微生物的遗传与变异省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

第八章微生物遗传变异与育种遗传与变异概念研究微生物遗传意义微生物是研究当代遗传学和其它许多主要生物学基本理论问题中最热衷研究对象。
对微生物遗传规律深入研究，不但促进了当代分子生物学和生物工程学发展，而且为育种工作提供了丰富理论基础，促使育种工作从不自觉到自觉、从低效到高效、从随机到定向、从近缘杂交到远缘杂交方向发展。第一节遗传变异物质基础1928年，Griffith进行了以下几组试验：
（1）动物试验 对小鼠注射活R菌或死S菌————小鼠存活 对小鼠注射活S菌————————小鼠死亡 对小鼠注射活R菌和热死S菌———小鼠死亡

抽取心血分离活S菌
（2）细菌培养试验 热死S菌—————不生长 活R菌—————长出R菌 热死S菌+活R菌—————长出大量R菌和10-6S菌①加S菌DNA
②加S菌DNA及DNA酶以
外酶
③加S菌DNA和DNA酶
④加S菌RNA
⑤加S菌蛋白质
⑥加S菌荚膜多糖（二）噬菌体感染试验（三）植物病毒重建试验选取TMV和霍氏车前花叶病毒（HRV），分别拆分取得各自RNA和蛋白质，将两种RNA分别与对方蛋白质外壳重建形成两种杂合病毒：
（1）RNA（TMV）­蛋白质（HRV）
（2）RNA（HRV）­蛋白质（TMV）
用两种杂合病毒感染寄主：
（1）表现TMV经典症状病分离到正常TMV粒子
（2）表现HRV经典症状病分离到正常HRV粒子。
上述结果说明，在RNA病毒中，遗传物质基础也是核酸。元病毒发觉和思索第二节微生物基因组结构原核生物（大肠杆菌）基因组真核生物（啤酒酵母）基因组古细菌（詹氏甲烷球菌）基因组第三节质粒和转座子原核生物质粒原核生物质粒几个代表性质粒：3.Ti（毒性）质粒（tumoeinducingplasmid）
即诱癌质粒。长200kb，是一个大型质粒。
存在于根癌土壤杆菌（Agrobacteriumtumefaciens）中。赋予宿主引发许多双子叶植物根癌特征。
当带有Ti质粒细菌侵入植物细胞中后，在其细胞中溶解，把细菌DNA释放至植物细胞中。含有复制子Ti质粒小片段与植物细胞中核染色体发生整合，破坏控制细胞分裂激素调整系统，从而使它转变成癌细胞。
Ti质粒已成为植物遗传工程研究中主要载体。一些含有主要形状外源基因可借DNA重组技术设法插入到Ti质粒中，并深入使之整合到植物染色体上，以改变该植物遗传性，到达培育植物优良品种目标。
5.R（抗生素抗性和重金属抗性）因子（resistencefactor）
最初发觉于痢疾志贺氏菌（Shigelladysenteriae），以后发觉还存在于Salmonella、Vibrio、Bacillus、Pseudomonas和Staphylococcus中。
R因子由相连两个DNA片段组成，即抗性转移因子（resistencetransforfactor，RTF）和抗性决定因子（r-determinant），RTF控制质粒copy数及复制，抗性决定因子带有抗生素或重金属抗性基因。
R-因子在细胞内copy数可从1~2个到几十个，分为严紧型和松弛型两种，经氯霉素处理后，松弛型质粒可达~3000个/细胞。6.降解性（代谢）质粒
如假单胞菌属中发觉。它们降解性质粒可为一系列能降解复杂物质酶编码，从而能利用普通细菌所难以分解物质做碳源。这些质粒以其所分解底物命名，比如有分解CAM（樟脑）质粒，XYL（二甲苯）质粒，SAL（水杨酸）质粒，MDL（扁桃酸）质粒，，NAP（奈）质粒和TOL（甲苯）质粒等。转座因子插入序列（IS，insertionsequence)转座子（Tn，transposon)Mu噬菌体（即mutatorphage）转座遗传效应第四节基因突变及修复一、基因突变(一)基因突变类型（依据遗传信息改变）突变类型
突变株表型 成因 检出方法
营养缺点型因突变而丧失合成一 补充培养基
（auxotroph）种或几个生长因子
能力不能在基本培养
基上生长突变株
抗性突变型因突变而产生了对某 药品培养基
（resistantmutant）种化学药品或致死
物理因子抗性
条件致死突变型突变后在某种条件下培养条件改变
（conditional可正常生长、繁殖并
lethalmutant）实现其表型，而在另
一条件下却无法生长
繁殖突变型突变株表型 成因检出方法
形态突变型因突变而产生个体 形态
Morphologycal或菌落形态非选择（惯用颜色改变）
mutant 性变异
抗原突变型因突变而引发抗原借助于抗原
antigenic结构发生改变抗体反应
mutant
产量突变型因突变而取得在有测定产量或
highproducing用代谢物产量上高于其它
mutant 原始菌株突变株
其它突变型：毒力、糖发酵能力、代谢产物等 （二）突变