第七章 微生物的遗传变异和育种

《第七章 微生物的遗传变异和育种》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第七章微生物的遗传变异和育种（8学时）微生物的遗传变异和育种是微生物学中的重要内容，要求学生掌握微生物遗传变异的特点和规律、微生物育种的方法、微生物的基因重组、微生物的衰退、复壮和保藏。一、几个基本概念1．遗传：生物体的最本质的属性之一。是指生物的上一代将自己的一整套遗传因子传递给下一代的行为或功能，它具有极其稳定的特征。2．遗传型（genotype）：又称基因型，指某一生物个体所含的全部遗传因子即基因的总和。遗传型是一种内在可能性或潜力，其实质是遗传物质上所负载的特定遗传信息。3．表型（phentype）：指某一生物

2、所具有的一切外表特征及内在特征的总和，是遗传型在合适环境下的具体体现。是一种现实性。4．变异：指生物体在某种外因或内因的条件下所引起的遗传物质结构或数量改变，亦即遗传型的改变。变异的特点：①在群体中以极低的几率出现；②性状变化的幅度大；③变化后的新性状是稳定的、可遗传的。5．饰变（modification）：指不涉及遗传物质的结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。特点：①在整个群体中的几乎每一个体都发生同样变化；②性状变化幅度小；③饰变是不遗传的。二、微生物适于作研究对象的原因：1．个体的体制极其简单；2．营养

3、体一般都是单倍体；3．易于在成分简单的组合培养基上大量生长繁殖；4．繁殖速度快；5．易于积累不同的中间代谢物或终代谢物；6．易于形成营养缺陷型；7．各种微生物一般都有相应的病毒；8．存在多种处于进行过程中的原始有性生殖方式。第一节遗传变异的物质基础遗传变异的物质基础问题，是生物学中的一个重大理论问题。围绕这一问题，曾有过多种推1PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn测和争论。1944年，三个著名实验以确凿的事实证实了核酸尤其是DNA是遗传变异的物质基础。一、三个经典实验

4、（一）经典转化实验1．菌种：肺炎双球菌（肺炎链球菌）。球形菌种，常成双或成链排列，可使人患肺炎，也可使小鼠患败血症死亡。S型：有荚膜，菌落表面光滑——致病性两种菌株R型：无荚膜，菌落外观粗糙——无致病性2．试验：1944年，Avery转化试验，P222∴DNA为遗传物质基础。（二）噬菌体感染实验1952年A.D.HerskeyM.Chase32核酸——P3235放射线P、S标记培养增殖噬菌体35外壳——S两组实验：321．含P—DNA的噬菌体作感染实验：（E.coli）352．含S—蛋白质（外壳）的噬菌体感染实验：上清

5、液—75%放射性35噬菌体（S）→吸附→侵入→离心沉淀—25%放射性↓进一步培养，产生大量完整噬菌体以上说明沉淀为DNA，DNA为遗传物质。（三）植物病毒的重建实验1956，H.Fraenkel—ConratTMV：烟草花叶病毒，HRV：霍氏车前病毒2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cnTMV核酸RNA。二、遗传物质在细胞中存在的部位和方式（一）遗传物质在细胞中存在的部位和方式——七个水平1．细胞水平：大部分或几乎全部DNA都集中在细胞核或核质体中。2．细胞核水平：真

6、核生物和原核生物的细胞核存在明显差异。原核：没有核膜，呈松散无定型的核质体状态，DNA不与蛋白质结合。真核：有核膜，DNA与组蛋白结合在一起，形成染色体。除核基因外，无论是真核还是原核都存在细胞质基因（或核外染色体，核外基因），后面作详细探讨。3．染色体水平单倍体真核生物：不同生物，染色体数目不同。染色体套数不同。双倍体原核生物：每个核质体由一个裸露的、光学显微镜下无法看到的环状染色体组成——同核酸水平。4．核酸水平绝大多数DNA（1）种类部分病毒遗传物质是DNA真核中：与蛋白结合形成染色体（2）与蛋白结合情况原核中：

7、DNA单独存在绝大多数微生物的DNA是双链（3）核酸结构少数病毒的核酸为单链结构（4）DNA长度：真核比原核长得多，但不同的生物间差别很大。原核生物中：呈环状（5）存在状态：同是双链DNA病毒粒子中：呈环状或线状细菌质粒中：超螺旋（麻花）状5．基因水平：生物体内一切具有自主复制能力的遗传功能单位。原核生物基因调控系统。P.225：操纵子学说。6．密码子水平：这个密码子是由三个核苷酸顺序所决定的，它是负载遗传信息的基本单位。7．核苷酸水平（碱基水平）：最低突变单位或交换单位基因水平：遗传的功能单位3PDF文件使用"pdf

8、FactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn密码子水平：信息单位DNA：A.T.G.C4种脱氧核苷酸（二）原核生物的质粒1．定义：游离子原核生物染色体外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状DNA分子，即68cccDNA，称为质粒。具有螺旋状结构，分子量一般在10-10Da间，大小约为1%核基因组。2．功能：对