5第五章微生物遗传.docVIP

第五章：微生物遗传 遗传heredity—亲代将其特有的生物学特性传递给子代。 遗传性—子代总保持与亲代相同的生物学特性。 遗传型genotype—生物体所具有的全套遗传物质总称。又称基因型。 表型phenotype—特定环境中生物体表现出的种种形态与生理特征。 变异variation— 遗传型的改变。 适应或饰变modification—表型的改变。 基因—指带有足以决定一个蛋白质全部组成所需信息的最短DNA片段。 菌株克隆—指一组遗传型相同的细胞群。 微生物在遗传上特点： 1、微生物细胞结构简单，营养体一般为单倍体，方便建立纯系。 2、很多常见微生物都易于人工培养，快速、大量生长繁殖。 3、对环境因素的作用敏感，易于获得各类突变株，操作性强。大多是无性生殖，变异易保留。 第1节：遗传变异的物质基础 一、证明经典实验 （一）转化实验 1928，Griffith首次发现Streptococcus pneumoniae的转化现象。 1944，Avery等在离体条件下重复这一实验，并对转化本质进行了研究。 终于证明了DNA是遗传物质。 Griffith转化实验： Avery转化实验 （二）噬菌体T2的感染实验 1952，Hershey Chase 用E. coli, phage T2做材料，利用同位素示踪法进行实验。 蛋白质只含S不含P，DNA只含P不含S，分别用35S、32P标记E. coli, 用T2感染，得到35ST2、32PT2。 实验过程（插入） （三）病毒拆开与重建实验 1956，Fraenkel Conrat 用TMV（烟草花叶病毒）和HRV（霍氏车前病毒）进行实验，说明遗传信息在RNA中。 （插入） 二、遗传物质在细胞中存在方式 （一）细胞水平 （二）核水平（plasmid） （三）染色体水平 （四）核酸水平 （五）基因水平（遗传功能单位） （六）密码子水平（遗传信息单位） （七）核苷酸水平（最低突变或交换单位） 染色体外遗传物质—质粒 染色体外，独立存在的，能自主复制的遗传物质。 双股环状DNA，可游离存在，也可整合到宿主DNA上。 吖啶类染料、高温、某些离子作用可消除质粒。 附加体episome：质粒插入到染色体上和染色体一起复制。 质粒种类 1、F因子（致育因子）：大肠杆菌中发现，含质粒为F+（♂）；无质粒为F-（♀）；质粒DNA整合到染色体上为Hfr. 2、R因子（耐药性）：痢疾杆菌，多价耐药性，耐药信息携带在质粒上。 3、Col因子（大肠杆菌素产生因子） 4、青霉素酶质粒 5、Ti质粒（诱癌质粒）：植物根癌，植物基因工程重要载体。 6、降解质粒：Pseudomonas 隐蔽质粒、表达质粒、分泌质粒等。 ← 第2节：基因突变 突变mutation—遗传物质核酸中的核苷酸顺序突然发生了可遗传的变化。 包括基因突变（点突变）—由于DNA链上的一对或少数几对碱基发生改变而引起。 染色体畸变—DNA的大段变化现象，表现为插入、缺失、重复、易位、倒位。 由于重组或附加体等外源遗传物质的整合而引起的DNA改变，不属突变范围。一、基因突变 （一）类型 按突变体mutant表型 特征不同 1、形态突变型：细胞或菌落形态改变。 2、生化突变型：代谢途径变异 营养缺陷型—由基因突变引起某酶合成能力丧失，必须在原有培养基中添加相应的营养成分才能生长。 抗性突变型—能抵抗有害理化因素，包括抗药性、抗噬菌体等。 抗原突变型—细胞成分尤其是表面成分的细致变异。 3、致死突变型：基因突变导致个体死亡。 4、条件致死突变型：在某一条件下呈现致死效应，如温度敏感突变型。 如果从研究者能否从巨大群体中迅速检测和分离出个别突变体的目的来看，则只有两类突变： 选择性突变—具有选择性标记，可通过某种环境条件使它们得到优势生长，从而取代原始菌株。 非选择性突变—无选择性标记，而只有一些性状的数量差别，如菌落大小、颜色深浅、代谢物产量等。 （二）特点 1、不对应性： 突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系。 相应的环境仅起着淘汰原有非突变型个体的作用，如果说其有诱变作用，也可以诱发任