微生物遗传和变异yn课件.ppt

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1、第八章微生物的遗传变异和育种第一节菌种的衰退、复壮和保藏第二节遗传和变异的物质基础第三节基因突变和诱变育种第四节基因重组第五节基因工程返回主目录第八章微生物的遗传变异和育种第一节菌种的衰退、复壮和保藏一.菌种的衰退和复壮遗传性的变异是绝对的；它的稳定性是相对的。最易觉察的是菌落和细胞形状的改变；生长速度的减缓，代谢能力的减缓（产量少，孢子少。侵染力下降；抗性减低）正变体；衰退；复壮（狭义和广义）第八章微生物的遗传变异和育种返回目录1）从衰退的菌种群体中把少数个体再找出来，重新获得具有原有典型性状的菌种。2）有意识地利用微生物会发生自发突变的特性，在日常的菌种维护工作中不断筛选“

2、正变”个体。大量群体中的自发突变菌种的复壮：a）纯种分离；b）通过寄主体进行复壮；菌种衰退的特点：二、防止衰退的措施1）减少传代次数；2）创造良好的培养条件；3）经常进行纯种分离，并对相应的性状指标进行检查；4）采用有效的菌种保藏方法；三、菌种保藏在一定时间内使菌种不死、不变、不乱基本要求：基本方法：生活态休眠态培养基传代培养寄主传代培养冷冻干燥斜面、平板液氮、低温冰箱沙土管、冷冻真空干燥第一节遗传和变异的物质基础一.3个经典实验1、1944年，Avery精确重复了转化实验，确定了转化因子实验证明:将R菌转化为S菌的转化因子是DNA第八章微生物的遗传变异和育种返回目录第八章微生

3、物的遗传变异和育种2、噬菌体感染实验实验证明：进入细菌细胞内部的物质是DNA。DNA包含有产生完整噬菌体的全部信息。第八章微生物的遗传变异和育种二.遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式（一）遗传物质在7个水平上的形式细胞水平：存在于细胞核或核质体，单核或多核细胞核水平:原与真核生物的细胞核结构不同染色体水平:倍性(真核)和染色体数核酸水平：在原核中同染色体水平、存在部分二倍体DNA或RNA，复合或裸露，双链或单链基因水平：具自主复制能力的遗传功能单位，长度与信息量，转录——翻译密码子水平：信息单位,起始和终止,核苷酸水平：突变或交换单位，四种碱基第八章微生物的遗传变异和育种（

4、三）原核生物的质粒1、定义质粒（plasmid）：一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物细胞中。第八章微生物的遗传变异和育种2、结构特点通常以共价闭合环状(covalentlyclosedcircle，简称CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中；第八章微生物的遗传变异和育种3、质粒的类型严谨型质粒(stringentplasmid)：复制行为与核染色体的复制同步，低拷贝数松弛型质粒(relaxedplasmid)：复制行为与核染色体的复制不同步，高拷贝数窄宿主范围质粒(narrowhostrangeplasmid)（只能在一种特定的宿主细胞

5、中复制）广宿主范围质粒(broadhostrangeplasmid)（可以在许多种细菌中复制）第八章微生物的遗传变异和育种第二节基因突变和诱变育种一.突变——生物体的表型，突然发生了可遗传的变化。(一).基因突变营养缺陷型——基因突变而丧失合成一种或几种生长因子的能力类型。选择性突变抗性突变型——产生对某种药物或物理因子的抗性类型条件致死突变型－某种条件可生长，另一种条件死的类型。形态突变性——个体或菌落形态所发生的非选择变化的类型。非选择性突变抗原突变型——指基因突变引起的抗原结构发生突变的变异类型。（L型细菌）产量突变型——指基因突变而获得的在有用代谢产物产量上高于原始菌株

6、的突变株。第八章微生物的遗传变异和育种（二）基因突变的特点ⅰ.不对应性—指突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系。因这一突变有的可自发或其他诱变因子诱发获得。ⅱ.自发性变量实验:1943年S.E.Luria等又称波动实验涂布实验:1949Newcombe设计平板培养法。平板影印实验:1952证明微生物的抗药性在未接触药物前就产生了，这一突变与药物毫无关系：产生28个突变株。ⅲ.稀有性——一般在10-6-10-9Ⅳ.诱变性——可提高10-105Ⅴ.稳定性——遗传结构发生了稳定性的变化。Ⅵ.独立性——在某一群体中，即可发生抗青霉素，又可发生抗链霉素的突变型Ⅶ.可逆性——野生型

7、基因突变型基因.第八章微生物的遗传变异和育种基因突变的机理1.碱基的置换碱基的置换属于一种染色体的微小损伤，也称点突变。分为转换（嘌呤换嘌呤，嘧啶换嘧啶）A-G；颠换（嘌呤换嘧啶或）A-T。2.移码突变指诱变剂使DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的添加（插入）或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误。吖啶类染料，包括亚啶黄。亚啶橙（诱变机制还不清楚）。第八章微生物的遗传变异和育种基因突变的原因1.背景辐射和环境因素实质上是一些原因不详的低剂量诱变因素长期综合诱变作用的结果。辐