第七章微生物遗传（教学用）.pptVIP

第 七 章　微生物的遗传和变异 教学重点 遗传变异的物质基础(三个经典实验) 基因突变的特点（基因突变随机性的三个实验） 基因突变的机制 细菌的基因重组（转化、转导和接合实验） 诱变育种 菌种保藏 遗传－－子代与亲代性状相似的现象叫遗传。 DNA作为遗传物质具备的条件 第一节 遗传变异的物质基础 一、证明核酸是遗传变异的物质基础的经典实验 （一）转化实验 1928英国Griffith首次发现肺炎球菌的转化现象。 光滑型（S型）有荚膜、菌落光滑、 毒性强。 （分SⅠ、SⅡ、SⅢ三个血清型） 粗糙型（R型）无荚膜、菌落粗糙、无毒。 （分RⅠ、RⅡ、RⅢ三个血清型） (3)S型菌的无细胞抽提液试验 （二）噬菌体细菌的实验 噬菌体细菌的实验 同位素标记法 （二）噬菌体感染实验 （三）病毒的拆开与重建实验 二、遗传物质在细胞中的存在方式 第二节 微生物的突变 二、基因突变的特点 (一)随机性： 各种性状的突变可以在没有任何人为的诱变因素处理的情况下， 发生在生物的任何个体的任何发育时期及任何基因上. 1.变量实验(fluctuation test) 2.涂布试验 结论：说明大肠杆菌对噬菌体的抗性突变是在接触相应的噬菌体前，在细胞分裂过程中随机地自发地产生的，同时也说明某一性状的突变与环境因素是不相对应的。 3.影印培养试验 (二)稀有性：突变率在10-6 ~10-9之间。 三、基因突变的机制 四、诱变剂与致癌物质 基因突变是致癌的原因之一。 第三节 细菌的基因重组 通过缺陷型噬菌体将供体菌的DNA片段携带到受体菌中，使后者获得前者部分遗传性状 的现象称为转导。 （二）转导的种类 1.普遍性转导 完全转导 “误包” 流产转导 2.局限性转导 “误切” 局限性转导 “误切” (三)普遍性转导与局限性转导的区别 细菌的接合又称“细菌杂交”，是遗传物质通过胞间的直接接触而进行的转移和重组。 (一)接合的发现 F因子的存在状态 (二)大肠杆菌的接合 四、原生质体融合 溶原转变与局限性转导的区别： 1.在溶源转变中，噬菌体不携带供体菌的任何基因，而局限性转导中噬菌体被诱导时与供体菌的特定基因发生交换。 第五节、微生物遗传变异知识的应用 (二)营养缺陷型筛选：四个环节 二、原生质体融合育种 第六节、菌种的衰退、复壮和保藏 (一)衰退的防止 二、菌种保藏 为缺陷溶原菌， 转导特性不稳定 不具溶源性， 转导特性稳定 转导子 原噬菌体两侧的基因 供体菌的任何基因 转导基因 噬菌体DNA和寄DNA 只有寄主DNA 内含DNA 原噬菌体错误切割 错误装配 噬菌体的形成 人工诱导 自然发生 转导的发生 局限性转导 普遍性转导 比较项目 表7-2 普遍性转导与局限性转导的区别 性纤毛 直接接触 供体DNA 受体 重组子 交换、整合 单链复制 三、接合 图 7-14 研究细菌接合方法的基本原理 [+] 细胞洗涤，离心 无菌落 生长 无菌落 生长 [+] [－] [－] 2×108 1×108 1×108 2×108 A+B+C－D－ A－B－C＋D＋ A+B+C＋D＋ F+ F- F+ F+ 细胞核 质粒 图 7 – 16 F+菌株和F-菌株接合 F- F i Hfr + F i i F 图 7 – 17 Hfr菌株和F-菌株接合 1 细胞配对 2 接合开始 3 接合中断 4 基因重组 图 7 -18 F因子的各种转移方式 在F+接合 分离或消除 脱离 体组整合 与核染色 与 F’ 接 合 分离或消除 不正常脱离 F‘因子与染色体 组整合 F’(♀) F+(♂) F’(♂) Hfr(♂) 与Hfr结合 多 少 概念：通过人工方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合，并产生融合子的过程，称为原生质体融合。 五、溶源转变 概念：当温和噬菌体感染寄主细胞使之发生溶源化 时，因噬菌体基因整合到寄主细胞的基因组中，使寄主 细胞获得除免疫性以外的新性状的现象称为溶源转变。 2.溶源转变中的噬菌体都是正常的温和噬菌体，而在局限性转导中具有转导能力的噬菌体都是缺陷噬菌体。 3.获得新的遗传性状的是溶源化的寄主细胞，而不是转导子。 4.所获得的性状可随噬菌体一起消失。 一、诱变育种 (一)一般方法 1