现代微生物遗传学课件第1授课单元.pptVIP

微生物遗传学 授课院系：生物工程学院 授课教师： 黎 明 微生物遗传学理论课的要求 掌握基本概念 熟悉经典实验 领悟科研方法 第一授课单元 第一章 绪论 第一节 微生物遗传学发展简史 第二节 朊病毒的发现和思考 第三节 微生物作为遗传学材料的优越性 第四节 微生物遗传控制与发酵工业 第二章 微生物遗传物质 第一节 DNA结构和复制 第一章 绪论 40年代以后，以下五方面的工作促使微生物遗传学发展成为一门独立的学科： 脉孢菌 子囊孢子表面有纵形花纹，形如叶脉，故称脉孢菌。菌丝无色透明，有隔膜多核，具分枝，蔓延迅速 分生孢子梗直立，双叉分枝，分枝上 成串生长分生孢子，分生孢子卵圆形， 一般呈红色、粉红色，常在面包等食 物上生长，俗称红色面包霉。有性过 程通过异宗接合产生子囊和子囊孢子， 子囊黑色、棒状，内生8枚长圆形子囊 孢子，孢子在子囊中顺序排列，一般无 性繁殖，很少有性繁殖。 （图：粗糙脉孢菌） 红色链孢霉实验 突变品系 基本 基本培养基加 培养基 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸 arg － － － ＋ cit － － ＋ ＋ orn － ＋ ＋ ＋ arg(精氨酸缺陷)，orn(鸟氨酸缺陷), cit(瓜氨酸缺陷) －:表示不生长； ＋：表示生长 1941 Beadle Tatum 提出： “ one gene one enzyme” hypothesis 乙酰鸟 鸟氨酸精 精氨琥珀 精氨琥珀 氨酸酶 氨甲酰酶 酸合成酶 酸裂解酶 ↓ ↓ ↓ ↓ N-乙酰 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨 精氨酸 鸟氨酸 琥珀酸 氨甲酰磷酸 天冬氨酸 精氨酸生物合成途径 U型管实验的原理 接合：即去除细胞壁的细菌的原生质体的融合 转导：即借助病毒（一般用噬菌体）将一种细胞中的遗传物质转到另一种细胞中并发生重组，使后者细胞能表达前者细胞的性状。 转化：遗传物质能自由进入细胞中并使该细胞表达相应的性状。 U型管原理：使U型管中的膜的孔径只能让DNA和营养物质通过，而噬菌体和其他物质均不能通过，发现膜两侧的菌均能在基本培养基上生长，证明是转化。 1928年，Griffith 肺炎双球菌的转化 1944年，Avery在离体条件下完成转化。 第二节 朊病毒的发现和思考 一、证明遗传物质是DNA或RNA的三个经典实验： 细菌经典转化实验 噬菌体的感染实验 烟草花叶病毒的拆开和重建实验 二、中心法则 DNA到mRNA，通过密码子合成蛋白质 反转录现象的发现对中心法则的补充 三、朊病毒 是一种既不含DNA也不含RNA的蛋白质颗粒； 具有传染性和致病性的病毒（引起疯牛病）。 朊病毒的发现是否违背了“遗传物质是核酸”和“中心法则”呢？ 四、朊病毒的致病机理 致病性的朊病毒蛋白（以PrPsc表示）是由于正常的蛋白PrPc改变其折叠状态所致；而PrPc仍是基因编码产生的一种糖蛋白， PrPsc并不是遗传信息的携带者。 因此，由引起的疾病又被称为构象病。 第二章 微生物遗传物质 第一节 DNA的结构和复制 一、DNA的结构 1. DNA的一级结构 DNA的一级结构即指碱基顺序。 2. DNA的二级结构 包括B-DNA、A-DNA和Z-DNA三种。 3. DNA的三级结构 有多种形式，其中以超螺旋最常见。 当超螺旋旋转方向和双螺旋方向