种氨基酸。也可能出现了终止密码而使多肽链合成中断，不能形成原有的重白质而完全失去某种生物学活性. 2.碱基的减少.增加与倒置：三种情况都可造成对密码的错误阅读。如DNA原有碱基项序为AAG,GAA,CGC,TGA,如失去第一个 A,则成为AGG,AAC,GCT,GA,使原来编码押肽由亮一组一丙一苏氨酸改为半胱：亮精亮氨酸。这种突变导致的是密码意义的错误，称 为移码突变，移码突变的影响范围自突变点起直到末线黎条结构基因的转录与翻译，引起基因产物的变化比较严重，对生物活性的影响也较显 若。 3.碱基的互变异构：四种碱基中的任何一种均可发生互变异构，在作为模板时可引起互补碱基的改变。如当胸腺嘧定以正常形式（即酮基 型)为模板时，配对的互补碱基为像原哈：当前者变为烯醇型结构时，通过氢键配对的碱基可变为鸟漂吟，（图53） N-H-- 图5-3碱基的互变异构 细菌自发突变的发生原因可能是宇宙间普遍存在的短波辐射、热及自然界存在的一些具有致突变作用的物质。人工应用理化因素可诱发突 变者称为诱变剂。化学诱变剂包括核苷酸碱基的类似物如分子结构类似陶腺嘘啶的5溴尿嘘啶。烷化剂可改变碱基的化学结构也是诱变剂。吖 在明确了细菌培养环境条件仅起选择作用后，学者们采用了一些选择方法以获得突变株，这些突变株的应用对研究遗传变异及开展有基因 工程都很有帮助。大从数利用的突变型均为大肠杆菌或鼠伤寒沙门氏菌，因这两种细菌营养要求不高，仅需盐、微量金属离子及有限的氮、碳 来源即可生长繁殖。未发生突变的菌株称为野生型，而发生突变的菌株则根据选择条件可分为： 1．营养缺陷型：突变后因某种酶的缺失需要额外添加某种营养成份方能生长繁殖者。一般用“+”代表能利用自然存在的某种成份或能合成 某种成份的中间体，而“—代表不能合成该成份的菌株。如his-则代表组氨酸缺陷型，需在培养基中加入组氨酸。 2.抗性突变型:一般以S代表对化学药物或抗生素敏感,r代表有抵抗力。如str8代表该菌株对链霉素敏感，在有链霉素存在时不能生长。这类 突变型最易获得，应用亦广。 3．发酵阴性突变型：突变后失去发酵某种糖的能力但仍能利用其他糖做为碳源。这是由于突变后失去能分解该糖的酶。由于乳糖发酵可用 指示剂根据pH改变而显示，故可Lac-（乳糖发酵阴性）突变株作为研究工具。 图5－2 细菌影印培养试验 1．从普通培养基上将皿上长的细菌，用丝绒影印至含链霉素培养基上，耐菌细菌不多。 2．从不接触链霉素的平皿上，按影印显示耐链霉素菌落区挑取细菌增菌。 3．将102细菌接种普通培养基上再作影印，再按耐链霉素平皿上相应菌落处接种增菌。 4．未接触链霉素的平皿上，全部细菌均耐链霉素。 4．条件致死性突变型：在某一条件下具有致死效应，突变株不能生长，但在另一没有致死效应的条件下仍可生长。最常用者为温度敏感性 突变型。它们在亲代能生长的温度范围内特别是较高湿度（42℃）不能生长，但在较低温度（25℃）则能生长。这种菌株称为ts株。其发生的 原因是某些酶的肽链结构发生改变后，降低了酶的抗热性。因此在较高温度下不能生存。这种用温度筛选突变株的方法比较简便，应用较多。 三、基因突变的分子生物学基础 细菌的基因结构发生改变的机制包括： 1．碱基置换（Substitution）：包括两种类型：转换(Transition)是由嘌呤置换嘌呤或嘧啶置换嘧啶。颠换(Transversion)是指嘌呤置换嘧啶 或嘧啶置换嘌呤。如碱基置换发生于编码多肽的区，则因可影响密码子而使转录、翻译遗传信息发生变化，因此可以出现一种氨基酸取代原有 的某一种氨基酸。也可能出现了终止密码而使多肽链合成中断，不能形成原有的蛋白质而完全失去某种生物学活性。 2．碱基的减少、增加与倒置：三种情况都可造成对密码的错误阅读。如DNA原有碱基顺序为AAG，GAA，CGC，TGA，如失去第一个 A，则成为AGG，AAC，GCT，GA，使原来编码押肽由亮一组一丙一苏氨酸改为半胱-亮-精-亮氨酸。这种突变导致的是密码意义的错误，称 为移码突变。移码突变的影响范围自突变点起直到末端整条结构基因的转录与翻译，引起基因产物的变化比较严重，对生物活性的影响也较显 著。 3．碱基的互变异构：四种碱基中的任何一种均可发生互变异构，在作为模板时可引起互补碱基的改变。如当胸腺嘧啶以正常形式（即酮基 型）为模板时，配对的互补碱基为腺嘌呤；当前者变为烯醇型结构时，通过氢键配对的碱基可变为鸟嘌呤。（图5-3） 图5-3 碱基的互变异构 细菌自发突变的发生原因可能是宇宙间普遍存在的短波辐射、热及自然界存在的一些具有致突变作用的物质。人工应用理化因素可诱发突 变者称为诱变剂。化学诱变剂包括核苷酸碱基的类似物如分子结构类似胸腺嘧啶的5-溴尿嘧啶。烷化剂可改变碱基的化学结构也是诱变剂。吖