第七章微生物遗传(复旦大学普通微生物学课件).pptVIP

变异特点：在群体中以极低几率(一般为10-5～10-10)出现；性状变化的幅度大；变化后的新性状是稳定和可遗传的。 饰变特点：整个群体中每一个体都发生同样变化；性状变化的幅度小；饰变性状不遗传。 第一节 遗传变异的物质基础 活的无毒（R）型细菌受到了死的有毒（S）型细菌的影响，转化为有毒（S）型 （2）细菌培养实验 一、基因突变 基因突变：指细胞内（或病毒粒内）遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传的变化，简称突变，狭义的突变专指基因突变，广义的突变包括基因突变和染色体畸变。 （1）营养缺陷型：某一野生菌株因发生基因突变而丧失合成一种或几种生长因子、碱基或氨基酸的能力，因而无法再在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型。 （2）抗性突变型：指野生型菌株因发生基因突变，而产生的对某化学药物或致死物理因子的抗性变异类型。 （3）条件致死突变型：某菌株或病毒经基因突变后，在某种条件下可正常地生长、繁殖并呈现其固有的表型，而在另一条件下却无法生长、繁殖，这种突变类型称为~ （4） 形态突变型：指由突变引起的个体或菌落形态的变异，一般属非选择性突变。 （5）抗原突变型：指由于基因突变引起的细胞抗原结构发生的变异类型，包括细胞壁缺陷变异、荚膜或鞭毛成分变异等。 （6）产量突变型：通过基因突变而产生的在代谢产物产量上明显有别于原始菌株的突变株，称产量突变型。 2）诱发突变机制 （1）碱基置换（substitution) （2）移码突变(frame-shift mutation) （3）染色体畸变（Chromosomal aberration) 诱变育种：是指用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，在促进其突变频率显著提高的基础上，从中挑选少数符合目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。 1、诱变育种的过程 （1）选择合适的出发菌株 （2）制备待处理的菌悬液 （3）诱变处理 （4）筛选 （5）保藏和扩大试验 3类突变株的筛选方法 1）产量突变株的筛选 2）抗药性突变株的筛选 3）营养缺陷型突变株的筛选 营养缺陷型筛选的四个环节 诱变剂处理 淘汰野生型 检出缺陷型 鉴定缺陷型 基本培养基（ MM 符号为[-] ）：仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的组合培养基，称基本培养基。 完全培养基 （CM 符号为[+]）：凡可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基，称完全培养基。 补充培养基（SM，符号为[A]或[B]）：凡只能满足相应的营养缺陷突变株生长需要的组合或半组合培养基称补充培养基。 野生型：指从自然界分离到的任何微生物在其发生人为营养缺陷型的原始菌株[A+B +]。 营养缺陷型：野生型菌株经诱变剂处理后，由于发生了丧失某酶合成能力的突变，因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长，这类突变菌株称为营养缺陷型，[A-]、[B-]。 原养型：一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的菌株，其营养要求在表型上与野生型相同[A+B +] 。 诱变剂处理 目前在实践上常用的诱变剂主要有： 紫外线 氮芥 硫酸二乙酯 N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍（NTG或MNNG） 亚硝基甲基脲（NMU） 后两种因为有突出的诱变效果，所以被誉为“超诱变剂”。 基因重组和杂交育种 包括有性杂交、准性杂交、原生质体融合、遗传转化及原核生物中的转化、转导、接合和原生质体融合。 同源重组的过程 同源序列：碱基序列相似的两段DNA序列； 同源重组：两个具有同源序列的DNA之间发生相互性或非相互性交换重组； 同源重组过程：DNA解链、单链断裂、配对、重接形成异源双链区，然后经DNA复制而纯化； 有性繁殖与同源重组 有性繁殖期间，两个性细胞质配、核配形成二倍体合子，此时，亲代的两个染色体相遇，并发生一定频率的基因重组，使减数分裂产生的子代的基因组具有亲代的特性； 基因重组在具有性繁殖的生物中是普遍存在的现象，有利于基因多样性。 原核生物的基因重组 原核生物缺乏有性繁殖，基因重组并不普遍存在。相对频繁的基因突变，是基因多样性的来源； 原核生物中存在几种特殊的基因水平转移方式：转化、转导、接合；在一定条件下，这几种基因水平转移方式，能够导致原核生物之间发生基因重组； 通过上述方式发生基因重组，而形成的具有新的基因型的细胞，称为重组子； 感受态细胞吸收DNA的特点： 小于15kb的DNA片段和质粒可以被感受态细胞吸收； G-细菌可以吸收dsDNA，然后在胞内降解为ssDNA； G+细菌在胞外先将dsDNA降解为ssDNA，然后再吸收进入细胞； 广义的转化：将游离DNA片段或质