微生物的遗传和变异和菌种保藏资料课件.ppt

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1、第七章微生物的遗传和变异和菌种保藏黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程遗传和变异是生物界最基本的属性。遗传：微生物在繁殖延续后代的过程中，亲代与子代之间在形态、结构、生态、生理生化特性等方面具有一定的相似性，称为微生物的遗传。变异：在微生物繁殖过程中，在世代之间、同代个体之间存在差异的现象，称为变异。两者的关系：遗传是相对的，变异是绝对的，遗传中有变异，变异中有遗传，遗传和变异的辨证关系使微生物不断进化。黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程7.1微生物的遗传遗传变异的物质基础：遗传变异的物质基础是核酸，通过以下三个经典实验加以证

2、明7.1.1经典转化实验7.1.2噬菌体感染实验7.1.3植物病毒的重建实验黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程7.1.1经典转化实验1.1928年，F.Griffith最早进行的转化实验，以“肺炎链球菌”作为研究对象，做如下三组实验：⑴动物实验；⑵细菌培养实验；⑶S型的无细胞抽提液实验分析：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，他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。2.1944年，O.T.Avery、C.M.Macleod和M.McCady转化实验分析：S型细菌的DNA能将肺炎链

3、球菌的R型转化为S型。而DNA纯度越高，转化效率也越高，只取纯DNA的6Χ10-8的量时，仍有转化能力。这说明，S型菌株转移给R型菌株的是以DNA为基础的遗传因子。黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程7.1.2噬菌体感染实验1952年，A.D.Hershey和M.Chase噬菌体感染实验。实验过程：首先，他们将E.coli培养在以放射性32PO43-或35SO42-作为磷源或硫源的组合培养基中。结果获得含32P-DNA（噬菌体核心）的噬菌体或含35S-Pr体外壳的两种实验用噬菌体。实验说明：在其DNA中，含有包括合成蛋白质外壳在内的整套遗传信息

4、。黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程（二）遗传物质的存在形式DNA是遗传物质，而细胞中的DNA主要集中在细胞核的染色体上。此外，遗传物质还可以以质粒等形式存在于细胞核外。1.染色体（1）真核生物的染色体。真核生物的染色体主要由DNA和组蛋白构成，其次含有少量非组蛋白和RNA。（2）原核生物的染色体。原核生物的染色体一般是裸露的DNA或RNA分子。它们大多是双链的，呈环状或线状。黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程真核生物核原核生物染色体的主要区别有：（1）真核生物的染色体主要由DNA、组蛋白组成，原核生物的染色体是单纯的DNA

5、或RNA；（2）真核生物的染色体不止一个，而原核生物的染色体往往只有一个（3）真核生物的染色体为核膜所包被，原核生物的染色体外没有膜包被。黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程2.质粒质粒是原核生物（细菌、放线菌）的染色体外的遗传物质。它与遗传物质的转移、耐药性及抗生素等有密切的关系。例如：F质粒（F因子）。黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程7.2基因突变学习和掌握突变的规律，了解基因定位和基因功能等理论问题，为微生物选种、育种提供理论基础。7.2.1基因和基因学说7.2.2基因突变的分子机理黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专

6、业微生物精品课程二、DNA的结构与复制DNA具有不同于生物体内其他物质的独特的分子结构，DNA分子结构的变化，是导致生物多样性的内在原因。（一）DNA的结构1.DNA的化学组成核酸有两种，即脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们都是由核苷酸聚合而成的大分子化合物。2.DNA的双螺旋结构黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程（二）DNA的复制DNA是生物遗传变异的物质基础，DNA分子上储存着全部的遗传信息，生物遗传性就是由DNA分子中碱基对的数目和排列顺序所决定的。为了确保子代与亲代的遗传性状不变，必须将亲代DNA分子上的遗传信息原样地传

7、给子代，即在母代细胞中DNA碱基对地数目和排列顺序必须准确地被复制，传递到子代细胞中去。黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程7.2.1基因和基因学说1.基因：基因是一段具有特定功能和结构的DNA片段，是编码蛋白质或RNA分子遗传信息的基本遗传单位。概念的理解：基因是一个含有特定遗传信息的核苷酸（DNA）序列，是遗传物质的最小功能单位。2.基因学说：即基因是组成染色体的遗传单位，他能控制遗传性状的发育，也是突变、重组、交换的基本单位。黑龙江生物科技职业学院生物制药技术专业微生物精品课程（三）基因的功能一个DNA分子携带有许多遗传信息，这与细胞的多

8、种性状有关。我们可以根据功能把一个DN