《遗传与育种》PPT课件

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1、第七章微生物的遗传变异和育种微生物的遗传与变异遗传(heredity):亲代生物传递给子代一套实现与其相同形状的遗传信息。特点:具稳定性。遗传型(genotype):又称基因型,指某一生物个体所含有的全部基因的总和是一种内在可能性或潜力。表型(phenotype):指生物体所具有的一切外表特征和内在特性的总和;是具一定遗传型的生物在一定条件下所表现出的具体性状。遗传型(可能性)+环境条件表型(现实性)代谢、发育变异(variation):生物体在外因或内因的作用下,遗传物质的结构或数量发生改变而导致表型改变。变异的特点:a.群体一般为10-6~10-10;b.形状变化的幅度大;c.变化后形

2、成的新性状是稳定遗传的。饰变(modification):指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: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。微生物遗传的特点A、一般为极少分化的单细胞或多细胞,受环境影响较大。B、繁殖快,易于发生变异。C、以无性繁殖为主,营养体多为单倍体,不存在显隐性问题。第一节遗传变异的物质基础遗传性:亲代将自身一整套遗传因子传递给下一代的行为和功能。变异性:是遗传物质发生改变而引进某些性状的改变。遗传和变异是生物界最基本的属性,遗传具有相对的

3、稳定性,但也不是一成不变的。遗传是相对的,变异是绝对的,遗传中有变异,变异中有遗传,遗传和变异的辩证关系使微生物不断进化。一、经典转化实验1928F.Griffith进行转化实验:对象:肺炎链球菌特点:肺炎链球菌是一种球菌细菌,常成双或成链排列,可使人患肺炎,也可使小鼠患败血症而死亡。种类:S型:菌落表面光滑,有荚膜,有致病性。R型:菌落表面粗糙,无荚膜,无致病性。F.Griffith进行了三组实验:1、动物试验对小鼠注射活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、细菌培养试验肺炎链球菌活R菌热死S菌培养皿培养培养皿培养培养皿培养

4、不生长长出R菌长出大量R菌+10-6S菌热死S菌+活R菌3、S型菌的无细胞抽提液试验活R菌+S菌无细胞抽提液长出大量R菌和少量S菌培养皿培养以上实验说明:加热杀死的S型细菌在其细胞内可能存在一种具有遗传转化能力的物质,它能通过某种方式进入R型细胞,并使R型细胞获得表达S型荚膜性状的遗传特性。①加S菌DNA②加S菌DNA及DNA酶以外的酶③加S菌的DNA和DNA酶活R菌④加S菌的RNA⑤加S菌的蛋白质⑥加S菌的荚膜多糖对各种生化组分进行转化试验:只长R菌长出S菌只有S型细菌的DNA才能将肺炎链球菌的R型转化为S型。而DNA纯度越高,转化效率也越高,这就说明,S型菌株转移给R型菌株的绝不是某一

5、遗传性状的本身,而是以DNA为物质基础的遗传因子。10分钟后用捣碎器使空壳脱离吸附离心沉淀细胞进一步培养后,可产生大量完整的子代噬菌体二、噬菌体感染实验含32P-DNA的一组:放射性85%在沉淀中1952年A.D.Hershey和M.Chase发表了证明DNA是噬菌体的遗传物质基础的著名实验——噬菌体感染实验室。实验过程如下:在噬菌体的感染过程中,其蛋白质外壳未进入宿主细胞。进入宿主细胞的虽只有DNA,但经增殖、装配后,却能产生一大群既有DNA核心又有蛋白质外壳的完整噬菌体颗粒。三、植物病毒的重建实验为了说明核酸是遗传物质,H.Fraenkel-Conrat(1956年)进一步用含RNA的

6、烟草花叶病毒(TMV)进行了植物病毒重建实验。TMV放在一定浓度的苯酚溶液中振荡,将它的蛋白质外壳与RNA核心相分离,结果发现裸露的RNA也能感染烟草,并使其患典型症状,而且在病斑中还能分离到完整的TMV粒子。TMV重建实验示意图三个实验的结论:只有核酸才是负载遗传信息的真正物质基础四、朊病毒的发现和思考A、蛋白质的折叠与生物功能之间关系。B、第二遗传密码:折叠密码。一级结构如何决定高级结构,多肽链中氨基酸序列如何决定蛋白质的空间结构。五、微生物的基因组结构细菌一般是单倍体,真核微生物通常是二倍体。基因组相对较小,最小的只有3上基因(一种噬菌体);256个基因可能是维持细胞生命活动所必需的

7、最低数量的假说。生物基因数基组大小MS2噬菌体Λ噬菌体T4噬菌体流感嗜血菌枯草芽孢杆菌大肠杆菌啤酒酵母果蝇拟南芥人35015017603700410058001200016000~3300050000~1000003×1035×1042×1051.83×1064.2×1064.7×10613.5×106165×10670×106~145×1030×109微生物与几种代表生物的基因组六、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方

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