微生物遗传育种和菌种保藏课件.ppt

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1、第七章微生物的遗传育种和菌种保藏本章主要内容：微生物的遗传育种菌种的退化、复壮和保藏第一节微生物的遗传育种内容提要：遗传的物质基础微生物的基因组结构基因突变和诱变育种细菌的基因重组一遗传变异的物质基础三个经典实验：转化实验噬菌体的感染实验植物病毒的重建实验（一）转化实验1944年实验材料：肺炎双球菌实验方法：动物实验细菌培养实验S型菌无细胞抽提液试验实验材料：肺炎双球菌光滑型（S）粗糙型（R）有荚膜菌落光滑分泌毒素致病无荚膜菌落粗糙无毒不致病SⅠSⅡSⅢ三个血清型RⅠRⅡRⅢ三个血清型实验材料转化实验（1）动物实验活死死加活R菌或死S菌加活S菌加活R菌和热死S菌抽血分离活的S菌转化实验（2

2、）细菌培养实验ＳⅢ〖热死〗无菌落生长体外培养ＲⅡ〖活菌〗体外培养ＲⅡ菌落ＲⅡ菌落多ＳⅢ菌落少体外混合培养ＳⅢ〖热死〗ＲⅡ〖活菌〗说明：加热杀死的S型细菌中可能存在某种物质，能通过某种方式进入R型细菌。转化实验（3）S型菌无细胞抽提液试验大量R菌落活R菌S菌无细胞抽提液+活R菌+S菌DNAS菌落S菌PrS菌多糖R菌落活R菌+说明：遗传因子是以DNA为物质基础。（二）噬菌体的感染实验1952年Pr只含S不含PDNA只含P不含S原理步骤1：用含同位素Ｓ35,P32的放射性物质标记噬菌体吸附10分钟后搅动离心上清液沉淀2：让噬菌体感染大肠杆菌3：沉淀细胞进一步培养，可产生大量的子代噬菌体。证明：在

3、其DNA中，含有包括Pro外壳在内的整套遗传物质。含15%放射性含85%放射性（三）植物病毒的重建实验1956年植物病毒的蛋白质和RNA可以人为地分开,同时又可把它们重新组合成具感染性的病毒.甲ＲＮＡ＋乙Ｐr→感染症状同甲病毒；分离得到甲病毒乙ＲＮＡ＋甲Ｐr→感染症状同乙病毒；分离得到乙病毒TMVHRVHRVTMV原始株拆开重建感染分离纯化TMV:烟草花叶病毒HRV:霍氏车前花叶病毒（RNA)证明遗传物质是RNA二微生物的基因组结构遗传物质类型核染色体核外染色体真核生物细胞器原核真核生物质粒基因是一段DNA染色体基因Ⅱ基因ⅠDNADNA就是脱氧核糖核酸（长链）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧

4、啶（T）胞嘧啶（C）ATCGAAATTTTTTAAAGGGGGCCCCCGC基因测序就是读出A-C-G-T-G-G-A-C-G…...基因控制Pr因而控制性状GATCTAGAUDNAmRNA天冬氨酸质粒：核外环状小型双链DNA独立复制稳定遗传F因子与有性接合有关种类R因子与抗药性有关COL编码免疫蛋白Ti质粒诱癌质粒降解散性质粒：编码降解有害物的酶用途基因工程中作为目的基因载体质粒原核生物遗传物质存在的另一种方式三基因突变和诱变育种1微生物突变体的主要类型按突变实质分形态突变型生化突变型菌落形态突变型菌体形态突变型营养突变体(营养缺陷型)发酵突变体抗性突变体条件致死突变体抗原突变型产量突变

5、型2突变的特点（经实验证明）不对应性自发性稀有性独立性诱变性稳定性可逆性3突变与育种自发突变与育种从生产中选育定向培育优良品种诱变育种诱变育种的基本环节诱变育种的原则诱变育种的基本环节大多死亡少数存活存活率多数未变少数突变突变率多数负变少数正变正变率多数幅度小少数幅度大高产率投产率多数不宜投产少数适宜投产出发菌株计算出诱变诱变育种工作中应考虑的几个原则选优良的出发菌株选择简便有效的诱变剂处理单孢子（或单细胞）悬液选用最适剂量设计或采用高效筛选方案或方法Cncnc-micro利用复合处理的协同效应利用和创造形态，生理与产量间的相关指标四细菌的基因重组真核微生物基因重组在有性繁殖过程中发生，当

6、合子减数分裂时，两染色体发生交换。原核微生物通过转化、接合、转导等形式进行一部分物质转移和基因重组。（一）转化1几个概念：转化：受体细胞直接吸收了来自供体细胞的DNA片断，并把它整合到自己的基因组中，细胞部分遗传性状发生变化的现象叫转化。转化因子转化是游离的ＤＮＡ片断的转移和重组游离的ＤＡＮ片断叫转化因子转化因子由供体提供自然情况下可由细菌细胞自行裂解产生实验室里通过提取获得双链ＤＮＡ有转化能力，单链没有受体细胞能接受转化的生理状态称为感受态，只有处于感受态的细菌才能接受转化因子，感受态每个受体细胞表面约有30-80个转化因子结合点，当转化因子结合到受体表面结合点上时，DNA一条链被受体细

7、胞膜上的核酸酶分解，另一条链进入受体细胞，通过整合与受体细胞进行基因重组，有人发现DNA也可通过双链形式进入受体细胞形成双倍体的转化子。转化过程转化过程转化的特点不需两个细胞直接接触，供体DNA提取出来，注入受体即可。（二）转导以温和噬菌体为媒介，把供体细胞的DNA片断转移到受体细胞中，从而使后者获得前者的部分遗传性状普遍转导局限转导供体A-B+完全普遍性转导(鼠伤寒沙门氏菌)A+B-多数受体形成溶源菌A-B+A+B-少