第七章微生物的遗传变异和育种.pptVIP

微生物是遗传学研究中的明星：;遗传与变异的概念;变异(variation):生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变，亦即遗传型的改变。

变异的特点：a.在群体中以极低的几率出现，（一般为10-6～10-10）；b.性状变化的幅度大；c.变化后形成的新性状是稳定的，可遗传的。

饰变（modification）：一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。

特点是：a.几乎整个群体中的每一个个体都发生同样的变化；b.性状变化的幅度小；c.因遗传物质不变，故饰变是不遗传的。引起饰变的因素消失后，表型即可恢复。;第一节遗传变异的物质基础;一、证明核酸是遗传物质基础的三个经典实验;1928年，Griffith进行了以下几组实验：

（1）动物实验

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

活的S菌

;（2）细菌培养实验;和M.McCarty从热死S型S.pneumoniae中提纯了可能作为转化因子的各种成分，并在离体条件下进行了转化试验：;（二）噬菌体感染实验;（三）植物病毒的重建实验;选用TMV和霍氏车前花叶病毒（HRV），分别拆分取得各自的RNA和蛋白质，将两种RNA分别与对方的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的典型症状病分离到正常TMV粒子

（2）表现HRV的典型症状病分离到正常HRV粒子。

上述结果说明，在RNA病毒中，遗传的物质基础也是核酸,只不过是RNA。;（一）7个水平

1、细胞水平：大部分DNA都集中在核区或细胞核中，核的数目因微生物种类不同而不同。

2、细胞核水平：真核微生物的DNA与组蛋白在一起形成核染色

体；原核生物的只有核区。统称为核基因组、核染色体组或基因组。;3、染色体水平：不同微生物染色体数目不一样，多数微生物是单

倍体，少数情况下是双倍体，如合子。

4???核酸水平

除病毒的遗传物质有RNA外，其余生物的遗传物质是DNA

除病毒的遗传物质有单链的RNA或DNA外，其余生物的遗传物质

是双链DNA

不同微生物基因组差别极大

5、基因水平

基因是生物体内一切具有自主复制能力的最小遗传功能单位，其

物质基础是一条以直线排列、具有特定核苷酸序列的核酸片段。;6、密码子水平

遗传密码是指DNA链上决定各具体氨基酸的特定核苷酸排列顺序

每一密码子由3个核苷酸序列即1个三联体组成。;7、核苷酸水平

是一个最低突变单位。

绝大多数生物的DNA由腺苷酸、胸苷酸、鸟苷酸和胞苷酸组成。;三、原核生物的质粒;2、结构特点

通常以共价闭合环状的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中；也发现有线型双链DNA质粒和RNA质粒；;3.质粒的性质

①可以在细胞质中独立于染色体之外独立存在（游离态），也可以通过交换掺入染色体上，以附加体（episome）的形式存在；

附加体(episome)：某些质粒具有与核染色体整合、脱离的功能，这类质粒称附加体。

②质粒是一种复制子（replicon），根据自我复制能力的不同，可把质粒复制的控制形式分为严紧型和松弛型两种。

;3、质粒的类型;4、质粒在基因工程中的应用;5、质粒的分离与检定;几种代表性质粒;2.R质粒（resistencefactor）;大肠杆菌（E.coli）产生的细菌素为colicins（大肠杆菌素），大肠杆菌素是由Col质粒编码。;即诱癌质粒。

引起双子叶植物冠瘿瘤的致病因子，其宿主是一种根癌土壤杆菌，是当前植物基因工程中使用最广、效果最佳的克隆载体。

;存在于发根土壤杆菌中，引起许多双子叶植物患毛根瘤。

可作为外源基因的良好载体和合成次生代谢产物。

;是近年来在Rhizobium（根瘤菌属）中发现的一种质粒，分子量为200~300×106Dalton，比一般质粒大几十倍到几百倍，故称巨大质粒，其上有一系列固氮基因。;降解性质粒：这类质粒可为降解一系列复杂有机物的酶编码，可在污水处理、环境保护等方面发挥特有的作用。

含有数种降解性质粒的菌株“超级菌”;第二节基因突变和诱变育种;（一）基因突变的类型;