第七章 微生物的遗传和变异PPT.pptVIP

第七章 微生物遗传和变异;通过本章的学习，要求掌握： 1、细菌基因重组的原理和方法。 2、基因工程的基本原理 重点： 细菌的基因重组;微生物是遗传学研究中的明星;遗传性：生物的亲代传递给其子代一套遗传信息的特性； 遗传型：生物体所携带的全部基因总称； 表型：具有一定遗传型的个体，在特定的外界环境中，通过生长和发育所表现出来的种种形态和生理特征的总和； 变异：指生物体在某种内因或外因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变； 饰变：同种遗传型的生物，在不同的外界条件下，会呈现不同的表型。;第一节 生物遗传信息的载体;①加S菌DNA ②加S菌DNA及DNA酶以外的酶 ③加S菌的DNA和DNA酶 ④加S菌的RNA ⑤加S菌的蛋白质 ⑥加S菌的荚膜多糖 ;2、噬菌体感染实验——1952年， A. D. Hershy、M. Chase;3、植物TMV重组实验——证明RNA是TMV的遗传物质;二、 微生物基因组;转座因子：细胞中能改变自身位置（例如从染色体或质粒转移到另一个位点，或者在两个复制子之间转移）的一段DNA序列。也称跳跃基因或可移动基因。;一切具有自主复制能力的遗传功能单位都称为基因。它的物质基础是一个具有特定核苷酸顺序的DNA片段。 ;乳糖操纵子调控模型 ;信息大分子及遗传信息流 ;第二节 细菌的基因重组;一、 转化;转化 过程;噬菌体DNA被感受态细胞摄取并产生有活性的病毒颗粒;二、 转导;普遍转导（generalized transduction）;;转导DNA不能进行整合、重组和复制，也不迅速消失，而是表现稳定的转录、转译和性状表达。因此群体中仅一个细胞含有DNA，而其它细胞只能得到其基因产物。;局限转导（generalized transduction）;低频转导：指通过一般溶源菌释放的噬菌体所进行的转导，因其只能形成极少数的转导子而得名。;三、 接合;接合机制(大肠杆菌的接合机制);F因子的四种细胞形式： ;;F’菌株 当Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离其染色体组时，可形成游离的携带一小段染色体基因的F因子，特称F’因子。 携带有F’因子的菌株，其性状介于F+与Hfr之间，这就是初生F’菌株。初生F’菌株与F-菌株接合，可使后者转变成F’菌株，这就是次生F’菌株，它既获得了F因子，又获得了来自初生F’菌株的若干遗传性状。以这种接合来传递供体菌基因的方式，称为F因子转导(F-duction)、性导(sexduction) 。 在次生的F’群体中，大约有10%的F’因子重新整合到染色体组上，而恢复成Hfr菌。;四、 原生质体融合;;第三节 重组DNA技术;微生物在基因工程中的作用： 1.微生物作为克隆载体:质粒、病毒、噬菌体 2.微生物生产基因工程工具酶； 1)、限制性核酸内切酶 2)、DNA连接酶 3.微生物作为克隆载体的宿主 ； 1)、原核生物宿主：大肠杆菌，枯草芽孢杆菌 2)、真核生物宿主：酿酒酵母 4.微生物作为基因产物的重要表达载体。 5.理论基础（主要来自对微生物的研究）； 6.微生物的多样性提供了丰富而独特的基因资源。;获得目的基因 选择基因载体 体外重组 外源基因导入（细菌、植物、动物、基因枪） 筛选和鉴定 应用;结核分枝杆菌H37RV基因组;大肠杆菌;二、基因突变;诱变育种：指利用各种诱变剂处理微生物细胞，提高基因的随机突变频率，通过一定的筛选方法获得所需要的高产优质菌株。;（5）设计高效率筛选方案;微生物定位诱变;Nde I和Xho I双酶切;野生型菌;Thanks for your attention!