微生物遗传变异本科.pptxVIP

微生物遗传变异本科; 第七章 微生物的遗传变异 Microbial Inheritance and Variation;本章目录;Inheritance 遗传：亲代与子代性状相似的现象．;微生物是遗传学研究中的好材料：;第一节 微生物的突变; 一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变、可遗传、自发或诱变产生 Mutation：是指遗传物质发生数量或结构变化的现象。;一 突变体主要类型;１营养缺陷型 auxotroph 指由于基因突变引起代谢过程中失去合成某种酶的能力，而无法合成某种必须的生长物质的突变型，只有加入相应的生长物质才能正常生长的变异菌株。 ２抗性突变型 是一类能抵抗有害理化因素的突变型。据其抵抗的对象可分抗药性、抗紫外线或抗噬菌体等突变类型。它在遗传学基本理论的研究中十分有用,常作为选择性标记菌种。３发酵突变型 指从能够利用到不能够利用某种营养物质的突变型。 4 毒力突变型 指突变后致病力增强或减弱的突变型。 5 产量突变型 指产生某种代谢产物的能力增强或减弱的突变型。;(三)条件致死突变型--某菌株或病毒经基因突变后,在某种条件下可正常生长、繁殖并实现其表型,而在另一条件下却无法生长、繁殖的突变类型。温度敏感突变株(temperature-sensitive mutant, Ts突变株)是一类典型的条件致死突变株。例如,E.coli的某些菌株可在37℃下正常生长,却不能在42℃下生长等。某些T4噬菌体突变株在25℃下有感染力, 而在37℃下则失去感染力等。产生Ts突变的原因是突变引起了某些重要蛋白质的结构和功能改变,以致在某特定的温度下能发挥其功能,而在另一温度(一般为较高温度)下则该功能丧失。 (四)致死突变型--由于基因突变而导致个体死亡的突变型。 ; 1、随机性 randomness 自发性和不对应性 2、稀有性 突变率很低，很低稳定，一般在10-6~10-9之间。 3、独立性 independence 即在某一群体中既可能发生抗青霉素的突变型，也可能发生抗链霉素的突变型而且还可以发生不属抗药性的突变型。 4、可逆性 reversibility 任何性状的突变型都具可逆性，都可恢复为原来的野生型，回复突变率同样很低。;; 基因突变随机性的实验证明;变量实验（fluctuation analysis） Salvador Luria and Max Delbruck（1943）;变量实验（fluctuation analysis）;Newcombe的涂布实验（1949）;影印实验（replica plating ） Joshua Lederberg and Esther Lederberg（1952）;; 三 基因突变的机制 mechanism of gene mutation;碱基置换可由互变异构和化学诱变引起。;1 互变异构;碱基置换引起的突变;2 化学诱变剂引起的碱基对置换;指ＤＮＡ分子中添加或缺失少数几个碱基对，而造成其后面全部遗传密码发生转录和翻译错误的基因突变。 　　密码子全部移动，导致合成不正常蛋白质，引起性状改变。;第25页/共80页;第26页/共80页;由于某些理化因素的作用造成ＤＮＡ分子的大损伤所引起的突变。包括染色体的缺失、重复、插入、易位、倒位。;嘧啶;2、切除修复;第二节 　　细菌的基因重组;基因重组是两个不同性状的个体细胞，其中一个细胞内的基因转移到另一个细胞内并通过基因重新组合使之发生遗传变异的过程。;转化需要二方面必要的条件 1、建立了感受态的受体细胞 感受态细胞：具有摄取外源DNA能力的细胞 自然感受态的出现是细胞一定生长阶段的生理特性，受细菌 自身的基因控制； 人工感受态则是通过人为诱导的方法，使细胞具有摄取DNA的 能力，或人为地将DNA导入细胞内 2、外源游离DNA分子（转化因子） ;转化过程（革兰氏阳性菌的转化模型）;a）对核酸酶敏感； b）不需要活的DNA供体细胞； c）转化是否成功及转化效率的高低主要取决于转化供体菌株和转化受体菌株之间的亲源关系； d）通常情况下质粒的自然转化效率要低得多;由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式 一个细胞的DNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中;噬菌体可以转导供体菌染色体的任何部分到受体细胞中的转导过程;完全普遍转导;转导DNA不能进行整合、重组和复制，但其携带的基因可经过转录而得到表达。 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，在选择培养基平板上形成微小菌落;温和噬菌体感染;局限转导与普遍转导